kernel/rcu/tasks.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
   2 /*
   3  * Task-based RCU implementations.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2020 Paul E. McKenney
   6  */
   7
   8 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC
   9 #include "rcu_segcblist.h"
  10
  11 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  12 //
  13 // Generic data structures.
  14
  15 struct rcu_tasks;
  16 typedef void (*rcu_tasks_gp_func_t)(struct rcu_tasks *rtp);
  17 typedef void (*pregp_func_t)(struct list_head *hop);
  18 typedef void (*pertask_func_t)(struct task_struct *t, struct list_head *hop);
  19 typedef void (*postscan_func_t)(struct list_head *hop);
  20 typedef void (*holdouts_func_t)(struct list_head *hop, bool ndrpt, bool *frptp);
  21 typedef void (*postgp_func_t)(struct rcu_tasks *rtp);
  22
  23 /**
  24  * struct rcu_tasks_percpu - Per-CPU component of definition for a Tasks-RCU-like mechanism.
  25  * @cblist: Callback list.
  26  * @lock: Lock protecting per-CPU callback list.
  27  * @rtp_jiffies: Jiffies counter value for statistics.
  28  * @lazy_timer: Timer to unlazify callbacks.
  29  * @urgent_gp: Number of additional non-lazy grace periods.
  30  * @rtp_n_lock_retries: Rough lock-contention statistic.
  31  * @rtp_work: Work queue for invoking callbacks.
  32  * @rtp_irq_work: IRQ work queue for deferred wakeups.
  33  * @barrier_q_head: RCU callback for barrier operation.
  34  * @rtp_blkd_tasks: List of tasks blocked as readers.
  35  * @cpu: CPU number corresponding to this entry.
  36  * @rtpp: Pointer to the rcu_tasks structure.
  37  */
  38 struct rcu_tasks_percpu {
  39         struct rcu_segcblist cblist;
  40         raw_spinlock_t __private lock;
  41         unsigned long rtp_jiffies;
  42         unsigned long rtp_n_lock_retries;
  43         struct timer_list lazy_timer;
  44         unsigned int urgent_gp;
  45         struct work_struct rtp_work;
  46         struct irq_work rtp_irq_work;
  47         struct rcu_head barrier_q_head;
  48         struct list_head rtp_blkd_tasks;
  49         int cpu;
  50         struct rcu_tasks *rtpp;
  51 };
  52
  53 /**
  54  * struct rcu_tasks - Definition for a Tasks-RCU-like mechanism.
  55  * @cbs_wait: RCU wait allowing a new callback to get kthread's attention.
  56  * @cbs_gbl_lock: Lock protecting callback list.
  57  * @tasks_gp_mutex: Mutex protecting grace period, needed during mid-boot dead zone.
  58  * @gp_func: This flavor's grace-period-wait function.
  59  * @gp_state: Grace period's most recent state transition (debugging).
  60  * @gp_sleep: Per-grace-period sleep to prevent CPU-bound looping.
  61  * @init_fract: Initial backoff sleep interval.
  62  * @gp_jiffies: Time of last @gp_state transition.
  63  * @gp_start: Most recent grace-period start in jiffies.
  64  * @tasks_gp_seq: Number of grace periods completed since boot.
  65  * @n_ipis: Number of IPIs sent to encourage grace periods to end.
  66  * @n_ipis_fails: Number of IPI-send failures.
  67  * @kthread_ptr: This flavor's grace-period/callback-invocation kthread.
  68  * @lazy_jiffies: Number of jiffies to allow callbacks to be lazy.
  69  * @pregp_func: This flavor's pre-grace-period function (optional).
  70  * @pertask_func: This flavor's per-task scan function (optional).
  71  * @postscan_func: This flavor's post-task scan function (optional).
  72  * @holdouts_func: This flavor's holdout-list scan function (optional).
  73  * @postgp_func: This flavor's post-grace-period function (optional).
  74  * @call_func: This flavor's call_rcu()-equivalent function.
  75  * @rtpcpu: This flavor's rcu_tasks_percpu structure.
  76  * @percpu_enqueue_shift: Shift down CPU ID this much when enqueuing callbacks.
  77  * @percpu_enqueue_lim: Number of per-CPU callback queues in use for enqueuing.
  78  * @percpu_dequeue_lim: Number of per-CPU callback queues in use for dequeuing.
  79  * @percpu_dequeue_gpseq: RCU grace-period number to propagate enqueue limit to dequeuers.
  80  * @barrier_q_mutex: Serialize barrier operations.
  81  * @barrier_q_count: Number of queues being waited on.
  82  * @barrier_q_completion: Barrier wait/wakeup mechanism.
  83  * @barrier_q_seq: Sequence number for barrier operations.
  84  * @name: This flavor's textual name.
  85  * @kname: This flavor's kthread name.
  86  */
  87 struct rcu_tasks {
  88         struct rcuwait cbs_wait;
  89         raw_spinlock_t cbs_gbl_lock;
  90         struct mutex tasks_gp_mutex;
  91         int gp_state;
  92         int gp_sleep;
  93         int init_fract;
  94         unsigned long gp_jiffies;
  95         unsigned long gp_start;
  96         unsigned long tasks_gp_seq;
  97         unsigned long n_ipis;
  98         unsigned long n_ipis_fails;
  99         struct task_struct *kthread_ptr;
 100         unsigned long lazy_jiffies;
 101         rcu_tasks_gp_func_t gp_func;
 102         pregp_func_t pregp_func;
 103         pertask_func_t pertask_func;
 104         postscan_func_t postscan_func;
 105         holdouts_func_t holdouts_func;
 106         postgp_func_t postgp_func;
 107         call_rcu_func_t call_func;
 108         struct rcu_tasks_percpu __percpu *rtpcpu;
 109         int percpu_enqueue_shift;
 110         int percpu_enqueue_lim;
 111         int percpu_dequeue_lim;
 112         unsigned long percpu_dequeue_gpseq;
 113         struct mutex barrier_q_mutex;
 114         atomic_t barrier_q_count;
 115         struct completion barrier_q_completion;
 116         unsigned long barrier_q_seq;
 117         char *name;
 118         char *kname;
 119 };
 120
 121 static void call_rcu_tasks_iw_wakeup(struct irq_work *iwp);
 122
 123 #define DEFINE_RCU_TASKS(rt_name, gp, call, n)                                          \
 124 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_tasks_percpu, rt_name ## __percpu) = {                 \
 125         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(rt_name ## __percpu.cbs_pcpu_lock),            \
 126         .rtp_irq_work = IRQ_WORK_INIT_HARD(call_rcu_tasks_iw_wakeup),                   \
 127 };                                                                                      \
 128 static struct rcu_tasks rt_name =                                                       \
 129 {                                                                                       \
 130         .cbs_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(rt_name.wait),                                \
 131         .cbs_gbl_lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(rt_name.cbs_gbl_lock),                 \
 132         .tasks_gp_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rt_name.tasks_gp_mutex),                  \
 133         .gp_func = gp,                                                                  \
 134         .call_func = call,                                                              \
 135         .rtpcpu = &rt_name ## __percpu,                                                 \
 136         .lazy_jiffies = DIV_ROUND_UP(HZ, 4),                                            \
 137         .name = n,                                                                      \
 138         .percpu_enqueue_shift = order_base_2(CONFIG_NR_CPUS),                           \
 139         .percpu_enqueue_lim = 1,                                                        \
 140         .percpu_dequeue_lim = 1,                                                        \
 141         .barrier_q_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rt_name.barrier_q_mutex),                \
 142         .barrier_q_seq = (0UL - 50UL) << RCU_SEQ_CTR_SHIFT,                             \
 143         .kname = #rt_name,                                                              \
 144 }
 145
 146 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
 147 /* Track exiting tasks in order to allow them to be waited for. */
 148 DEFINE_STATIC_SRCU(tasks_rcu_exit_srcu);
 149
 150 /* Report delay in synchronize_srcu() completion in rcu_tasks_postscan(). */
 151 static void tasks_rcu_exit_srcu_stall(struct timer_list *unused);
 152 static DEFINE_TIMER(tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer, tasks_rcu_exit_srcu_stall);
 153 #endif
 154
 155 /* Avoid IPIing CPUs early in the grace period. */
 156 #define RCU_TASK_IPI_DELAY (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB) ? HZ / 2 : 0)
 157 static int rcu_task_ipi_delay __read_mostly = RCU_TASK_IPI_DELAY;
 158 module_param(rcu_task_ipi_delay, int, 0644);
 159
 160 /* Control stall timeouts.  Disable with <= 0, otherwise jiffies till stall. */
 161 #define RCU_TASK_BOOT_STALL_TIMEOUT (HZ * 30)
 162 #define RCU_TASK_STALL_TIMEOUT (HZ * 60 * 10)
 163 static int rcu_task_stall_timeout __read_mostly = RCU_TASK_STALL_TIMEOUT;
 164 module_param(rcu_task_stall_timeout, int, 0644);
 165 #define RCU_TASK_STALL_INFO (HZ * 10)
 166 static int rcu_task_stall_info __read_mostly = RCU_TASK_STALL_INFO;
 167 module_param(rcu_task_stall_info, int, 0644);
 168 static int rcu_task_stall_info_mult __read_mostly = 3;
 169 module_param(rcu_task_stall_info_mult, int, 0444);
 170
 171 static int rcu_task_enqueue_lim __read_mostly = -1;
 172 module_param(rcu_task_enqueue_lim, int, 0444);
 173
 174 static bool rcu_task_cb_adjust;
 175 static int rcu_task_contend_lim __read_mostly = 100;
 176 module_param(rcu_task_contend_lim, int, 0444);
 177 static int rcu_task_collapse_lim __read_mostly = 10;
 178 module_param(rcu_task_collapse_lim, int, 0444);
 179 static int rcu_task_lazy_lim __read_mostly = 32;
 180 module_param(rcu_task_lazy_lim, int, 0444);
 181
 182 /* RCU tasks grace-period state for debugging. */
 183 #define RTGS_INIT                0
 184 #define RTGS_WAIT_WAIT_CBS       1
 185 #define RTGS_WAIT_GP             2
 186 #define RTGS_PRE_WAIT_GP         3
 187 #define RTGS_SCAN_TASKLIST       4
 188 #define RTGS_POST_SCAN_TASKLIST  5
 189 #define RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS  6
 190 #define RTGS_SCAN_HOLDOUTS       7
 191 #define RTGS_POST_GP             8
 192 #define RTGS_WAIT_READERS        9
 193 #define RTGS_INVOKE_CBS         10
 194 #define RTGS_WAIT_CBS           11
 195 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 196 static const char * const rcu_tasks_gp_state_names[] = {
 197         "RTGS_INIT",
 198         "RTGS_WAIT_WAIT_CBS",
 199         "RTGS_WAIT_GP",
 200         "RTGS_PRE_WAIT_GP",
 201         "RTGS_SCAN_TASKLIST",
 202         "RTGS_POST_SCAN_TASKLIST",
 203         "RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS",
 204         "RTGS_SCAN_HOLDOUTS",
 205         "RTGS_POST_GP",
 206         "RTGS_WAIT_READERS",
 207         "RTGS_INVOKE_CBS",
 208         "RTGS_WAIT_CBS",
 209 };
 210 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
 211
 212 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 213 //
 214 // Generic code.
