Merge tag 'rtc-5.18' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/abelloni/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / rcu / tree_plugin.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
2 /*
3  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
4  * Internal non-public definitions that provide either classic
5  * or preemptible semantics.
6  *
7  * Copyright Red Hat, 2009
8  * Copyright IBM Corporation, 2009
9  *
10  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
11  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.ibm.com>
12  */
13
14 #include "../locking/rtmutex_common.h"
15
16 static bool rcu_rdp_is_offloaded(struct rcu_data *rdp)
17 {
18         /*
19          * In order to read the offloaded state of an rdp in a safe
20          * and stable way and prevent from its value to be changed
21          * under us, we must either hold the barrier mutex, the cpu
22          * hotplug lock (read or write) or the nocb lock. Local
23          * non-preemptible reads are also safe. NOCB kthreads and
24          * timers have their own means of synchronization against the
25          * offloaded state updaters.
26          */
27         RCU_LOCKDEP_WARN(
28                 !(lockdep_is_held(&rcu_state.barrier_mutex) ||
29                   (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && lockdep_is_cpus_held()) ||
30                   rcu_lockdep_is_held_nocb(rdp) ||
31                   (rdp == this_cpu_ptr(&rcu_data) &&
32                    !(IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT) && preemptible())) ||
33                   rcu_current_is_nocb_kthread(rdp)),
34                 "Unsafe read of RCU_NOCB offloaded state"
35         );
36
37         return rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist);
38 }
39
40 /*
41  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
42  * messages about anything out of the ordinary.
43  */
44 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
45 {
46         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TRACE))
47                 pr_info("\tRCU event tracing is enabled.\n");
48         if ((IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 64) ||
49             (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 32))
50                 pr_info("\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d.\n",
51                         RCU_FANOUT);
52         if (rcu_fanout_exact)
53                 pr_info("\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
54         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU))
55                 pr_info("\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
56         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD))
57                 pr_info("\tRCU strict (and thus non-scalable) grace periods are enabled.\n");
58         if (RCU_NUM_LVLS >= 4)
59                 pr_info("\tFour(or more)-level hierarchy is enabled.\n");
60         if (RCU_FANOUT_LEAF != 16)
61                 pr_info("\tBuild-time adjustment of leaf fanout to %d.\n",
62                         RCU_FANOUT_LEAF);
63         if (rcu_fanout_leaf != RCU_FANOUT_LEAF)
64                 pr_info("\tBoot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n",
65                         rcu_fanout_leaf);
66         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
67                 pr_info("\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%u.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
68 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
69         pr_info("\tRCU priority boosting: priority %d delay %d ms.\n",
70                 kthread_prio, CONFIG_RCU_BOOST_DELAY);
71 #endif
72         if (blimit != DEFAULT_RCU_BLIMIT)
73                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback invocation limit to %ld.\n", blimit);
74         if (qhimark != DEFAULT_RCU_QHIMARK)
75                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback high-water mark to %ld.\n", qhimark);
76         if (qlowmark != DEFAULT_RCU_QLOMARK)
77                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback low-water mark to %ld.\n", qlowmark);
78         if (qovld != DEFAULT_RCU_QOVLD)
79                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback overload level to %ld.\n", qovld);
80         if (jiffies_till_first_fqs != ULONG_MAX)
81                 pr_info("\tBoot-time adjustment of first FQS scan delay to %ld jiffies.\n", jiffies_till_first_fqs);
82         if (jiffies_till_next_fqs != ULONG_MAX)
83                 pr_info("\tBoot-time adjustment of subsequent FQS scan delay to %ld jiffies.\n", jiffies_till_next_fqs);
84         if (jiffies_till_sched_qs != ULONG_MAX)
85                 pr_info("\tBoot-time adjustment of scheduler-enlistment delay to %ld jiffies.\n", jiffies_till_sched_qs);
86         if (rcu_kick_kthreads)
87                 pr_info("\tKick kthreads if too-long grace period.\n");
88         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD))
89                 pr_info("\tRCU callback double-/use-after-free debug is enabled.\n");
90         if (gp_preinit_delay)
91                 pr_info("\tRCU debug GP pre-init slowdown %d jiffies.\n", gp_preinit_delay);
92         if (gp_init_delay)
93                 pr_info("\tRCU debug GP init slowdown %d jiffies.\n", gp_init_delay);
94         if (gp_cleanup_delay)
95                 pr_info("\tRCU debug GP cleanup slowdown %d jiffies.\n", gp_cleanup_delay);
96         if (!use_softirq)
97                 pr_info("\tRCU_SOFTIRQ processing moved to rcuc kthreads.\n");
98         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG))
99                 pr_info("\tRCU debug extended QS entry/exit.\n");
100         rcupdate_announce_bootup_oddness();
101 }
102
103 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
104
105 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_node *rnp, bool wake);
106 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
107
108 /*
109  * Tell them what RCU they are running.
