]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/rcu/tree_plugin.h
rcu: Add online/offline info to expedited stall warning message
[karo-tx-linux.git] / kernel / rcu / tree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, you can access it online at
18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/gfp.h>
29 #include <linux/oom.h>
30 #include <linux/smpboot.h>
31 #include "../time/tick-internal.h"
32
33 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
34
35 #include "../locking/rtmutex_common.h"
36
37 /*
38  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
39  * handle all flavors of RCU.
40  */
41 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
42 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
43 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
44 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
45
46 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
47
48 /*
49  * Some architectures do not define rt_mutexes, but if !CONFIG_RCU_BOOST,
50  * all uses are in dead code.  Provide a definition to keep the compiler
51  * happy, but add WARN_ON_ONCE() to complain if used in the wrong place.
52  * This probably needs to be excluded from -rt builds.
53  */
54 #define rt_mutex_owner(a) ({ WARN_ON_ONCE(1); NULL; })
55
56 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
57
58 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
59 static cpumask_var_t rcu_nocb_mask; /* CPUs to have callbacks offloaded. */
60 static bool have_rcu_nocb_mask;     /* Was rcu_nocb_mask allocated? */
61 static bool __read_mostly rcu_nocb_poll;    /* Offload kthread are to poll. */
62 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
63
64 /*
65  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
66  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
67  * will love this function.
68  */
69 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
70 {
71         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TRACE))
72                 pr_info("\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
73         if ((IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 64) ||
74             (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 32))
75                 pr_info("\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
76                        RCU_FANOUT);
77         if (rcu_fanout_exact)
78                 pr_info("\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
79         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ))
80                 pr_info("\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
81         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU))
82                 pr_info("\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
83         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE))
84                 pr_info("\tRCU torture testing starts during boot.\n");
85         if (RCU_NUM_LVLS >= 4)
86                 pr_info("\tFour(or more)-level hierarchy is enabled.\n");
87         if (RCU_FANOUT_LEAF != 16)
88                 pr_info("\tBuild-time adjustment of leaf fanout to %d.\n",
89                         RCU_FANOUT_LEAF);
90         if (rcu_fanout_leaf != RCU_FANOUT_LEAF)
91                 pr_info("\tBoot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
92         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
93                 pr_info("\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
94         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST))
95                 pr_info("\tRCU kthread priority: %d.\n", kthread_prio);
96 }
97
98 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
99
100 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, 'p', call_rcu);
101 static struct rcu_state *const rcu_state_p = &rcu_preempt_state;
102 static struct rcu_data __percpu *const rcu_data_p = &rcu_preempt_data;
103
104 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
105                                bool wake);
106
107 /*
108  * Tell them what RCU they are running.
109  */
110 static void __init rcu_bootup_announce(void)
111 {
112         pr_info("Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
113         rcu_bootup_announce_oddness();
114 }
115
116 /* Flags for rcu_preempt_ctxt_queue() decision table. */
117 #define RCU_GP_TASKS    0x8
118 #define RCU_EXP_TASKS   0x4
119 #define RCU_GP_BLKD     0x2
120 #define RCU_EXP_BLKD    0x1
121
122 /*
123  * Queues a task preempted within an RCU-preempt read-side critical
124  * section into the appropriate location within the ->blkd_tasks list,
125  * depending on the states of any ongoing normal and expedited grace
126  * periods.  The ->gp_tasks pointer indicates which element the normal
127  * grace period is waiting on (NULL if none), and the ->exp_tasks pointer
128  * indicates which element the expedited grace period is waiting on (again,
129  * NULL if none).  If a grace period is waiting on a given element in the
130  * ->blkd_tasks list, it also waits on all subsequent elements.  Thus,
131  * adding a task to the tail of the list blocks any grace period that is
132  * already waiting on one of the elements.  In contrast, adding a task
133  * to the head of the list won't block any grace period that is already
134  * waiting on one of the elements.
135  *
136  * This queuing is imprecise, and can sometimes make an ongoing grace
137  * period wait for a task that is not strictly speaking blocking it.
138  * Given the choice, we needlessly block a normal grace period rather than
139  * blocking an expedited grace period.
140  *
141  * Note that an endless sequence of expedited grace periods still cannot
142  * indefinitely postpone a normal grace period.  Eventually, all of the
143  * fixed number of preempted tasks blocking the normal grace period that are
144  * not also blocking the expedited grace period will resume and complete
145  * their RCU read-side critical sections.  At that point, the ->gp_tasks
146  * pointer will equal the ->exp_tasks pointer, at which point the end of
147  * the corresponding expedited grace period will also be the end of the
148  * normal grace period.
149  */
150 static void rcu_preempt_ctxt_queue(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
151                                    unsigned long flags) __releases(rnp->lock)
152 {
153         int blkd_state = (rnp->gp_tasks ? RCU_GP_TASKS : 0) +
154                          (rnp->exp_tasks ? RCU_EXP_TASKS : 0) +
155                          (rnp->qsmask & rdp->grpmask ? RCU_GP_BLKD : 0) +
156                          (rnp->expmask & rdp->grpmask ? RCU_EXP_BLKD : 0);
157         struct task_struct *t = current;
158
159         /*
160          * Decide where to queue the newly blocked task.  In theory,
161          * this could be an if-statement.  In practice, when I tried
162          * that, it was quite messy.
163          */
164         switch (blkd_state) {
165         case 0:
166         case                RCU_EXP_TASKS:
167         case                RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD:
168         case RCU_GP_TASKS:
169         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS:
170
171                 /*
172                  * Blocking neither GP, or first task blocking the normal
173                  * GP but not blocking the already-waiting expedited GP.
174                  * Queue at the head of the list to avoid unnecessarily
175                  * blocking the already-waiting GPs.
176                  */
177                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
178                 break;
179
180         case                                              RCU_EXP_BLKD:
181         case                                RCU_GP_BLKD:
182         case                                RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
183         case RCU_GP_TASKS +                               RCU_EXP_BLKD:
184         case RCU_GP_TASKS +                 RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
185         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
186
187                 /*
188                  * First task arriving that blocks either GP, or first task
189                  * arriving that blocks the expedited GP (with the normal
190                  * GP already waiting), or a task arriving that blocks
191                  * both GPs with both GPs already waiting.  Queue at the
192                  * tail of the list to avoid any GP waiting on any of the
193                  * already queued tasks that are not blocking it.
194                  */
195                 list_add_tail(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
196                 break;
197
198         case                RCU_EXP_TASKS +               RCU_EXP_BLKD:
199         case                RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
200         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS +               RCU_EXP_BLKD:
201
202                 /*
203                  * Second or subsequent task blocking the expedited GP.
204                  * The task either does not block the normal GP, or is the
205                  * first task blocking the normal GP.  Queue just after
206                  * the first task blocking the expedited GP.
207                  */
208                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->exp_tasks);
209                 break;
210
211         case RCU_GP_TASKS +                 RCU_GP_BLKD:
212         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD:
213
214                 /*
215                  * Second or subsequent task blocking the normal GP.
216                  * The task does not block the expedited GP. Queue just
217                  * after the first task blocking the normal GP.
218                  */
219                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks);
220                 break;
221
222         default:
223
224                 /* Yet another exercise in excessive paranoia. */
225                 WARN_ON_ONCE(1);
226                 break;
227         }
228
229         /*
230          * We have now queued the task.  If it was the first one to
231          * block either grace period, update the ->gp_tasks and/or
232          * ->exp_tasks pointers, respectively, to reference the newly
233          * blocked tasks.
234          */
235         if (!rnp->gp_tasks && (blkd_state & RCU_GP_BLKD))
236                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
237         if (!rnp->exp_tasks && (blkd_state & RCU_EXP_BLKD))
238                 rnp->exp_tasks = &t->rcu_node_entry;
239         raw_spin_unlock(&rnp->lock);
240
241         /*
242          * Report the quiescent state for the expedited GP.  This expedited
243          * GP should not be able to end until we report, so there should be
244          * no need to check for a subsequent expedited GP.  (Though we are
245          * still in a quiescent state in any case.)
246          */
247         if (blkd_state & RCU_EXP_BLKD &&
248             t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs) {
249                 t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs = false;
250                 rcu_report_exp_rdp(rdp->rsp, rdp, true);
251         } else {
252                 WARN_ON_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs);
253         }
254         local_irq_restore(flags);
255 }
256
257 /*
258  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
259  * that this just means that the task currently running on the CPU is
260  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
261  * while in an RCU read-side critical section.
262  *
263  * As with the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
264  * must disable preemption.
265  */
266 static void rcu_preempt_qs(void)
267 {
268         if (__this_cpu_read(rcu_data_p->cpu_no_qs.s)) {
269                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_preempt"),
270                                        __this_cpu_read(rcu_data_p->gpnum),
271                                        TPS("cpuqs"));
272                 __this_cpu_write(rcu_data_p->cpu_no_qs.b.norm, false);
273                 barrier(); /* Coordinate with rcu_preempt_check_callbacks(). */
274                 current->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = false;
275         }
276 }
277
278 /*
279  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
280  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
281  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
282  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
283  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
284  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
285  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
286  * predating the current grace period drain, in other words, until
287  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
288  *
289  * Caller must disable preemption.
290  */
291 static void rcu_preempt_note_context_switch(void)
292 {
293         struct task_struct *t = current;
294         unsigned long flags;
295         struct rcu_data *rdp;
296         struct rcu_node *rnp;
297
298         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
299             !t->rcu_read_unlock_special.b.blocked) {
300
301                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
302                 rdp = this_cpu_ptr(rcu_state_p->rda);
303                 rnp = rdp->mynode;
304                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
305                 smp_mb__after_unlock_lock();
306                 t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
307                 t->rcu_blocked_node = rnp;
308
309                 /*
310                  * Verify the CPU's sanity, trace the preemption, and
311                  * then queue the task as required based on the states
312                  * of any ongoing and expedited grace periods.
313                  */
314                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) == 0);
315                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
316                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
317                                        t->pid,
318                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
319                                        ? rnp->gpnum
320                                        : rnp->gpnum + 1);
321                 rcu_preempt_ctxt_queue(rnp, rdp, flags);
322         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
323                    t->rcu_read_unlock_special.s) {
324
325                 /*
326                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
327                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
328                  */
329                 rcu_read_unlock_special(t);
330         }
331
332         /*
333          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
334          * begin with, or we have now recorded that critical section
335          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
336          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
337          * section, and if that critical section was blocking the current
338          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
339          * means that we continue to block the current grace period.
340          */
341         rcu_preempt_qs();
342 }
343
344 /*
345  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
346  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
347  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
348  */
349 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
350 {
351         return rnp->gp_tasks != NULL;
352 }
353
354 /*
355  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
356  * returning NULL if at the end of the list.