 215
 216 static void rcu_tasks_invoke_cbs_wq(struct work_struct *wp);
 217
 218 /* Record grace-period phase and time. */
 219 static void set_tasks_gp_state(struct rcu_tasks *rtp, int newstate)
 220 {
 221         rtp->gp_state = newstate;
 222         rtp->gp_jiffies = jiffies;
 223 }
 224
 225 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 226 /* Return state name. */
 227 static const char *tasks_gp_state_getname(struct rcu_tasks *rtp)
 228 {
 229         int i = data_race(rtp->gp_state); // Let KCSAN detect update races
 230         int j = READ_ONCE(i); // Prevent the compiler from reading twice
 231
 232         if (j >= ARRAY_SIZE(rcu_tasks_gp_state_names))
 233                 return "???";
 234         return rcu_tasks_gp_state_names[j];
 235 }
 236 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
 237
 238 // Initialize per-CPU callback lists for the specified flavor of
 239 // Tasks RCU.  Do not enqueue callbacks before this function is invoked.
 240 static void cblist_init_generic(struct rcu_tasks *rtp)
 241 {
 242         int cpu;
 243         unsigned long flags;
 244         int lim;
 245         int shift;
 246
 247         if (rcu_task_enqueue_lim < 0) {
 248                 rcu_task_enqueue_lim = 1;
 249                 rcu_task_cb_adjust = true;
 250         } else if (rcu_task_enqueue_lim == 0) {
 251                 rcu_task_enqueue_lim = 1;
 252         }
 253         lim = rcu_task_enqueue_lim;
 254
 255         if (lim > nr_cpu_ids)
 256                 lim = nr_cpu_ids;
 257         shift = ilog2(nr_cpu_ids / lim);
 258         if (((nr_cpu_ids - 1) >> shift) >= lim)
 259                 shift++;
 260         WRITE_ONCE(rtp->percpu_enqueue_shift, shift);
 261         WRITE_ONCE(rtp->percpu_dequeue_lim, lim);
 262         smp_store_release(&rtp->percpu_enqueue_lim, lim);
 263         for_each_possible_cpu(cpu) {
 264                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 265
 266                 WARN_ON_ONCE(!rtpcp);
 267                 if (cpu)
 268                         raw_spin_lock_init(&ACCESS_PRIVATE(rtpcp, lock));
 269                 local_irq_save(flags);  // serialize initialization
 270                 if (rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist))
 271                         rcu_segcblist_init(&rtpcp->cblist);
 272                 local_irq_restore(flags);
 273                 INIT_WORK(&rtpcp->rtp_work, rcu_tasks_invoke_cbs_wq);
 274                 rtpcp->cpu = cpu;
 275                 rtpcp->rtpp = rtp;
 276                 if (!rtpcp->rtp_blkd_tasks.next)
 277                         INIT_LIST_HEAD(&rtpcp->rtp_blkd_tasks);
 278         }
 279
 280         pr_info("%s: Setting shift to %d and lim to %d rcu_task_cb_adjust=%d.\n", rtp->name,
 281                         data_race(rtp->percpu_enqueue_shift), data_race(rtp->percpu_enqueue_lim), rcu_task_cb_adjust);
 282 }
 283
 284 // Compute wakeup time for lazy callback timer.
 285 static unsigned long rcu_tasks_lazy_time(struct rcu_tasks *rtp)
 286 {
 287         return jiffies + rtp->lazy_jiffies;
 288 }
 289
 290 // Timer handler that unlazifies lazy callbacks.
 291 static void call_rcu_tasks_generic_timer(struct timer_list *tlp)
 292 {
 293         unsigned long flags;
 294         bool needwake = false;
 295         struct rcu_tasks *rtp;
 296         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = from_timer(rtpcp, tlp, lazy_timer);
 297
 298         rtp = rtpcp->rtpp;
 299         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 300         if (!rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist) && rtp->lazy_jiffies) {
 301                 if (!rtpcp->urgent_gp)
 302                         rtpcp->urgent_gp = 1;
 303                 needwake = true;
 304                 mod_timer(&rtpcp->lazy_timer, rcu_tasks_lazy_time(rtp));
 305         }
 306         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 307         if (needwake)
 308                 rcuwait_wake_up(&rtp->cbs_wait);
 309 }
 310
 311 // IRQ-work handler that does deferred wakeup for call_rcu_tasks_generic().
 312 static void call_rcu_tasks_iw_wakeup(struct irq_work *iwp)
 313 {
 314         struct rcu_tasks *rtp;
 315         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = container_of(iwp, struct rcu_tasks_percpu, rtp_irq_work);
 316
 317         rtp = rtpcp->rtpp;
 318         rcuwait_wake_up(&rtp->cbs_wait);
 319 }
 320
 321 // Enqueue a callback for the specified flavor of Tasks RCU.
 322 static void call_rcu_tasks_generic(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func,
 323                                    struct rcu_tasks *rtp)
 324 {
 325         int chosen_cpu;
 326         unsigned long flags;
 327         bool havekthread = smp_load_acquire(&rtp->kthread_ptr);
 328         int ideal_cpu;
 329         unsigned long j;
 330         bool needadjust = false;
 331         bool needwake;
 332         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
 333
 334         rhp->next = NULL;
 335         rhp->func = func;
 336         local_irq_save(flags);
 337         rcu_read_lock();
 338         ideal_cpu = smp_processor_id() >> READ_ONCE(rtp->percpu_enqueue_shift);
 339         chosen_cpu = cpumask_next(ideal_cpu - 1, cpu_possible_mask);
 340         rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, chosen_cpu);
 341         if (!raw_spin_trylock_rcu_node(rtpcp)) { // irqs already disabled.
 342                 raw_spin_lock_rcu_node(rtpcp); // irqs already disabled.
 343                 j = jiffies;
 344                 if (rtpcp->rtp_jiffies != j) {
 345                         rtpcp->rtp_jiffies = j;
 346                         rtpcp->rtp_n_lock_retries = 0;
 347                 }
 348                 if (rcu_task_cb_adjust && ++rtpcp->rtp_n_lock_retries > rcu_task_contend_lim &&
 349                     READ_ONCE(rtp->percpu_enqueue_lim) != nr_cpu_ids)
 350                         needadjust = true;  // Defer adjustment to avoid deadlock.
 351         }
 352         // Queuing callbacks before initialization not yet supported.
 353         if (WARN_ON_ONCE(!rcu_segcblist_is_enabled(&rtpcp->cblist)))
 354                 rcu_segcblist_init(&rtpcp->cblist);
 355         needwake = (func == wakeme_after_rcu) ||
 356                    (rcu_segcblist_n_cbs(&rtpcp->cblist) == rcu_task_lazy_lim);
 357         if (havekthread && !needwake && !timer_pending(&rtpcp->lazy_timer)) {
 358                 if (rtp->lazy_jiffies)
 359                         mod_timer(&rtpcp->lazy_timer, rcu_tasks_lazy_time(rtp));
 360                 else
 361                         needwake = rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist);
 362         }
 363         if (needwake)
 364                 rtpcp->urgent_gp = 3;
 365         rcu_segcblist_enqueue(&rtpcp->cblist, rhp);
 366         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 367         if (unlikely(needadjust)) {
 368                 raw_spin_lock_irqsave(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 369                 if (rtp->percpu_enqueue_lim != nr_cpu_ids) {
 370                         WRITE_ONCE(rtp->percpu_enqueue_shift, 0);
 371                         WRITE_ONCE(rtp->percpu_dequeue_lim, nr_cpu_ids);
 372                         smp_store_release(&rtp->percpu_enqueue_lim, nr_cpu_ids);
 373                         pr_info("Switching %s to per-CPU callback queuing.\n", rtp->name);
 374                 }
 375                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 376         }
 377         rcu_read_unlock();
 378         /* We can't create the thread unless interrupts are enabled. */
 379         if (needwake && READ_ONCE(rtp->kthread_ptr))
 380                 irq_work_queue(&rtpcp->rtp_irq_work);
 381 }
 382
 383 // RCU callback function for rcu_barrier_tasks_generic().
 384 static void rcu_barrier_tasks_generic_cb(struct rcu_head *rhp)
 385 {
 386         struct rcu_tasks *rtp;
 387         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
 388
 389         rtpcp = container_of(rhp, struct rcu_tasks_percpu, barrier_q_head);
 390         rtp = rtpcp->rtpp;
 391         if (atomic_dec_and_test(&rtp->barrier_q_count))
 392                 complete(&rtp->barrier_q_completion);
 393 }
 394
 395 // Wait for all in-flight callbacks for the specified RCU Tasks flavor.
 396 // Operates in a manner similar to rcu_barrier().
 397 static void rcu_barrier_tasks_generic(struct rcu_tasks *rtp)
 398 {
 399         int cpu;
 400         unsigned long flags;
 401         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
 402         unsigned long s = rcu_seq_snap(&rtp->barrier_q_seq);
 403
 404         mutex_lock(&rtp->barrier_q_mutex);
 405         if (rcu_seq_done(&rtp->barrier_q_seq, s)) {
 406                 smp_mb();
 407                 mutex_unlock(&rtp->barrier_q_mutex);
 408                 return;
 409         }
 410         rcu_seq_start(&rtp->barrier_q_seq);
 411         init_completion(&rtp->barrier_q_completion);
 412         atomic_set(&rtp->barrier_q_count, 2);
 413         for_each_possible_cpu(cpu) {
 414                 if (cpu >= smp_load_acquire(&rtp->percpu_dequeue_lim))
 415                         break;
 416                 rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 417                 rtpcp->barrier_q_head.func = rcu_barrier_tasks_generic_cb;
 418                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 419                 if (rcu_segcblist_entrain(&rtpcp->cblist, &rtpcp->barrier_q_head))
 420                         atomic_inc(&rtp->barrier_q_count);
 421                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 422         }
 423         if (atomic_sub_and_test(2, &rtp->barrier_q_count))
 424                 complete(&rtp->barrier_q_completion);
 425         wait_for_completion(&rtp->barrier_q_completion);
 426         rcu_seq_end(&rtp->barrier_q_seq);
 427         mutex_unlock(&rtp->barrier_q_mutex);
 428 }
 429
 430 // Advance callbacks and indicate whether either a grace period or
 431 // callback invocation is needed.
 432 static int rcu_tasks_need_gpcb(struct rcu_tasks *rtp)
 433 {
 434         int cpu;
 435         unsigned long flags;
 436         bool gpdone = poll_state_synchronize_rcu(rtp->percpu_dequeue_gpseq);
 437         long n;
 438         long ncbs = 0;
 439         long ncbsnz = 0;
 440         int needgpcb = 0;
 441
 442         for (cpu = 0; cpu < smp_load_acquire(&rtp->percpu_dequeue_lim); cpu++) {
 443                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 444
 445                 /* Advance and accelerate any new callbacks. */
 446                 if (!rcu_segcblist_n_cbs(&rtpcp->cblist))
 447                         continue;
 448                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 449                 // Should we shrink down to a single callback queue?
 450                 n = rcu_segcblist_n_cbs(&rtpcp->cblist);
 451                 if (n) {
 452                         ncbs += n;
 453                         if (cpu > 0)
 454                                 ncbsnz += n;
 455                 }
 456                 rcu_segcblist_advance(&rtpcp->cblist, rcu_seq_current(&rtp->tasks_gp_seq));
 457                 (void)rcu_segcblist_accelerate(&rtpcp->cblist, rcu_seq_snap(&rtp->tasks_gp_seq));
 458                 if (rtpcp->urgent_gp > 0 && rcu_segcblist_pend_cbs(&rtpcp->cblist)) {
 459                         if (rtp->lazy_jiffies)
 460                                 rtpcp->urgent_gp--;
 461                         needgpcb |= 0x3;
 462                 } else if (rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist)) {
 463                         rtpcp->urgent_gp = 0;
 464                 }
 465                 if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rtpcp->cblist))
 466                         needgpcb |= 0x1;
 467                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 468         }
 469
 470         // Shrink down to a single callback queue if appropriate.