110  */
111 static void __init rcu_bootup_announce(void)
112 {
113         pr_info("Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
114         rcu_bootup_announce_oddness();
115 }
116
117 /* Flags for rcu_preempt_ctxt_queue() decision table. */
118 #define RCU_GP_TASKS    0x8
119 #define RCU_EXP_TASKS   0x4
120 #define RCU_GP_BLKD     0x2
121 #define RCU_EXP_BLKD    0x1
122
123 /*
124  * Queues a task preempted within an RCU-preempt read-side critical
125  * section into the appropriate location within the ->blkd_tasks list,
126  * depending on the states of any ongoing normal and expedited grace
127  * periods.  The ->gp_tasks pointer indicates which element the normal
128  * grace period is waiting on (NULL if none), and the ->exp_tasks pointer
129  * indicates which element the expedited grace period is waiting on (again,
130  * NULL if none).  If a grace period is waiting on a given element in the
131  * ->blkd_tasks list, it also waits on all subsequent elements.  Thus,
132  * adding a task to the tail of the list blocks any grace period that is
133  * already waiting on one of the elements.  In contrast, adding a task
134  * to the head of the list won't block any grace period that is already
135  * waiting on one of the elements.
136  *
137  * This queuing is imprecise, and can sometimes make an ongoing grace
138  * period wait for a task that is not strictly speaking blocking it.
139  * Given the choice, we needlessly block a normal grace period rather than
140  * blocking an expedited grace period.
141  *
142  * Note that an endless sequence of expedited grace periods still cannot
143  * indefinitely postpone a normal grace period.  Eventually, all of the
144  * fixed number of preempted tasks blocking the normal grace period that are
145  * not also blocking the expedited grace period will resume and complete
146  * their RCU read-side critical sections.  At that point, the ->gp_tasks
147  * pointer will equal the ->exp_tasks pointer, at which point the end of
148  * the corresponding expedited grace period will also be the end of the
149  * normal grace period.
150  */
151 static void rcu_preempt_ctxt_queue(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
152         __releases(rnp->lock) /* But leaves rrupts disabled. */
153 {
154         int blkd_state = (rnp->gp_tasks ? RCU_GP_TASKS : 0) +
155                          (rnp->exp_tasks ? RCU_EXP_TASKS : 0) +
156                          (rnp->qsmask & rdp->grpmask ? RCU_GP_BLKD : 0) +
157                          (rnp->expmask & rdp->grpmask ? RCU_EXP_BLKD : 0);
158         struct task_struct *t = current;
159
160         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
161         WARN_ON_ONCE(rdp->mynode != rnp);
162         WARN_ON_ONCE(!rcu_is_leaf_node(rnp));
163         /* RCU better not be waiting on newly onlined CPUs! */
164         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmaskinitnext & ~rnp->qsmaskinit & rnp->qsmask &
165                      rdp->grpmask);
166
167         /*
168          * Decide where to queue the newly blocked task.  In theory,
169          * this could be an if-statement.  In practice, when I tried
170          * that, it was quite messy.
171          */
172         switch (blkd_state) {
173         case 0:
174         case                RCU_EXP_TASKS:
175         case                RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD:
176         case RCU_GP_TASKS:
177         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS:
178
179                 /*
180                  * Blocking neither GP, or first task blocking the normal
181                  * GP but not blocking the already-waiting expedited GP.
182                  * Queue at the head of the list to avoid unnecessarily
183                  * blocking the already-waiting GPs.
184                  */
185                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
186                 break;
187
188         case                                              RCU_EXP_BLKD:
189         case                                RCU_GP_BLKD:
190         case                                RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
191         case RCU_GP_TASKS +                               RCU_EXP_BLKD:
192         case RCU_GP_TASKS +                 RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
193         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
194
195                 /*
196                  * First task arriving that blocks either GP, or first task
197                  * arriving that blocks the expedited GP (with the normal
198                  * GP already waiting), or a task arriving that blocks
199                  * both GPs with both GPs already waiting.  Queue at the
200                  * tail of the list to avoid any GP waiting on any of the
201                  * already queued tasks that are not blocking it.
202                  */
203                 list_add_tail(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
204                 break;
205
206         case                RCU_EXP_TASKS +               RCU_EXP_BLKD:
207         case                RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
208         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS +               RCU_EXP_BLKD:
209
210                 /*
211                  * Second or subsequent task blocking the expedited GP.
212                  * The task either does not block the normal GP, or is the
213                  * first task blocking the normal GP.  Queue just after
214                  * the first task blocking the expedited GP.
215                  */
216                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->exp_tasks);
217                 break;
218
219         case RCU_GP_TASKS +                 RCU_GP_BLKD:
220         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD:
221
222                 /*
223                  * Second or subsequent task blocking the normal GP.
224                  * The task does not block the expedited GP. Queue just
225                  * after the first task blocking the normal GP.
226                  */
227                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks);
228                 break;
229
230         default:
231
232                 /* Yet another exercise in excessive paranoia. */
233                 WARN_ON_ONCE(1);
234                 break;
235         }
236
237         /*
238          * We have now queued the task.  If it was the first one to
239          * block either grace period, update the ->gp_tasks and/or
240          * ->exp_tasks pointers, respectively, to reference the newly
241          * blocked tasks.
242          */
243         if (!rnp->gp_tasks && (blkd_state & RCU_GP_BLKD)) {
244                 WRITE_ONCE(rnp->gp_tasks, &t->rcu_node_entry);
245                 WARN_ON_ONCE(rnp->completedqs == rnp->gp_seq);
246         }
247         if (!rnp->exp_tasks && (blkd_state & RCU_EXP_BLKD))
248                 WRITE_ONCE(rnp->exp_tasks, &t->rcu_node_entry);
249         WARN_ON_ONCE(!(blkd_state & RCU_GP_BLKD) !=
250                      !(rnp->qsmask & rdp->grpmask));
251         WARN_ON_ONCE(!(blkd_state & RCU_EXP_BLKD) !=
252                      !(rnp->expmask & rdp->grpmask));
253         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* interrupts remain disabled. */
254
255         /*
256          * Report the quiescent state for the expedited GP.  This expedited
257          * GP should not be able to end until we report, so there should be
258          * no need to check for a subsequent expedited GP.  (Though we are
259          * still in a quiescent state in any case.)
