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