357  */
358 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
359                                              struct rcu_node *rnp)
360 {
361         struct list_head *np;
362
363         np = t->rcu_node_entry.next;
364         if (np == &rnp->blkd_tasks)
365                 np = NULL;
366         return np;
367 }
368
369 /*
370  * Return true if the specified rcu_node structure has tasks that were
371  * preempted within an RCU read-side critical section.
372  */
373 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
374 {
375         return !list_empty(&rnp->blkd_tasks);
376 }
377
378 /*
379  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
380  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
381  * read-side critical section.
382  */
383 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
384 {
385         bool empty_exp;
386         bool empty_norm;
387         bool empty_exp_now;
388         unsigned long flags;
389         struct list_head *np;
390         bool drop_boost_mutex = false;
391         struct rcu_data *rdp;
392         struct rcu_node *rnp;
393         union rcu_special special;
394
395         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
396         if (in_nmi())
397                 return;
398
399         local_irq_save(flags);
400
401         /*
402          * If RCU core is waiting for this CPU to exit its critical section,
403          * report the fact that it has exited.  Because irqs are disabled,
404          * t->rcu_read_unlock_special cannot change.
405          */
406         special = t->rcu_read_unlock_special;
407         if (special.b.need_qs) {
408                 rcu_preempt_qs();
409                 t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = false;
410                 if (!t->rcu_read_unlock_special.s) {
411                         local_irq_restore(flags);
412                         return;
413                 }
414         }
415
416         /*
417          * Respond to a request for an expedited grace period, but only if
418          * we were not preempted, meaning that we were running on the same
419          * CPU throughout.  If we were preempted, the exp_need_qs flag
420          * would have been cleared at the time of the first preemption,
421          * and the quiescent state would be reported when we were dequeued.
422          */
423         if (special.b.exp_need_qs) {
424                 WARN_ON_ONCE(special.b.blocked);
425                 t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs = false;
426                 rdp = this_cpu_ptr(rcu_state_p->rda);
427                 rcu_report_exp_rdp(rcu_state_p, rdp, true);
428                 if (!t->rcu_read_unlock_special.s) {
429                         local_irq_restore(flags);
430                         return;
431                 }
432         }
433
434         /* Hardware IRQ handlers cannot block, complain if they get here. */
435         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
436                 lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__,
437                                        "rcu_read_unlock() from irq or softirq with blocking in critical section!!!\n");
438                 pr_alert("->rcu_read_unlock_special: %#x (b: %d, enq: %d nq: %d)\n",
439                          t->rcu_read_unlock_special.s,
440                          t->rcu_read_unlock_special.b.blocked,
441                          t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs,
442                          t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs);
443                 local_irq_restore(flags);
444                 return;
445         }
446
447         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
448         if (special.b.blocked) {
449                 t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = false;
450
451                 /*
452                  * Remove this task from the list it blocked on.  The task
453                  * now remains queued on the rcu_node corresponding to
454                  * the CPU it first blocked on, so the first attempt to
455                  * acquire the task's rcu_node's ->lock will succeed.
456                  * Keep the loop and add a WARN_ON() out of sheer paranoia.
457                  */
458                 for (;;) {
459                         rnp = t->rcu_blocked_node;
460                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
461                         smp_mb__after_unlock_lock();
462                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
463                                 break;
464                         WARN_ON_ONCE(1);
465                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
466                 }
467                 empty_norm = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
468                 empty_exp = sync_rcu_preempt_exp_done(rnp);
469                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
470                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
471                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
472                 t->rcu_blocked_node = NULL;
473                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt"),
474                                                 rnp->gpnum, t->pid);
475                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
476                         rnp->gp_tasks = np;
477                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
478                         rnp->exp_tasks = np;
479                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST)) {
480                         if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
481                                 rnp->boost_tasks = np;
482                         /* Snapshot ->boost_mtx ownership w/rnp->lock held. */
483                         drop_boost_mutex = rt_mutex_owner(&rnp->boost_mtx) == t;
484                 }
485
486                 /*
487                  * If this was the last task on the current list, and if
488                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
489                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
490                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
491                  */
492                 empty_exp_now = sync_rcu_preempt_exp_done(rnp);
493                 if (!empty_norm && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
494                         trace_rcu_quiescent_state_report(TPS("preempt_rcu"),
495                                                          rnp->gpnum,
496                                                          0, rnp->qsmask,
497                                                          rnp->level,
498                                                          rnp->grplo,
499                                                          rnp->grphi,
500                                                          !!rnp->gp_tasks);
501                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rcu_state_p, rnp, flags);
502                 } else {
503                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
504                 }
505
506                 /* Unboost if we were boosted. */
507                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && drop_boost_mutex)
508                         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);
509
510                 /*
511                  * If this was the last task on the expedited lists,
512                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
513                  */
514                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
515                         rcu_report_exp_rnp(rcu_state_p, rnp, true);
516         } else {
517                 local_irq_restore(flags);
518         }
519 }
520
521 /*
522  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
523  * grace period on the specified rcu_node structure.
524  */
525 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
526 {
527         unsigned long flags;
528         struct task_struct *t;
529
530         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
531         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
532                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
533                 return;
534         }
535         t = list_entry(rnp->gp_tasks->prev,
536                        struct task_struct, rcu_node_entry);
537         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
538                 sched_show_task(t);
539         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
540 }
541
542 /*
543  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
544  * grace period.
545  */
546 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
547 {
548         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
549
550         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
551         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
552                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
553 }
554
555 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
556 {
557         pr_err("\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
558                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
559 }
560
561 static void rcu_print_task_stall_end(void)
562 {
563         pr_cont("\n");
564 }
565
566 /*
567  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
568  * sections, printing out the tid of each.
569  */
570 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
571 {
572         struct task_struct *t;
573         int ndetected = 0;
574
575         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
576                 return 0;
577         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
578         t = list_entry(rnp->gp_tasks->prev,
579                        struct task_struct, rcu_node_entry);
580         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
581                 pr_cont(" P%d", t->pid);
582                 ndetected++;
583         }
584         rcu_print_task_stall_end();
585         return ndetected;
586 }
587
588 /*
589  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
590  * sections, printing out the tid of each that is blocking the current
591  * expedited grace period.
592  */
593 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
594 {
595         struct task_struct *t;
596         int ndetected = 0;
597
598         if (!rnp->exp_tasks)
599                 return 0;
600         t = list_entry(rnp->exp_tasks->prev,
601                        struct task_struct, rcu_node_entry);
602         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
603                 pr_cont(" P%d", t->pid);
604                 ndetected++;
605         }
606         return ndetected;
607 }
608
609 /*
610  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
611  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
612  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
613  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
614  * must be held by the caller.
615  *
616  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
617  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
618  */
619 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
620 {
621         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
622         if (rcu_preempt_has_tasks(rnp))
623                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
624         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
625 }
626
627 /*
628  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
629  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
630  * which is checked elsewhere.
631  *
632  * Caller must disable hard irqs.
633  */
634 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
635 {
636         struct task_struct *t = current;
637
638         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
639                 rcu_preempt_qs();
640                 return;
641         }
642         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
643             __this_cpu_read(rcu_data_p->core_needs_qs) &&
644             __this_cpu_read(rcu_data_p->cpu_no_qs.b.norm))
645                 t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = true;
646 }
647
648 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
649
650 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
651 {
652         rcu_do_batch(rcu_state_p, this_cpu_ptr(rcu_data_p));
653 }
654
655 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
656
657 /*
658  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
659  */
660 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
661 {
662         __call_rcu(head, func, rcu_state_p, -1, 0);
663 }
664 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
665
666 /**
667  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
668  *
669  * Control will return to the caller some time after a full grace
670  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
671  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
672  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
673  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
674  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
675  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
676  *
677  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
678  * on memory ordering guarantees.
679  */
680 void synchronize_rcu(void)
681 {
682         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
683                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
684                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
685                          "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
686         if (!rcu_scheduler_active)
687                 return;
688         if (rcu_gp_is_expedited())
689                 synchronize_rcu_expedited();
690         else
691                 wait_rcu_gp(call_rcu);
692 }
693 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
694
695 /*
696  * Remote handler for smp_call_function_single().  If there is an
697  * RCU read-side critical section in effect, request that the
698  * next rcu_read_unlock() record the quiescent state up the
699  * ->expmask fields in the rcu_node tree.  Otherwise, immediately
700  * report the quiescent state.
701  */
702 static void sync_rcu_exp_handler(void *info)
703 {
704         struct rcu_data *rdp;
705         struct rcu_state *rsp = info;
706         struct task_struct *t = current;
707
708         /*
709          * Within an RCU read-side critical section, request that the next
710          * rcu_read_unlock() report.  Unless this RCU read-side critical
711          * section has already blocked, in which case it is already set
712          * up for the expedited grace period to wait on it.
713          */
714         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
715             !t->rcu_read_unlock_special.b.blocked) {
716                 t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs = true;
717                 return;
718         }
719
720         /*
721          * We are either exiting an RCU read-side critical section (negative
722          * values of t->rcu_read_lock_nesting) or are not in one at all
723          * (zero value of t->rcu_read_lock_nesting).  Or we are in an RCU
724          * read-side critical section that blocked before this expedited
725          * grace period started.  Either way, we can immediately report
726          * the quiescent state.
727          */
728         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
729         rcu_report_exp_rdp(rsp, rdp, true);
730 }
731
732 /**
733  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
734  *
735  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
736  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
737  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
738  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
739  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
740  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
741  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
742  * single synchronize_rcu() instead.
743  */
744 void synchronize_rcu_expedited(void)
745 {
746         struct rcu_node *rnp;
747         struct rcu_node *rnp_unlock;
748         struct rcu_state *rsp = rcu_state_p;
749         unsigned long s;
750
751         s = rcu_exp_gp_seq_snap(rsp);
752
753         rnp_unlock = exp_funnel_lock(rsp, s);
754         if (rnp_unlock == NULL)
755                 return;  /* Someone else did our work for us. */
756
757         rcu_exp_gp_seq_start(rsp);
758
759         /* Initialize the rcu_node tree in preparation for the wait. */
760         sync_rcu_exp_select_cpus(rsp, sync_rcu_exp_handler);
761
762         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
763         rnp = rcu_get_root(rsp);
764         wait_event(rsp->expedited_wq,
765                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
766
767         /* Clean up and exit. */
768         rcu_exp_gp_seq_end(rsp);
769         mutex_unlock(&rnp_unlock->exp_funnel_mutex);
770 }
771 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
772
773 /**
774  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
775  *
776  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
777  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
778  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
779  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
780  */
781 void rcu_barrier(void)
782 {
783         _rcu_barrier(rcu_state_p);
784 }
785 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
786
787 /*
788  * Initialize preemptible RCU's state structures.