260          */
261         if (blkd_state & RCU_EXP_BLKD && rdp->cpu_no_qs.b.exp)
262                 rcu_report_exp_rdp(rdp);
263         else
264                 WARN_ON_ONCE(rdp->cpu_no_qs.b.exp);
265 }
266
267 /*
268  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.
269  * Note that this does not necessarily mean that the task currently running
270  * on the CPU is in a quiescent state:  Instead, it means that the current
271  * grace period need not wait on any RCU read-side critical section that
272  * starts later on this CPU.  It also means that if the current task is
273  * in an RCU read-side critical section, it has already added itself to
274  * some leaf rcu_node structure's ->blkd_tasks list.  In addition to the
275  * current task, there might be any number of other tasks blocked while
276  * in an RCU read-side critical section.
277  *
278  * Unlike non-preemptible-RCU, quiescent state reports for expedited
279  * grace periods are handled separately via deferred quiescent states
280  * and context switch events.
281  *
282  * Callers to this function must disable preemption.
283  */
284 static void rcu_qs(void)
285 {
286         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_qs() invoked with preemption enabled!!!\n");
287         if (__this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.norm)) {
288                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_preempt"),
289                                        __this_cpu_read(rcu_data.gp_seq),
290                                        TPS("cpuqs"));
291                 __this_cpu_write(rcu_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
292                 barrier(); /* Coordinate with rcu_flavor_sched_clock_irq(). */
293                 WRITE_ONCE(current->rcu_read_unlock_special.b.need_qs, false);
294         }
295 }
296
297 /*
298  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
299  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
300  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
301  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
302  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
303  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
304  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
305  * predating the current grace period drain, in other words, until
306  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
307  *
308  * Caller must disable interrupts.
309  */
310 void rcu_note_context_switch(bool preempt)
311 {
312         struct task_struct *t = current;
313         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
314         struct rcu_node *rnp;
315
316         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
317         lockdep_assert_irqs_disabled();
318         WARN_ONCE(!preempt && rcu_preempt_depth() > 0, "Voluntary context switch within RCU read-side critical section!");
319         if (rcu_preempt_depth() > 0 &&
320             !t->rcu_read_unlock_special.b.blocked) {
321
322                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
323                 rnp = rdp->mynode;
324                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
325                 t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
326                 t->rcu_blocked_node = rnp;
327
328                 /*
329                  * Verify the CPU's sanity, trace the preemption, and
330                  * then queue the task as required based on the states
331                  * of any ongoing and expedited grace periods.
332                  */
333                 WARN_ON_ONCE(!rcu_rdp_cpu_online(rdp));
334                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
335                 trace_rcu_preempt_task(rcu_state.name,
336                                        t->pid,
337                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
338                                        ? rnp->gp_seq
339                                        : rcu_seq_snap(&rnp->gp_seq));
340                 rcu_preempt_ctxt_queue(rnp, rdp);
341         } else {
342                 rcu_preempt_deferred_qs(t);
343         }
344
345         /*
346          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
347          * begin with, or we have now recorded that critical section
348          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
349          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
350          * section, and if that critical section was blocking the current
351          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
352          * means that we continue to block the current grace period.
353          */
354         rcu_qs();
355         if (rdp->cpu_no_qs.b.exp)
356                 rcu_report_exp_rdp(rdp);
357         rcu_tasks_qs(current, preempt);
358         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
359 }
360 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
361
362 /*
363  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
364  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
365  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
366  */
367 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
368 {
369         return READ_ONCE(rnp->gp_tasks) != NULL;
370 }
371
372 /* limit value for ->rcu_read_lock_nesting. */
373 #define RCU_NEST_PMAX (INT_MAX / 2)
374
375 static void rcu_preempt_read_enter(void)
376 {
377         WRITE_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting, READ_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting) + 1);
378 }
379
380 static int rcu_preempt_read_exit(void)
381 {
382         int ret = READ_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting) - 1;
383
384         WRITE_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting, ret);
385         return ret;
386 }
387
388 static void rcu_preempt_depth_set(int val)
389 {
390         WRITE_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting, val);
391 }
392
393 /*
394  * Preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
395  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
396  * if we block.
397  */
398 void __rcu_read_lock(void)
399 {
400         rcu_preempt_read_enter();
401         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_LOCKING))
402                 WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_depth() > RCU_NEST_PMAX);
403         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD) && rcu_state.gp_kthread)
404                 WRITE_ONCE(current->rcu_read_unlock_special.b.need_qs, true);
405         barrier();  /* critical section after entry code. */
406 }
407 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
408
409 /*
410  * Preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
411  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
412  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
413  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
414  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
415  */
416 void __rcu_read_unlock(void)
417 {
418         struct task_struct *t = current;
419
420         barrier();  // critical section before exit code.
421         if (rcu_preempt_read_exit() == 0) {
422                 barrier();  // critical-section exit before .s check.