 471         // This is done in two stages: (1) If there are no more than
 472         // rcu_task_collapse_lim callbacks on CPU 0 and none on any other
 473         // CPU, limit enqueueing to CPU 0.  (2) After an RCU grace period,
 474         // if there has not been an increase in callbacks, limit dequeuing
 475         // to CPU 0.  Note the matching RCU read-side critical section in
 476         // call_rcu_tasks_generic().
 477         if (rcu_task_cb_adjust && ncbs <= rcu_task_collapse_lim) {
 478                 raw_spin_lock_irqsave(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 479                 if (rtp->percpu_enqueue_lim > 1) {
 480                         WRITE_ONCE(rtp->percpu_enqueue_shift, order_base_2(nr_cpu_ids));
 481                         smp_store_release(&rtp->percpu_enqueue_lim, 1);
 482                         rtp->percpu_dequeue_gpseq = get_state_synchronize_rcu();
 483                         gpdone = false;
 484                         pr_info("Starting switch %s to CPU-0 callback queuing.\n", rtp->name);
 485                 }
 486                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 487         }
 488         if (rcu_task_cb_adjust && !ncbsnz && gpdone) {
 489                 raw_spin_lock_irqsave(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 490                 if (rtp->percpu_enqueue_lim < rtp->percpu_dequeue_lim) {
 491                         WRITE_ONCE(rtp->percpu_dequeue_lim, 1);
 492                         pr_info("Completing switch %s to CPU-0 callback queuing.\n", rtp->name);
 493                 }
 494                 if (rtp->percpu_dequeue_lim == 1) {
 495                         for (cpu = rtp->percpu_dequeue_lim; cpu < nr_cpu_ids; cpu++) {
 496                                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 497
 498                                 WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_n_cbs(&rtpcp->cblist));
 499                         }
 500                 }
 501                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 502         }
 503
 504         return needgpcb;
 505 }
 506
 507 // Advance callbacks and invoke any that are ready.
 508 static void rcu_tasks_invoke_cbs(struct rcu_tasks *rtp, struct rcu_tasks_percpu *rtpcp)
 509 {
 510         int cpu;
 511         int cpunext;
 512         int cpuwq;
 513         unsigned long flags;
 514         int len;
 515         struct rcu_head *rhp;
 516         struct rcu_cblist rcl = RCU_CBLIST_INITIALIZER(rcl);
 517         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp_next;
 518
 519         cpu = rtpcp->cpu;
 520         cpunext = cpu * 2 + 1;
 521         if (cpunext < smp_load_acquire(&rtp->percpu_dequeue_lim)) {
 522                 rtpcp_next = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpunext);
 523                 cpuwq = rcu_cpu_beenfullyonline(cpunext) ? cpunext : WORK_CPU_UNBOUND;
 524                 queue_work_on(cpuwq, system_wq, &rtpcp_next->rtp_work);
 525                 cpunext++;
 526                 if (cpunext < smp_load_acquire(&rtp->percpu_dequeue_lim)) {
 527                         rtpcp_next = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpunext);
 528                         cpuwq = rcu_cpu_beenfullyonline(cpunext) ? cpunext : WORK_CPU_UNBOUND;
 529                         queue_work_on(cpuwq, system_wq, &rtpcp_next->rtp_work);
 530                 }
 531         }
 532
 533         if (rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist) || !cpu_possible(cpu))
 534                 return;
 535         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 536         rcu_segcblist_advance(&rtpcp->cblist, rcu_seq_current(&rtp->tasks_gp_seq));
 537         rcu_segcblist_extract_done_cbs(&rtpcp->cblist, &rcl);
 538         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 539         len = rcl.len;
 540         for (rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl); rhp; rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl)) {
 541                 local_bh_disable();
 542                 rhp->func(rhp);
 543                 local_bh_enable();
 544                 cond_resched();
 545         }
 546         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 547         rcu_segcblist_add_len(&rtpcp->cblist, -len);
 548         (void)rcu_segcblist_accelerate(&rtpcp->cblist, rcu_seq_snap(&rtp->tasks_gp_seq));
 549         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 550 }
 551
 552 // Workqueue flood to advance callbacks and invoke any that are ready.
 553 static void rcu_tasks_invoke_cbs_wq(struct work_struct *wp)
 554 {
 555         struct rcu_tasks *rtp;
 556         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = container_of(wp, struct rcu_tasks_percpu, rtp_work);
 557
 558         rtp = rtpcp->rtpp;
 559         rcu_tasks_invoke_cbs(rtp, rtpcp);
 560 }
 561
 562 // Wait for one grace period.
 563 static void rcu_tasks_one_gp(struct rcu_tasks *rtp, bool midboot)
 564 {
 565         int needgpcb;
 566
 567         mutex_lock(&rtp->tasks_gp_mutex);
 568
 569         // If there were none, wait a bit and start over.
 570         if (unlikely(midboot)) {
 571                 needgpcb = 0x2;
 572         } else {
 573                 mutex_unlock(&rtp->tasks_gp_mutex);
 574                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_CBS);
 575                 rcuwait_wait_event(&rtp->cbs_wait,
 576                                    (needgpcb = rcu_tasks_need_gpcb(rtp)),
 577                                    TASK_IDLE);
 578                 mutex_lock(&rtp->tasks_gp_mutex);
 579         }
 580
 581         if (needgpcb & 0x2) {
 582                 // Wait for one grace period.
 583                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_GP);
 584                 rtp->gp_start = jiffies;
 585                 rcu_seq_start(&rtp->tasks_gp_seq);
 586                 rtp->gp_func(rtp);
 587                 rcu_seq_end(&rtp->tasks_gp_seq);
 588         }
 589
 590         // Invoke callbacks.
 591         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_INVOKE_CBS);
 592         rcu_tasks_invoke_cbs(rtp, per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, 0));
 593         mutex_unlock(&rtp->tasks_gp_mutex);
 594 }
 595
 596 // RCU-tasks kthread that detects grace periods and invokes callbacks.
 597 static int __noreturn rcu_tasks_kthread(void *arg)
 598 {
 599         int cpu;
 600         struct rcu_tasks *rtp = arg;
 601
 602         for_each_possible_cpu(cpu) {
 603                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 604
 605                 timer_setup(&rtpcp->lazy_timer, call_rcu_tasks_generic_timer, 0);
 606                 rtpcp->urgent_gp = 1;
 607         }
 608
 609         /* Run on housekeeping CPUs by default.  Sysadm can move if desired. */
 610         housekeeping_affine(current, HK_TYPE_RCU);
 611         smp_store_release(&rtp->kthread_ptr, current); // Let GPs start!
 612
 613         /*
 614          * Each pass through the following loop makes one check for
 615          * newly arrived callbacks, and, if there are some, waits for
 616          * one RCU-tasks grace period and then invokes the callbacks.
 617          * This loop is terminated by the system going down.  ;-)
 618          */
 619         for (;;) {
 620                 // Wait for one grace period and invoke any callbacks
 621                 // that are ready.
 622                 rcu_tasks_one_gp(rtp, false);
 623
 624                 // Paranoid sleep to keep this from entering a tight loop.
 625                 schedule_timeout_idle(rtp->gp_sleep);
 626         }
 627 }
 628
 629 // Wait for a grace period for the specified flavor of Tasks RCU.
 630 static void synchronize_rcu_tasks_generic(struct rcu_tasks *rtp)
 631 {
 632         /* Complain if the scheduler has not started.  */
 633         if (WARN_ONCE(rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE,
 634                          "synchronize_%s() called too soon", rtp->name))
 635                 return;
 636
 637         // If the grace-period kthread is running, use it.
 638         if (READ_ONCE(rtp->kthread_ptr)) {
 639                 wait_rcu_gp(rtp->call_func);
 640                 return;
 641         }
 642         rcu_tasks_one_gp(rtp, true);
 643 }
 644
 645 /* Spawn RCU-tasks grace-period kthread. */
 646 static void __init rcu_spawn_tasks_kthread_generic(struct rcu_tasks *rtp)
 647 {
 648         struct task_struct *t;
 649
 650         t = kthread_run(rcu_tasks_kthread, rtp, "%s_kthread", rtp->kname);
 651         if (WARN_ONCE(IS_ERR(t), "%s: Could not start %s grace-period kthread, OOM is now expected behavior\n", __func__, rtp->name))
 652                 return;
 653         smp_mb(); /* Ensure others see full kthread. */
 654 }
 655
 656 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 657
 658 /*
 659  * Print any non-default Tasks RCU settings.
 660  */
 661 static void __init rcu_tasks_bootup_oddness(void)
 662 {
 663 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
 664         int rtsimc;
 665
 666         if (rcu_task_stall_timeout != RCU_TASK_STALL_TIMEOUT)
 667                 pr_info("\tTasks-RCU CPU stall warnings timeout set to %d (rcu_task_stall_timeout).\n", rcu_task_stall_timeout);
 668         rtsimc = clamp(rcu_task_stall_info_mult, 1, 10);
 669         if (rtsimc != rcu_task_stall_info_mult) {
 670                 pr_info("\tTasks-RCU CPU stall info multiplier clamped to %d (rcu_task_stall_info_mult).\n", rtsimc);
 671                 rcu_task_stall_info_mult = rtsimc;
 672         }
 673 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
 674 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
 675         pr_info("\tTrampoline variant of Tasks RCU enabled.\n");
 676 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
 677 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
 678         pr_info("\tRude variant of Tasks RCU enabled.\n");
 679 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU */
 680 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
 681         pr_info("\tTracing variant of Tasks RCU enabled.\n");
 682 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
 683 }
 684
 685 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
 686
 687 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 688 /* Dump out rcutorture-relevant state common to all RCU-tasks flavors. */
 689 static void show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(struct rcu_tasks *rtp, char *s)
 690 {
 691         int cpu;
 692         bool havecbs = false;
 693         bool haveurgent = false;
 694         bool haveurgentcbs = false;
 695
 696         for_each_possible_cpu(cpu) {
 697                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 698
 699                 if (!data_race(rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist)))
 700                         havecbs = true;
 701                 if (data_race(rtpcp->urgent_gp))
 702                         haveurgent = true;
 703                 if (!data_race(rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist)) && data_race(rtpcp->urgent_gp))
 704                         haveurgentcbs = true;
 705                 if (havecbs && haveurgent && haveurgentcbs)
 706                         break;
 707         }
 708         pr_info("%s: %s(%d) since %lu g:%lu i:%lu/%lu %c%c%c%c l:%lu %s\n",
 709                 rtp->kname,
 710                 tasks_gp_state_getname(rtp), data_race(rtp->gp_state),
 711                 jiffies - data_race(rtp->gp_jiffies),
 712                 data_race(rcu_seq_current(&rtp->tasks_gp_seq)),
 713                 data_race(rtp->n_ipis_fails), data_race(rtp->n_ipis),
 714                 ".k"[!!data_race(rtp->kthread_ptr)],
 715                 ".C"[havecbs],
 716                 ".u"[haveurgent],
 717                 ".U"[haveurgentcbs],
 718                 rtp->lazy_jiffies,
 719                 s);
 720 }
 721 #endif // #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 722
 723 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t);
 724
 725 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
 726
 727 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 728 //
 729 // Shared code between task-list-scanning variants of Tasks RCU.