789  */
790 static void __init __rcu_init_preempt(void)
791 {
792         rcu_init_one(rcu_state_p, rcu_data_p);
793 }
794
795 /*
796  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
797  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
798  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
799  * is enabled.
800  */
801 void exit_rcu(void)
802 {
803         struct task_struct *t = current;
804
805         if (likely(list_empty(&current->rcu_node_entry)))
806                 return;
807         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
808         barrier();
809         t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
810         __rcu_read_unlock();
811 }
812
813 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
814
815 static struct rcu_state *const rcu_state_p = &rcu_sched_state;
816 static struct rcu_data __percpu *const rcu_data_p = &rcu_sched_data;
817
818 /*
819  * Tell them what RCU they are running.
820  */
821 static void __init rcu_bootup_announce(void)
822 {
823         pr_info("Hierarchical RCU implementation.\n");
824         rcu_bootup_announce_oddness();
825 }
826
827 /*
828  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
829  * CPUs being in quiescent states.
830  */
831 static void rcu_preempt_note_context_switch(void)
832 {
833 }
834
835 /*
836  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
837  * RCU readers.
838  */
839 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
840 {
841         return 0;
842 }
843
844 /*
845  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked.
846  */
847 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
848 {
849         return false;
850 }
851
852 /*
853  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
854  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
855  */
856 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
857 {
858 }
859
860 /*
861  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
862  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
863  */
864 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
865 {
866         return 0;
867 }
868
869 /*
870  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
871  * tasks blocked within RCU read-side critical sections that are
872  * blocking the current expedited grace period.
873  */
874 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
875 {
876         return 0;
877 }
878
879 /*
880  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
881  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
882  * bogus qsmask values.
883  */
884 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
885 {
886         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
887 }
888
889 /*
890  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
891  * to check.
892  */
893 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
894 {
895 }
896
897 /*
898  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
899  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
900  */
901 void synchronize_rcu_expedited(void)
902 {
903         synchronize_sched_expedited();
904 }
905 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
906
907 /*
908  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
909  * another name for rcu_barrier_sched().
910  */
911 void rcu_barrier(void)
912 {
913         rcu_barrier_sched();
914 }
915 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
916
917 /*
918  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
919  */
920 static void __init __rcu_init_preempt(void)
921 {
922 }
923
924 /*
925  * Because preemptible RCU does not exist, tasks cannot possibly exit
926  * while in preemptible RCU read-side critical sections.
927  */
928 void exit_rcu(void)
929 {
930 }
931
932 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
933
934 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
935
936 #include "../locking/rtmutex_common.h"
937
938 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
939
940 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
941 {
942         if (!rcu_preempt_has_tasks(rnp))
943                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
944         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
945                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
946         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
947                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
948         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
949                 rnp->n_balk_notblocked++;
950         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
951                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
952                 rnp->n_balk_notyet++;
953         else
954                 rnp->n_balk_nos++;
955 }
956
957 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
958
959 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
960 {
961 }
962
963 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
964
965 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
966 {
967         /*
968          * If the thread is yielding, only wake it when this
969          * is invoked from idle
970          */
971         if (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current))
972                 wake_up_process(t);
973 }
974
975 /*
976  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
977  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
978  * ->blkd_tasks list.
979  *
980  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
981  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
982  */
983 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
984 {
985         unsigned long flags;
986         struct task_struct *t;
987         struct list_head *tb;
988
989         if (READ_ONCE(rnp->exp_tasks) == NULL &&
990             READ_ONCE(rnp->boost_tasks) == NULL)
991                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
992
993         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
994         smp_mb__after_unlock_lock();
995
996         /*
997          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
998          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
999          */
1000         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1001                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1002                 return 0;
1003         }
1004
1005         /*
1006          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1007          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1008          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1009          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1010          */
1011         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1012                 tb = rnp->exp_tasks;
1013                 rnp->n_exp_boosts++;
1014         } else {
1015                 tb = rnp->boost_tasks;
1016                 rnp->n_normal_boosts++;
1017         }
1018         rnp->n_tasks_boosted++;
1019
1020         /*
1021          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1022          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1023          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1024          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1025          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1026          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1027          *
1028          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1029          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1030          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1031          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1032          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1033          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1034          * section.
1035          */
1036         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1037         rt_mutex_init_proxy_locked(&rnp->boost_mtx, t);
1038         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1039         /* Lock only for side effect: boosts task t's priority. */
1040         rt_mutex_lock(&rnp->boost_mtx);
1041         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);  /* Then keep lockdep happy. */
1042
1043         return READ_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1044                READ_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Priority-boosting kthread, one per leaf rcu_node.
1049  */
1050 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1051 {
1052         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1053         int spincnt = 0;
1054         int more2boost;
1055
1056         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@init"));
1057         for (;;) {
1058                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1059                 trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_wait"));
1060                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1061                 trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_wait"));
1062                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1063                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1064                 if (more2boost)
1065                         spincnt++;
1066                 else
1067                         spincnt = 0;
1068                 if (spincnt > 10) {
1069                         rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1070                         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_yield"));
1071                         schedule_timeout_interruptible(2);
1072                         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_yield"));
1073                         spincnt = 0;
1074                 }
1075         }
1076         /* NOTREACHED */
1077         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@notreached"));
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1083  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1084  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1085  * period in progress, it is always time to boost.
1086  *
1087  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1088  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1089  * about it going away.
1090  */
1091 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1092         __releases(rnp->lock)
1093 {
1094         struct task_struct *t;
1095
1096         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1097                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1098                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1099                 return;
1100         }
1101         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1102             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1103              rnp->boost_tasks == NULL &&
1104              rnp->qsmask == 0 &&
1105              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1106                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1107                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1108                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1109                 t = rnp->boost_kthread_task;
1110                 if (t)
1111                         rcu_wake_cond(t, rnp->boost_kthread_status);
1112         } else {
1113                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1114                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1115         }
1116 }
1117
1118 /*
1119  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1120  */
1121 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1122 {
1123         unsigned long flags;
1124
1125         local_irq_save(flags);
1126         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1127         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1128             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task)) {
1129                 rcu_wake_cond(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task),
1130                               __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_status));
1131         }
1132         local_irq_restore(flags);
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1137  * Caller must have preemption disabled.
1138  */
1139 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1140 {
1141         return __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1142 }
1143
1144 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1145
1146 /*
1147  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1148  */
1149 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1150 {
1151         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1156  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1157  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1158  */
1159 static int rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1160                                        struct rcu_node *rnp)
1161 {
1162         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1163         unsigned long flags;
1164         struct sched_param sp;
1165         struct task_struct *t;
1166
1167         if (rcu_state_p != rsp)
1168                 return 0;
1169
1170         if (!rcu_scheduler_fully_active || rcu_rnp_online_cpus(rnp) == 0)
1171                 return 0;
1172
1173         rsp->boost = 1;
1174         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1175                 return 0;
1176         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1177                            "rcub/%d", rnp_index);
1178         if (IS_ERR(t))
1179                 return PTR_ERR(t);
1180         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1181         smp_mb__after_unlock_lock();
1182         rnp->boost_kthread_task = t;
1183         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1184         sp.sched_priority = kthread_prio;
1185         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1186         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1187         return 0;
1188 }
1189
1190 static void rcu_kthread_do_work(void)
1191 {
1192         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, this_cpu_ptr(&rcu_sched_data));
1193         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, this_cpu_ptr(&rcu_bh_data));
1194         rcu_preempt_do_callbacks();
1195 }
1196
1197 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1198 {
1199         struct sched_param sp;
1200
1201         sp.sched_priority = kthread_prio;
1202         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1203 }
1204
1205 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
1206 {
1207         per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1208 }
1209
1210 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
1211 {
1212         return __this_cpu_read(rcu_cpu_has_work);
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1217  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1218  * support RCU priority boosting.
1219  */
1220 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
1221 {
1222         unsigned int *statusp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_kthread_status);
1223         char work, *workp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_has_work);
1224         int spincnt;
1225
1226         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
1227                 trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_wait"));
1228                 local_bh_disable();
1229                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1230                 this_cpu_inc(rcu_cpu_kthread_loops);
1231                 local_irq_disable();
1232                 work = *workp;
1233                 *workp = 0;
1234                 local_irq_enable();
1235                 if (work)
1236                         rcu_kthread_do_work();
1237                 local_bh_enable();
1238                 if (*workp == 0) {
1239                         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_wait"));
1240                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1241                         return;
1242                 }
1243         }
1244         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1245         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_yield"));
1246         schedule_timeout_interruptible(2);
1247         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_yield"));
1248         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1253  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1254  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1255  *
1256  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1257  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1258  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1259  */
1260 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1261 {
1262         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1263         unsigned long mask = rcu_rnp_online_cpus(rnp);
1264         cpumask_var_t cm;
1265         int cpu;
1266
1267         if (!t)
1268                 return;
1269         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1270                 return;
1271         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1272                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1273                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1274         if (cpumask_weight(cm) == 0)
1275                 cpumask_setall(cm);
1276         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1277         free_cpumask_var(cm);
1278 }
1279
1280 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
1281         .store                  = &rcu_cpu_kthread_task,
1282         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
1283         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
1284         .thread_comm            = "rcuc/%u",
1285         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
1286         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
1287 };
1288
1289 /*
1290  * Spawn boost kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1291  */
1292 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1293 {
1294         struct rcu_node *rnp;
1295         int cpu;
1296
1297         for_each_possible_cpu(cpu)
1298                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1299         BUG_ON(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec));
1300         rcu_for_each_leaf_node(rcu_state_p, rnp)
1301                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state_p, rnp);
1302 }
1303
1304 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1305 {
1306         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
1307         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1308
1309         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1310         if (rcu_scheduler_fully_active)
1311                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state_p, rnp);
1312 }
1313
1314 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1315
1316 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1317         __releases(rnp->lock)
1318 {
1319         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1320 }
1321
1322 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1323 {
1324         WARN_ON_ONCE(1);
1325 }
1326
1327 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1328 {
1329         return false;
1330 }
1331
1332 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1333 {
1334 }
1335
1336 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1337 {
1338 }
1339
1340 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1341 {
1342 }
1343
1344 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1345 {
1346 }
1347
1348 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1349
1350 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1351
1352 /*
1353  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1354  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1355  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1356  * an exported member of the RCU API.
1357  *
1358  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1359  * any flavor of RCU.
1360  */
1361 int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1362 {
1363         *nextevt = KTIME_MAX;
1364         return IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL)
1365                ? 0 : rcu_cpu_has_callbacks(NULL);
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1370  * after it.
1371  */
1372 static void rcu_cleanup_after_idle(void)
1373 {
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1378  * is nothing.