423                 if (unlikely(READ_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.s)))
424                         rcu_read_unlock_special(t);
425         }
426         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_LOCKING)) {
427                 int rrln = rcu_preempt_depth();
428
429                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 || rrln > RCU_NEST_PMAX);
430         }
431 }
432 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
433
434 /*
435  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
436  * returning NULL if at the end of the list.
437  */
438 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
439                                              struct rcu_node *rnp)
440 {
441         struct list_head *np;
442
443         np = t->rcu_node_entry.next;
444         if (np == &rnp->blkd_tasks)
445                 np = NULL;
446         return np;
447 }
448
449 /*
450  * Return true if the specified rcu_node structure has tasks that were
451  * preempted within an RCU read-side critical section.
452  */
453 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
454 {
455         return !list_empty(&rnp->blkd_tasks);
456 }
457
458 /*
459  * Report deferred quiescent states.  The deferral time can
460  * be quite short, for example, in the case of the call from
461  * rcu_read_unlock_special().
462  */
463 static void
464 rcu_preempt_deferred_qs_irqrestore(struct task_struct *t, unsigned long flags)
465 {
466         bool empty_exp;
467         bool empty_norm;
468         bool empty_exp_now;
469         struct list_head *np;
470         bool drop_boost_mutex = false;
471         struct rcu_data *rdp;
472         struct rcu_node *rnp;
473         union rcu_special special;
474
475         /*
476          * If RCU core is waiting for this CPU to exit its critical section,
477          * report the fact that it has exited.  Because irqs are disabled,
478          * t->rcu_read_unlock_special cannot change.
479          */
480         special = t->rcu_read_unlock_special;
481         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
482         if (!special.s && !rdp->cpu_no_qs.b.exp) {
483                 local_irq_restore(flags);
484                 return;
485         }
486         t->rcu_read_unlock_special.s = 0;
487         if (special.b.need_qs) {
488                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD)) {
489                         rcu_report_qs_rdp(rdp);
490                         udelay(rcu_unlock_delay);
491                 } else {
492                         rcu_qs();
493                 }
494         }
495
496         /*
497          * Respond to a request by an expedited grace period for a
498          * quiescent state from this CPU.  Note that requests from
499          * tasks are handled when removing the task from the
500          * blocked-tasks list below.
501          */
502         if (rdp->cpu_no_qs.b.exp)
503                 rcu_report_exp_rdp(rdp);
504
505         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
506         if (special.b.blocked) {
507
508                 /*
509                  * Remove this task from the list it blocked on.  The task
510                  * now remains queued on the rcu_node corresponding to the
511                  * CPU it first blocked on, so there is no longer any need
512                  * to loop.  Retain a WARN_ON_ONCE() out of sheer paranoia.
513                  */
514                 rnp = t->rcu_blocked_node;
515                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
516                 WARN_ON_ONCE(rnp != t->rcu_blocked_node);
517                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_leaf_node(rnp));
518                 empty_norm = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
519                 WARN_ON_ONCE(rnp->completedqs == rnp->gp_seq &&
520                              (!empty_norm || rnp->qsmask));
521                 empty_exp = sync_rcu_exp_done(rnp);
522                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
523                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
524                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
525                 t->rcu_blocked_node = NULL;
526                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt"),
527                                                 rnp->gp_seq, t->pid);
528                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
529                         WRITE_ONCE(rnp->gp_tasks, np);
530                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
531                         WRITE_ONCE(rnp->exp_tasks, np);
532                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST)) {
533                         /* Snapshot ->boost_mtx ownership w/rnp->lock held. */
534                         drop_boost_mutex = rt_mutex_owner(&rnp->boost_mtx.rtmutex) == t;
535                         if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
536                                 WRITE_ONCE(rnp->boost_tasks, np);
537                 }
538
539                 /*
540                  * If this was the last task on the current list, and if
541                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
542                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
543                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
544                  */
545                 empty_exp_now = sync_rcu_exp_done(rnp);
546                 if (!empty_norm && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
547                         trace_rcu_quiescent_state_report(TPS("preempt_rcu"),
548                                                          rnp->gp_seq,
549                                                          0, rnp->qsmask,
550                                                          rnp->level,
551                                                          rnp->grplo,
552                                                          rnp->grphi,
553                                                          !!rnp->gp_tasks);
554                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
555                 } else {
556                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
557                 }
558
559                 /*
560                  * If this was the last task on the expedited lists,
561                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
562                  */
563                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
564                         rcu_report_exp_rnp(rnp, true);
565
566                 /* Unboost if we were boosted. */
567                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && drop_boost_mutex)
568                         rt_mutex_futex_unlock(&rnp->boost_mtx.rtmutex);
569         } else {
570                 local_irq_restore(flags);
571         }
572 }
573
574 /*
575  * Is a deferred quiescent-state pending, and are we also not in
576  * an RCU read-side critical section?  It is the caller's responsibility
577  * to ensure it is otherwise safe to report any deferred quiescent
578  * states.  The reason for this is that it is safe to report a
579  * quiescent state during context switch even though preemption
580  * is disabled.  This function cannot be expected to understand these
581  * nuances, so the caller must handle them.
582  */
583 static bool rcu_preempt_need_deferred_qs(struct task_struct *t)
584 {
585         return (__this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp) ||
586                 READ_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.s)) &&
587                rcu_preempt_depth() == 0;
588 }
589
590 /*
591  * Report a deferred quiescent state if needed and safe to do so.
592  * As with rcu_preempt_need_deferred_qs(), "safe" involves only
593  * not being in an RCU read-side critical section.  The caller must
594  * evaluate safety in terms of interrupt, softirq, and preemption
595  * disabling.
596  */
597 static void rcu_preempt_deferred_qs(struct task_struct *t)
598 {
599         unsigned long flags;
600
601         if (!rcu_preempt_need_deferred_qs(t))
602                 return;
603         local_irq_save(flags);
604         rcu_preempt_deferred_qs_irqrestore(t, flags);
605 }
606
607 /*
608  * Minimal handler to give the scheduler a chance to re-evaluate.
609  */
610 static void rcu_preempt_deferred_qs_handler(struct irq_work *iwp)
611 {
612         struct rcu_data *rdp;
613
614         rdp = container_of(iwp, struct rcu_data, defer_qs_iw);
615         rdp->defer_qs_iw_pending = false;
616 }
617
618 /*
619  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
620  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
621  * read-side critical section.
622  */
623 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
624 {
625         unsigned long flags;
626         bool irqs_were_disabled;
627         bool preempt_bh_were_disabled =
628                         !!(preempt_count() & (PREEMPT_MASK | SOFTIRQ_MASK));
629
630         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
631         if (in_nmi())
632                 return;
633
634         local_irq_save(flags);
635         irqs_were_disabled = irqs_disabled_flags(flags);
636         if (preempt_bh_were_disabled || irqs_were_disabled) {
637                 bool expboost; // Expedited GP in flight or possible boosting.
638                 struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
639                 struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
640
641                 expboost = (t->rcu_blocked_node && READ_ONCE(t->rcu_blocked_node->exp_tasks)) ||
642                            (rdp->grpmask & READ_ONCE(rnp->expmask)) ||
643                            IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD) ||
644                            (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && irqs_were_disabled &&
645                             t->rcu_blocked_node);
646                 // Need to defer quiescent state until everything is enabled.
647                 if (use_softirq && (in_hardirq() || (expboost && !irqs_were_disabled))) {
648                         // Using softirq, safe to awaken, and either the
649                         // wakeup is free or there is either an expedited
650                         // GP in flight or a potential need to deboost.
651                         raise_softirq_irqoff(RCU_SOFTIRQ);
652                 } else {
653                         // Enabling BH or preempt does reschedule, so...
654                         // Also if no expediting and no possible deboosting,
655                         // slow is OK.  Plus nohz_full CPUs eventually get
656                         // tick enabled.
657                         set_tsk_need_resched(current);
658                         set_preempt_need_resched();
659                         if (IS_ENABLED(CONFIG_IRQ_WORK) && irqs_were_disabled &&
660                             expboost && !rdp->defer_qs_iw_pending && cpu_online(rdp->cpu)) {
661                                 // Get scheduler to re-evaluate and call hooks.
662                                 // If !IRQ_WORK, FQS scan will eventually IPI.
663                                 init_irq_work(&rdp->defer_qs_iw, rcu_preempt_deferred_qs_handler);
664                                 rdp->defer_qs_iw_pending = true;
665                                 irq_work_queue_on(&rdp->defer_qs_iw, rdp->cpu);
666                         }
667                 }
668                 local_irq_restore(flags);
669                 return;
670         }
671         rcu_preempt_deferred_qs_irqrestore(t, flags);
672 }
673
674 /*
675  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
676  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
677  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
678  * invoked -before- updating this rnp's ->gp_seq.
679  *
680  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
681  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
682  */
683 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
684 {
685         struct task_struct *t;
686
687         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_preempt_check_blocked_tasks() invoked with preemption enabled!!!\n");
688         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
689         if (WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)))
690                 dump_blkd_tasks(rnp, 10);
691         if (rcu_preempt_has_tasks(rnp) &&
692             (rnp->qsmaskinit || rnp->wait_blkd_tasks)) {
693                 WRITE_ONCE(rnp->gp_tasks, rnp->blkd_tasks.next);
694                 t = container_of(rnp->gp_tasks, struct task_struct,
695                                  rcu_node_entry);
696                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt-GPS"),
697                                                 rnp->gp_seq, t->pid);
698         }
699         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
700 }
701
702 /*
703  * Check for a quiescent state from the current CPU, including voluntary
704  * context switches for Tasks RCU.  When a task blocks, the task is
705  * recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure, which is checked
706  * elsewhere, hence this function need only check for quiescent states
707  * related to the current CPU, not to those related to tasks.
708  */
709 static void rcu_flavor_sched_clock_irq(int user)
710 {
711         struct task_struct *t = current;
712
713         lockdep_assert_irqs_disabled();
714         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
715                 rcu_note_voluntary_context_switch(current);
716         }
717         if (rcu_preempt_depth() > 0 ||
718             (preempt_count() & (PREEMPT_MASK | SOFTIRQ_MASK))) {
719                 /* No QS, force context switch if deferred. */
720                 if (rcu_preempt_need_deferred_qs(t)) {
721                         set_tsk_need_resched(t);
722                         set_preempt_need_resched();
723                 }
724         } else if (rcu_preempt_need_deferred_qs(t)) {
725                 rcu_preempt_deferred_qs(t); /* Report deferred QS. */
726                 return;
727         } else if (!WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_depth())) {
728                 rcu_qs(); /* Report immediate QS. */
729                 return;
730         }
731
732         /* If GP is oldish, ask for help from rcu_read_unlock_special(). */
733         if (rcu_preempt_depth() > 0 &&
734             __this_cpu_read(rcu_data.core_needs_qs) &&
735             __this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.norm) &&
736             !t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs &&
737             time_after(jiffies, rcu_state.gp_start + HZ))
738                 t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = true;
739 }
740
741 /*
742  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
743  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings, as
744  * debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep is enabled.
745  * Besides, if this function does anything other than just immediately
746  * return, there was a bug of some sort.  Spewing warnings from this
747  * function is like as not to simply obscure important prior warnings.
748  */
749 void exit_rcu(void)
750 {
751         struct task_struct *t = current;
752
753         if (unlikely(!list_empty(&current->rcu_node_entry))) {
754                 rcu_preempt_depth_set(1);
755                 barrier();
756                 WRITE_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.b.blocked, true);
757         } else if (unlikely(rcu_preempt_depth())) {
758                 rcu_preempt_depth_set(1);
759         } else {
760                 return;
761         }
762         __rcu_read_unlock();
763         rcu_preempt_deferred_qs(current);
764 }
765
766 /*
767  * Dump the blocked-tasks state, but limit the list dump to the
768  * specified number of elements.
769  */
770 static void
771 dump_blkd_tasks(struct rcu_node *rnp, int ncheck)
772 {
773         int cpu;
774         int i;
775         struct list_head *lhp;
776         struct rcu_data *rdp;
777         struct rcu_node *rnp1;
778
779         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
780         pr_info("%s: grp: %d-%d level: %d ->gp_seq %ld ->completedqs %ld\n",
781                 __func__, rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->level,
782                 (long)READ_ONCE(rnp->gp_seq), (long)rnp->completedqs);
783         for (rnp1 = rnp; rnp1; rnp1 = rnp1->parent)
784                 pr_info("%s: %d:%d ->qsmask %#lx ->qsmaskinit %#lx ->qsmaskinitnext %#lx\n",
785                         __func__, rnp1->grplo, rnp1->grphi, rnp1->qsmask, rnp1->qsmaskinit, rnp1->qsmaskinitnext);
786         pr_info("%s: ->gp_tasks %p ->boost_tasks %p ->exp_tasks %p\n",
787                 __func__, READ_ONCE(rnp->gp_tasks), data_race(rnp->boost_tasks),
788                 READ_ONCE(rnp->exp_tasks));
789         pr_info("%s: ->blkd_tasks", __func__);
790         i = 0;
791         list_for_each(lhp, &rnp->blkd_tasks) {
792                 pr_cont(" %p", lhp);
793                 if (++i >= ncheck)
794                         break;
795         }
796         pr_cont("\n");
797         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++) {
798                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
799                 pr_info("\t%d: %c online: %ld(%d) offline: %ld(%d)\n",
800                         cpu, ".o"[rcu_rdp_cpu_online(rdp)],
801                         (long)rdp->rcu_onl_gp_seq, rdp->rcu_onl_gp_flags,
802                         (long)rdp->rcu_ofl_gp_seq, rdp->rcu_ofl_gp_flags);
803         }
804 }
805
806 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
807
808 /*
809  * If strict grace periods are enabled, and if the calling
810  * __rcu_read_unlock() marks the beginning of a quiescent state, immediately
811  * report that quiescent state and, if requested, spin for a bit.
812  */
813 void rcu_read_unlock_strict(void)
814 {
815         struct rcu_data *rdp;
816
817         if (irqs_disabled() || preempt_count() || !rcu_state.gp_kthread)
818                 return;
819         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
820         rcu_report_qs_rdp(rdp);
821         udelay(rcu_unlock_delay);
822 }
823 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_read_unlock_strict);
824
825 /*
826  * Tell them what RCU they are running.
827  */
828 static void __init rcu_bootup_announce(void)
829 {
830         pr_info("Hierarchical RCU implementation.\n");
831         rcu_bootup_announce_oddness();
832 }
833
834 /*
835  * Note a quiescent state for PREEMPTION=n.  Because we do not need to know
836  * how many quiescent states passed, just if there was at least one since
837  * the start of the grace period, this just sets a flag.  The caller must
838  * have disabled preemption.
839  */
840 static void rcu_qs(void)
841 {
842         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_qs() invoked with preemption enabled!!!");
843         if (!__this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.s))
844                 return;
845         trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_sched"),
846                                __this_cpu_read(rcu_data.gp_seq), TPS("cpuqs"));
847         __this_cpu_write(rcu_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
848         if (__this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp))
849                 rcu_report_exp_rdp(this_cpu_ptr(&rcu_data));
850 }
851
852 /*
853  * Register an urgently needed quiescent state.  If there is an
854  * emergency, invoke rcu_momentary_dyntick_idle() to do a heavy-weight
855  * dyntick-idle quiescent state visible to other CPUs, which will in
856  * some cases serve for expedited as well as normal grace periods.
857  * Either way, register a lightweight quiescent state.
858  */
859 void rcu_all_qs(void)
860 {
861         unsigned long flags;
862
863         if (!raw_cpu_read(rcu_data.rcu_urgent_qs))
864                 return;
865         preempt_disable();
866         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
867         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs))) {
868                 preempt_enable();
869                 return;
870         }
871         this_cpu_write(rcu_data.rcu_urgent_qs, false);
872         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_data.rcu_need_heavy_qs))) {
873                 local_irq_save(flags);
874                 rcu_momentary_dyntick_idle();
875                 local_irq_restore(flags);
876         }
877         rcu_qs();
878         preempt_enable();
879 }
880 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_all_qs);
881
882 /*
883  * Note a PREEMPTION=n context switch. The caller must have disabled interrupts.
884  */
885 void rcu_note_context_switch(bool preempt)
886 {
887         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
888         rcu_qs();
889         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
890         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs)))
891                 goto out;
892         this_cpu_write(rcu_data.rcu_urgent_qs, false);
893         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_data.rcu_need_heavy_qs)))
894                 rcu_momentary_dyntick_idle();
895         rcu_tasks_qs(current, preempt);
896 out:
897         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
898 }
899 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
900
901 /*
902  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
903  * RCU readers.
904  */
905 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
906 {
907         return 0;
908 }
909
910 /*
911  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked.
912  */
913 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
914 {
915         return false;
916 }
917
918 /*
919  * Because there is no preemptible RCU, there can be no deferred quiescent
920  * states.
921  */
922 static bool rcu_preempt_need_deferred_qs(struct task_struct *t)
923 {
924         return false;
925 }
926
927 // Except that we do need to respond to a request by an expedited grace
928 // period for a quiescent state from this CPU.  Note that requests from
929 // tasks are handled when removing the task from the blocked-tasks list
930 // below.
931 static void rcu_preempt_deferred_qs(struct task_struct *t)
932 {
933         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
934
935         if (rdp->cpu_no_qs.b.exp)
936                 rcu_report_exp_rdp(rdp);
937 }
938
939 /*
940  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
941  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
942  * bogus qsmask values.
943  */
944 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
945 {
946         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
947 }
948
949 /*
950  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state,
951  * namely user mode and idle loop.
952  */
953 static void rcu_flavor_sched_clock_irq(int user)
954 {
955         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
956
957                 /*
958                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
959                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
960                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
961                  * a quiescent state, so note it.
962                  *
963                  * No memory barrier is required here because rcu_qs()
964                  * references only CPU-local variables that other CPUs
965                  * neither access nor modify, at least not while the
966                  * corresponding CPU is online.
967                  */
968
969                 rcu_qs();
970         }
971 }
972
973 /*
974  * Because preemptible RCU does not exist, tasks cannot possibly exit
975  * while in preemptible RCU read-side critical sections.
976  */
977 void exit_rcu(void)
978 {
979 }
980
981 /*
982  * Dump the guaranteed-empty blocked-tasks state.  Trust but verify.
983  */
984 static void
985 dump_blkd_tasks(struct rcu_node *rnp, int ncheck)
986 {
987         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rnp->blkd_tasks));
988 }
989
990 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
991
992 /*
993  * If boosting, set rcuc kthreads to realtime priority.
994  */
995 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
996 {
997         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
998 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
999         struct sched_param sp;
1000
1001         sp.sched_priority = kthread_prio;
1002         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1003 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1004
1005         WRITE_ONCE(rdp->rcuc_activity, jiffies);
1006 }
1007
1008 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1009
1010 /*
1011  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1012  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1013  * ->blkd_tasks list.
1014  *
1015  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1016  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1017  */
1018 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1019 {
1020         unsigned long flags;
1021         struct task_struct *t;
1022         struct list_head *tb;
1023
1024         if (READ_ONCE(rnp->exp_tasks) == NULL &&
1025             READ_ONCE(rnp->boost_tasks) == NULL)
1026                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1027
1028         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1029
1030         /*
1031          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1032          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1033          */
1034         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1035                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1036                 return 0;
1037         }
1038
1039         /*
1040          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1041          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1042          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1043          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1044          */
1045         if (rnp->exp_tasks != NULL)
1046                 tb = rnp->exp_tasks;
1047         else
1048                 tb = rnp->boost_tasks;
1049
1050         /*
1051          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1052          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1053          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1054          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1055          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1056          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1057          *
1058          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1059          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1060          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1061          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1062          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1063          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1064          * section.
1065          */
1066         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1067         rt_mutex_init_proxy_locked(&rnp->boost_mtx.rtmutex, t);
1068         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1069         /* Lock only for side effect: boosts task t's priority. */
1070         rt_mutex_lock(&rnp->boost_mtx);
1071         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);  /* Then keep lockdep happy. */
1072         rnp->n_boosts++;
1073
1074         return READ_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1075                READ_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Priority-boosting kthread, one per leaf rcu_node.
1080  */
1081 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1082 {
1083         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1084         int spincnt = 0;
1085         int more2boost;
1086
1087         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@init"));
1088         for (;;) {
1089                 WRITE_ONCE(rnp->boost_kthread_status, RCU_KTHREAD_WAITING);
1090                 trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_wait"));
1091                 rcu_wait(READ_ONCE(rnp->boost_tasks) ||
1092                          READ_ONCE(rnp->exp_tasks));
1093                 trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_wait"));
1094                 WRITE_ONCE(rnp->boost_kthread_status, RCU_KTHREAD_RUNNING);
1095                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1096                 if (more2boost)
1097                         spincnt++;
1098                 else
1099                         spincnt = 0;
1100                 if (spincnt > 10) {
1101                         WRITE_ONCE(rnp->boost_kthread_status, RCU_KTHREAD_YIELDING);
1102                         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_yield"));
1103                         schedule_timeout_idle(2);
1104                         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_yield"));
1105                         spincnt = 0;
1106                 }
1107         }
1108         /* NOTREACHED */
1109         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@notreached"));
1110         return 0;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1115  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1116  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1117  * period in progress, it is always time to boost.
1118  *
1119  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1120  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1121  * about it going away.
1122  */
1123 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1124         __releases(rnp->lock)
1125 {
1126         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1127         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1128                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1129                 return;
1130         }
1131         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1132             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1133              rnp->boost_tasks == NULL &&
1134              rnp->qsmask == 0 &&
1135              (!time_after(rnp->boost_time, jiffies) || rcu_state.cbovld))) {
1136                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1137                         WRITE_ONCE(rnp->boost_tasks, rnp->gp_tasks);
1138                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1139                 rcu_wake_cond(rnp->boost_kthread_task,
1140                               READ_ONCE(rnp->boost_kthread_status));
1141         } else {
1142                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1143         }
1144 }
1145
1146 /*
1147  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1148  * Caller must have preemption disabled.
1149  */
1150 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1151 {
1152         return __this_cpu_read(rcu_data.rcu_cpu_kthread_task) == current;
1153 }
1154
1155 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1156
1157 /*
1158  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1159  */
1160 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1161 {
1162         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1167  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1168  */
1169 static void rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_node *rnp)
1170 {
1171         unsigned long flags;
1172         int rnp_index = rnp - rcu_get_root();
1173         struct sched_param sp;
1174         struct task_struct *t;
1175
1176         mutex_lock(&rnp->boost_kthread_mutex);
1177         if (rnp->boost_kthread_task || !rcu_scheduler_fully_active)
1178                 goto out;
1179
1180         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1181                            "rcub/%d", rnp_index);
1182         if (WARN_ON_ONCE(IS_ERR(t)))
1183                 goto out;
1184
1185         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1186         rnp->boost_kthread_task = t;
1187         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1188         sp.sched_priority = kthread_prio;
1189         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1190         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1191
1192  out:
1193         mutex_unlock(&rnp->boost_kthread_mutex);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1198  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1199  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1200  *
1201  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1202  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1203  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1204  */
1205 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1206 {
1207         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1208         unsigned long mask = rcu_rnp_online_cpus(rnp);
1209         cpumask_var_t cm;
1210         int cpu;
1211
1212         if (!t)
1213                 return;
1214         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1215                 return;
1216         mutex_lock(&rnp->boost_kthread_mutex);
1217         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu)
1218                 if ((mask & leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu)) &&
1219                     cpu != outgoingcpu)
1220                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1221         cpumask_and(cm, cm, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_RCU));
1222         if (cpumask_empty(cm))
1223                 cpumask_copy(cm, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_RCU));
1224         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1225         mutex_unlock(&rnp->boost_kthread_mutex);
1226         free_cpumask_var(cm);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Spawn boost kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1231  */
1232 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1233 {
1234         struct rcu_node *rnp;
1235
1236         rcu_for_each_leaf_node(rnp)
1237                 if (rcu_rnp_online_cpus(rnp))
1238                         rcu_spawn_one_boost_kthread(rnp);
1239 }
1240
1241 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1242
1243 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1244         __releases(rnp->lock)
1245 {
1246         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1247 }
1248
1249 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1250 {
1251         return false;
1252 }
1253
1254 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1255 {
1256 }
1257
1258 static void rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_node *rnp)
1259 {
1260 }
1261
1262 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1263 {
1264 }
1265
1266 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1267 {
1268 }
1269
1270 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1271
1272 /*
1273  * Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU so that the
1274  * grace-period kthread will do force_quiescent_state() processing?
1275  * The idea is to avoid waking up RCU core processing on such a
1276  * CPU unless the grace period has extended for too long.
1277  *
1278  * This code relies on the fact that all NO_HZ_FULL CPUs are also
1279  * RCU_NOCB_CPU CPUs.
1280  */
1281 static bool rcu_nohz_full_cpu(void)
1282 {
1283 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1284         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()) &&
1285             (!rcu_gp_in_progress() ||
1286              time_before(jiffies, READ_ONCE(rcu_state.gp_start) + HZ)))
1287                 return true;
1288 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
1289         return false;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Bind the RCU grace-period kthreads to the housekeeping CPU.
1294  */
1295 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
1296 {
1297         if (!tick_nohz_full_enabled())
1298                 return;
1299         housekeeping_affine(current, HK_TYPE_RCU);
1300 }
1301
1302 /* Record the current task on dyntick-idle entry. */
1303 static __always_inline void rcu_dynticks_task_enter(void)
1304 {
1305 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
1306         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, smp_processor_id());
1307 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
1308 }
1309
1310 /* Record no current task on dyntick-idle exit. */
1311 static __always_inline void rcu_dynticks_task_exit(void)
1312 {
1313 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
1314         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, -1);
1315 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
1316 }
1317
1318 /* Turn on heavyweight RCU tasks trace readers on idle/user entry. */
1319 static __always_inline void rcu_dynticks_task_trace_enter(void)
1320 {
1321 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1322         if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB))
1323                 current->trc_reader_special.b.need_mb = true;
1324 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1325 }
1326
1327 /* Turn off heavyweight RCU tasks trace readers on idle/user exit. */
1328 static __always_inline void rcu_dynticks_task_trace_exit(void)
1329 {
1330 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1331         if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB))
1332                 current->trc_reader_special.b.need_mb = false;
1333 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1334 }