 730
 731 /* Wait for one RCU-tasks grace period. */
 732 static void rcu_tasks_wait_gp(struct rcu_tasks *rtp)
 733 {
 734         struct task_struct *g;
 735         int fract;
 736         LIST_HEAD(holdouts);
 737         unsigned long j;
 738         unsigned long lastinfo;
 739         unsigned long lastreport;
 740         bool reported = false;
 741         int rtsi;
 742         struct task_struct *t;
 743
 744         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_PRE_WAIT_GP);
 745         rtp->pregp_func(&holdouts);
 746
 747         /*
 748          * There were callbacks, so we need to wait for an RCU-tasks
 749          * grace period.  Start off by scanning the task list for tasks
 750          * that are not already voluntarily blocked.  Mark these tasks
 751          * and make a list of them in holdouts.
 752          */
 753         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_SCAN_TASKLIST);
 754         if (rtp->pertask_func) {
 755                 rcu_read_lock();
 756                 for_each_process_thread(g, t)
 757                         rtp->pertask_func(t, &holdouts);
 758                 rcu_read_unlock();
 759         }
 760
 761         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_POST_SCAN_TASKLIST);
 762         rtp->postscan_func(&holdouts);
 763
 764         /*
 765          * Each pass through the following loop scans the list of holdout
 766          * tasks, removing any that are no longer holdouts.  When the list
 767          * is empty, we are done.
 768          */
 769         lastreport = jiffies;
 770         lastinfo = lastreport;
 771         rtsi = READ_ONCE(rcu_task_stall_info);
 772
 773         // Start off with initial wait and slowly back off to 1 HZ wait.
 774         fract = rtp->init_fract;
 775
 776         while (!list_empty(&holdouts)) {
 777                 ktime_t exp;
 778                 bool firstreport;
 779                 bool needreport;
 780                 int rtst;
 781
 782                 // Slowly back off waiting for holdouts
 783                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS);
 784                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
 785                         schedule_timeout_idle(fract);
 786                 } else {
 787                         exp = jiffies_to_nsecs(fract);
 788                         __set_current_state(TASK_IDLE);
 789                         schedule_hrtimeout_range(&exp, jiffies_to_nsecs(HZ / 2), HRTIMER_MODE_REL_HARD);
 790                 }
 791
 792                 if (fract < HZ)
 793                         fract++;
 794
 795                 rtst = READ_ONCE(rcu_task_stall_timeout);
 796                 needreport = rtst > 0 && time_after(jiffies, lastreport + rtst);
 797                 if (needreport) {
 798                         lastreport = jiffies;
 799                         reported = true;
 800                 }
 801                 firstreport = true;
 802                 WARN_ON(signal_pending(current));
 803                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_SCAN_HOLDOUTS);
 804                 rtp->holdouts_func(&holdouts, needreport, &firstreport);
 805
 806                 // Print pre-stall informational messages if needed.
 807                 j = jiffies;
 808                 if (rtsi > 0 && !reported && time_after(j, lastinfo + rtsi)) {
 809                         lastinfo = j;
 810                         rtsi = rtsi * rcu_task_stall_info_mult;
 811                         pr_info("%s: %s grace period number %lu (since boot) is %lu jiffies old.\n",
 812                                 __func__, rtp->kname, rtp->tasks_gp_seq, j - rtp->gp_start);
 813                 }
 814         }
 815
 816         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_POST_GP);
 817         rtp->postgp_func(rtp);
 818 }
 819
 820 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU) */
 821
 822 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
 823
 824 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 825 //
 826 // Simple variant of RCU whose quiescent states are voluntary context
 827 // switch, cond_resched_tasks_rcu_qs(), user-space execution, and idle.
 828 // As such, grace periods can take one good long time.  There are no
 829 // read-side primitives similar to rcu_read_lock() and rcu_read_unlock()
 830 // because this implementation is intended to get the system into a safe
 831 // state for some of the manipulations involved in tracing and the like.
 832 // Finally, this implementation does not support high call_rcu_tasks()
 833 // rates from multiple CPUs.  If this is required, per-CPU callback lists
 834 // will be needed.
 835 //
 836 // The implementation uses rcu_tasks_wait_gp(), which relies on function
 837 // pointers in the rcu_tasks structure.  The rcu_spawn_tasks_kthread()
 838 // function sets these function pointers up so that rcu_tasks_wait_gp()
 839 // invokes these functions in this order:
 840 //
 841 // rcu_tasks_pregp_step():
 842 //      Invokes synchronize_rcu() in order to wait for all in-flight
 843 //      t->on_rq and t->nvcsw transitions to complete.  This works because
 844 //      all such transitions are carried out with interrupts disabled.
 845 // rcu_tasks_pertask(), invoked on every non-idle task:
 846 //      For every runnable non-idle task other than the current one, use
 847 //      get_task_struct() to pin down that task, snapshot that task's
 848 //      number of voluntary context switches, and add that task to the
 849 //      holdout list.
 850 // rcu_tasks_postscan():
 851 //      Invoke synchronize_srcu() to ensure that all tasks that were
 852 //      in the process of exiting (and which thus might not know to
 853 //      synchronize with this RCU Tasks grace period) have completed
 854 //      exiting.
 855 // check_all_holdout_tasks(), repeatedly until holdout list is empty:
 856 //      Scans the holdout list, attempting to identify a quiescent state
 857 //      for each task on the list.  If there is a quiescent state, the
 858 //      corresponding task is removed from the holdout list.
 859 // rcu_tasks_postgp():
 860 //      Invokes synchronize_rcu() in order to ensure that all prior
 861 //      t->on_rq and t->nvcsw transitions are seen by all CPUs and tasks
 862 //      to have happened before the end of this RCU Tasks grace period.
 863 //      Again, this works because all such transitions are carried out
 864 //      with interrupts disabled.
 865 //
 866 // For each exiting task, the exit_tasks_rcu_start() and
 867 // exit_tasks_rcu_finish() functions begin and end, respectively, the SRCU
 868 // read-side critical sections waited for by rcu_tasks_postscan().
 869 //
 870 // Pre-grace-period update-side code is ordered before the grace
 871 // via the raw_spin_lock.*rcu_node().  Pre-grace-period read-side code
 872 // is ordered before the grace period via synchronize_rcu() call in
 873 // rcu_tasks_pregp_step() and by the scheduler's locks and interrupt
 874 // disabling.
 875
 876 /* Pre-grace-period preparation. */
 877 static void rcu_tasks_pregp_step(struct list_head *hop)
 878 {
 879         /*
 880          * Wait for all pre-existing t->on_rq and t->nvcsw transitions
 881          * to complete.  Invoking synchronize_rcu() suffices because all
 882          * these transitions occur with interrupts disabled.  Without this
 883          * synchronize_rcu(), a read-side critical section that started
 884          * before the grace period might be incorrectly seen as having
 885          * started after the grace period.
 886          *
 887          * This synchronize_rcu() also dispenses with the need for a
 888          * memory barrier on the first store to t->rcu_tasks_holdout,
 889          * as it forces the store to happen after the beginning of the
 890          * grace period.
 891          */
 892         synchronize_rcu();
 893 }
 894
 895 /* Check for quiescent states since the pregp's synchronize_rcu() */
 896 static bool rcu_tasks_is_holdout(struct task_struct *t)
 897 {
 898         int cpu;
 899
 900         /* Has the task been seen voluntarily sleeping? */
 901         if (!READ_ONCE(t->on_rq))
 902                 return false;
 903
 904         /*
 905          * Idle tasks (or idle injection) within the idle loop are RCU-tasks
 906          * quiescent states. But CPU boot code performed by the idle task
 907          * isn't a quiescent state.
 908          */
 909         if (is_idle_task(t))
 910                 return false;
 911
 912         cpu = task_cpu(t);
 913
 914         /* Idle tasks on offline CPUs are RCU-tasks quiescent states. */
 915         if (t == idle_task(cpu) && !rcu_cpu_online(cpu))
 916                 return false;
 917
 918         return true;
 919 }
 920
 921 /* Per-task initial processing. */
 922 static void rcu_tasks_pertask(struct task_struct *t, struct list_head *hop)
 923 {
 924         if (t != current && rcu_tasks_is_holdout(t)) {
 925                 get_task_struct(t);
 926                 t->rcu_tasks_nvcsw = READ_ONCE(t->nvcsw);
 927                 WRITE_ONCE(t->rcu_tasks_holdout, true);
 928                 list_add(&t->rcu_tasks_holdout_list, hop);
 929         }
 930 }
 931
 932 /* Processing between scanning taskslist and draining the holdout list. */
 933 static void rcu_tasks_postscan(struct list_head *hop)
 934 {
 935         int rtsi = READ_ONCE(rcu_task_stall_info);
 936
 937         if (!IS_ENABLED(CONFIG_TINY_RCU)) {
 938                 tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer.expires = jiffies + rtsi;
 939                 add_timer(&tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer);
 940         }
 941
 942         /*
 943          * Exiting tasks may escape the tasklist scan. Those are vulnerable
 944          * until their final schedule() with TASK_DEAD state. To cope with
 945          * this, divide the fragile exit path part in two intersecting
 946          * read side critical sections:
 947          *
 948          * 1) An _SRCU_ read side starting before calling exit_notify(),
 949          *    which may remove the task from the tasklist, and ending after
 950          *    the final preempt_disable() call in do_exit().
 951          *
 952          * 2) An _RCU_ read side starting with the final preempt_disable()
 953          *    call in do_exit() and ending with the final call to schedule()
 954          *    with TASK_DEAD state.
 955          *
 956          * This handles the part 1). And postgp will handle part 2) with a
 957          * call to synchronize_rcu().
 958          */
 959         synchronize_srcu(&tasks_rcu_exit_srcu);
 960
 961         if (!IS_ENABLED(CONFIG_TINY_RCU))
 962                 del_timer_sync(&tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer);
 963 }
 964
 965 /* See if tasks are still holding out, complain if so. */
 966 static void check_holdout_task(struct task_struct *t,
 967                                bool needreport, bool *firstreport)
 968 {
 969         int cpu;
 970
 971         if (!READ_ONCE(t->rcu_tasks_holdout) ||
 972             t->rcu_tasks_nvcsw != READ_ONCE(t->nvcsw) ||
 973             !rcu_tasks_is_holdout(t) ||
 974             (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_FULL) &&
 975              !is_idle_task(t) && t->rcu_tasks_idle_cpu >= 0)) {
 976                 WRITE_ONCE(t->rcu_tasks_holdout, false);
 977                 list_del_init(&t->rcu_tasks_holdout_list);
 978                 put_task_struct(t);
 979                 return;
 980         }
 981         rcu_request_urgent_qs_task(t);
 982         if (!needreport)
 983                 return;
 984         if (*firstreport) {
 985                 pr_err("INFO: rcu_tasks detected stalls on tasks:\n");
 986                 *firstreport = false;
 987         }
 988         cpu = task_cpu(t);
 989         pr_alert("%p: %c%c nvcsw: %lu/%lu holdout: %d idle_cpu: %d/%d\n",
 990                  t, ".I"[is_idle_task(t)],
 991                  "N."[cpu < 0 || !tick_nohz_full_cpu(cpu)],
 992                  t->rcu_tasks_nvcsw, t->nvcsw, t->rcu_tasks_holdout,
 993                  t->rcu_tasks_idle_cpu, cpu);
 994         sched_show_task(t);
 995 }
 996
 997 /* Scan the holdout lists for tasks no longer holding out. */
 998 static void check_all_holdout_tasks(struct list_head *hop,
 999                                     bool needreport, bool *firstreport)
1000 {
1001         struct task_struct *t, *t1;
1002
1003         list_for_each_entry_safe(t, t1, hop, rcu_tasks_holdout_list) {
1004                 check_holdout_task(t, needreport, firstreport);
1005                 cond_resched();
1006         }
1007 }
1008
1009 /* Finish off the Tasks-RCU grace period. */
1010 static void rcu_tasks_postgp(struct rcu_tasks *rtp)
1011 {
1012         /*
1013          * Because ->on_rq and ->nvcsw are not guaranteed to have a full
1014          * memory barriers prior to them in the schedule() path, memory
1015          * reordering on other CPUs could cause their RCU-tasks read-side
1016          * critical sections to extend past the end of the grace period.