1379  */
1380 static void rcu_prepare_for_idle(void)
1381 {
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1386  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1387  */
1388 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1389 {
1390 }
1391
1392 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1393
1394 /*
1395  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1396  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1397  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1398  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1399  *
1400  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1401  *
1402  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1403  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1404  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1405  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1406  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1407  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1408  *      just power the system down and be done with it!
1409  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1410  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1411  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1412  *
1413  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1414  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1415  * making the state machine smarter might be a better option.
1416  */
1417 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1418 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1419
1420 static int rcu_idle_gp_delay = RCU_IDLE_GP_DELAY;
1421 module_param(rcu_idle_gp_delay, int, 0644);
1422 static int rcu_idle_lazy_gp_delay = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1423 module_param(rcu_idle_lazy_gp_delay, int, 0644);
1424
1425 /*
1426  * Try to advance callbacks for all flavors of RCU on the current CPU, but
1427  * only if it has been awhile since the last time we did so.  Afterwards,
1428  * if there are any callbacks ready for immediate invocation, return true.
1429  */
1430 static bool __maybe_unused rcu_try_advance_all_cbs(void)
1431 {
1432         bool cbs_ready = false;
1433         struct rcu_data *rdp;
1434         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1435         struct rcu_node *rnp;
1436         struct rcu_state *rsp;
1437
1438         /* Exit early if we advanced recently. */
1439         if (jiffies == rdtp->last_advance_all)
1440                 return false;
1441         rdtp->last_advance_all = jiffies;
1442
1443         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1444                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1445                 rnp = rdp->mynode;
1446
1447                 /*
1448                  * Don't bother checking unless a grace period has
1449                  * completed since we last checked and there are
1450                  * callbacks not yet ready to invoke.
1451                  */
1452                 if ((rdp->completed != rnp->completed ||
1453                      unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) &&
1454                     rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
1455                         note_gp_changes(rsp, rdp);
1456
1457                 if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1458                         cbs_ready = true;
1459         }
1460         return cbs_ready;
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode unless it has callbacks ready
1465  * to invoke.  If the CPU has callbacks, try to advance them.  Tell the
1466  * caller to set the timeout based on whether or not there are non-lazy
1467  * callbacks.
1468  *
1469  * The caller must have disabled interrupts.
1470  */
1471 int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1472 {
1473         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1474         unsigned long dj;
1475
1476         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL)) {
1477                 *nextevt = KTIME_MAX;
1478                 return 0;
1479         }
1480
1481         /* Snapshot to detect later posting of non-lazy callback. */
1482         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1483
1484         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1485         if (!rcu_cpu_has_callbacks(&rdtp->all_lazy)) {
1486                 *nextevt = KTIME_MAX;
1487                 return 0;
1488         }
1489
1490         /* Attempt to advance callbacks. */
1491         if (rcu_try_advance_all_cbs()) {
1492                 /* Some ready to invoke, so initiate later invocation. */
1493                 invoke_rcu_core();
1494                 return 1;
1495         }
1496         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1497
1498         /* Request timer delay depending on laziness, and round. */
1499         if (!rdtp->all_lazy) {
1500                 dj = round_up(rcu_idle_gp_delay + jiffies,
1501                                rcu_idle_gp_delay) - jiffies;
1502         } else {
1503                 dj = round_jiffies(rcu_idle_lazy_gp_delay + jiffies) - jiffies;
1504         }
1505         *nextevt = basemono + dj * TICK_NSEC;
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Prepare a CPU for idle from an RCU perspective.  The first major task
1511  * is to sense whether nohz mode has been enabled or disabled via sysfs.
1512  * The second major task is to check to see if a non-lazy callback has
1513  * arrived at a CPU that previously had only lazy callbacks.  The third
1514  * major task is to accelerate (that is, assign grace-period numbers to)
1515  * any recently arrived callbacks.
1516  *
1517  * The caller must have disabled interrupts.
1518  */
1519 static void rcu_prepare_for_idle(void)
1520 {
1521         bool needwake;
1522         struct rcu_data *rdp;
1523         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1524         struct rcu_node *rnp;
1525         struct rcu_state *rsp;
1526         int tne;
1527
1528         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL))
1529                 return;
1530
1531         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1532         tne = READ_ONCE(tick_nohz_active);
1533         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1534                 if (rcu_cpu_has_callbacks(NULL))
1535                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1536                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1537                 return;
1538         }
1539         if (!tne)
1540                 return;
1541
1542         /* If this is a no-CBs CPU, no callbacks, just return. */
1543         if (rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1544                 return;
1545
1546         /*
1547          * If a non-lazy callback arrived at a CPU having only lazy
1548          * callbacks, invoke RCU core for the side-effect of recalculating
1549          * idle duration on re-entry to idle.
1550          */
1551         if (rdtp->all_lazy &&
1552             rdtp->nonlazy_posted != rdtp->nonlazy_posted_snap) {
1553                 rdtp->all_lazy = false;
1554                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1555                 invoke_rcu_core();
1556                 return;
1557         }
1558
1559         /*
1560          * If we have not yet accelerated this jiffy, accelerate all
1561          * callbacks on this CPU.
1562          */
1563         if (rdtp->last_accelerate == jiffies)
1564                 return;
1565         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1566         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1567                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1568                 if (!*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1569                         continue;
1570                 rnp = rdp->mynode;
1571                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1572                 smp_mb__after_unlock_lock();
1573                 needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1574                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1575                 if (needwake)
1576                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1577         }
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Clean up for exit from idle.  Attempt to advance callbacks based on
1582  * any grace periods that elapsed while the CPU was idle, and if any
1583  * callbacks are now ready to invoke, initiate invocation.
1584  */
1585 static void rcu_cleanup_after_idle(void)
1586 {
1587         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL) ||
1588             rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1589                 return;
1590         if (rcu_try_advance_all_cbs())
1591                 invoke_rcu_core();
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
1596  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
1597  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
1598  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
1599  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
1600  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
1601  */
1602 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1603 {
1604         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
1609  */
1610 static atomic_t oom_callback_count;
1611 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
1612
1613 /*
1614  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
1615  * wake-up if we are the last one.
1616  */
1617 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
1618 {
1619         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
1620                 wake_up(&oom_callback_wq);
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
1625  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
1626  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
1627  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
1628  * extra overhead to keep things simple.
1629  */
1630 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
1631 {
1632         struct rcu_state *rsp;
1633         struct rcu_data *rdp;
1634
1635         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1636                 rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
1637                 if (rdp->qlen_lazy != 0) {
1638                         atomic_inc(&oom_callback_count);
1639                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
1640                 }
1641         }
1642 }
1643
1644 /*
1645  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
1646  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
1647  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
1648  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
1649  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
1650  */
1651 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
1652                           unsigned long notused, void *nfreed)
1653 {
1654         int cpu;
1655
1656         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
1657         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
1658         smp_mb(); /* Ensure callback reuse happens after callback invocation. */
1659
1660         /*
1661          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
1662          * before there is a chance of the counter reaching zero.
1663          */
1664         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
1665
1666         for_each_online_cpu(cpu) {
1667                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
1668                 cond_resched_rcu_qs();
1669         }
1670
1671         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
1672         atomic_dec(&oom_callback_count);
1673
1674         return NOTIFY_OK;
1675 }
1676
1677 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
1678         .notifier_call = rcu_oom_notify
1679 };
1680
1681 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
1682 {
1683         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
1684         return 0;
1685 }
1686 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
1687
1688 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1689
1690 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
1691
1692 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1693 {
1694         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1695         unsigned long nlpd = rdtp->nonlazy_posted - rdtp->nonlazy_posted_snap;
1696
1697         sprintf(cp, "last_accelerate: %04lx/%04lx, nonlazy_posted: %ld, %c%c",
1698                 rdtp->last_accelerate & 0xffff, jiffies & 0xffff,
1699                 ulong2long(nlpd),
1700                 rdtp->all_lazy ? 'L' : '.',
1701                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap ? '.' : 'D');
1702 }
1703
1704 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1705
1706 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1707 {
1708         *cp = '\0';
1709 }
1710
1711 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1712
1713 /* Initiate the stall-info list. */
1714 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1715 {
1716         pr_cont("\n");
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
1721  *
1722  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
1723  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
1724  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
1725  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
1726  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
1727  * aware of the previous grace period.
1728  *
1729  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
1730  */
1731 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1732 {
1733         char fast_no_hz[72];
1734         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1735         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
1736         char *ticks_title;
1737         unsigned long ticks_value;
1738
1739         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
1740                 ticks_title = "ticks this GP";
1741                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
1742         } else {
1743                 ticks_title = "GPs behind";
1744                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
1745         }
1746         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
1747         pr_err("\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d softirq=%u/%u fqs=%ld %s\n",
1748                cpu, ticks_value, ticks_title,
1749                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
1750                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
1751                rdp->softirq_snap, kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, cpu),
1752                READ_ONCE(rsp->n_force_qs) - rsp->n_force_qs_gpstart,
1753                fast_no_hz);
1754 }
1755
1756 /* Terminate the stall-info list. */
1757 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1758 {
1759         pr_err("\t");
1760 }
1761
1762 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1763 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
1764 {
1765         rdp->ticks_this_gp = 0;
1766         rdp->softirq_snap = kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, smp_processor_id());
1767 }
1768
1769 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1770 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
1771 {
1772         struct rcu_state *rsp;
1773
1774         for_each_rcu_flavor(rsp)
1775                 raw_cpu_inc(rsp->rda->ticks_this_gp);
1776 }
1777
1778 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
1779
1780 /*
1781  * Offload callback processing from the boot-time-specified set of CPUs
1782  * specified by rcu_nocb_mask.  For each CPU in the set, there is a
1783  * kthread created that pulls the callbacks from the corresponding CPU,
1784  * waits for a grace period to elapse, and invokes the callbacks.
1785  * The no-CBs CPUs do a wake_up() on their kthread when they insert
1786  * a callback into any empty list, unless the rcu_nocb_poll boot parameter
1787  * has been specified, in which case each kthread actively polls its
1788  * CPU.  (Which isn't so great for energy efficiency, but which does
1789  * reduce RCU's overhead on that CPU.)
1790  *
1791  * This is intended to be used in conjunction with Frederic Weisbecker's
1792  * adaptive-idle work, which would seriously reduce OS jitter on CPUs
1793  * running CPU-bound user-mode computations.
1794  *
1795  * Offloading of callback processing could also in theory be used as
1796  * an energy-efficiency measure because CPUs with no RCU callbacks
1797  * queued are more aggressive about entering dyntick-idle mode.
1798  */
1799
1800
1801 /* Parse the boot-time rcu_nocb_mask CPU list from the kernel parameters. */
1802 static int __init rcu_nocb_setup(char *str)
1803 {
1804         alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
1805         have_rcu_nocb_mask = true;
1806         cpulist_parse(str, rcu_nocb_mask);
1807         return 1;
1808 }
1809 __setup("rcu_nocbs=", rcu_nocb_setup);
1810
1811 static int __init parse_rcu_nocb_poll(char *arg)
1812 {
1813         rcu_nocb_poll = 1;
1814         return 0;
1815 }
1816 early_param("rcu_nocb_poll", parse_rcu_nocb_poll);
1817
1818 /*
1819  * Wake up any no-CBs CPUs' kthreads that were waiting on the just-ended
1820  * grace period.
1821  */
1822 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1823 {
1824         wake_up_all(&rnp->nocb_gp_wq[rnp->completed & 0x1]);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Set the root rcu_node structure's ->need_future_gp field
1829  * based on the sum of those of all rcu_node structures.  This does
1830  * double-count the root rcu_node structure's requests, but this
1831  * is necessary to handle the possibility of a rcu_nocb_kthread()
1832  * having awakened during the time that the rcu_node structures
1833  * were being updated for the end of the previous grace period.
1834  */
1835 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
1836 {
1837         rnp->need_future_gp[(rnp->completed + 1) & 0x1] += nrq;
1838 }
1839
1840 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
1841 {
1842         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[0]);
1843         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[1]);
1844 }
1845
1846 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
1847 /* Is the specified CPU a no-CBs CPU? */
1848 bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu)
1849 {
1850         if (have_rcu_nocb_mask)
1851                 return cpumask_test_cpu(cpu, rcu_nocb_mask);
1852         return false;
1853 }
1854 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
1855
1856 /*
1857  * Kick the leader kthread for this NOCB group.
1858  */
1859 static void wake_nocb_leader(struct rcu_data *rdp, bool force)
1860 {
1861         struct rcu_data *rdp_leader = rdp->nocb_leader;
1862
1863         if (!READ_ONCE(rdp_leader->nocb_kthread))
1864                 return;
1865         if (READ_ONCE(rdp_leader->nocb_leader_sleep) || force) {
1866                 /* Prior smp_mb__after_atomic() orders against prior enqueue. */
1867                 WRITE_ONCE(rdp_leader->nocb_leader_sleep, false);
1868                 wake_up(&rdp_leader->nocb_wq);
1869         }
1870 }
1871
1872 /*
1873  * Does the specified CPU need an RCU callback for the specified flavor
1874  * of rcu_barrier()?
1875  */
1876 static bool rcu_nocb_cpu_needs_barrier(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1877 {
1878         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1879         unsigned long ret;
1880 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1881         struct rcu_head *rhp;
1882 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1883
1884         /*
1885          * Check count of all no-CBs callbacks awaiting invocation.
1886          * There needs to be a barrier before this function is called,
1887          * but associated with a prior determination that no more
1888          * callbacks would be posted.  In the worst case, the first
1889          * barrier in _rcu_barrier() suffices (but the caller cannot
1890          * necessarily rely on this, not a substitute for the caller
1891          * getting the concurrency design right!).  There must also be
1892          * a barrier between the following load an posting of a callback
1893          * (if a callback is in fact needed).  This is associated with an
1894          * atomic_inc() in the caller.
1895          */
1896         ret = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
1897
1898 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1899         rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_head);
1900         if (!rhp)
1901                 rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_gp_head);
1902         if (!rhp)
1903                 rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head);
1904
1905         /* Having no rcuo kthread but CBs after scheduler starts is bad! */
1906         if (!READ_ONCE(rdp->nocb_kthread) && rhp &&
1907             rcu_scheduler_fully_active) {
1908                 /* RCU callback enqueued before CPU first came online??? */
1909                 pr_err("RCU: Never-onlined no-CBs CPU %d has CB %p\n",
1910                        cpu, rhp->func);
1911                 WARN_ON_ONCE(1);
1912         }
1913 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1914
1915         return !!ret;
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Enqueue the specified string of rcu_head structures onto the specified
1920  * CPU's no-CBs lists.  The CPU is specified by rdp, the head of the
1921  * string by rhp, and the tail of the string by rhtp.  The non-lazy/lazy
1922  * counts are supplied by rhcount and rhcount_lazy.
1923  *
1924  * If warranted, also wake up the kthread servicing this CPUs queues.
1925  */
1926 static void __call_rcu_nocb_enqueue(struct rcu_data *rdp,
1927                                     struct rcu_head *rhp,
1928                                     struct rcu_head **rhtp,
1929                                     int rhcount, int rhcount_lazy,
1930                                     unsigned long flags)
1931 {
1932         int len;
1933         struct rcu_head **old_rhpp;
1934         struct task_struct *t;
1935
1936         /* Enqueue the callback on the nocb list and update counts. */
1937         atomic_long_add(rhcount, &rdp->nocb_q_count);
1938         /* rcu_barrier() relies on ->nocb_q_count add before xchg. */
1939         old_rhpp = xchg(&rdp->nocb_tail, rhtp);
1940         WRITE_ONCE(*old_rhpp, rhp);
1941         atomic_long_add(rhcount_lazy, &rdp->nocb_q_count_lazy);
1942         smp_mb__after_atomic(); /* Store *old_rhpp before _wake test. */
1943
1944         /* If we are not being polled and there is a kthread, awaken it ... */
1945         t = READ_ONCE(rdp->nocb_kthread);
1946         if (rcu_nocb_poll || !t) {
1947                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1948                                     TPS("WakeNotPoll"));
1949                 return;
1950         }
1951         len = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
1952         if (old_rhpp == &rdp->nocb_head) {
1953                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
1954                         /* ... if queue was empty ... */
1955                         wake_nocb_leader(rdp, false);
1956                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1957                                             TPS("WakeEmpty"));
1958                 } else {
1959                         rdp->nocb_defer_wakeup = RCU_NOGP_WAKE;
1960                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1961                                             TPS("WakeEmptyIsDeferred"));
1962                 }
1963                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1964         } else if (len > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark) {
1965                 /* ... or if many callbacks queued. */
1966                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
1967                         wake_nocb_leader(rdp, true);
1968                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1969                                             TPS("WakeOvf"));
1970                 } else {
1971                         rdp->nocb_defer_wakeup = RCU_NOGP_WAKE_FORCE;
1972                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1973                                             TPS("WakeOvfIsDeferred"));
1974                 }
1975                 rdp->qlen_last_fqs_check = LONG_MAX / 2;
1976         } else {
1977                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("WakeNot"));
1978         }
1979         return;
1980 }
1981
1982 /*
1983  * This is a helper for __call_rcu(), which invokes this when the normal
1984  * callback queue is inoperable.  If this is not a no-CBs CPU, this
1985  * function returns failure back to __call_rcu(), which can complain
1986  * appropriately.
1987  *
1988  * Otherwise, this function queues the callback where the corresponding
1989  * "rcuo" kthread can find it.
1990  */
1991 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
1992                             bool lazy, unsigned long flags)
1993 {
1994
1995         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
1996                 return false;
1997         __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rhp, &rhp->next, 1, lazy, flags);
1998         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)rhp->func))
1999                 trace_rcu_kfree_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2000                                          (unsigned long)rhp->func,
2001                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2002                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2003         else
2004                 trace_rcu_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2005                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2006                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2007
2008         /*
2009          * If called from an extended quiescent state with interrupts
2010          * disabled, invoke the RCU core in order to allow the idle-entry
2011          * deferred-wakeup check to function.
2012          */
2013         if (irqs_disabled_flags(flags) &&
2014             !rcu_is_watching() &&
2015             cpu_online(smp_processor_id()))
2016                 invoke_rcu_core();
2017
2018         return true;
2019 }
2020
2021 /*
2022  * Adopt orphaned callbacks on a no-CBs CPU, or return 0 if this is
2023  * not a no-CBs CPU.
2024  */
2025 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2026                                                      struct rcu_data *rdp,
2027                                                      unsigned long flags)
2028 {
2029         long ql = rsp->qlen;
2030         long qll = rsp->qlen_lazy;
2031
2032         /* If this is not a no-CBs CPU, tell the caller to do it the old way. */
2033         if (!rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
2034                 return false;
2035         rsp->qlen = 0;
2036         rsp->qlen_lazy = 0;
2037
2038         /* First, enqueue the donelist, if any.  This preserves CB ordering. */
2039         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
2040                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_donelist,
2041                                         rsp->orphan_donetail, ql, qll, flags);
2042                 ql = qll = 0;
2043                 rsp->orphan_donelist = NULL;
2044                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
2045         }
2046         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
2047                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_nxtlist,
2048                                         rsp->orphan_nxttail, ql, qll, flags);
2049                 ql = qll = 0;
2050                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
2051                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
2052         }
2053         return true;
2054 }
2055
2056 /*
2057  * If necessary, kick off a new grace period, and either way wait
2058  * for a subsequent grace period to complete.
2059  */
2060 static void rcu_nocb_wait_gp(struct rcu_data *rdp)
2061 {
2062         unsigned long c;
2063         bool d;
2064         unsigned long flags;
2065         bool needwake;
2066         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2067
2068         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2069         smp_mb__after_unlock_lock();
2070         needwake = rcu_start_future_gp(rnp, rdp, &c);
2071         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2072         if (needwake)
2073                 rcu_gp_kthread_wake(rdp->rsp);
2074
2075         /*
2076          * Wait for the grace period.  Do so interruptibly to avoid messing
2077          * up the load average.
2078          */
2079         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("StartWait"));
2080         for (;;) {
2081                 wait_event_interruptible(
2082                         rnp->nocb_gp_wq[c & 0x1],
2083                         (d = ULONG_CMP_GE(READ_ONCE(rnp->completed), c)));
2084                 if (likely(d))
2085                         break;
2086                 WARN_ON(signal_pending(current));
2087                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("ResumeWait"));
2088         }
2089         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("EndWait"));
2090         smp_mb(); /* Ensure that CB invocation happens after GP end. */
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Leaders come here to wait for additional callbacks to show up.
2095  * This function does not return until callbacks appear.
2096  */
2097 static void nocb_leader_wait(struct rcu_data *my_rdp)
2098 {
2099         bool firsttime = true;
2100         bool gotcbs;
2101         struct rcu_data *rdp;
2102         struct rcu_head **tail;
2103
2104 wait_again:
2105
2106         /* Wait for callbacks to appear. */
2107         if (!rcu_nocb_poll) {
2108                 trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu, "Sleep");
2109                 wait_event_interruptible(my_rdp->nocb_wq,
2110                                 !READ_ONCE(my_rdp->nocb_leader_sleep));
2111                 /* Memory barrier handled by smp_mb() calls below and repoll. */
2112         } else if (firsttime) {
2113                 firsttime = false; /* Don't drown trace log with "Poll"! */
2114                 trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu, "Poll");
2115         }
2116
2117         /*
2118          * Each pass through the following loop checks a follower for CBs.
2119          * We are our own first follower.  Any CBs found are moved to
2120          * nocb_gp_head, where they await a grace period.
2121          */
2122         gotcbs = false;
2123         for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower) {
2124                 rdp->nocb_gp_head = READ_ONCE(rdp->nocb_head);
2125                 if (!rdp->nocb_gp_head)
2126                         continue;  /* No CBs here, try next follower. */
2127
2128                 /* Move callbacks to wait-for-GP list, which is empty. */
2129                 WRITE_ONCE(rdp->nocb_head, NULL);
2130                 rdp->nocb_gp_tail = xchg(&rdp->nocb_tail, &rdp->nocb_head);
2131                 gotcbs = true;
2132         }
2133
2134         /*
2135          * If there were no callbacks, sleep a bit, rescan after a
2136          * memory barrier, and go retry.
2137          */
2138         if (unlikely(!gotcbs)) {
2139                 if (!rcu_nocb_poll)
2140                         trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu,
2141                                             "WokeEmpty");
2142                 WARN_ON(signal_pending(current));
2143                 schedule_timeout_interruptible(1);
2144
2145                 /* Rescan in case we were a victim of memory ordering. */
2146                 my_rdp->nocb_leader_sleep = true;
2147                 smp_mb();  /* Ensure _sleep true before scan. */
2148                 for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower)
2149                         if (READ_ONCE(rdp->nocb_head)) {
2150                                 /* Found CB, so short-circuit next wait. */
2151                                 my_rdp->nocb_leader_sleep = false;
2152                                 break;
2153                         }
2154                 goto wait_again;
2155         }
2156
2157         /* Wait for one grace period. */
2158         rcu_nocb_wait_gp(my_rdp);
2159
2160         /*
2161          * We left ->nocb_leader_sleep unset to reduce cache thrashing.
2162          * We set it now, but recheck for new callbacks while
2163          * traversing our follower list.
2164          */
2165         my_rdp->nocb_leader_sleep = true;
2166         smp_mb(); /* Ensure _sleep true before scan of ->nocb_head. */
2167
2168         /* Each pass through the following loop wakes a follower, if needed. */
2169         for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower) {
2170                 if (READ_ONCE(rdp->nocb_head))
2171                         my_rdp->nocb_leader_sleep = false;/* No need to sleep.*/
2172                 if (!rdp->nocb_gp_head)
2173                         continue; /* No CBs, so no need to wake follower. */
2174
2175                 /* Append callbacks to follower's "done" list. */
2176                 tail = xchg(&rdp->nocb_follower_tail, rdp->nocb_gp_tail);
2177                 *tail = rdp->nocb_gp_head;
2178                 smp_mb__after_atomic(); /* Store *tail before wakeup. */
2179                 if (rdp != my_rdp && tail == &rdp->nocb_follower_head) {
2180                         /*
2181                          * List was empty, wake up the follower.
2182                          * Memory barriers supplied by atomic_long_add().
2183                          */
2184                         wake_up(&rdp->nocb_wq);
2185                 }
2186         }
2187
2188         /* If we (the leader) don't have CBs, go wait some more. */
2189         if (!my_rdp->nocb_follower_head)
2190                 goto wait_again;
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Followers come here to wait for additional callbacks to show up.
2195  * This function does not return until callbacks appear.
2196  */
2197 static void nocb_follower_wait(struct rcu_data *rdp)
2198 {
2199         bool firsttime = true;
2200
2201         for (;;) {
2202                 if (!rcu_nocb_poll) {
2203                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2204                                             "FollowerSleep");
2205                         wait_event_interruptible(rdp->nocb_wq,
2206                                                  READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head));
2207                 } else if (firsttime) {
2208                         /* Don't drown trace log with "Poll"! */
2209                         firsttime = false;
2210                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, "Poll");
2211                 }
2212                 if (smp_load_acquire(&rdp->nocb_follower_head)) {
2213                         /* ^^^ Ensure CB invocation follows _head test. */
2214                         return;
2215                 }
2216                 if (!rcu_nocb_poll)
2217                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2218                                             "WokeEmpty");
2219                 WARN_ON(signal_pending(current));
2220                 schedule_timeout_interruptible(1);
2221         }
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Per-rcu_data kthread, but only for no-CBs CPUs.  Each kthread invokes
2226  * callbacks queued by the corresponding no-CBs CPU, however, there is
2227  * an optional leader-follower relationship so that the grace-period
2228  * kthreads don't have to do quite so many wakeups.
2229  */
2230 static int rcu_nocb_kthread(void *arg)
2231 {
2232         int c, cl;
2233         struct rcu_head *list;
2234         struct rcu_head *next;
2235         struct rcu_head **tail;
2236         struct rcu_data *rdp = arg;
2237
2238         /* Each pass through this loop invokes one batch of callbacks */
2239         for (;;) {
2240                 /* Wait for callbacks. */
2241                 if (rdp->nocb_leader == rdp)
2242                         nocb_leader_wait(rdp);
2243                 else
2244                         nocb_follower_wait(rdp);
2245
2246                 /* Pull the ready-to-invoke callbacks onto local list. */
2247                 list = READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head);
2248                 BUG_ON(!list);
2249                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, "WokeNonEmpty");
2250                 WRITE_ONCE(rdp->nocb_follower_head, NULL);
2251                 tail = xchg(&rdp->nocb_follower_tail, &rdp->nocb_follower_head);
2252
2253                 /* Each pass through the following loop invokes a callback. */
2254                 trace_rcu_batch_start(rdp->rsp->name,
2255                                       atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2256                                       atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count), -1);
2257                 c = cl = 0;
2258                 while (list) {
2259                         next = list->next;
2260                         /* Wait for enqueuing to complete, if needed. */
2261                         while (next == NULL && &list->next != tail) {
2262                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2263                                                     TPS("WaitQueue"));
2264                                 schedule_timeout_interruptible(1);
2265                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2266                                                     TPS("WokeQueue"));
2267                                 next = list->next;
2268                         }
2269                         debug_rcu_head_unqueue(list);
2270                         local_bh_disable();
2271                         if (__rcu_reclaim(rdp->rsp->name, list))
2272                                 cl++;
2273                         c++;
2274                         local_bh_enable();
2275                         list = next;
2276                 }
2277                 trace_rcu_batch_end(rdp->rsp->name, c, !!list, 0, 0, 1);
2278                 smp_mb__before_atomic();  /* _add after CB invocation. */
2279                 atomic_long_add(-c, &rdp->nocb_q_count);
2280                 atomic_long_add(-cl, &rdp->nocb_q_count_lazy);
2281                 rdp->n_nocbs_invoked += c;
2282         }
2283         return 0;
2284 }
2285
2286 /* Is a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread() required? */
2287 static int rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2288 {
2289         return READ_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2290 }
2291
2292 /* Do a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread(). */
2293 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2294 {
2295         int ndw;
2296
2297         if (!rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
2298                 return;
2299         ndw = READ_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2300         WRITE_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup, RCU_NOGP_WAKE_NOT);
2301         wake_nocb_leader(rdp, ndw == RCU_NOGP_WAKE_FORCE);
2302         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("DeferredWake"));
2303 }
2304
2305 void __init rcu_init_nohz(void)
2306 {
2307         int cpu;
2308         bool need_rcu_nocb_mask = true;
2309         struct rcu_state *rsp;
2310
2311 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE
2312         need_rcu_nocb_mask = false;
2313 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE */
2314
2315 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2316         if (tick_nohz_full_running && cpumask_weight(tick_nohz_full_mask))
2317                 need_rcu_nocb_mask = true;
2318 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2319
2320         if (!have_rcu_nocb_mask && need_rcu_nocb_mask) {
2321                 if (!zalloc_cpumask_var(&rcu_nocb_mask, GFP_KERNEL)) {
2322                         pr_info("rcu_nocb_mask allocation failed, callback offloading disabled.\n");
2323                         return;
2324                 }
2325                 have_rcu_nocb_mask = true;
2326         }
2327         if (!have_rcu_nocb_mask)
2328                 return;
2329
2330 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO
2331         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPU 0\n");
2332         cpumask_set_cpu(0, rcu_nocb_mask);
2333 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO */
2334 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
2335         pr_info("\tOffload RCU callbacks from all CPUs\n");
2336         cpumask_copy(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask);
2337 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
2338 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2339         if (tick_nohz_full_running)
2340                 cpumask_or(rcu_nocb_mask, rcu_nocb_mask, tick_nohz_full_mask);
2341 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2342
2343         if (!cpumask_subset(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask)) {
2344                 pr_info("\tNote: kernel parameter 'rcu_nocbs=' contains nonexistent CPUs.\n");
2345                 cpumask_and(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask,
2346                             rcu_nocb_mask);
2347         }
2348         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPUs: %*pbl.\n",
2349                 cpumask_pr_args(rcu_nocb_mask));
2350         if (rcu_nocb_poll)
2351                 pr_info("\tPoll for callbacks from no-CBs CPUs.\n");
2352
2353         for_each_rcu_flavor(rsp) {
2354                 for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask)
2355                         init_nocb_callback_list(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu));
2356                 rcu_organize_nocb_kthreads(rsp);
2357         }
2358 }
2359
2360 /* Initialize per-rcu_data variables for no-CBs CPUs. */
2361 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2362 {
2363         rdp->nocb_tail = &rdp->nocb_head;
2364         init_waitqueue_head(&rdp->nocb_wq);
2365         rdp->nocb_follower_tail = &rdp->nocb_follower_head;
2366 }
2367
2368 /*
2369  * If the specified CPU is a no-CBs CPU that does not already have its
2370  * rcuo kthread for the specified RCU flavor, spawn it.  If the CPUs are
2371  * brought online out of order, this can require re-organizing the
2372  * leader-follower relationships.
2373  */
2374 static void rcu_spawn_one_nocb_kthread(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2375 {
2376         struct rcu_data *rdp;
2377         struct rcu_data *rdp_last;
2378         struct rcu_data *rdp_old_leader;
2379         struct rcu_data *rdp_spawn = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2380         struct task_struct *t;
2381
2382         /*
2383          * If this isn't a no-CBs CPU or if it already has an rcuo kthread,
2384          * then nothing to do.
2385          */
2386         if (!rcu_is_nocb_cpu(cpu) || rdp_spawn->nocb_kthread)
2387                 return;
2388
2389         /* If we didn't spawn the leader first, reorganize! */
2390         rdp_old_leader = rdp_spawn->nocb_leader;
2391         if (rdp_old_leader != rdp_spawn && !rdp_old_leader->nocb_kthread) {
2392                 rdp_last = NULL;
2393                 rdp = rdp_old_leader;
2394                 do {
2395                         rdp->nocb_leader = rdp_spawn;
2396                         if (rdp_last && rdp != rdp_spawn)
2397                                 rdp_last->nocb_next_follower = rdp;
2398                         if (rdp == rdp_spawn) {
2399                                 rdp = rdp->nocb_next_follower;
2400                         } else {
2401                                 rdp_last = rdp;
2402                                 rdp = rdp->nocb_next_follower;
2403                                 rdp_last->nocb_next_follower = NULL;
2404                         }
2405                 } while (rdp);
2406                 rdp_spawn->nocb_next_follower = rdp_old_leader;
2407         }
2408
2409         /* Spawn the kthread for this CPU and RCU flavor. */
2410         t = kthread_run(rcu_nocb_kthread, rdp_spawn,
2411                         "rcuo%c/%d", rsp->abbr, cpu);
2412         BUG_ON(IS_ERR(t));
2413         WRITE_ONCE(rdp_spawn->nocb_kthread, t);
2414 }
2415
2416 /*
2417  * If the specified CPU is a no-CBs CPU that does not already have its
2418  * rcuo kthreads, spawn them.
2419  */
2420 static void rcu_spawn_all_nocb_kthreads(int cpu)
2421 {
2422         struct rcu_state *rsp;
2423
2424         if (rcu_scheduler_fully_active)
2425                 for_each_rcu_flavor(rsp)
2426                         rcu_spawn_one_nocb_kthread(rsp, cpu);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Once the scheduler is running, spawn rcuo kthreads for all online
2431  * no-CBs CPUs.  This assumes that the early_initcall()s happen before
2432  * non-boot CPUs come online -- if this changes, we will need to add
2433  * some mutual exclusion.
2434  */
2435 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(void)
2436 {
2437         int cpu;
2438
2439         for_each_online_cpu(cpu)
2440                 rcu_spawn_all_nocb_kthreads(cpu);
2441 }
2442
2443 /* How many follower CPU IDs per leader?  Default of -1 for sqrt(nr_cpu_ids). */
2444 static int rcu_nocb_leader_stride = -1;
2445 module_param(rcu_nocb_leader_stride, int, 0444);
2446
2447 /*
2448  * Initialize leader-follower relationships for all no-CBs CPU.
2449  */
2450 static void __init rcu_organize_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2451 {
2452         int cpu;
2453         int ls = rcu_nocb_leader_stride;
2454         int nl = 0;  /* Next leader. */
2455         struct rcu_data *rdp;
2456         struct rcu_data *rdp_leader = NULL;  /* Suppress misguided gcc warn. */
2457         struct rcu_data *rdp_prev = NULL;
2458
2459         if (!have_rcu_nocb_mask)
2460                 return;
2461         if (ls == -1) {
2462                 ls = int_sqrt(nr_cpu_ids);
2463                 rcu_nocb_leader_stride = ls;
2464         }
2465
2466         /*
2467          * Each pass through this loop sets up one rcu_data structure and
2468          * spawns one rcu_nocb_kthread().
2469          */
2470         for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask) {
2471                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2472                 if (rdp->cpu >= nl) {
2473                         /* New leader, set up for followers & next leader. */
2474                         nl = DIV_ROUND_UP(rdp->cpu + 1, ls) * ls;
2475                         rdp->nocb_leader = rdp;
2476                         rdp_leader = rdp;
2477                 } else {
2478                         /* Another follower, link to previous leader. */
2479                         rdp->nocb_leader = rdp_leader;
2480                         rdp_prev->nocb_next_follower = rdp;
2481                 }
2482                 rdp_prev = rdp;
2483         }
2484 }
2485
2486 /* Prevent __call_rcu() from enqueuing callbacks on no-CBs CPUs */
2487 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2488 {
2489         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2490                 return false;
2491
2492         /* If there are early-boot callbacks, move them to nocb lists. */
2493         if (rdp->nxtlist) {
2494                 rdp->nocb_head = rdp->nxtlist;
2495                 rdp->nocb_tail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
2496                 atomic_long_set(&rdp->nocb_q_count, rdp->qlen);
2497                 atomic_long_set(&rdp->nocb_q_count_lazy, rdp->qlen_lazy);
2498                 rdp->nxtlist = NULL;
2499                 rdp->qlen = 0;
2500                 rdp->qlen_lazy = 0;
2501         }
2502         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2503         return true;
2504 }
2505
2506 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2507
2508 static bool rcu_nocb_cpu_needs_barrier(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2509 {
2510         WARN_ON_ONCE(1); /* Should be dead code. */
2511         return false;
2512 }
2513
2514 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
2515 {
2516 }
2517
2518 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2519 {
2520 }
2521
2522 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2523 {
2524 }
2525
2526 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2527                             bool lazy, unsigned long flags)
2528 {
2529         return false;
2530 }
2531
2532 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2533                                                      struct rcu_data *rdp,
2534                                                      unsigned long flags)
2535 {
2536         return false;
2537 }
2538
2539 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2540 {
2541 }
2542
2543 static int rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2544 {
2545         return false;
2546 }
2547
2548 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2549 {
2550 }
2551
2552 static void rcu_spawn_all_nocb_kthreads(int cpu)
2553 {
2554 }
2555
2556 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(void)
2557 {
2558 }
2559
2560 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2561 {
2562         return false;
2563 }
2564
2565 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2566
2567 /*
2568  * An adaptive-ticks CPU can potentially execute in kernel mode for an
2569  * arbitrarily long period of time with the scheduling-clock tick turned
2570  * off.  RCU will be paying attention to this CPU because it is in the
2571  * kernel, but the CPU cannot be guaranteed to be executing the RCU state
2572  * machine because the scheduling-clock tick has been disabled.  Therefore,
2573  * if an adaptive-ticks CPU is failing to respond to the current grace
2574  * period and has not be idle from an RCU perspective, kick it.
2575  */
2576 static void __maybe_unused rcu_kick_nohz_cpu(int cpu)
2577 {
2578 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2579         if (tick_nohz_full_cpu(cpu))
2580                 smp_send_reschedule(cpu);
2581 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
2582 }
2583
2584
2585 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
2586
2587 static int full_sysidle_state;          /* Current system-idle state. */
2588 #define RCU_SYSIDLE_NOT         0       /* Some CPU is not idle. */
2589 #define RCU_SYSIDLE_SHORT       1       /* All CPUs idle for brief period. */
2590 #define RCU_SYSIDLE_LONG        2       /* All CPUs idle for long enough. */
2591 #define RCU_SYSIDLE_FULL        3       /* All CPUs idle, ready for sysidle. */
2592 #define RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED  4       /* Actually entered sysidle state. */
2593
2594 /*
2595  * Invoked to note exit from irq or task transition to idle.  Note that
2596  * usermode execution does -not- count as idle here!  After all, we want
2597  * to detect full-system idle states, not RCU quiescent states and grace
2598  * periods.  The caller must have disabled interrupts.
2599  */
2600 static void rcu_sysidle_enter(int irq)
2601 {
2602         unsigned long j;
2603         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
2604
2605         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2606         if (!tick_nohz_full_enabled())
2607                 return;
2608
2609         /* Adjust nesting, check for fully idle. */
2610         if (irq) {
2611                 rdtp->dynticks_idle_nesting--;
2612                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2613                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 0)
2614                         return;  /* Still not fully idle. */
2615         } else {
2616                 if ((rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) ==
2617                     DYNTICK_TASK_NEST_VALUE) {
2618                         rdtp->dynticks_idle_nesting = 0;
2619                 } else {
2620                         rdtp->dynticks_idle_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2621                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2622                         return;  /* Still not fully idle. */
2623                 }
2624         }
2625
2626         /* Record start of fully idle period. */
2627         j = jiffies;
2628         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies, j);
2629         smp_mb__before_atomic();
2630         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2631         smp_mb__after_atomic();
2632         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1);
2633 }
2634
2635 /*
2636  * Unconditionally force exit from full system-idle state.  This is
2637  * invoked when a normal CPU exits idle, but must be called separately
2638  * for the timekeeping CPU (tick_do_timer_cpu).  The reason for this
2639  * is that the timekeeping CPU is permitted to take scheduling-clock
2640  * interrupts while the system is in system-idle state, and of course
2641  * rcu_sysidle_exit() has no way of distinguishing a scheduling-clock
2642  * interrupt from any other type of interrupt.
2643  */
2644 void rcu_sysidle_force_exit(void)
2645 {
2646         int oldstate = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2647         int newoldstate;
2648
2649         /*
2650          * Each pass through the following loop attempts to exit full
2651          * system-idle state.  If contention proves to be a problem,
2652          * a trylock-based contention tree could be used here.
2653          */
2654         while (oldstate > RCU_SYSIDLE_SHORT) {
2655                 newoldstate = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2656                                       oldstate, RCU_SYSIDLE_NOT);
2657                 if (oldstate == newoldstate &&
2658                     oldstate == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED) {
2659                         rcu_kick_nohz_cpu(tick_do_timer_cpu);
2660                         return; /* We cleared it, done! */
2661                 }
2662                 oldstate = newoldstate;
2663         }
2664         smp_mb(); /* Order initial oldstate fetch vs. later non-idle work. */
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Invoked to note entry to irq or task transition from idle.  Note that
2669  * usermode execution does -not- count as idle here!  The caller must
2670  * have disabled interrupts.
2671  */
2672 static void rcu_sysidle_exit(int irq)
2673 {
2674         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
2675
2676         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2677         if (!tick_nohz_full_enabled())
2678                 return;
2679
2680         /* Adjust nesting, check for already non-idle. */
2681         if (irq) {
2682                 rdtp->dynticks_idle_nesting++;
2683                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2684                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 1)
2685                         return; /* Already non-idle. */
2686         } else {
2687                 /*
2688                  * Allow for irq misnesting.  Yes, it really is possible
2689                  * to enter an irq handler then never leave it, and maybe
2690                  * also vice versa.  Handle both possibilities.
2691                  */
2692                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) {
2693                         rdtp->dynticks_idle_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2694                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2695                         return; /* Already non-idle. */
2696                 } else {
2697                         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2698                 }
2699         }
2700
2701         /* Record end of idle period. */
2702         smp_mb__before_atomic();
2703         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2704         smp_mb__after_atomic();
2705         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1));
2706
2707         /*
2708          * If we are the timekeeping CPU, we are permitted to be non-idle
2709          * during a system-idle state.  This must be the case, because
2710          * the timekeeping CPU has to take scheduling-clock interrupts
2711          * during the time that the system is transitioning to full
2712          * system-idle state.  This means that the timekeeping CPU must
2713          * invoke rcu_sysidle_force_exit() directly if it does anything
2714          * more than take a scheduling-clock interrupt.
2715          */
2716         if (smp_processor_id() == tick_do_timer_cpu)
2717                 return;
2718
2719         /* Update system-idle state: We are clearly no longer fully idle! */
2720         rcu_sysidle_force_exit();
2721 }
2722
2723 /*
2724  * Check to see if the current CPU is idle.  Note that usermode execution
2725  * does not count as idle.  The caller must have disabled interrupts,
2726  * and must be running on tick_do_timer_cpu.
2727  */
2728 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2729                                   unsigned long *maxj)
2730 {
2731         int cur;
2732         unsigned long j;
2733         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2734
2735         /* If there are no nohz_full= CPUs, don't check system-wide idleness. */
2736         if (!tick_nohz_full_enabled())
2737                 return;
2738
2739         /*
2740          * If some other CPU has already reported non-idle, if this is
2741          * not the flavor of RCU that tracks sysidle state, or if this
2742          * is an offline or the timekeeping CPU, nothing to do.
2743          */
2744         if (!*isidle || rdp->rsp != rcu_state_p ||
2745             cpu_is_offline(rdp->cpu) || rdp->cpu == tick_do_timer_cpu)
2746                 return;
2747         /* Verify affinity of current kthread. */
2748         WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu);
2749
2750         /* Pick up current idle and NMI-nesting counter and check. */
2751         cur = atomic_read(&rdtp->dynticks_idle);
2752         if (cur & 0x1) {
2753                 *isidle = false; /* We are not idle! */
2754                 return;
2755         }
2756         smp_mb(); /* Read counters before timestamps. */
2757
2758         /* Pick up timestamps. */
2759         j = READ_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies);
2760         /* If this CPU entered idle more recently, update maxj timestamp. */
2761         if (ULONG_CMP_LT(*maxj, j))
2762                 *maxj = j;
2763 }
2764
2765 /*
2766  * Is this the flavor of RCU that is handling full-system idle?
2767  */
2768 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2769 {
2770         return rsp == rcu_state_p;
2771 }
2772
2773 /*
2774  * Return a delay in jiffies based on the number of CPUs, rcu_node
2775  * leaf fanout, and jiffies tick rate.  The idea is to allow larger
2776  * systems more time to transition to full-idle state in order to
2777  * avoid the cache thrashing that otherwise occur on the state variable.
2778  * Really small systems (less than a couple of tens of CPUs) should
2779  * instead use a single global atomically incremented counter, and later
2780  * versions of this will automatically reconfigure themselves accordingly.
2781  */
2782 static unsigned long rcu_sysidle_delay(void)
2783 {
2784         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2785                 return 0;
2786         return DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids * HZ, rcu_fanout_leaf * 1000);
2787 }
2788
2789 /*
2790  * Advance the full-system-idle state.  This is invoked when all of
2791  * the non-timekeeping CPUs are idle.
2792  */
2793 static void rcu_sysidle(unsigned long j)
2794 {
2795         /* Check the current state. */
2796         switch (READ_ONCE(full_sysidle_state)) {
2797         case RCU_SYSIDLE_NOT:
2798
2799                 /* First time all are idle, so note a short idle period. */
2800                 WRITE_ONCE(full_sysidle_state, RCU_SYSIDLE_SHORT);
2801                 break;
2802
2803         case RCU_SYSIDLE_SHORT:
2804
2805                 /*
2806                  * Idle for a bit, time to advance to next state?
2807                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2808                  */
2809                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2810                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2811                                       RCU_SYSIDLE_SHORT, RCU_SYSIDLE_LONG);
2812                 break;
2813
2814         case RCU_SYSIDLE_LONG:
2815
2816                 /*
2817                  * Do an additional check pass before advancing to full.
2818                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2819                  */
2820                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2821                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2822                                       RCU_SYSIDLE_LONG, RCU_SYSIDLE_FULL);
2823                 break;
2824
2825         default:
2826                 break;
2827         }
2828 }
2829
2830 /*
2831  * Found a non-idle non-timekeeping CPU, so kick the system-idle state
2832  * back to the beginning.
2833  */
2834 static void rcu_sysidle_cancel(void)
2835 {
2836         smp_mb();
2837         if (full_sysidle_state > RCU_SYSIDLE_SHORT)
2838                 WRITE_ONCE(full_sysidle_state, RCU_SYSIDLE_NOT);
2839 }
2840
2841 /*
2842  * Update the sysidle state based on the results of a force-quiescent-state
2843  * scan of the CPUs' dyntick-idle state.
2844  */
2845 static void rcu_sysidle_report(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2846                                unsigned long maxj, bool gpkt)
2847 {
2848         if (rsp != rcu_state_p)
2849                 return;  /* Wrong flavor, ignore. */
2850         if (gpkt && nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2851                 return;  /* Running state machine from timekeeping CPU. */
2852         if (isidle)
2853                 rcu_sysidle(maxj);    /* More idle! */
2854         else
2855                 rcu_sysidle_cancel(); /* Idle is over. */
2856 }
2857
2858 /*
2859  * Wrapper for rcu_sysidle_report() when called from the grace-period
2860  * kthread's context.
2861  */
2862 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2863                                   unsigned long maxj)
2864 {
2865         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2866         if (!tick_nohz_full_enabled())
2867                 return;
2868
2869         rcu_sysidle_report(rsp, isidle, maxj, true);
2870 }
2871
2872 /* Callback and function for forcing an RCU grace period. */
2873 struct rcu_sysidle_head {
2874         struct rcu_head rh;
2875         int inuse;
2876 };
2877
2878 static void rcu_sysidle_cb(struct rcu_head *rhp)
2879 {
2880         struct rcu_sysidle_head *rshp;
2881
2882         /*
2883          * The following memory barrier is needed to replace the
2884          * memory barriers that would normally be in the memory
2885          * allocator.
2886          */
2887         smp_mb();  /* grace period precedes setting inuse. */
2888
2889         rshp = container_of(rhp, struct rcu_sysidle_head, rh);
2890         WRITE_ONCE(rshp->inuse, 0);
2891 }
2892
2893 /*
2894  * Check to see if the system is fully idle, other than the timekeeping CPU.
2895  * The caller must have disabled interrupts.  This is not intended to be
2896  * called unless tick_nohz_full_enabled().
2897  */
2898 bool rcu_sys_is_idle(void)
2899 {
2900         static struct rcu_sysidle_head rsh;
2901         int rss = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2902
2903         if (WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu))
2904                 return false;
2905
2906         /* Handle small-system case by doing a full scan of CPUs. */
2907         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL) {
2908                 int oldrss = rss - 1;
2909
2910                 /*
2911                  * One pass to advance to each state up to _FULL.
2912                  * Give up if any pass fails to advance the state.
2913                  */
2914                 while (rss < RCU_SYSIDLE_FULL && oldrss < rss) {
2915                         int cpu;
2916                         bool isidle = true;
2917                         unsigned long maxj = jiffies - ULONG_MAX / 4;
2918                         struct rcu_data *rdp;
2919
2920                         /* Scan all the CPUs looking for nonidle CPUs. */
2921                         for_each_possible_cpu(cpu) {
2922                                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
2923                                 rcu_sysidle_check_cpu(rdp, &isidle, &maxj);
2924                                 if (!isidle)
2925                                         break;
2926                         }
2927                         rcu_sysidle_report(rcu_state_p, isidle, maxj, false);
2928                         oldrss = rss;
2929                         rss = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2930                 }
2931         }
2932
2933         /* If this is the first observation of an idle period, record it. */
2934         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL) {
2935                 rss = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2936                               RCU_SYSIDLE_FULL, RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED);
2937                 return rss == RCU_SYSIDLE_FULL;
2938         }
2939
2940         smp_mb(); /* ensure rss load happens before later caller actions. */
2941
2942         /* If already fully idle, tell the caller (in case of races). */
2943         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED)
2944                 return true;
2945
2946         /*
2947          * If we aren't there yet, and a grace period is not in flight,
2948          * initiate a grace period.  Either way, tell the caller that
2949          * we are not there yet.  We use an xchg() rather than an assignment
2950          * to make up for the memory barriers that would otherwise be
2951          * provided by the memory allocator.
2952          */
2953         if (nr_cpu_ids > CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL &&
2954             !rcu_gp_in_progress(rcu_state_p) &&
2955             !rsh.inuse && xchg(&rsh.inuse, 1) == 0)
2956                 call_rcu(&rsh.rh, rcu_sysidle_cb);
2957         return false;
2958 }
2959
2960 /*
2961  * Initialize dynticks sysidle state for CPUs coming online.
2962  */
2963 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2964 {
2965         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2966 }
2967
2968 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
2969
2970 static void rcu_sysidle_enter(int irq)
2971 {
2972 }
2973
2974 static void rcu_sysidle_exit(int irq)
2975 {
2976 }
2977
2978 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2979                                   unsigned long *maxj)
2980 {
2981 }
2982
2983 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2984 {
2985         return false;
2986 }
2987
2988 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2989                                   unsigned long maxj)
2990 {
2991 }
2992
2993 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2994 {
2995 }
2996
2997 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
2998
2999 /*
3000  * Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU so that the
3001  * grace-period kthread will do force_quiescent_state() processing?
3002  * The idea is to avoid waking up RCU core processing on such a
3003  * CPU unless the grace period has extended for too long.
3004  *
3005  * This code relies on the fact that all NO_HZ_FULL CPUs are also
3006  * CONFIG_RCU_NOCB_CPU CPUs.
3007  */
3008 static bool rcu_nohz_full_cpu(struct rcu_state *rsp)
3009 {
3010 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3011         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()) &&
3012             (!rcu_gp_in_progress(rsp) ||
3013              ULONG_CMP_LT(jiffies, READ_ONCE(rsp->gp_start) + HZ)))
3014                 return true;
3015 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
3016         return false;
3017 }
3018
3019 /*
3020  * Bind the grace-period kthread for the sysidle flavor of RCU to the
3021  * timekeeping CPU.
3022  */
3023 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
3024 {
3025         int __maybe_unused cpu;
3026
3027         if (!tick_nohz_full_enabled())
3028                 return;
3029 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
3030         cpu = tick_do_timer_cpu;
3031         if (cpu >= 0 && cpu < nr_cpu_ids)
3032                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
3033 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
3034         housekeeping_affine(current);
3035 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
3036 }
3037
3038 /* Record the current task on dyntick-idle entry. */
3039 static void rcu_dynticks_task_enter(void)
3040 {
3041 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
3042         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, smp_processor_id());
3043 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
3044 }
3045
3046 /* Record no current task on dyntick-idle exit. */
3047 static void rcu_dynticks_task_exit(void)
3048 {
3049 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
3050         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, -1);
3051 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
3052 }