1017          * However, because these ->nvcsw updates are carried out with
1018          * interrupts disabled, we can use synchronize_rcu() to force the
1019          * needed ordering on all such CPUs.
1020          *
1021          * This synchronize_rcu() also confines all ->rcu_tasks_holdout
1022          * accesses to be within the grace period, avoiding the need for
1023          * memory barriers for ->rcu_tasks_holdout accesses.
1024          *
1025          * In addition, this synchronize_rcu() waits for exiting tasks
1026          * to complete their final preempt_disable() region of execution,
1027          * cleaning up after synchronize_srcu(&tasks_rcu_exit_srcu),
1028          * enforcing the whole region before tasklist removal until
1029          * the final schedule() with TASK_DEAD state to be an RCU TASKS
1030          * read side critical section.
1031          */
1032         synchronize_rcu();
1033 }
1034
1035 void call_rcu_tasks(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
1036 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks, rcu_tasks_wait_gp, call_rcu_tasks, "RCU Tasks");
1037
1038 static void tasks_rcu_exit_srcu_stall(struct timer_list *unused)
1039 {
1040 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
1041         int rtsi;
1042
1043         rtsi = READ_ONCE(rcu_task_stall_info);
1044         pr_info("%s: %s grace period number %lu (since boot) gp_state: %s is %lu jiffies old.\n",
1045                 __func__, rcu_tasks.kname, rcu_tasks.tasks_gp_seq,
1046                 tasks_gp_state_getname(&rcu_tasks), jiffies - rcu_tasks.gp_jiffies);
1047         pr_info("Please check any exiting tasks stuck between calls to exit_tasks_rcu_start() and exit_tasks_rcu_finish()\n");
1048         tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer.expires = jiffies + rtsi;
1049         add_timer(&tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer);
1050 #endif // #ifndef CONFIG_TINY_RCU
1051 }
1052
1053 /**
1054  * call_rcu_tasks() - Queue an RCU for invocation task-based grace period
1055  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
1056  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
1057  *
1058  * The callback function will be invoked some time after a full grace
1059  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
1060  * read-side critical sections have completed. call_rcu_tasks() assumes
1061  * that the read-side critical sections end at a voluntary context
1062  * switch (not a preemption!), cond_resched_tasks_rcu_qs(), entry into idle,
1063  * or transition to usermode execution.  As such, there are no read-side
1064  * primitives analogous to rcu_read_lock() and rcu_read_unlock() because
1065  * this primitive is intended to determine that all tasks have passed
1066  * through a safe state, not so much for data-structure synchronization.
1067  *
1068  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
1069  * memory ordering guarantees.
1070  */
1071 void call_rcu_tasks(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
1072 {
1073         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks);
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks);
1076
1077 /**
1078  * synchronize_rcu_tasks - wait until an rcu-tasks grace period has elapsed.
1079  *
1080  * Control will return to the caller some time after a full rcu-tasks
1081  * grace period has elapsed, in other words after all currently
1082  * executing rcu-tasks read-side critical sections have elapsed.  These
1083  * read-side critical sections are delimited by calls to schedule(),
1084  * cond_resched_tasks_rcu_qs(), idle execution, userspace execution, calls
1085  * to synchronize_rcu_tasks(), and (in theory, anyway) cond_resched().
1086  *
1087  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
1088  * tracing and other situations requiring manipulation of function
1089  * preambles and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks() function
1090  * is not (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
1091  *
1092  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
1093  * on memory ordering guarantees.
1094  */
1095 void synchronize_rcu_tasks(void)
1096 {
1097         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks);
1098 }
1099 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks);
1100
1101 /**
1102  * rcu_barrier_tasks - Wait for in-flight call_rcu_tasks() callbacks.
1103  *
1104  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
1105  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
1106  */
1107 void rcu_barrier_tasks(void)
1108 {
1109         rcu_barrier_tasks_generic(&rcu_tasks);
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks);
1112
1113 int rcu_tasks_lazy_ms = -1;
1114 module_param(rcu_tasks_lazy_ms, int, 0444);
1115
1116 static int __init rcu_spawn_tasks_kthread(void)
1117 {
1118         cblist_init_generic(&rcu_tasks);
1119         rcu_tasks.gp_sleep = HZ / 10;
1120         rcu_tasks.init_fract = HZ / 10;
1121         if (rcu_tasks_lazy_ms >= 0)
1122                 rcu_tasks.lazy_jiffies = msecs_to_jiffies(rcu_tasks_lazy_ms);
1123         rcu_tasks.pregp_func = rcu_tasks_pregp_step;
1124         rcu_tasks.pertask_func = rcu_tasks_pertask;
1125         rcu_tasks.postscan_func = rcu_tasks_postscan;
1126         rcu_tasks.holdouts_func = check_all_holdout_tasks;
1127         rcu_tasks.postgp_func = rcu_tasks_postgp;
1128         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks);
1129         return 0;
1130 }
1131
1132 #if !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1133 void show_rcu_tasks_classic_gp_kthread(void)
1134 {
1135         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks, "");
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_tasks_classic_gp_kthread);
1138 #endif // !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1139
1140 struct task_struct *get_rcu_tasks_gp_kthread(void)
1141 {
1142         return rcu_tasks.kthread_ptr;
1143 }
1144 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_rcu_tasks_gp_kthread);
1145
1146 /*
1147  * Contribute to protect against tasklist scan blind spot while the
1148  * task is exiting and may be removed from the tasklist. See
1149  * corresponding synchronize_srcu() for further details.
1150  */
1151 void exit_tasks_rcu_start(void) __acquires(&tasks_rcu_exit_srcu)
1152 {
1153         current->rcu_tasks_idx = __srcu_read_lock(&tasks_rcu_exit_srcu);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Contribute to protect against tasklist scan blind spot while the
1158  * task is exiting and may be removed from the tasklist. See
1159  * corresponding synchronize_srcu() for further details.
1160  */
1161 void exit_tasks_rcu_stop(void) __releases(&tasks_rcu_exit_srcu)
1162 {
1163         struct task_struct *t = current;
1164
1165         __srcu_read_unlock(&tasks_rcu_exit_srcu, t->rcu_tasks_idx);
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Contribute to protect against tasklist scan blind spot while the
1170  * task is exiting and may be removed from the tasklist. See
1171  * corresponding synchronize_srcu() for further details.
1172  */
1173 void exit_tasks_rcu_finish(void)
1174 {
1175         exit_tasks_rcu_stop();
1176         exit_tasks_rcu_finish_trace(current);
1177 }
1178
1179 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1180 void exit_tasks_rcu_start(void) { }
1181 void exit_tasks_rcu_stop(void) { }
1182 void exit_tasks_rcu_finish(void) { exit_tasks_rcu_finish_trace(current); }
1183 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1184
1185 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
1186
1187 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1188 //
1189 // "Rude" variant of Tasks RCU, inspired by Steve Rostedt's trick of
1190 // passing an empty function to schedule_on_each_cpu().  This approach
1191 // provides an asynchronous call_rcu_tasks_rude() API and batching of
1192 // concurrent calls to the synchronous synchronize_rcu_tasks_rude() API.
1193 // This invokes schedule_on_each_cpu() in order to send IPIs far and wide
1194 // and induces otherwise unnecessary context switches on all online CPUs,
1195 // whether idle or not.
1196 //
1197 // Callback handling is provided by the rcu_tasks_kthread() function.
1198 //
1199 // Ordering is provided by the scheduler's context-switch code.
1200
1201 // Empty function to allow workqueues to force a context switch.
1202 static void rcu_tasks_be_rude(struct work_struct *work)
1203 {
1204 }
1205
1206 // Wait for one rude RCU-tasks grace period.
1207 static void rcu_tasks_rude_wait_gp(struct rcu_tasks *rtp)
1208 {
1209         rtp->n_ipis += cpumask_weight(cpu_online_mask);
1210         schedule_on_each_cpu(rcu_tasks_be_rude);
1211 }
1212
1213 void call_rcu_tasks_rude(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
1214 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks_rude, rcu_tasks_rude_wait_gp, call_rcu_tasks_rude,
1215                  "RCU Tasks Rude");
1216
1217 /**
1218  * call_rcu_tasks_rude() - Queue a callback rude task-based grace period
1219  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
1220  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
1221  *
1222  * The callback function will be invoked some time after a full grace
1223  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
1224  * read-side critical sections have completed. call_rcu_tasks_rude()
1225  * assumes that the read-side critical sections end at context switch,
1226  * cond_resched_tasks_rcu_qs(), or transition to usermode execution (as
1227  * usermode execution is schedulable). As such, there are no read-side
1228  * primitives analogous to rcu_read_lock() and rcu_read_unlock() because
1229  * this primitive is intended to determine that all tasks have passed
1230  * through a safe state, not so much for data-structure synchronization.
1231  *
1232  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
1233  * memory ordering guarantees.
1234  */
1235 void call_rcu_tasks_rude(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
1236 {
1237         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks_rude);
1238 }
1239 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks_rude);
1240
1241 /**
1242  * synchronize_rcu_tasks_rude - wait for a rude rcu-tasks grace period
1243  *
1244  * Control will return to the caller some time after a rude rcu-tasks
1245  * grace period has elapsed, in other words after all currently
1246  * executing rcu-tasks read-side critical sections have elapsed.  These
1247  * read-side critical sections are delimited by calls to schedule(),
1248  * cond_resched_tasks_rcu_qs(), userspace execution (which is a schedulable
1249  * context), and (in theory, anyway) cond_resched().
1250  *
1251  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
1252  * tracing and other situations requiring manipulation of function preambles
1253  * and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks_rude() function is not
1254  * (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
1255  *
1256  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
1257  * on memory ordering guarantees.
1258  */
1259 void synchronize_rcu_tasks_rude(void)
1260 {
1261         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks_rude);
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks_rude);
1264
1265 /**
1266  * rcu_barrier_tasks_rude - Wait for in-flight call_rcu_tasks_rude() callbacks.
1267  *
1268  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
1269  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
1270  */
1271 void rcu_barrier_tasks_rude(void)
1272 {
1273         rcu_barrier_tasks_generic(&rcu_tasks_rude);
1274 }
1275 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks_rude);
1276
1277 int rcu_tasks_rude_lazy_ms = -1;
1278 module_param(rcu_tasks_rude_lazy_ms, int, 0444);
1279
1280 static int __init rcu_spawn_tasks_rude_kthread(void)
1281 {
1282         cblist_init_generic(&rcu_tasks_rude);
1283         rcu_tasks_rude.gp_sleep = HZ / 10;
1284         if (rcu_tasks_rude_lazy_ms >= 0)
1285                 rcu_tasks_rude.lazy_jiffies = msecs_to_jiffies(rcu_tasks_rude_lazy_ms);
1286         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks_rude);
1287         return 0;
1288 }
1289
1290 #if !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1291 void show_rcu_tasks_rude_gp_kthread(void)
1292 {
1293         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks_rude, "");
1294 }
1295 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_tasks_rude_gp_kthread);
1296 #endif // !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1297
1298 struct task_struct *get_rcu_tasks_rude_gp_kthread(void)
1299 {
1300         return rcu_tasks_rude.kthread_ptr;
1301 }
1302 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_rcu_tasks_rude_gp_kthread);
1303
1304 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU */
1305
1306 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1307 //
1308 // Tracing variant of Tasks RCU.  This variant is designed to be used
1309 // to protect tracing hooks, including those of BPF.  This variant
1310 // therefore:
1311 //
1312 // 1.   Has explicit read-side markers to allow finite grace periods
1313 //      in the face of in-kernel loops for PREEMPT=n builds.
1314 //
1315 // 2.   Protects code in the idle loop, exception entry/exit, and
1316 //      CPU-hotplug code paths, similar to the capabilities of SRCU.
1317 //
1318 // 3.   Avoids expensive read-side instructions, having overhead similar
1319 //      to that of Preemptible RCU.
1320 //
1321 // There are of course downsides.  For example, the grace-period code
1322 // can send IPIs to CPUs, even when those CPUs are in the idle loop or
1323 // in nohz_full userspace.  If needed, these downsides can be at least
1324 // partially remedied.
1325 //
1326 // Perhaps most important, this variant of RCU does not affect the vanilla
1327 // flavors, rcu_preempt and rcu_sched.  The fact that RCU Tasks Trace
1328 // readers can operate from idle, offline, and exception entry/exit in no
1329 // way allows rcu_preempt and rcu_sched readers to also do so.
1330 //
1331 // The implementation uses rcu_tasks_wait_gp(), which relies on function
1332 // pointers in the rcu_tasks structure.  The rcu_spawn_tasks_trace_kthread()
1333 // function sets these function pointers up so that rcu_tasks_wait_gp()
1334 // invokes these functions in this order:
1335 //
1336 // rcu_tasks_trace_pregp_step():
1337 //      Disables CPU hotplug, adds all currently executing tasks to the
1338 //      holdout list, then checks the state of all tasks that blocked
1339 //      or were preempted within their current RCU Tasks Trace read-side
1340 //      critical section, adding them to the holdout list if appropriate.
1341 //      Finally, this function re-enables CPU hotplug.
1342 // The ->pertask_func() pointer is NULL, so there is no per-task processing.
1343 // rcu_tasks_trace_postscan():
1344 //      Invokes synchronize_rcu() to wait for late-stage exiting tasks
1345 //      to finish exiting.
1346 // check_all_holdout_tasks_trace(), repeatedly until holdout list is empty:
1347 //      Scans the holdout list, attempting to identify a quiescent state
1348 //      for each task on the list.  If there is a quiescent state, the
1349 //      corresponding task is removed from the holdout list.  Once this
1350 //      list is empty, the grace period has completed.
1351 // rcu_tasks_trace_postgp():
1352 //      Provides the needed full memory barrier and does debug checks.
1353 //
1354 // The exit_tasks_rcu_finish_trace() synchronizes with exiting tasks.
1355 //
1356 // Pre-grace-period update-side code is ordered before the grace period
1357 // via the ->cbs_lock and barriers in rcu_tasks_kthread().  Pre-grace-period
1358 // read-side code is ordered before the grace period by atomic operations
1359 // on .b.need_qs flag of each task involved in this process, or by scheduler
1360 // context-switch ordering (for locked-down non-running readers).
1361
1362 // The lockdep state must be outside of #ifdef to be useful.
1363 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1364 static struct lock_class_key rcu_lock_trace_key;
1365 struct lockdep_map rcu_trace_lock_map =
1366         STATIC_LOCKDEP_MAP_INIT("rcu_read_lock_trace", &rcu_lock_trace_key);
1367 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_trace_lock_map);
1368 #endif /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
1369
1370 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1371
1372 // Record outstanding IPIs to each CPU.  No point in sending two...
1373 static DEFINE_PER_CPU(bool, trc_ipi_to_cpu);
1374
1375 // The number of detections of task quiescent state relying on
1376 // heavyweight readers executing explicit memory barriers.
1377 static unsigned long n_heavy_reader_attempts;
1378 static unsigned long n_heavy_reader_updates;
1379 static unsigned long n_heavy_reader_ofl_updates;
1380 static unsigned long n_trc_holdouts;
1381
1382 void call_rcu_tasks_trace(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
1383 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks_trace, rcu_tasks_wait_gp, call_rcu_tasks_trace,
1384                  "RCU Tasks Trace");
1385
1386 /* Load from ->trc_reader_special.b.need_qs with proper ordering. */
1387 static u8 rcu_ld_need_qs(struct task_struct *t)
1388 {
1389         smp_mb(); // Enforce full grace-period ordering.
1390         return smp_load_acquire(&t->trc_reader_special.b.need_qs);
1391 }
1392
1393 /* Store to ->trc_reader_special.b.need_qs with proper ordering. */
1394 static void rcu_st_need_qs(struct task_struct *t, u8 v)
1395 {
1396         smp_store_release(&t->trc_reader_special.b.need_qs, v);
1397         smp_mb(); // Enforce full grace-period ordering.
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Do a cmpxchg() on ->trc_reader_special.b.need_qs, allowing for
1402  * the four-byte operand-size restriction of some platforms.
1403  * Returns the old value, which is often ignored.
1404  */
1405 u8 rcu_trc_cmpxchg_need_qs(struct task_struct *t, u8 old, u8 new)
1406 {
1407         union rcu_special ret;
1408         union rcu_special trs_old = READ_ONCE(t->trc_reader_special);
1409         union rcu_special trs_new = trs_old;
1410
1411         if (trs_old.b.need_qs != old)
1412                 return trs_old.b.need_qs;
1413         trs_new.b.need_qs = new;
1414         ret.s = cmpxchg(&t->trc_reader_special.s, trs_old.s, trs_new.s);
1415         return ret.b.need_qs;
1416 }
1417 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_trc_cmpxchg_need_qs);
1418
1419 /*
1420  * If we are the last reader, signal the grace-period kthread.
1421  * Also remove from the per-CPU list of blocked tasks.
1422  */
1423 void rcu_read_unlock_trace_special(struct task_struct *t)
1424 {
1425         unsigned long flags;
1426         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
1427         union rcu_special trs;
1428
1429         // Open-coded full-word version of rcu_ld_need_qs().
1430         smp_mb(); // Enforce full grace-period ordering.
1431         trs = smp_load_acquire(&t->trc_reader_special);
1432
1433         if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB) && t->trc_reader_special.b.need_mb)
1434                 smp_mb(); // Pairs with update-side barriers.
1435         // Update .need_qs before ->trc_reader_nesting for irq/NMI handlers.
1436         if (trs.b.need_qs == (TRC_NEED_QS_CHECKED | TRC_NEED_QS)) {
1437                 u8 result = rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, TRC_NEED_QS_CHECKED | TRC_NEED_QS,
1438                                                        TRC_NEED_QS_CHECKED);
1439
1440                 WARN_ONCE(result != trs.b.need_qs, "%s: result = %d", __func__, result);
1441         }
1442         if (trs.b.blocked) {
1443                 rtpcp = per_cpu_ptr(rcu_tasks_trace.rtpcpu, t->trc_blkd_cpu);
1444                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
1445                 list_del_init(&t->trc_blkd_node);
1446                 WRITE_ONCE(t->trc_reader_special.b.blocked, false);
1447                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
1448         }
1449         WRITE_ONCE(t->trc_reader_nesting, 0);
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_read_unlock_trace_special);
1452
1453 /* Add a newly blocked reader task to its CPU's list. */
1454 void rcu_tasks_trace_qs_blkd(struct task_struct *t)
1455 {
1456         unsigned long flags;
1457         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
1458
1459         local_irq_save(flags);
1460         rtpcp = this_cpu_ptr(rcu_tasks_trace.rtpcpu);
1461         raw_spin_lock_rcu_node(rtpcp); // irqs already disabled
1462         t->trc_blkd_cpu = smp_processor_id();
1463         if (!rtpcp->rtp_blkd_tasks.next)
1464                 INIT_LIST_HEAD(&rtpcp->rtp_blkd_tasks);
1465         list_add(&t->trc_blkd_node, &rtpcp->rtp_blkd_tasks);
1466         WRITE_ONCE(t->trc_reader_special.b.blocked, true);
1467         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_tasks_trace_qs_blkd);
1470
1471 /* Add a task to the holdout list, if it is not already on the list. */
1472 static void trc_add_holdout(struct task_struct *t, struct list_head *bhp)
1473 {
1474         if (list_empty(&t->trc_holdout_list)) {
1475                 get_task_struct(t);
1476                 list_add(&t->trc_holdout_list, bhp);
1477                 n_trc_holdouts++;
1478         }
1479 }
1480
1481 /* Remove a task from the holdout list, if it is in fact present. */
1482 static void trc_del_holdout(struct task_struct *t)
1483 {
1484         if (!list_empty(&t->trc_holdout_list)) {
1485                 list_del_init(&t->trc_holdout_list);
1486                 put_task_struct(t);
1487                 n_trc_holdouts--;
1488         }
1489 }
1490
1491 /* IPI handler to check task state. */
1492 static void trc_read_check_handler(void *t_in)
1493 {
1494         int nesting;
1495         struct task_struct *t = current;
1496         struct task_struct *texp = t_in;
1497
1498         // If the task is no longer running on this CPU, leave.
1499         if (unlikely(texp != t))
1500                 goto reset_ipi; // Already on holdout list, so will check later.
1501
1502         // If the task is not in a read-side critical section, and
1503         // if this is the last reader, awaken the grace-period kthread.
1504         nesting = READ_ONCE(t->trc_reader_nesting);
1505         if (likely(!nesting)) {
1506                 rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS_CHECKED);
1507                 goto reset_ipi;
1508         }
1509         // If we are racing with an rcu_read_unlock_trace(), try again later.
1510         if (unlikely(nesting < 0))
1511                 goto reset_ipi;
1512
1513         // Get here if the task is in a read-side critical section.
1514         // Set its state so that it will update state for the grace-period
1515         // kthread upon exit from that critical section.
1516         rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS | TRC_NEED_QS_CHECKED);
1517
1518 reset_ipi:
1519         // Allow future IPIs to be sent on CPU and for task.
1520         // Also order this IPI handler against any later manipulations of
1521         // the intended task.
1522         smp_store_release(per_cpu_ptr(&trc_ipi_to_cpu, smp_processor_id()), false); // ^^^
1523         smp_store_release(&texp->trc_ipi_to_cpu, -1); // ^^^
1524 }
1525
1526 /* Callback function for scheduler to check locked-down task.  */
1527 static int trc_inspect_reader(struct task_struct *t, void *bhp_in)
1528 {
1529         struct list_head *bhp = bhp_in;
1530         int cpu = task_cpu(t);
1531         int nesting;
1532         bool ofl = cpu_is_offline(cpu);
1533
1534         if (task_curr(t) && !ofl) {
1535                 // If no chance of heavyweight readers, do it the hard way.
1536                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB))
1537                         return -EINVAL;
1538
1539                 // If heavyweight readers are enabled on the remote task,
1540                 // we can inspect its state despite its currently running.
1541                 // However, we cannot safely change its state.
1542                 n_heavy_reader_attempts++;
1543                 // Check for "running" idle tasks on offline CPUs.
1544                 if (!rcu_dynticks_zero_in_eqs(cpu, &t->trc_reader_nesting))
1545                         return -EINVAL; // No quiescent state, do it the hard way.
1546                 n_heavy_reader_updates++;
1547                 nesting = 0;
1548         } else {
1549                 // The task is not running, so C-language access is safe.
1550                 nesting = t->trc_reader_nesting;
1551                 WARN_ON_ONCE(ofl && task_curr(t) && (t != idle_task(task_cpu(t))));
1552                 if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB) && ofl)
1553                         n_heavy_reader_ofl_updates++;
1554         }
1555
1556         // If not exiting a read-side critical section, mark as checked
1557         // so that the grace-period kthread will remove it from the
1558         // holdout list.
1559         if (!nesting) {
1560                 rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS_CHECKED);
1561                 return 0;  // In QS, so done.
1562         }
1563         if (nesting < 0)
1564                 return -EINVAL; // Reader transitioning, try again later.
1565
1566         // The task is in a read-side critical section, so set up its
1567         // state so that it will update state upon exit from that critical
1568         // section.
1569         if (!rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS | TRC_NEED_QS_CHECKED))
1570                 trc_add_holdout(t, bhp);
1571         return 0;
1572 }
1573
1574 /* Attempt to extract the state for the specified task. */
1575 static void trc_wait_for_one_reader(struct task_struct *t,
1576                                     struct list_head *bhp)
1577 {
1578         int cpu;
1579
1580         // If a previous IPI is still in flight, let it complete.
1581         if (smp_load_acquire(&t->trc_ipi_to_cpu) != -1) // Order IPI
1582                 return;
1583
1584         // The current task had better be in a quiescent state.
1585         if (t == current) {
1586                 rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS_CHECKED);
1587                 WARN_ON_ONCE(READ_ONCE(t->trc_reader_nesting));
1588                 return;
1589         }
1590
1591         // Attempt to nail down the task for inspection.
1592         get_task_struct(t);
1593         if (!task_call_func(t, trc_inspect_reader, bhp)) {
1594                 put_task_struct(t);
1595                 return;
1596         }
1597         put_task_struct(t);
1598
1599         // If this task is not yet on the holdout list, then we are in
1600         // an RCU read-side critical section.  Otherwise, the invocation of
1601         // trc_add_holdout() that added it to the list did the necessary
1602         // get_task_struct().  Either way, the task cannot be freed out
1603         // from under this code.
1604
1605         // If currently running, send an IPI, either way, add to list.
1606         trc_add_holdout(t, bhp);
1607         if (task_curr(t) &&
1608             time_after(jiffies + 1, rcu_tasks_trace.gp_start + rcu_task_ipi_delay)) {
1609                 // The task is currently running, so try IPIing it.
1610                 cpu = task_cpu(t);
1611
1612                 // If there is already an IPI outstanding, let it happen.
1613                 if (per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) || t->trc_ipi_to_cpu >= 0)
1614                         return;
1615
1616                 per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) = true;
1617                 t->trc_ipi_to_cpu = cpu;
1618                 rcu_tasks_trace.n_ipis++;
1619                 if (smp_call_function_single(cpu, trc_read_check_handler, t, 0)) {
1620                         // Just in case there is some other reason for
1621                         // failure than the target CPU being offline.
1622                         WARN_ONCE(1, "%s():  smp_call_function_single() failed for CPU: %d\n",
1623                                   __func__, cpu);
1624                         rcu_tasks_trace.n_ipis_fails++;
1625                         per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) = false;
1626                         t->trc_ipi_to_cpu = -1;
1627                 }
1628         }
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Initialize for first-round processing for the specified task.
1633  * Return false if task is NULL or already taken care of, true otherwise.
1634  */
1635 static bool rcu_tasks_trace_pertask_prep(struct task_struct *t, bool notself)
1636 {
1637         // During early boot when there is only the one boot CPU, there
1638         // is no idle task for the other CPUs.  Also, the grace-period
1639         // kthread is always in a quiescent state.  In addition, just return
1640         // if this task is already on the list.
1641         if (unlikely(t == NULL) || (t == current && notself) || !list_empty(&t->trc_holdout_list))
1642                 return false;
1643
1644         rcu_st_need_qs(t, 0);
1645         t->trc_ipi_to_cpu = -1;
1646         return true;
1647 }
1648
1649 /* Do first-round processing for the specified task. */
1650 static void rcu_tasks_trace_pertask(struct task_struct *t, struct list_head *hop)
1651 {
1652         if (rcu_tasks_trace_pertask_prep(t, true))
1653                 trc_wait_for_one_reader(t, hop);
1654 }
1655
1656 /* Initialize for a new RCU-tasks-trace grace period. */
1657 static void rcu_tasks_trace_pregp_step(struct list_head *hop)
1658 {
1659         LIST_HEAD(blkd_tasks);
1660         int cpu;
1661         unsigned long flags;
1662         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
1663         struct task_struct *t;
1664
1665         // There shouldn't be any old IPIs, but...
1666         for_each_possible_cpu(cpu)
1667                 WARN_ON_ONCE(per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu));
1668
1669         // Disable CPU hotplug across the CPU scan for the benefit of
1670         // any IPIs that might be needed.  This also waits for all readers
1671         // in CPU-hotplug code paths.
1672         cpus_read_lock();
1673
1674         // These rcu_tasks_trace_pertask_prep() calls are serialized to
1675         // allow safe access to the hop list.
1676         for_each_online_cpu(cpu) {
1677                 rcu_read_lock();
1678                 t = cpu_curr_snapshot(cpu);
1679                 if (rcu_tasks_trace_pertask_prep(t, true))
1680                         trc_add_holdout(t, hop);
1681                 rcu_read_unlock();
1682                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1683         }
1684
1685         // Only after all running tasks have been accounted for is it
1686         // safe to take care of the tasks that have blocked within their
1687         // current RCU tasks trace read-side critical section.
1688         for_each_possible_cpu(cpu) {
1689                 rtpcp = per_cpu_ptr(rcu_tasks_trace.rtpcpu, cpu);
1690                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
1691                 list_splice_init(&rtpcp->rtp_blkd_tasks, &blkd_tasks);
1692                 while (!list_empty(&blkd_tasks)) {
1693                         rcu_read_lock();
1694                         t = list_first_entry(&blkd_tasks, struct task_struct, trc_blkd_node);
1695                         list_del_init(&t->trc_blkd_node);
1696                         list_add(&t->trc_blkd_node, &rtpcp->rtp_blkd_tasks);
1697                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
1698                         rcu_tasks_trace_pertask(t, hop);
1699                         rcu_read_unlock();
1700                         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
1701                 }
1702                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
1703                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1704         }
1705
1706         // Re-enable CPU hotplug now that the holdout list is populated.
1707         cpus_read_unlock();
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Do intermediate processing between task and holdout scans.
1712  */
1713 static void rcu_tasks_trace_postscan(struct list_head *hop)
1714 {
1715         // Wait for late-stage exiting tasks to finish exiting.
1716         // These might have passed the call to exit_tasks_rcu_finish().
1717
1718         // If you remove the following line, update rcu_trace_implies_rcu_gp()!!!
1719         synchronize_rcu();
1720         // Any tasks that exit after this point will set
1721         // TRC_NEED_QS_CHECKED in ->trc_reader_special.b.need_qs.
1722 }
1723
1724 /* Communicate task state back to the RCU tasks trace stall warning request. */
1725 struct trc_stall_chk_rdr {
1726         int nesting;
1727         int ipi_to_cpu;
1728         u8 needqs;
1729 };
1730
1731 static int trc_check_slow_task(struct task_struct *t, void *arg)
1732 {
1733         struct trc_stall_chk_rdr *trc_rdrp = arg;
1734
1735         if (task_curr(t) && cpu_online(task_cpu(t)))
1736                 return false; // It is running, so decline to inspect it.
1737         trc_rdrp->nesting = READ_ONCE(t->trc_reader_nesting);
1738         trc_rdrp->ipi_to_cpu = READ_ONCE(t->trc_ipi_to_cpu);
1739         trc_rdrp->needqs = rcu_ld_need_qs(t);
1740         return true;
1741 }
1742
1743 /* Show the state of a task stalling the current RCU tasks trace GP. */
1744 static void show_stalled_task_trace(struct task_struct *t, bool *firstreport)
1745 {
1746         int cpu;
1747         struct trc_stall_chk_rdr trc_rdr;
1748         bool is_idle_tsk = is_idle_task(t);
1749
1750         if (*firstreport) {
1751                 pr_err("INFO: rcu_tasks_trace detected stalls on tasks:\n");
1752                 *firstreport = false;
1753         }
1754         cpu = task_cpu(t);
1755         if (!task_call_func(t, trc_check_slow_task, &trc_rdr))
1756                 pr_alert("P%d: %c%c\n",
1757                          t->pid,
1758                          ".I"[t->trc_ipi_to_cpu >= 0],
1759                          ".i"[is_idle_tsk]);
1760         else
1761                 pr_alert("P%d: %c%c%c%c nesting: %d%c%c cpu: %d%s\n",
1762                          t->pid,
1763                          ".I"[trc_rdr.ipi_to_cpu >= 0],
1764                          ".i"[is_idle_tsk],
1765                          ".N"[cpu >= 0 && tick_nohz_full_cpu(cpu)],
1766                          ".B"[!!data_race(t->trc_reader_special.b.blocked)],
1767                          trc_rdr.nesting,
1768                          " !CN"[trc_rdr.needqs & 0x3],
1769                          " ?"[trc_rdr.needqs > 0x3],
1770                          cpu, cpu_online(cpu) ? "" : "(offline)");
1771         sched_show_task(t);
1772 }
1773
1774 /* List stalled IPIs for RCU tasks trace. */
1775 static void show_stalled_ipi_trace(void)
1776 {
1777         int cpu;
1778
1779         for_each_possible_cpu(cpu)
1780                 if (per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu))
1781                         pr_alert("\tIPI outstanding to CPU %d\n", cpu);
1782 }
1783
1784 /* Do one scan of the holdout list. */
1785 static void check_all_holdout_tasks_trace(struct list_head *hop,
1786                                           bool needreport, bool *firstreport)
1787 {
1788         struct task_struct *g, *t;
1789
1790         // Disable CPU hotplug across the holdout list scan for IPIs.
1791         cpus_read_lock();
1792
1793         list_for_each_entry_safe(t, g, hop, trc_holdout_list) {
1794                 // If safe and needed, try to check the current task.
1795                 if (READ_ONCE(t->trc_ipi_to_cpu) == -1 &&
1796                     !(rcu_ld_need_qs(t) & TRC_NEED_QS_CHECKED))
1797                         trc_wait_for_one_reader(t, hop);
1798
1799                 // If check succeeded, remove this task from the list.
1800                 if (smp_load_acquire(&t->trc_ipi_to_cpu) == -1 &&
1801                     rcu_ld_need_qs(t) == TRC_NEED_QS_CHECKED)
1802                         trc_del_holdout(t);
1803                 else if (needreport)
1804                         show_stalled_task_trace(t, firstreport);
1805                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1806         }
1807
1808         // Re-enable CPU hotplug now that the holdout list scan has completed.
1809         cpus_read_unlock();
1810
1811         if (needreport) {
1812                 if (*firstreport)
1813                         pr_err("INFO: rcu_tasks_trace detected stalls? (Late IPI?)\n");
1814                 show_stalled_ipi_trace();
1815         }
1816 }
1817
1818 static void rcu_tasks_trace_empty_fn(void *unused)
1819 {
1820 }
1821
1822 /* Wait for grace period to complete and provide ordering. */
1823 static void rcu_tasks_trace_postgp(struct rcu_tasks *rtp)
1824 {
1825         int cpu;
1826
1827         // Wait for any lingering IPI handlers to complete.  Note that
1828         // if a CPU has gone offline or transitioned to userspace in the
1829         // meantime, all IPI handlers should have been drained beforehand.
1830         // Yes, this assumes that CPUs process IPIs in order.  If that ever
1831         // changes, there will need to be a recheck and/or timed wait.
1832         for_each_online_cpu(cpu)
1833                 if (WARN_ON_ONCE(smp_load_acquire(per_cpu_ptr(&trc_ipi_to_cpu, cpu))))
1834                         smp_call_function_single(cpu, rcu_tasks_trace_empty_fn, NULL, 1);
1835
1836         smp_mb(); // Caller's code must be ordered after wakeup.
1837                   // Pairs with pretty much every ordering primitive.
1838 }
1839
1840 /* Report any needed quiescent state for this exiting task. */
1841 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t)
1842 {
1843         union rcu_special trs = READ_ONCE(t->trc_reader_special);
1844
1845         rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS_CHECKED);
1846         WARN_ON_ONCE(READ_ONCE(t->trc_reader_nesting));
1847         if (WARN_ON_ONCE(rcu_ld_need_qs(t) & TRC_NEED_QS || trs.b.blocked))
1848                 rcu_read_unlock_trace_special(t);
1849         else
1850                 WRITE_ONCE(t->trc_reader_nesting, 0);
1851 }
1852
1853 /**
1854  * call_rcu_tasks_trace() - Queue a callback trace task-based grace period
1855  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
1856  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
1857  *
1858  * The callback function will be invoked some time after a trace rcu-tasks
1859  * grace period elapses, in other words after all currently executing
1860  * trace rcu-tasks read-side critical sections have completed. These
1861  * read-side critical sections are delimited by calls to rcu_read_lock_trace()
1862  * and rcu_read_unlock_trace().
1863  *
1864  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
1865  * memory ordering guarantees.
1866  */
1867 void call_rcu_tasks_trace(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
1868 {
1869         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks_trace);
1870 }
1871 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks_trace);
1872
1873 /**
1874  * synchronize_rcu_tasks_trace - wait for a trace rcu-tasks grace period
1875  *
1876  * Control will return to the caller some time after a trace rcu-tasks
1877  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1878  * trace rcu-tasks read-side critical sections have elapsed. These read-side
1879  * critical sections are delimited by calls to rcu_read_lock_trace()
1880  * and rcu_read_unlock_trace().
1881  *
1882  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
1883  * tracing and other situations requiring manipulation of function preambles
1884  * and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks_trace() function is not
1885  * (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
1886  *
1887  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
1888  * on memory ordering guarantees.
1889  */
1890 void synchronize_rcu_tasks_trace(void)
1891 {
1892         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_trace_lock_map), "Illegal synchronize_rcu_tasks_trace() in RCU Tasks Trace read-side critical section");
1893         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks_trace);
1894 }
1895 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks_trace);
1896
1897 /**
1898  * rcu_barrier_tasks_trace - Wait for in-flight call_rcu_tasks_trace() callbacks.
1899  *
1900  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
1901  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
1902  */
1903 void rcu_barrier_tasks_trace(void)
1904 {
1905         rcu_barrier_tasks_generic(&rcu_tasks_trace);
1906 }
1907 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks_trace);
1908
1909 int rcu_tasks_trace_lazy_ms = -1;
1910 module_param(rcu_tasks_trace_lazy_ms, int, 0444);
1911
1912 static int __init rcu_spawn_tasks_trace_kthread(void)
1913 {
1914         cblist_init_generic(&rcu_tasks_trace);
1915         if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB)) {
1916                 rcu_tasks_trace.gp_sleep = HZ / 10;
1917                 rcu_tasks_trace.init_fract = HZ / 10;
1918         } else {
1919                 rcu_tasks_trace.gp_sleep = HZ / 200;
1920                 if (rcu_tasks_trace.gp_sleep <= 0)
1921                         rcu_tasks_trace.gp_sleep = 1;
1922                 rcu_tasks_trace.init_fract = HZ / 200;
1923                 if (rcu_tasks_trace.init_fract <= 0)
1924                         rcu_tasks_trace.init_fract = 1;
1925         }
1926         if (rcu_tasks_trace_lazy_ms >= 0)
1927                 rcu_tasks_trace.lazy_jiffies = msecs_to_jiffies(rcu_tasks_trace_lazy_ms);
1928         rcu_tasks_trace.pregp_func = rcu_tasks_trace_pregp_step;
1929         rcu_tasks_trace.postscan_func = rcu_tasks_trace_postscan;
1930         rcu_tasks_trace.holdouts_func = check_all_holdout_tasks_trace;
1931         rcu_tasks_trace.postgp_func = rcu_tasks_trace_postgp;
1932         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks_trace);
1933         return 0;
1934 }
1935
1936 #if !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1937 void show_rcu_tasks_trace_gp_kthread(void)
1938 {
1939         char buf[64];
1940
1941         sprintf(buf, "N%lu h:%lu/%lu/%lu",
1942                 data_race(n_trc_holdouts),
1943                 data_race(n_heavy_reader_ofl_updates),
1944                 data_race(n_heavy_reader_updates),
1945                 data_race(n_heavy_reader_attempts));
1946         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks_trace, buf);
1947 }
1948 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_tasks_trace_gp_kthread);
1949 #endif // !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1950
1951 struct task_struct *get_rcu_tasks_trace_gp_kthread(void)
1952 {
1953         return rcu_tasks_trace.kthread_ptr;
1954 }
1955 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_rcu_tasks_trace_gp_kthread);
1956
1957 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1958 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t) { }
1959 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1960
1961 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
1962 void show_rcu_tasks_gp_kthreads(void)
1963 {
1964         show_rcu_tasks_classic_gp_kthread();
1965         show_rcu_tasks_rude_gp_kthread();
1966         show_rcu_tasks_trace_gp_kthread();
1967 }
1968 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
1969
1970 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1971 struct rcu_tasks_test_desc {
1972         struct rcu_head rh;
1973         const char *name;
1974         bool notrun;
1975         unsigned long runstart;
1976 };
1977
1978 static struct rcu_tasks_test_desc tests[] = {
1979         {
1980                 .name = "call_rcu_tasks()",
1981                 /* If not defined, the test is skipped. */
1982                 .notrun = IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_RCU),
1983         },
1984         {
1985                 .name = "call_rcu_tasks_rude()",
1986                 /* If not defined, the test is skipped. */
1987                 .notrun = IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_RUDE_RCU),
1988         },
1989         {
1990                 .name = "call_rcu_tasks_trace()",
1991                 /* If not defined, the test is skipped. */
1992                 .notrun = IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
1993         }
1994 };
1995
1996 static void test_rcu_tasks_callback(struct rcu_head *rhp)
1997 {
1998         struct rcu_tasks_test_desc *rttd =
1999                 container_of(rhp, struct rcu_tasks_test_desc, rh);
2000
2001         pr_info("Callback from %s invoked.\n", rttd->name);
2002
2003         rttd->notrun = false;
2004 }
2005
2006 static void rcu_tasks_initiate_self_tests(void)
2007 {
2008         pr_info("Running RCU-tasks wait API self tests\n");
2009 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
2010         tests[0].runstart = jiffies;
2011         synchronize_rcu_tasks();
2012         call_rcu_tasks(&tests[0].rh, test_rcu_tasks_callback);
2013 #endif
2014
2015 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
2016         tests[1].runstart = jiffies;
2017         synchronize_rcu_tasks_rude();
2018         call_rcu_tasks_rude(&tests[1].rh, test_rcu_tasks_callback);
2019 #endif
2020
2021 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
2022         tests[2].runstart = jiffies;
2023         synchronize_rcu_tasks_trace();
2024         call_rcu_tasks_trace(&tests[2].rh, test_rcu_tasks_callback);
2025 #endif
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Return:  0 - test passed
2030  *          1 - test failed, but have not timed out yet
2031  *         -1 - test failed and timed out
2032  */
2033 static int rcu_tasks_verify_self_tests(void)
2034 {
2035         int ret = 0;
2036         int i;
2037         unsigned long bst = rcu_task_stall_timeout;
2038
2039         if (bst <= 0 || bst > RCU_TASK_BOOT_STALL_TIMEOUT)
2040                 bst = RCU_TASK_BOOT_STALL_TIMEOUT;
2041         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tests); i++) {
2042                 while (tests[i].notrun) {               // still hanging.
2043                         if (time_after(jiffies, tests[i].runstart + bst)) {
2044                                 pr_err("%s has failed boot-time tests.\n", tests[i].name);
2045                                 ret = -1;
2046                                 break;
2047                         }
2048                         ret = 1;
2049                         break;
2050                 }
2051         }
2052         WARN_ON(ret < 0);
2053
2054         return ret;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Repeat the rcu_tasks_verify_self_tests() call once every second until the
2059  * test passes or has timed out.
2060  */
2061 static struct delayed_work rcu_tasks_verify_work;
2062 static void rcu_tasks_verify_work_fn(struct work_struct *work __maybe_unused)
2063 {
2064         int ret = rcu_tasks_verify_self_tests();
2065
2066         if (ret <= 0)
2067                 return;
2068
2069         /* Test fails but not timed out yet, reschedule another check */
2070         schedule_delayed_work(&rcu_tasks_verify_work, HZ);
2071 }
2072
2073 static int rcu_tasks_verify_schedule_work(void)
2074 {
2075         INIT_DELAYED_WORK(&rcu_tasks_verify_work, rcu_tasks_verify_work_fn);
2076         rcu_tasks_verify_work_fn(NULL);
2077         return 0;
2078 }
2079 late_initcall(rcu_tasks_verify_schedule_work);
2080 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
2081 static void rcu_tasks_initiate_self_tests(void) { }
2082 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
2083
2084 void __init rcu_init_tasks_generic(void)
2085 {
2086 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
2087         rcu_spawn_tasks_kthread();
2088 #endif
2089
2090 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
2091         rcu_spawn_tasks_rude_kthread();
2092 #endif
2093
2094 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
2095         rcu_spawn_tasks_trace_kthread();
2096 #endif
2097
2098         // Run the self-tests.
2099         rcu_tasks_initiate_self_tests();
2100 }
2101
2102 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC */
2103 static inline void rcu_tasks_bootup_oddness(void) {}
2104 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC */