rcu: Add diagnostics for rcutorture writer stall warning
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / rcu / tree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, you can access it online at
16  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30
31 #define pr_fmt(fmt) "rcu: " fmt
32
33 #include <linux/types.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/init.h>
36 #include <linux/spinlock.h>
37 #include <linux/smp.h>
38 #include <linux/rcupdate_wait.h>
39 #include <linux/interrupt.h>
40 #include <linux/sched.h>
41 #include <linux/sched/debug.h>
42 #include <linux/nmi.h>
43 #include <linux/atomic.h>
44 #include <linux/bitops.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/completion.h>
47 #include <linux/moduleparam.h>
48 #include <linux/percpu.h>
49 #include <linux/notifier.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/mutex.h>
52 #include <linux/time.h>
53 #include <linux/kernel_stat.h>
54 #include <linux/wait.h>
55 #include <linux/kthread.h>
56 #include <uapi/linux/sched/types.h>
57 #include <linux/prefetch.h>
58 #include <linux/delay.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/random.h>
61 #include <linux/trace_events.h>
62 #include <linux/suspend.h>
63 #include <linux/ftrace.h>
64
65 #include "tree.h"
66 #include "rcu.h"
67
68 #ifdef MODULE_PARAM_PREFIX
69 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
70 #endif
71 #define MODULE_PARAM_PREFIX "rcutree."
72
73 /* Data structures. */
74
75 /*
76  * In order to export the rcu_state name to the tracing tools, it
77  * needs to be added in the __tracepoint_string section.
78  * This requires defining a separate variable tp_<sname>_varname
79  * that points to the string being used, and this will allow
80  * the tracing userspace tools to be able to decipher the string
81  * address to the matching string.
82  */
83 #ifdef CONFIG_TRACING
84 # define DEFINE_RCU_TPS(sname) \
85 static char sname##_varname[] = #sname; \
86 static const char *tp_##sname##_varname __used __tracepoint_string = sname##_varname;
87 # define RCU_STATE_NAME(sname) sname##_varname
88 #else
89 # define DEFINE_RCU_TPS(sname)
90 # define RCU_STATE_NAME(sname) __stringify(sname)
91 #endif
92
93 #define RCU_STATE_INITIALIZER(sname, sabbr, cr) \
94 DEFINE_RCU_TPS(sname) \
95 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rcu_data, sname##_data); \
96 struct rcu_state sname##_state = { \
97         .level = { &sname##_state.node[0] }, \
98         .rda = &sname##_data, \
99         .call = cr, \
100         .gp_state = RCU_GP_IDLE, \
101         .gp_seq = (0UL - 300UL) << RCU_SEQ_CTR_SHIFT, \
102         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.barrier_mutex), \
103         .name = RCU_STATE_NAME(sname), \
104         .abbr = sabbr, \
105         .exp_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.exp_mutex), \
106         .exp_wake_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.exp_wake_mutex), \
107         .ofl_lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(sname##_state.ofl_lock), \
108 }
109
110 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched, 's', call_rcu_sched);
111 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh, 'b', call_rcu_bh);
112
113 static struct rcu_state *const rcu_state_p;
114 LIST_HEAD(rcu_struct_flavors);
115
116 /* Dump rcu_node combining tree at boot to verify correct setup. */
117 static bool dump_tree;
118 module_param(dump_tree, bool, 0444);
119 /* Control rcu_node-tree auto-balancing at boot time. */
120 static bool rcu_fanout_exact;
121 module_param(rcu_fanout_exact, bool, 0444);
122 /* Increase (but not decrease) the RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
123 static int rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
124 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
125 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
126 /* Number of rcu_nodes at specified level. */
127 int num_rcu_lvl[] = NUM_RCU_LVL_INIT;
128 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
129 /* panic() on RCU Stall sysctl. */
130 int sysctl_panic_on_rcu_stall __read_mostly;
131
132 /*
133  * The rcu_scheduler_active variable is initialized to the value
134  * RCU_SCHEDULER_INACTIVE and transitions RCU_SCHEDULER_INIT just before the
135  * first task is spawned.  So when this variable is RCU_SCHEDULER_INACTIVE,
136  * RCU can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
137  * optimize synchronize_rcu() to a simple barrier().  When this variable
138  * is RCU_SCHEDULER_INIT, RCU must actually do all the hard work required
139  * to detect real grace periods.  This variable is also used to suppress
140  * boot-time false positives from lockdep-RCU error checking.  Finally, it
141  * transitions from RCU_SCHEDULER_INIT to RCU_SCHEDULER_RUNNING after RCU
142  * is fully initialized, including all of its kthreads having been spawned.
143  */
144 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
145 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
146
147 /*
148  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
149  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
150  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
151  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
152  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
153  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
154  *
155  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
156  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
157  * a time.
158  */
159 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
160
161 static void
162 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
163                   struct rcu_node *rnp, unsigned long gps, unsigned long flags);
164 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
165 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
166 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
167 static void invoke_rcu_core(void);
168 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
169 static void rcu_report_exp_rdp(struct rcu_state *rsp,
170                                struct rcu_data *rdp, bool wake);
171 static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu);
172
173 /* rcuc/rcub kthread realtime priority */
174 static int kthread_prio = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) ? 1 : 0;
175 module_param(kthread_prio, int, 0644);
176
177 /* Delay in jiffies for grace-period initialization delays, debug only. */
178
179 static int gp_preinit_delay;
180 module_param(gp_preinit_delay, int, 0444);
181 static int gp_init_delay;
182 module_param(gp_init_delay, int, 0444);
183 static int gp_cleanup_delay;
184 module_param(gp_cleanup_delay, int, 0444);
185
186 /*
187  * Number of grace periods between delays, normalized by the duration of
188  * the delay.  The longer the delay, the more the grace periods between
189  * each delay.  The reason for this normalization is that it means that,
190  * for non-zero delays, the overall slowdown of grace periods is constant
191  * regardless of the duration of the delay.  This arrangement balances
192  * the need for long delays to increase some race probabilities with the
193  * need for fast grace periods to increase other race probabilities.
194  */
195 #define PER_RCU_NODE_PERIOD 3   /* Number of grace periods between delays. */
196
197 /*
198  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
199  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
200  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
201  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
202  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
203  * These variables enable correlating rcutorture output with the
204  * RCU tracing information.
205  */
206 unsigned long rcutorture_testseq;
207 unsigned long rcutorture_vernum;
208
209 /*
210  * Compute the mask of online CPUs for the specified rcu_node structure.
211  * This will not be stable unless the rcu_node structure's ->lock is
212  * held, but the bit corresponding to the current CPU will be stable
213  * in most contexts.
214  */
215 unsigned long rcu_rnp_online_cpus(struct rcu_node *rnp)
216 {
217         return READ_ONCE(rnp->qsmaskinitnext);
218 }
219
220 /*
221  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The READ_ONCE()s
222  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
223  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
224  */
225 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
226 {
227         return rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rsp->gp_seq));
228 }
229
230 /*
231  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
232  * how many quiescent states passed, just if there was at least
233  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
234  * The caller must have disabled preemption.
235  */
236 void rcu_sched_qs(void)
237 {
238         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_sched_qs() invoked with preemption enabled!!!");
239         if (!__this_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.s))
240                 return;
241         trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_sched"),
242                                __this_cpu_read(rcu_sched_data.gp_seq),
243                                TPS("cpuqs"));
244         __this_cpu_write(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
245         if (!__this_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp))
246                 return;
247         __this_cpu_write(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp, false);
248         rcu_report_exp_rdp(&rcu_sched_state,
249                            this_cpu_ptr(&rcu_sched_data), true);
250 }
251
252 void rcu_bh_qs(void)
253 {
254         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_bh_qs() invoked with preemption enabled!!!");
255         if (__this_cpu_read(rcu_bh_data.cpu_no_qs.s)) {
256                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_bh"),
257                                        __this_cpu_read(rcu_bh_data.gp_seq),
258                                        TPS("cpuqs"));
259                 __this_cpu_write(rcu_bh_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
260         }
261 }
262
263 /*
264  * Steal a bit from the bottom of ->dynticks for idle entry/exit
265  * control.  Initially this is for TLB flushing.
266  */
267 #define RCU_DYNTICK_CTRL_MASK 0x1
268 #define RCU_DYNTICK_CTRL_CTR  (RCU_DYNTICK_CTRL_MASK + 1)
269 #ifndef rcu_eqs_special_exit
270 #define rcu_eqs_special_exit() do { } while (0)
271 #endif
272
273 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
274         .dynticks_nesting = 1,
275         .dynticks_nmi_nesting = DYNTICK_IRQ_NONIDLE,
276         .dynticks = ATOMIC_INIT(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR),
277 };
278
279 /*
280  * Record entry into an extended quiescent state.  This is only to be
281  * called when not already in an extended quiescent state.
282  */
283 static void rcu_dynticks_eqs_enter(void)
284 {
285         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
286         int seq;
287
288         /*
289          * CPUs seeing atomic_add_return() must see prior RCU read-side
290          * critical sections, and we also must force ordering with the
291          * next idle sojourn.
292          */
293         seq = atomic_add_return(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
294         /* Better be in an extended quiescent state! */
295         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
296                      (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
297         /* Better not have special action (TLB flush) pending! */
298         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
299                      (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_MASK));
300 }
301
302 /*
303  * Record exit from an extended quiescent state.  This is only to be
304  * called from an extended quiescent state.
305  */
306 static void rcu_dynticks_eqs_exit(void)
307 {
308         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
309         int seq;
310
311         /*
312          * CPUs seeing atomic_add_return() must see prior idle sojourns,
313          * and we also must force ordering with the next RCU read-side
314          * critical section.
315          */
316         seq = atomic_add_return(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
317         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
318                      !(seq & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
319         if (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_MASK) {
320                 atomic_andnot(RCU_DYNTICK_CTRL_MASK, &rdtp->dynticks);
321                 smp_mb__after_atomic(); /* _exit after clearing mask. */
322                 /* Prefer duplicate flushes to losing a flush. */
323                 rcu_eqs_special_exit();
324         }
325 }
326
327 /*
328  * Reset the current CPU's ->dynticks counter to indicate that the
329  * newly onlined CPU is no longer in an extended quiescent state.
330  * This will either leave the counter unchanged, or increment it
331  * to the next non-quiescent value.
332  *
333  * The non-atomic test/increment sequence works because the upper bits
334  * of the ->dynticks counter are manipulated only by the corresponding CPU,
335  * or when the corresponding CPU is offline.
336  */
337 static void rcu_dynticks_eqs_online(void)
338 {
339         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
340
341         if (atomic_read(&rdtp->dynticks) & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR)
342                 return;
343         atomic_add(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
344 }
345
346 /*
347  * Is the current CPU in an extended quiescent state?
348  *
349  * No ordering, as we are sampling CPU-local information.
350  */
351 bool rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs(void)
352 {
353         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
354
355         return !(atomic_read(&rdtp->dynticks) & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR);
356 }
357
358 /*
359  * Snapshot the ->dynticks counter with full ordering so as to allow
360  * stable comparison of this counter with past and future snapshots.
361  */
362 int rcu_dynticks_snap(struct rcu_dynticks *rdtp)
363 {
364         int snap = atomic_add_return(0, &rdtp->dynticks);
365
366         return snap & ~RCU_DYNTICK_CTRL_MASK;
367 }
368
369 /*
370  * Return true if the snapshot returned from rcu_dynticks_snap()
371  * indicates that RCU is in an extended quiescent state.
372  */
373 static bool rcu_dynticks_in_eqs(int snap)
374 {
375         return !(snap & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR);
376 }
377
378 /*
379  * Return true if the CPU corresponding to the specified rcu_dynticks
380  * structure has spent some time in an extended quiescent state since
381  * rcu_dynticks_snap() returned the specified snapshot.
382  */
383 static bool rcu_dynticks_in_eqs_since(struct rcu_dynticks *rdtp, int snap)
384 {
385         return snap != rcu_dynticks_snap(rdtp);
386 }
387
388 /*
389  * Set the special (bottom) bit of the specified CPU so that it
390  * will take special action (such as flushing its TLB) on the
391  * next exit from an extended quiescent state.  Returns true if
392  * the bit was successfully set, or false if the CPU was not in
393  * an extended quiescent state.
394  */
395 bool rcu_eqs_special_set(int cpu)
396 {
397         int old;
398         int new;
399         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
400
401         do {
402                 old = atomic_read(&rdtp->dynticks);
403                 if (old & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR)
404                         return false;
405                 new = old | RCU_DYNTICK_CTRL_MASK;
406         } while (atomic_cmpxchg(&rdtp->dynticks, old, new) != old);
407         return true;
408 }
409
410 /*
411  * Let the RCU core know that this CPU has gone through the scheduler,
412  * which is a quiescent state.  This is called when the need for a
413  * quiescent state is urgent, so we burn an atomic operation and full
414  * memory barriers to let the RCU core know about it, regardless of what
415  * this CPU might (or might not) do in the near future.
416  *
417  * We inform the RCU core by emulating a zero-duration dyntick-idle period.
418  *
419  * The caller must have disabled interrupts and must not be idle.
420  */
421 static void rcu_momentary_dyntick_idle(void)
422 {
423         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
424         int special;
425
426         raw_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs, false);
427         special = atomic_add_return(2 * RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
428         /* It is illegal to call this from idle state. */
429         WARN_ON_ONCE(!(special & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
430 }
431
432 /*
433  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
434  * and requires special handling for preemptible RCU.
435  * The caller must have disabled interrupts.
436  */
437 void rcu_note_context_switch(bool preempt)
438 {
439         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking down. */
440         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
441         rcu_sched_qs();
442         rcu_preempt_note_context_switch(preempt);
443         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
444         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs)))
445                 goto out;
446         this_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, false);
447         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs)))
448                 rcu_momentary_dyntick_idle();
449         this_cpu_inc(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
450         if (!preempt)
451                 rcu_tasks_qs(current);
452 out:
453         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
454         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking up. */
455 }
456 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
457
458 /*
459  * Register a quiescent state for all RCU flavors.  If there is an
460  * emergency, invoke rcu_momentary_dyntick_idle() to do a heavy-weight
461  * dyntick-idle quiescent state visible to other CPUs (but only for those
462  * RCU flavors in desperate need of a quiescent state, which will normally
463  * be none of them).  Either way, do a lightweight quiescent state for
464  * all RCU flavors.
465  *
466  * The barrier() calls are redundant in the common case when this is
467  * called externally, but just in case this is called from within this
468  * file.
469  *
470  */
471 void rcu_all_qs(void)
472 {
473         unsigned long flags;
474
475         if (!raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs))
476                 return;
477         preempt_disable();
478         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
479         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs))) {
480                 preempt_enable();
481                 return;
482         }
483         this_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, false);
484         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking down. */
485         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs))) {
486                 local_irq_save(flags);
487                 rcu_momentary_dyntick_idle();
488                 local_irq_restore(flags);
489         }
490         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp)))
491                 rcu_sched_qs();
492         this_cpu_inc(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
493         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking up. */
494         preempt_enable();
495 }
496 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_all_qs);
497
498 #define DEFAULT_RCU_BLIMIT 10     /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
499 static long blimit = DEFAULT_RCU_BLIMIT;
500 #define DEFAULT_RCU_QHIMARK 10000 /* If this many pending, ignore blimit. */
501 static long qhimark = DEFAULT_RCU_QHIMARK;
502 #define DEFAULT_RCU_QLOMARK 100   /* Once only this many pending, use blimit. */
503 static long qlowmark = DEFAULT_RCU_QLOMARK;
504
505 module_param(blimit, long, 0444);
506 module_param(qhimark, long, 0444);
507 module_param(qlowmark, long, 0444);
508
509 static ulong jiffies_till_first_fqs = ULONG_MAX;
510 static ulong jiffies_till_next_fqs = ULONG_MAX;
511 static bool rcu_kick_kthreads;
512
513 module_param(jiffies_till_first_fqs, ulong, 0644);
514 module_param(jiffies_till_next_fqs, ulong, 0644);
515 module_param(rcu_kick_kthreads, bool, 0644);
516
517 /*
518  * How long the grace period must be before we start recruiting
519  * quiescent-state help from rcu_note_context_switch().
520  */
521 static ulong jiffies_till_sched_qs = HZ / 10;
522 module_param(jiffies_till_sched_qs, ulong, 0444);
523
524 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *rsp));
525 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp);
526 static int rcu_pending(void);
527
528 /*
529  * Return the number of RCU GPs completed thus far for debug & stats.
530  */
531 unsigned long rcu_get_gp_seq(void)
532 {
533         return READ_ONCE(rcu_state_p->gp_seq);
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_get_gp_seq);
536
537 /*
538  * Return the number of RCU-sched GPs completed thus far for debug & stats.
539  */
540 unsigned long rcu_sched_get_gp_seq(void)
541 {
542         return READ_ONCE(rcu_sched_state.gp_seq);
543 }
544 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_get_gp_seq);
545
546 /*
547  * Return the number of RCU-bh GPs completed thus far for debug & stats.
548  */
549 unsigned long rcu_bh_get_gp_seq(void)
550 {
551         return READ_ONCE(rcu_bh_state.gp_seq);
552 }
553 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_get_gp_seq);
554
555 /*
556  * Return the number of RCU expedited batches completed thus far for
557  * debug & stats.  Odd numbers mean that a batch is in progress, even
558  * numbers mean idle.  The value returned will thus be roughly double
559  * the cumulative batches since boot.
560  */
561 unsigned long rcu_exp_batches_completed(void)
562 {
563         return rcu_state_p->expedited_sequence;
564 }
565 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_exp_batches_completed);
566
567 /*
568  * Return the number of RCU-sched expedited batches completed thus far
569  * for debug & stats.  Similar to rcu_exp_batches_completed().
570  */
571 unsigned long rcu_exp_batches_completed_sched(void)
572 {
573         return rcu_sched_state.expedited_sequence;
574 }
575 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_exp_batches_completed_sched);
576
577 /*
578  * Force a quiescent state.
579  */
580 void rcu_force_quiescent_state(void)
581 {
582         force_quiescent_state(rcu_state_p);
583 }
584 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
585
586 /*
587  * Force a quiescent state for RCU BH.
588  */
589 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
590 {
591         force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
592 }
593 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
594
595 /*
596  * Force a quiescent state for RCU-sched.
597  */
598 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
599 {
600         force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
601 }
602 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
603
604 /*
605  * Show the state of the grace-period kthreads.
606  */
607 void show_rcu_gp_kthreads(void)
608 {
609         int cpu;
610         struct rcu_data *rdp;
611         struct rcu_node *rnp;
612         struct rcu_state *rsp;
613
614         for_each_rcu_flavor(rsp) {
615                 pr_info("%s: wait state: %d ->state: %#lx\n",
616                         rsp->name, rsp->gp_state, rsp->gp_kthread->state);
617                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
618                         if (ULONG_CMP_GE(rsp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed))
619                                 continue;
620                         pr_info("\trcu_node %d:%d ->gp_seq %lu ->gp_seq_needed %lu\n",
621                                 rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->gp_seq,
622                                 rnp->gp_seq_needed);
623                         if (!rcu_is_leaf_node(rnp))
624                                 continue;
625                         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu) {
626                                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
627                                 if (rdp->gpwrap ||
628                                     ULONG_CMP_GE(rsp->gp_seq,
629                                                  rdp->gp_seq_needed))
630                                         continue;
631                                 pr_info("\tcpu %d ->gp_seq_needed %lu\n",
632                                         cpu, rdp->gp_seq_needed);
633                         }
634                 }
635                 /* sched_show_task(rsp->gp_kthread); */
636         }
637 }
638 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_gp_kthreads);
639
640 /*
641  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
642  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
643  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
644  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
645  * store this state in rcutorture itself.
646  */
647 void rcutorture_record_test_transition(void)
648 {
649         rcutorture_testseq++;
650         rcutorture_vernum = 0;
651 }
652 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
653
654 /*
655  * Send along grace-period-related data for rcutorture diagnostics.
656  */
657 void rcutorture_get_gp_data(enum rcutorture_type test_type, int *flags,
658                             unsigned long *gp_seq)
659 {
660         struct rcu_state *rsp = NULL;
661
662         switch (test_type) {
663         case RCU_FLAVOR:
664                 rsp = rcu_state_p;
665                 break;
666         case RCU_BH_FLAVOR:
667                 rsp = &rcu_bh_state;
668                 break;
669         case RCU_SCHED_FLAVOR:
670                 rsp = &rcu_sched_state;
671                 break;
672         default:
673                 break;
674         }
675         if (rsp == NULL)
676                 return;
677         *flags = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
678         *gp_seq = rcu_seq_current(&rsp->gp_seq);
679 }
680 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_get_gp_data);
681
682 /*
683  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
684  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
685  * messages.
686  */
687 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
688 {
689         rcutorture_vernum++;
690 }
691 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
692
693 /*
694  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
695  */
696 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
697 {
698         return &rsp->node[0];
699 }
700
701 /*
702  * Enter an RCU extended quiescent state, which can be either the
703  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
704  *
705  * We crowbar the ->dynticks_nmi_nesting field to zero to allow for
706  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
707  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
708  */
709 static void rcu_eqs_enter(bool user)
710 {
711         struct rcu_state *rsp;
712         struct rcu_data *rdp;
713         struct rcu_dynticks *rdtp;
714
715         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
716         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0);
717         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
718                      rdtp->dynticks_nesting == 0);
719         if (rdtp->dynticks_nesting != 1) {
720                 rdtp->dynticks_nesting--;
721                 return;
722         }
723
724         lockdep_assert_irqs_disabled();
725         trace_rcu_dyntick(TPS("Start"), rdtp->dynticks_nesting, 0, rdtp->dynticks);
726         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && !user && !is_idle_task(current));
727         for_each_rcu_flavor(rsp) {
728                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
729                 do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
730         }
731         rcu_prepare_for_idle();
732         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nesting, 0); /* Avoid irq-access tearing. */
733         rcu_dynticks_eqs_enter();
734         rcu_dynticks_task_enter();
735 }
736
737 /**
738  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
739  *
740  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
741  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
742  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
743  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
744  *
745  * If you add or remove a call to rcu_idle_enter(), be sure to test with
746  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
747  */
748 void rcu_idle_enter(void)
749 {
750         lockdep_assert_irqs_disabled();
751         rcu_eqs_enter(false);
752 }
753
754 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
755 /**
756  * rcu_user_enter - inform RCU that we are resuming userspace.
757  *
758  * Enter RCU idle mode right before resuming userspace.  No use of RCU
759  * is permitted between this call and rcu_user_exit(). This way the
760  * CPU doesn't need to maintain the tick for RCU maintenance purposes
761  * when the CPU runs in userspace.
762  *
763  * If you add or remove a call to rcu_user_enter(), be sure to test with
764  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
765  */
766 void rcu_user_enter(void)
767 {
768         lockdep_assert_irqs_disabled();
769         rcu_eqs_enter(true);
770 }
771 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
772
773 /**
774  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
775  *
776  * If we are returning from the outermost NMI handler that interrupted an
777  * RCU-idle period, update rdtp->dynticks and rdtp->dynticks_nmi_nesting
778  * to let the RCU grace-period handling know that the CPU is back to
779  * being RCU-idle.
780  *
781  * If you add or remove a call to rcu_nmi_exit(), be sure to test
782  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
783  */
784 void rcu_nmi_exit(void)
785 {
786         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
787
788         /*
789          * Check for ->dynticks_nmi_nesting underflow and bad ->dynticks.
790          * (We are exiting an NMI handler, so RCU better be paying attention
791          * to us!)
792          */
793         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting <= 0);
794         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs());
795
796         /*
797          * If the nesting level is not 1, the CPU wasn't RCU-idle, so
798          * leave it in non-RCU-idle state.
799          */
800         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting != 1) {
801                 trace_rcu_dyntick(TPS("--="), rdtp->dynticks_nmi_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting - 2, rdtp->dynticks);
802                 WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, /* No store tearing. */
803                            rdtp->dynticks_nmi_nesting - 2);
804                 return;
805         }
806
807         /* This NMI interrupted an RCU-idle CPU, restore RCU-idleness. */
808         trace_rcu_dyntick(TPS("Startirq"), rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0, rdtp->dynticks);
809         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0); /* Avoid store tearing. */
810         rcu_dynticks_eqs_enter();
811 }
812
813 /**
814  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
815  *
816  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
817  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
818  * sections can occur.  The caller must have disabled interrupts.
819  *
820  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
821  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
822  * architecture's idle loop violates this assumption, RCU will give you what
823  * you deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
824  *
825  * Use things like work queues to work around this limitation.
826  *
827  * You have been warned.
828  *
829  * If you add or remove a call to rcu_irq_exit(), be sure to test with
830  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
831  */
832 void rcu_irq_exit(void)
833 {
834         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
835
836         lockdep_assert_irqs_disabled();
837         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 1)
838                 rcu_prepare_for_idle();
839         rcu_nmi_exit();
840         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0)
841                 rcu_dynticks_task_enter();
842 }
843
844 /*
845  * Wrapper for rcu_irq_exit() where interrupts are enabled.
846  *
847  * If you add or remove a call to rcu_irq_exit_irqson(), be sure to test
848  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
849  */
850 void rcu_irq_exit_irqson(void)
851 {
852         unsigned long flags;
853
854         local_irq_save(flags);
855         rcu_irq_exit();
856         local_irq_restore(flags);
857 }
858
859 /*
860  * Exit an RCU extended quiescent state, which can be either the
861  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
862  *
863  * We crowbar the ->dynticks_nmi_nesting field to DYNTICK_IRQ_NONIDLE to
864  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count of
865  * interrupt nesting level during the busy period that is just now starting.
866  */
867 static void rcu_eqs_exit(bool user)
868 {
869         struct rcu_dynticks *rdtp;
870         long oldval;
871
872         lockdep_assert_irqs_disabled();
873         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
874         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
875         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && oldval < 0);
876         if (oldval) {
877                 rdtp->dynticks_nesting++;
878                 return;
879         }
880         rcu_dynticks_task_exit();
881         rcu_dynticks_eqs_exit();
882         rcu_cleanup_after_idle();
883         trace_rcu_dyntick(TPS("End"), rdtp->dynticks_nesting, 1, rdtp->dynticks);
884         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && !user && !is_idle_task(current));
885         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nesting, 1);
886         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, DYNTICK_IRQ_NONIDLE);
887 }
888
889 /**
890  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
891  *
892  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
893  * read-side critical sections can occur.
894  *
895  * If you add or remove a call to rcu_idle_exit(), be sure to test with
896  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
897  */
898 void rcu_idle_exit(void)
899 {
900         unsigned long flags;
901
902         local_irq_save(flags);
903         rcu_eqs_exit(false);
904         local_irq_restore(flags);
905 }
906
907 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
908 /**
909  * rcu_user_exit - inform RCU that we are exiting userspace.
910  *
911  * Exit RCU idle mode while entering the kernel because it can
912  * run a RCU read side critical section anytime.
913  *
914  * If you add or remove a call to rcu_user_exit(), be sure to test with
915  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
916  */
917 void rcu_user_exit(void)
918 {
919         rcu_eqs_exit(1);
920 }
921 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
922
923 /**
924  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
925  *
926  * If the CPU was idle from RCU's viewpoint, update rdtp->dynticks and
927  * rdtp->dynticks_nmi_nesting to let the RCU grace-period handling know
928  * that the CPU is active.  This implementation permits nested NMIs, as
929  * long as the nesting level does not overflow an int.  (You will probably
930  * run out of stack space first.)
931  *
932  * If you add or remove a call to rcu_nmi_enter(), be sure to test
933  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
934  */
935 void rcu_nmi_enter(void)
936 {
937         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
938         long incby = 2;
939
940         /* Complain about underflow. */
941         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting < 0);
942
943         /*
944          * If idle from RCU viewpoint, atomically increment ->dynticks
945          * to mark non-idle and increment ->dynticks_nmi_nesting by one.
946          * Otherwise, increment ->dynticks_nmi_nesting by two.  This means
947          * if ->dynticks_nmi_nesting is equal to one, we are guaranteed
948          * to be in the outermost NMI handler that interrupted an RCU-idle
949          * period (observation due to Andy Lutomirski).
950          */
951         if (rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs()) {
952                 rcu_dynticks_eqs_exit();
953                 incby = 1;
954         }
955         trace_rcu_dyntick(incby == 1 ? TPS("Endirq") : TPS("++="),
956                           rdtp->dynticks_nmi_nesting,
957                           rdtp->dynticks_nmi_nesting + incby, rdtp->dynticks);
958         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, /* Prevent store tearing. */
959                    rdtp->dynticks_nmi_nesting + incby);
960         barrier();
961 }
962
963 /**
964  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
965  *
966  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
967  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
968  * sections can occur.  The caller must have disabled interrupts.
969  *
970  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
971  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to user mode!
972  * This code assumes that the idle loop never does upcalls to user mode.
973  * If your architecture's idle loop does do upcalls to user mode (or does
974  * anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter() and
975  * irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good and hard.
976  * But very infrequently and irreproducibly.
977  *
978  * Use things like work queues to work around this limitation.
979  *
980  * You have been warned.
981  *
982  * If you add or remove a call to rcu_irq_enter(), be sure to test with
983  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
984  */
985 void rcu_irq_enter(void)
986 {
987         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
988
989         lockdep_assert_irqs_disabled();
990         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0)
991                 rcu_dynticks_task_exit();
992         rcu_nmi_enter();
993         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 1)
994                 rcu_cleanup_after_idle();
995 }
996
997 /*
998  * Wrapper for rcu_irq_enter() where interrupts are enabled.
999  *
1000  * If you add or remove a call to rcu_irq_enter_irqson(), be sure to test
1001  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
1002  */
1003 void rcu_irq_enter_irqson(void)
1004 {
1005         unsigned long flags;
1006
1007         local_irq_save(flags);
1008         rcu_irq_enter();
1009         local_irq_restore(flags);
1010 }
1011
1012 /**
1013  * rcu_is_watching - see if RCU thinks that the current CPU is idle
1014  *
1015  * Return true if RCU is watching the running CPU, which means that this
1016  * CPU can safely enter RCU read-side critical sections.  In other words,
1017  * if the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
1018  * or NMI handler, return true.
1019  */
1020 bool notrace rcu_is_watching(void)
1021 {
1022         bool ret;
1023
1024         preempt_disable_notrace();
1025         ret = !rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs();
1026         preempt_enable_notrace();
1027         return ret;
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_is_watching);
1030
1031 /*
1032  * If a holdout task is actually running, request an urgent quiescent
1033  * state from its CPU.  This is unsynchronized, so migrations can cause
1034  * the request to go to the wrong CPU.  Which is OK, all that will happen
1035  * is that the CPU's next context switch will be a bit slower and next
1036  * time around this task will generate another request.
1037  */
1038 void rcu_request_urgent_qs_task(struct task_struct *t)
1039 {
1040         int cpu;
1041
1042         barrier();
1043         cpu = task_cpu(t);
1044         if (!task_curr(t))
1045                 return; /* This task is not running on that CPU. */
1046         smp_store_release(per_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, cpu), true);
1047 }
1048
1049 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
1050
1051 /*
1052  * Is the current CPU online as far as RCU is concerned?
1053  *
1054  * Disable preemption to avoid false positives that could otherwise
1055  * happen due to the current CPU number being sampled, this task being
1056  * preempted, its old CPU being taken offline, resuming on some other CPU,
1057  * then determining that its old CPU is now offline.  Because there are
1058  * multiple flavors of RCU, and because this function can be called in the
1059  * midst of updating the flavors while a given CPU coming online or going
1060  * offline, it is necessary to check all flavors.  If any of the flavors
1061  * believe that given CPU is online, it is considered to be online.
1062  *
1063  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely
1064  * report errors from NMI handlers anyway.  In addition, it is OK to use
1065  * RCU on an offline processor during initial boot, hence the check for
1066  * rcu_scheduler_fully_active.
1067  */
1068 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
1069 {
1070         struct rcu_data *rdp;
1071         struct rcu_node *rnp;
1072         struct rcu_state *rsp;
1073
1074         if (in_nmi() || !rcu_scheduler_fully_active)
1075                 return true;
1076         preempt_disable();
1077         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1078                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1079                 rnp = rdp->mynode;
1080                 if (rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) {
1081                         preempt_enable();
1082                         return true;
1083                 }
1084         }
1085         preempt_enable();
1086         return false;
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
1089
1090 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
1091
1092 /**
1093  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
1094  *
1095  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
1096  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
1097  * disabled preemption.
1098  */
1099 static int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
1100 {
1101         return __this_cpu_read(rcu_dynticks.dynticks_nesting) <= 0 &&
1102                __this_cpu_read(rcu_dynticks.dynticks_nmi_nesting) <= 1;
1103 }
1104
1105 /*
1106  * We are reporting a quiescent state on behalf of some other CPU, so
1107  * it is our responsibility to check for and handle potential overflow
1108  * of the rcu_node ->gp_seq counter with respect to the rcu_data counters.
1109  * After all, the CPU might be in deep idle state, and thus executing no
1110  * code whatsoever.
1111  */
1112 static void rcu_gpnum_ovf(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1113 {
1114         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1115         if (ULONG_CMP_LT(rcu_seq_current(&rdp->gp_seq) + ULONG_MAX / 4,
1116                          rnp->gp_seq))
1117                 WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, true);
1118         if (ULONG_CMP_LT(rdp->rcu_iw_gp_seq + ULONG_MAX / 4, rnp->gp_seq))
1119                 rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq + ULONG_MAX / 4;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
1124  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
1125  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
1126  */
1127 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
1128 {
1129         rdp->dynticks_snap = rcu_dynticks_snap(rdp->dynticks);
1130         if (rcu_dynticks_in_eqs(rdp->dynticks_snap)) {
1131                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("dti"));
1132                 rcu_gpnum_ovf(rdp->mynode, rdp);
1133                 return 1;
1134         }
1135         return 0;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Handler for the irq_work request posted when a grace period has
1140  * gone on for too long, but not yet long enough for an RCU CPU
1141  * stall warning.  Set state appropriately, but just complain if
1142  * there is unexpected state on entry.
1143  */
1144 static void rcu_iw_handler(struct irq_work *iwp)
1145 {
1146         struct rcu_data *rdp;
1147         struct rcu_node *rnp;
1148
1149         rdp = container_of(iwp, struct rcu_data, rcu_iw);
1150         rnp = rdp->mynode;
1151         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
1152         if (!WARN_ON_ONCE(!rdp->rcu_iw_pending)) {
1153                 rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq;
1154                 rdp->rcu_iw_pending = false;
1155         }
1156         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
1161  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
1162  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
1163  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
1164  */
1165 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
1166 {
1167         unsigned long jtsq;
1168         bool *rnhqp;
1169         bool *ruqp;
1170         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1171
1172         /*
1173          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
1174          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
1175          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
1176          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
1177          * read-side critical section that started before the beginning
1178          * of the current RCU grace period.
1179          */
1180         if (rcu_dynticks_in_eqs_since(rdp->dynticks, rdp->dynticks_snap)) {
1181                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("dti"));
1182                 rdp->dynticks_fqs++;
1183                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1184                 return 1;
1185         }
1186
1187         /*
1188          * Has this CPU encountered a cond_resched() since the beginning
1189          * of the grace period?  For this to be the case, the CPU has to
1190          * have noticed the current grace period.  This might not be the
1191          * case for nohz_full CPUs looping in the kernel.
1192          */
1193         jtsq = jiffies_till_sched_qs;
1194         ruqp = per_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, rdp->cpu);
1195         if (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq) &&
1196             READ_ONCE(rdp->rcu_qs_ctr_snap) != per_cpu(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr, rdp->cpu) &&
1197             rcu_seq_current(&rdp->gp_seq) == rnp->gp_seq && !rdp->gpwrap) {
1198                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("rqc"));
1199                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1200                 return 1;
1201         } else if (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq)) {
1202                 /* Load rcu_qs_ctr before store to rcu_urgent_qs. */
1203                 smp_store_release(ruqp, true);
1204         }
1205
1206         /* If waiting too long on an offline CPU, complain. */
1207         if (!(rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) &&
1208             time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + HZ)) {
1209                 bool onl;
1210                 struct rcu_node *rnp1;
1211
1212                 WARN_ON(1);  /* Offline CPUs are supposed to report QS! */
1213                 pr_info("%s: grp: %d-%d level: %d ->gp_seq %ld ->completedqs %ld\n",
1214                         __func__, rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->level,
1215                         (long)rnp->gp_seq, (long)rnp->completedqs);
1216                 for (rnp1 = rnp; rnp1; rnp1 = rnp1->parent)
1217                         pr_info("%s: %d:%d ->qsmask %#lx ->qsmaskinit %#lx ->qsmaskinitnext %#lx ->rcu_gp_init_mask %#lx\n",
1218                                 __func__, rnp1->grplo, rnp1->grphi, rnp1->qsmask, rnp1->qsmaskinit, rnp1->qsmaskinitnext, rnp1->rcu_gp_init_mask);
1219                 onl = !!(rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp));
1220                 pr_info("%s %d: %c online: %ld(%d) offline: %ld(%d)\n",
1221                         __func__, rdp->cpu, ".o"[onl],
1222                         (long)rdp->rcu_onl_gp_seq, rdp->rcu_onl_gp_flags,
1223                         (long)rdp->rcu_ofl_gp_seq, rdp->rcu_ofl_gp_flags);
1224                 return 1; /* Break things loose after complaining. */
1225         }
1226
1227         /*
1228          * A CPU running for an extended time within the kernel can
1229          * delay RCU grace periods.  When the CPU is in NO_HZ_FULL mode,
1230          * even context-switching back and forth between a pair of
1231          * in-kernel CPU-bound tasks cannot advance grace periods.
1232          * So if the grace period is old enough, make the CPU pay attention.
1233          * Note that the unsynchronized assignments to the per-CPU
1234          * rcu_need_heavy_qs variable are safe.  Yes, setting of
1235          * bits can be lost, but they will be set again on the next
1236          * force-quiescent-state pass.  So lost bit sets do not result
1237          * in incorrect behavior, merely in a grace period lasting
1238          * a few jiffies longer than it might otherwise.  Because
1239          * there are at most four threads involved, and because the
1240          * updates are only once every few jiffies, the probability of
1241          * lossage (and thus of slight grace-period extension) is
1242          * quite low.
1243          */
1244         rnhqp = &per_cpu(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs, rdp->cpu);
1245         if (!READ_ONCE(*rnhqp) &&
1246             (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq) ||
1247              time_after(jiffies, rdp->rsp->jiffies_resched))) {
1248                 WRITE_ONCE(*rnhqp, true);
1249                 /* Store rcu_need_heavy_qs before rcu_urgent_qs. */
1250                 smp_store_release(ruqp, true);
1251                 rdp->rsp->jiffies_resched += jtsq; /* Re-enable beating. */
1252         }
1253
1254         /*
1255          * If more than halfway to RCU CPU stall-warning time, do a
1256          * resched_cpu() to try to loosen things up a bit.  Also check to
1257          * see if the CPU is getting hammered with interrupts, but only
1258          * once per grace period, just to keep the IPIs down to a dull roar.
1259          */
1260         if (jiffies - rdp->rsp->gp_start > rcu_jiffies_till_stall_check() / 2) {
1261                 resched_cpu(rdp->cpu);
1262                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IRQ_WORK) &&
1263                     !rdp->rcu_iw_pending && rdp->rcu_iw_gp_seq != rnp->gp_seq &&
1264                     (rnp->ffmask & rdp->grpmask)) {
1265                         init_irq_work(&rdp->rcu_iw, rcu_iw_handler);
1266                         rdp->rcu_iw_pending = true;
1267                         rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq;
1268                         irq_work_queue_on(&rdp->rcu_iw, rdp->cpu);
1269                 }
1270         }
1271
1272         return 0;
1273 }
1274
1275 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
1276 {
1277         unsigned long j = jiffies;
1278         unsigned long j1;
1279
1280         rsp->gp_start = j;
1281         j1 = rcu_jiffies_till_stall_check();
1282         /* Record ->gp_start before ->jiffies_stall. */
1283         smp_store_release(&rsp->jiffies_stall, j + j1); /* ^^^ */
1284         rsp->jiffies_resched = j + j1 / 2;
1285         rsp->n_force_qs_gpstart = READ_ONCE(rsp->n_force_qs);
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Convert a ->gp_state value to a character string.
1290  */
1291 static const char *gp_state_getname(short gs)
1292 {
1293         if (gs < 0 || gs >= ARRAY_SIZE(gp_state_names))
1294                 return "???";
1295         return gp_state_names[gs];
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Complain about starvation of grace-period kthread.
1300  */
1301 static void rcu_check_gp_kthread_starvation(struct rcu_state *rsp)
1302 {
1303         unsigned long gpa;
1304         unsigned long j;
1305
1306         j = jiffies;
1307         gpa = READ_ONCE(rsp->gp_activity);
1308         if (j - gpa > 2 * HZ) {
1309                 pr_err("%s kthread starved for %ld jiffies! g%ld f%#x %s(%d) ->state=%#lx ->cpu=%d\n",
1310                        rsp->name, j - gpa,
1311                        (long)rcu_seq_current(&rsp->gp_seq),
1312                        rsp->gp_flags,
1313                        gp_state_getname(rsp->gp_state), rsp->gp_state,
1314                        rsp->gp_kthread ? rsp->gp_kthread->state : ~0,
1315                        rsp->gp_kthread ? task_cpu(rsp->gp_kthread) : -1);
1316                 if (rsp->gp_kthread) {
1317                         pr_err("RCU grace-period kthread stack dump:\n");
1318                         sched_show_task(rsp->gp_kthread);
1319                         wake_up_process(rsp->gp_kthread);
1320                 }
1321         }
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Dump stacks of all tasks running on stalled CPUs.  First try using
1326  * NMIs, but fall back to manual remote stack tracing on architectures
1327  * that don't support NMI-based stack dumps.  The NMI-triggered stack
1328  * traces are more accurate because they are printed by the target CPU.
1329  */
1330 static void rcu_dump_cpu_stacks(struct rcu_state *rsp)
1331 {
1332         int cpu;
1333         unsigned long flags;
1334         struct rcu_node *rnp;
1335
1336         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1337                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1338                 for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu)
1339                         if (rnp->qsmask & leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu))
1340                                 if (!trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
1341                                         dump_cpu_task(cpu);
1342                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1343         }
1344 }
1345
1346 /*
1347  * If too much time has passed in the current grace period, and if
1348  * so configured, go kick the relevant kthreads.
1349  */
1350 static void rcu_stall_kick_kthreads(struct rcu_state *rsp)
1351 {
1352         unsigned long j;
1353
1354         if (!rcu_kick_kthreads)
1355                 return;
1356         j = READ_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads);
1357         if (time_after(jiffies, j) && rsp->gp_kthread &&
1358             (rcu_gp_in_progress(rsp) || READ_ONCE(rsp->gp_flags))) {
1359                 WARN_ONCE(1, "Kicking %s grace-period kthread\n", rsp->name);
1360                 rcu_ftrace_dump(DUMP_ALL);
1361                 wake_up_process(rsp->gp_kthread);
1362                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads, j + HZ);
1363         }
1364 }
1365
1366 static void panic_on_rcu_stall(void)
1367 {
1368         if (sysctl_panic_on_rcu_stall)
1369                 panic("RCU Stall\n");
1370 }
1371
1372 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, unsigned long gp_seq)
1373 {
1374         int cpu;
1375         unsigned long flags;
1376         unsigned long gpa;
1377         unsigned long j;
1378         int ndetected = 0;
1379         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1380         long totqlen = 0;
1381
1382         /* Kick and suppress, if so configured. */
1383         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1384         if (rcu_cpu_stall_suppress)
1385                 return;
1386
1387         /*
1388          * OK, time to rat on our buddy...
1389          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
1390          * RCU CPU stall warnings.
1391          */
1392         pr_err("INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:", rsp->name);
1393         print_cpu_stall_info_begin();
1394         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1395                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1396                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
1397                 if (rnp->qsmask != 0) {
1398                         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu)
1399                                 if (rnp->qsmask & leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu)) {
1400                                         print_cpu_stall_info(rsp, cpu);
1401                                         ndetected++;
1402                                 }
1403                 }
1404                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1405         }
1406
1407         print_cpu_stall_info_end();
1408         for_each_possible_cpu(cpu)
1409                 totqlen += rcu_segcblist_n_cbs(&per_cpu_ptr(rsp->rda,
1410                                                             cpu)->cblist);
1411         pr_cont("(detected by %d, t=%ld jiffies, g=%ld, q=%lu)\n",
1412                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start),
1413                (long)rcu_seq_current(&rsp->gp_seq), totqlen);
1414         if (ndetected) {
1415                 rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
1416
1417                 /* Complain about tasks blocking the grace period. */
1418                 rcu_print_detail_task_stall(rsp);
1419         } else {
1420                 if (rcu_seq_current(&rsp->gp_seq) != gp_seq) {
1421                         pr_err("INFO: Stall ended before state dump start\n");
1422                 } else {
1423                         j = jiffies;
1424                         gpa = READ_ONCE(rsp->gp_activity);
1425                         pr_err("All QSes seen, last %s kthread activity %ld (%ld-%ld), jiffies_till_next_fqs=%ld, root ->qsmask %#lx\n",
1426                                rsp->name, j - gpa, j, gpa,
1427                                jiffies_till_next_fqs,
1428                                rcu_get_root(rsp)->qsmask);
1429                         /* In this case, the current CPU might be at fault. */
1430                         sched_show_task(current);
1431                 }
1432         }
1433         /* Rewrite if needed in case of slow consoles. */
1434         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, READ_ONCE(rsp->jiffies_stall)))
1435                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall,
1436                            jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3);
1437
1438         rcu_check_gp_kthread_starvation(rsp);
1439
1440         panic_on_rcu_stall();
1441
1442         force_quiescent_state(rsp);  /* Kick them all. */
1443 }
1444
1445 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
1446 {
1447         int cpu;
1448         unsigned long flags;
1449         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1450         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1451         long totqlen = 0;
1452
1453         /* Kick and suppress, if so configured. */
1454         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1455         if (rcu_cpu_stall_suppress)
1456                 return;
1457
1458         /*
1459          * OK, time to rat on ourselves...
1460          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
1461          * RCU CPU stall warnings.
1462          */
1463         pr_err("INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
1464         print_cpu_stall_info_begin();
1465         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rdp->mynode, flags);
1466         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
1467         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rdp->mynode, flags);
1468         print_cpu_stall_info_end();
1469         for_each_possible_cpu(cpu)
1470                 totqlen += rcu_segcblist_n_cbs(&per_cpu_ptr(rsp->rda,
1471                                                             cpu)->cblist);
1472         pr_cont(" (t=%lu jiffies g=%ld q=%lu)\n",
1473                 jiffies - rsp->gp_start,
1474                 (long)rcu_seq_current(&rsp->gp_seq), totqlen);
1475
1476         rcu_check_gp_kthread_starvation(rsp);
1477
1478         rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
1479
1480         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1481         /* Rewrite if needed in case of slow consoles. */
1482         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, READ_ONCE(rsp->jiffies_stall)))
1483                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall,
1484                            jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3);
1485         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1486
1487         panic_on_rcu_stall();
1488
1489         /*
1490          * Attempt to revive the RCU machinery by forcing a context switch.
1491          *
1492          * A context switch would normally allow the RCU state machine to make
1493          * progress and it could be we're stuck in kernel space without context
1494          * switches for an entirely unreasonable amount of time.
1495          */
1496         resched_cpu(smp_processor_id());
1497 }
1498
1499 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1500 {
1501         unsigned long gs1;
1502         unsigned long gs2;
1503         unsigned long gps;
1504         unsigned long j;
1505         unsigned long jn;
1506         unsigned long js;
1507         struct rcu_node *rnp;
1508
1509         if ((rcu_cpu_stall_suppress && !rcu_kick_kthreads) ||
1510             !rcu_gp_in_progress(rsp))
1511                 return;
1512         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1513         j = jiffies;
1514
1515         /*
1516          * Lots of memory barriers to reject false positives.
1517          *
1518          * The idea is to pick up rsp->gp_seq, then rsp->jiffies_stall,
1519          * then rsp->gp_start, and finally another copy of rsp->gp_seq.
1520          * These values are updated in the opposite order with memory
1521          * barriers (or equivalent) during grace-period initialization
1522          * and cleanup.  Now, a false positive can occur if we get an new
1523          * value of rsp->gp_start and a old value of rsp->jiffies_stall.
1524          * But given the memory barriers, the only way that this can happen
1525          * is if one grace period ends and another starts between these
1526          * two fetches.  This is detected by comparing the second fetch
1527          * of rsp->gp_seq with the previous fetch from rsp->gp_seq.
1528          *
1529          * Given this check, comparisons of jiffies, rsp->jiffies_stall,
1530          * and rsp->gp_start suffice to forestall false positives.
1531          */
1532         gs1 = READ_ONCE(rsp->gp_seq);
1533         smp_rmb(); /* Pick up ->gp_seq first... */
1534         js = READ_ONCE(rsp->jiffies_stall);
1535         smp_rmb(); /* ...then ->jiffies_stall before the rest... */
1536         gps = READ_ONCE(rsp->gp_start);
1537         smp_rmb(); /* ...and finally ->gp_start before ->gp_seq again. */
1538         gs2 = READ_ONCE(rsp->gp_seq);
1539         if (gs1 != gs2 ||
1540             ULONG_CMP_LT(j, js) ||
1541             ULONG_CMP_GE(gps, js))
1542                 return; /* No stall or GP completed since entering function. */
1543         rnp = rdp->mynode;
1544         jn = jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
1545         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1546             (READ_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) &&
1547             cmpxchg(&rsp->jiffies_stall, js, jn) == js) {
1548
1549                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
1550                 print_cpu_stall(rsp);
1551
1552         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1553                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY) &&
1554                    cmpxchg(&rsp->jiffies_stall, js, jn) == js) {
1555
1556                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
1557                 print_other_cpu_stall(rsp, gs2);
1558         }
1559 }
1560
1561 /**
1562  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
1563  *
1564  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
1565  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
1566  * RCU grace periods.
1567  *
1568  * The caller must disable hard irqs.
1569  */
1570 void rcu_cpu_stall_reset(void)
1571 {
1572         struct rcu_state *rsp;
1573
1574         for_each_rcu_flavor(rsp)
1575                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall, jiffies + ULONG_MAX / 2);
1576 }
1577
1578 /* Trace-event wrapper function for trace_rcu_future_grace_period.  */
1579 static void trace_rcu_this_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
1580                               unsigned long gp_seq_req, const char *s)
1581 {
1582         trace_rcu_future_grace_period(rdp->rsp->name, rnp->gp_seq, gp_seq_req,
1583                                       rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi, s);
1584 }
1585
1586 /*
1587  * rcu_start_this_gp - Request the start of a particular grace period
1588  * @rnp_start: The leaf node of the CPU from which to start.
1589  * @rdp: The rcu_data corresponding to the CPU from which to start.
1590  * @gp_seq_req: The gp_seq of the grace period to start.
1591  *
1592  * Start the specified grace period, as needed to handle newly arrived
1593  * callbacks.  The required future grace periods are recorded in each
1594  * rcu_node structure's ->gp_seq_needed field.  Returns true if there
1595  * is reason to awaken the grace-period kthread.
1596  *
1597  * The caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock, which
1598  * is why the caller is responsible for waking the grace-period kthread.
1599  *
1600  * Returns true if the GP thread needs to be awakened else false.
1601  */
1602 static bool rcu_start_this_gp(struct rcu_node *rnp_start, struct rcu_data *rdp,
1603                               unsigned long gp_seq_req)
1604 {
1605         bool ret = false;
1606         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
1607         struct rcu_node *rnp;
1608
1609         /*
1610          * Use funnel locking to either acquire the root rcu_node
1611          * structure's lock or bail out if the need for this grace period
1612          * has already been recorded -- or if that grace period has in
1613          * fact already started.  If there is already a grace period in
1614          * progress in a non-leaf node, no recording is needed because the
1615          * end of the grace period will scan the leaf rcu_node structures.
1616          * Note that rnp_start->lock must not be released.
1617          */
1618         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_start);
1619         trace_rcu_this_gp(rnp_start, rdp, gp_seq_req, TPS("Startleaf"));
1620         for (rnp = rnp_start; 1; rnp = rnp->parent) {
1621                 if (rnp != rnp_start)
1622                         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
1623                 if (ULONG_CMP_GE(rnp->gp_seq_needed, gp_seq_req) ||
1624                     rcu_seq_started(&rnp->gp_seq, gp_seq_req) ||
1625                     (rnp != rnp_start &&
1626                      rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq)))) {
1627                         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req,
1628                                           TPS("Prestarted"));
1629                         goto unlock_out;
1630                 }
1631                 rnp->gp_seq_needed = gp_seq_req;
1632                 if (rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq))) {
1633                         /*
1634                          * We just marked the leaf or internal node, and a
1635                          * grace period is in progress, which means that
1636                          * rcu_gp_cleanup() will see the marking.  Bail to
1637                          * reduce contention.
1638                          */
1639                         trace_rcu_this_gp(rnp_start, rdp, gp_seq_req,
1640                                           TPS("Startedleaf"));
1641                         goto unlock_out;
1642                 }
1643                 if (rnp != rnp_start && rnp->parent != NULL)
1644                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1645                 if (!rnp->parent)
1646                         break;  /* At root, and perhaps also leaf. */
1647         }
1648
1649         /* If GP already in progress, just leave, otherwise start one. */
1650         if (rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1651                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("Startedleafroot"));
1652                 goto unlock_out;
1653         }
1654         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("Startedroot"));
1655         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, rsp->gp_flags | RCU_GP_FLAG_INIT);
1656         rsp->gp_req_activity = jiffies;
1657         if (!rsp->gp_kthread) {
1658                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("NoGPkthread"));
1659                 goto unlock_out;
1660         }
1661         trace_rcu_grace_period(rsp->name, READ_ONCE(rsp->gp_seq), TPS("newreq"));
1662         ret = true;  /* Caller must wake GP kthread. */
1663 unlock_out:
1664         /* Push furthest requested GP to leaf node and rcu_data structure. */
1665         if (ULONG_CMP_LT(gp_seq_req, rnp->gp_seq_needed)) {
1666                 rnp_start->gp_seq_needed = rnp->gp_seq_needed;
1667                 rdp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq_needed;
1668         }
1669         if (rnp != rnp_start)
1670                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1671         return ret;
1672 }
1673
1674 /*
1675  * Clean up any old requests for the just-ended grace period.  Also return
1676  * whether any additional grace periods have been requested.
1677  */
1678 static bool rcu_future_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1679 {
1680         bool needmore;
1681         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1682
1683         needmore = ULONG_CMP_LT(rnp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed);
1684         if (!needmore)
1685                 rnp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq; /* Avoid counter wrap. */
1686         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, rnp->gp_seq,
1687                           needmore ? TPS("CleanupMore") : TPS("Cleanup"));
1688         return needmore;
1689 }
1690
1691 /*
1692  * Awaken the grace-period kthread for the specified flavor of RCU.
1693  * Don't do a self-awaken, and don't bother awakening when there is
1694  * nothing for the grace-period kthread to do (as in several CPUs
1695  * raced to awaken, and we lost), and finally don't try to awaken
1696  * a kthread that has not yet been created.
1697  */
1698 static void rcu_gp_kthread_wake(struct rcu_state *rsp)
1699 {
1700         if (current == rsp->gp_kthread ||
1701             !READ_ONCE(rsp->gp_flags) ||
1702             !rsp->gp_kthread)
1703                 return;
1704         swake_up(&rsp->gp_wq);
1705 }
1706
1707 /*
1708  * If there is room, assign a ->gp_seq number to any callbacks on this
1709  * CPU that have not already been assigned.  Also accelerate any callbacks
1710  * that were previously assigned a ->gp_seq number that has since proven
1711  * to be too conservative, which can happen if callbacks get assigned a
1712  * ->gp_seq number while RCU is idle, but with reference to a non-root
1713  * rcu_node structure.  This function is idempotent, so it does not hurt
1714  * to call it repeatedly.  Returns an flag saying that we should awaken
1715  * the RCU grace-period kthread.
1716  *
1717  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1718  */
1719 static bool rcu_accelerate_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1720                                struct rcu_data *rdp)
1721 {
1722         unsigned long gp_seq_req;
1723         bool ret = false;
1724
1725         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1726
1727         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1728         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1729                 return false;
1730
1731         /*
1732          * Callbacks are often registered with incomplete grace-period
1733          * information.  Something about the fact that getting exact
1734          * information requires acquiring a global lock...  RCU therefore
1735          * makes a conservative estimate of the grace period number at which
1736          * a given callback will become ready to invoke.        The following
1737          * code checks this estimate and improves it when possible, thus
1738          * accelerating callback invocation to an earlier grace-period
1739          * number.
1740          */
1741         gp_seq_req = rcu_seq_snap(&rsp->gp_seq);
1742         if (rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, gp_seq_req))
1743                 ret = rcu_start_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req);
1744
1745         /* Trace depending on how much we were able to accelerate. */
1746         if (rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_WAIT_TAIL))
1747                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gp_seq, TPS("AccWaitCB"));
1748         else
1749                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gp_seq, TPS("AccReadyCB"));
1750         return ret;
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Similar to rcu_accelerate_cbs(), but does not require that the leaf
1755  * rcu_node structure's ->lock be held.  It consults the cached value
1756  * of ->gp_seq_needed in the rcu_data structure, and if that indicates
1757  * that a new grace-period request be made, invokes rcu_accelerate_cbs()
1758  * while holding the leaf rcu_node structure's ->lock.
1759  */
1760 static void rcu_accelerate_cbs_unlocked(struct rcu_state *rsp,
1761                                         struct rcu_node *rnp,
1762                                         struct rcu_data *rdp)
1763 {
1764         unsigned long c;
1765         bool needwake;
1766
1767         lockdep_assert_irqs_disabled();
1768         c = rcu_seq_snap(&rsp->gp_seq);
1769         if (!rdp->gpwrap && ULONG_CMP_GE(rdp->gp_seq_needed, c)) {
1770                 /* Old request still live, so mark recent callbacks. */
1771                 (void)rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, c);
1772                 return;
1773         }
1774         raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
1775         needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1776         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
1777         if (needwake)
1778                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Move any callbacks whose grace period has completed to the
1783  * RCU_DONE_TAIL sublist, then compact the remaining sublists and
1784  * assign ->gp_seq numbers to any callbacks in the RCU_NEXT_TAIL
1785  * sublist.  This function is idempotent, so it does not hurt to
1786  * invoke it repeatedly.  As long as it is not invoked -too- often...
1787  * Returns true if the RCU grace-period kthread needs to be awakened.
1788  *
1789  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1790  */
1791 static bool rcu_advance_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1792                             struct rcu_data *rdp)
1793 {
1794         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1795
1796         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1797         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1798                 return false;
1799
1800         /*
1801          * Find all callbacks whose ->gp_seq numbers indicate that they
1802          * are ready to invoke, and put them into the RCU_DONE_TAIL sublist.
1803          */
1804         rcu_segcblist_advance(&rdp->cblist, rnp->gp_seq);
1805
1806         /* Classify any remaining callbacks. */
1807         return rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * Update CPU-local rcu_data state to record the beginnings and ends of
1812  * grace periods.  The caller must hold the ->lock of the leaf rcu_node
1813  * structure corresponding to the current CPU, and must have irqs disabled.
1814  * Returns true if the grace-period kthread needs to be awakened.
1815  */
1816 static bool __note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1817                               struct rcu_data *rdp)
1818 {
1819         bool ret;
1820         bool need_gp;
1821
1822         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1823
1824         if (rdp->gp_seq == rnp->gp_seq)
1825                 return false; /* Nothing to do. */
1826
1827         /* Handle the ends of any preceding grace periods first. */
1828         if (rcu_seq_completed_gp(rdp->gp_seq, rnp->gp_seq) ||
1829             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1830                 ret = rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp); /* Advance callbacks. */
1831                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gp_seq, TPS("cpuend"));
1832         } else {
1833                 ret = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp); /* Recent callbacks. */
1834         }
1835
1836         /* Now handle the beginnings of any new-to-this-CPU grace periods. */
1837         if (rcu_seq_new_gp(rdp->gp_seq, rnp->gp_seq) ||
1838             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1839                 /*
1840                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1841                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1842                  * go looking for one.
1843                  */
1844                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rnp->gp_seq, TPS("cpustart"));
1845                 need_gp = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1846                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = need_gp;
1847                 rdp->rcu_qs_ctr_snap = __this_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
1848                 rdp->core_needs_qs = need_gp;
1849                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1850         }
1851         rdp->gp_seq = rnp->gp_seq;  /* Remember new grace-period state. */
1852         if (ULONG_CMP_GE(rnp->gp_seq_needed, rdp->gp_seq_needed) || rdp->gpwrap)
1853                 rdp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq_needed;
1854         WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, false);
1855         rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1856         return ret;
1857 }
1858
1859 static void note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1860 {
1861         unsigned long flags;
1862         bool needwake;
1863         struct rcu_node *rnp;
1864
1865         local_irq_save(flags);
1866         rnp = rdp->mynode;
1867         if ((rdp->gp_seq == rcu_seq_current(&rnp->gp_seq) &&
1868              !unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) || /* w/out lock. */
1869             !raw_spin_trylock_rcu_node(rnp)) { /* irqs already off, so later. */
1870                 local_irq_restore(flags);
1871                 return;
1872         }
1873         needwake = __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1874         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1875         if (needwake)
1876                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1877 }
1878
1879 static void rcu_gp_slow(struct rcu_state *rsp, int delay)
1880 {
1881         if (delay > 0 &&
1882             !(rcu_seq_ctr(rsp->gp_seq) %
1883               (rcu_num_nodes * PER_RCU_NODE_PERIOD * delay)))
1884                 schedule_timeout_uninterruptible(delay);
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Initialize a new grace period.  Return false if no grace period required.
1889  */
1890 static bool rcu_gp_init(struct rcu_state *rsp)
1891 {
1892         unsigned long flags;
1893         unsigned long oldmask;
1894         unsigned long mask;
1895         struct rcu_data *rdp;
1896         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1897
1898         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
1899         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1900         if (!READ_ONCE(rsp->gp_flags)) {
1901                 /* Spurious wakeup, tell caller to go back to sleep.  */
1902                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1903                 return false;
1904         }
1905         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, 0); /* Clear all flags: New grace period. */
1906
1907         if (WARN_ON_ONCE(rcu_gp_in_progress(rsp))) {
1908                 /*
1909                  * Grace period already in progress, don't start another.
1910                  * Not supposed to be able to happen.
1911                  */
1912                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1913                 return false;
1914         }
1915
1916         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1917         record_gp_stall_check_time(rsp);
1918         /* Record GP times before starting GP, hence rcu_seq_start(). */
1919         rcu_seq_start(&rsp->gp_seq);
1920         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gp_seq, TPS("start"));
1921         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1922
1923         /*
1924          * Apply per-leaf buffered online and offline operations to the
1925          * rcu_node tree.  Note that this new grace period need not wait
1926          * for subsequent online CPUs, and that quiescent-state forcing
1927          * will handle subsequent offline CPUs.
1928          */
1929         rsp->gp_state = RCU_GP_ONOFF;
1930         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1931                 spin_lock(&rsp->ofl_lock);
1932                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1933                 if (rnp->qsmaskinit == rnp->qsmaskinitnext &&
1934                     !rnp->wait_blkd_tasks) {
1935                         /* Nothing to do on this leaf rcu_node structure. */
1936                         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1937                         spin_unlock(&rsp->ofl_lock);
1938                         continue;
1939                 }
1940
1941                 /* Record old state, apply changes to ->qsmaskinit field. */
1942                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
1943                 rnp->qsmaskinit = rnp->qsmaskinitnext;
1944
1945                 /* If zero-ness of ->qsmaskinit changed, propagate up tree. */
1946                 if (!oldmask != !rnp->qsmaskinit) {
1947                         if (!oldmask) { /* First online CPU for rcu_node. */
1948                                 if (!rnp->wait_blkd_tasks) /* Ever offline? */
1949                                         rcu_init_new_rnp(rnp);
1950                         } else if (rcu_preempt_has_tasks(rnp)) {
1951                                 rnp->wait_blkd_tasks = true; /* blocked tasks */
1952                         } else { /* Last offline CPU and can propagate. */
1953                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
1954                         }
1955                 }
1956
1957                 /*
1958                  * If all waited-on tasks from prior grace period are
1959                  * done, and if all this rcu_node structure's CPUs are
1960                  * still offline, propagate up the rcu_node tree and
1961                  * clear ->wait_blkd_tasks.  Otherwise, if one of this
1962                  * rcu_node structure's CPUs has since come back online,
1963                  * simply clear ->wait_blkd_tasks.
1964                  */
1965                 if (rnp->wait_blkd_tasks &&
1966                     (!rcu_preempt_has_tasks(rnp) || rnp->qsmaskinit)) {
1967                         rnp->wait_blkd_tasks = false;
1968                         if (!rnp->qsmaskinit)
1969                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
1970                 }
1971
1972                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1973                 spin_unlock(&rsp->ofl_lock);
1974         }
1975         rcu_gp_slow(rsp, gp_preinit_delay); /* Races with CPU hotplug. */
1976
1977         /*
1978          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1979          * structures for all currently online CPUs in breadth-first order,
1980          * starting from the root rcu_node structure, relying on the layout
1981          * of the tree within the rsp->node[] array.  Note that other CPUs
1982          * will access only the leaves of the hierarchy, thus seeing that no
1983          * grace period is in progress, at least until the corresponding
1984          * leaf node has been initialized.
1985          *
1986          * The grace period cannot complete until the initialization
1987          * process finishes, because this kthread handles both.
1988          */
1989         rsp->gp_state = RCU_GP_INIT;
1990         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1991                 rcu_gp_slow(rsp, gp_init_delay);
1992                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1993                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1994                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rsp, rnp);
1995                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1996                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq, rsp->gp_seq);
1997                 if (rnp == rdp->mynode)
1998                         (void)__note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1999                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
2000                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gp_seq,
2001                                             rnp->level, rnp->grplo,
2002                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
2003                 /* Quiescent states for tasks on any now-offline CPUs. */
2004                 mask = rnp->qsmask & ~rnp->qsmaskinitnext;
2005                 rnp->rcu_gp_init_mask = mask;
2006                 if ((mask || rnp->wait_blkd_tasks) && rcu_is_leaf_node(rnp))
2007                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2008                 else
2009                         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2010                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2011                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2012         }
2013
2014         return true;
2015 }
2016
2017 /*
2018  * Helper function for swait_event_idle() wakeup at force-quiescent-state
2019  * time.
2020  */
2021 static bool rcu_gp_fqs_check_wake(struct rcu_state *rsp, int *gfp)
2022 {
2023         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2024
2025         /* Someone like call_rcu() requested a force-quiescent-state scan. */
2026         *gfp = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
2027         if (*gfp & RCU_GP_FLAG_FQS)
2028                 return true;
2029
2030         /* The current grace period has completed. */
2031         if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
2032                 return true;
2033
2034         return false;
2035 }
2036
2037 /*
2038  * Do one round of quiescent-state forcing.
2039  */
2040 static void rcu_gp_fqs(struct rcu_state *rsp, bool first_time)
2041 {
2042         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2043
2044         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2045         rsp->n_force_qs++;
2046         if (first_time) {
2047                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
2048                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
2049         } else {
2050                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
2051                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
2052         }
2053         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
2054         if (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2055                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2056                 WRITE_ONCE(rsp->gp_flags,
2057                            READ_ONCE(rsp->gp_flags) & ~RCU_GP_FLAG_FQS);
2058                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2059         }
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Clean up after the old grace period.
2064  */
2065 static void rcu_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp)
2066 {
2067         unsigned long gp_duration;
2068         bool needgp = false;
2069         unsigned long new_gp_seq;
2070         struct rcu_data *rdp;
2071         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2072         struct swait_queue_head *sq;
2073
2074         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2075         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2076         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
2077         if (gp_duration > rsp->gp_max)
2078                 rsp->gp_max = gp_duration;
2079
2080         /*
2081          * We know the grace period is complete, but to everyone else
2082          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
2083          * that to everyone else it looks like there is nothing that
2084          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
2085          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
2086          * period as completed in all of the rcu_node structures.
2087          */
2088         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2089
2090         /*
2091          * Propagate new ->gp_seq value to rcu_node structures so that
2092          * other CPUs don't have to wait until the start of the next grace
2093          * period to process their callbacks.  This also avoids some nasty
2094          * RCU grace-period initialization races by forcing the end of
2095          * the current grace period to be completely recorded in all of
2096          * the rcu_node structures before the beginning of the next grace
2097          * period is recorded in any of the rcu_node structures.
2098          */
2099         new_gp_seq = rsp->gp_seq;
2100         rcu_seq_end(&new_gp_seq);
2101         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
2102                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2103                 if (WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)))
2104                         dump_blkd_tasks(rsp, rnp, 10);
2105                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
2106                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq, new_gp_seq);
2107                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2108                 if (rnp == rdp->mynode)
2109                         needgp = __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp) || needgp;
2110                 /* smp_mb() provided by prior unlock-lock pair. */
2111                 needgp = rcu_future_gp_cleanup(rsp, rnp) || needgp;
2112                 sq = rcu_nocb_gp_get(rnp);
2113                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2114                 rcu_nocb_gp_cleanup(sq);
2115                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2116                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2117                 rcu_gp_slow(rsp, gp_cleanup_delay);
2118         }
2119         rnp = rcu_get_root(rsp);
2120         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp); /* GP before rsp->gp_seq update. */
2121
2122         /* Declare grace period done. */
2123         rcu_seq_end(&rsp->gp_seq);
2124         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gp_seq, TPS("end"));
2125         rsp->gp_state = RCU_GP_IDLE;
2126         /* Check for GP requests since above loop. */
2127         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2128         if (!needgp && ULONG_CMP_LT(rnp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed)) {
2129                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, rnp->gp_seq_needed,
2130                                   TPS("CleanupMore"));
2131                 needgp = true;
2132         }
2133         /* Advance CBs to reduce false positives below. */
2134         if (!rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp) && needgp) {
2135                 WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, RCU_GP_FLAG_INIT);
2136                 rsp->gp_req_activity = jiffies;
2137                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2138                                        TPS("newreq"));
2139         } else {
2140                 WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, rsp->gp_flags & RCU_GP_FLAG_INIT);
2141         }
2142         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2143 }
2144
2145 /*
2146  * Body of kthread that handles grace periods.
2147  */
2148 static int __noreturn rcu_gp_kthread(void *arg)
2149 {
2150         bool first_gp_fqs;
2151         int gf;
2152         unsigned long j;
2153         int ret;
2154         struct rcu_state *rsp = arg;
2155         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2156
2157         rcu_bind_gp_kthread();
2158         for (;;) {
2159
2160                 /* Handle grace-period start. */
2161                 for (;;) {
2162                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2163                                                READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2164                                                TPS("reqwait"));
2165                         rsp->gp_state = RCU_GP_WAIT_GPS;
2166                         swait_event_idle(rsp->gp_wq, READ_ONCE(rsp->gp_flags) &
2167                                                      RCU_GP_FLAG_INIT);
2168                         rsp->gp_state = RCU_GP_DONE_GPS;
2169                         /* Locking provides needed memory barrier. */
2170                         if (rcu_gp_init(rsp))
2171                                 break;
2172                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
2173                         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2174                         WARN_ON(signal_pending(current));
2175                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2176                                                READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2177                                                TPS("reqwaitsig"));
2178                 }
2179
2180                 /* Handle quiescent-state forcing. */
2181                 first_gp_fqs = true;
2182                 j = jiffies_till_first_fqs;
2183                 if (j > HZ) {
2184                         j = HZ;
2185                         jiffies_till_first_fqs = HZ;
2186                 }
2187                 ret = 0;
2188                 for (;;) {
2189                         if (!ret) {
2190                                 rsp->jiffies_force_qs = jiffies + j;
2191                                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads,
2192                                            jiffies + 3 * j);
2193                         }
2194                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2195                                                READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2196                                                TPS("fqswait"));
2197                         rsp->gp_state = RCU_GP_WAIT_FQS;
2198                         ret = swait_event_idle_timeout(rsp->gp_wq,
2199                                         rcu_gp_fqs_check_wake(rsp, &gf), j);
2200                         rsp->gp_state = RCU_GP_DOING_FQS;
2201                         /* Locking provides needed memory barriers. */
2202                         /* If grace period done, leave loop. */
2203                         if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) &&
2204                             !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
2205                                 break;
2206                         /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
2207                         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_force_qs) ||
2208                             (gf & RCU_GP_FLAG_FQS)) {
2209                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2210                                                        READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2211                                                        TPS("fqsstart"));
2212                                 rcu_gp_fqs(rsp, first_gp_fqs);
2213                                 first_gp_fqs = false;
2214                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2215                                                        READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2216                                                        TPS("fqsend"));
2217                                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2218                                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2219                                 ret = 0; /* Force full wait till next FQS. */
2220                                 j = jiffies_till_next_fqs;
2221                                 if (j > HZ) {
2222                                         j = HZ;
2223                                         jiffies_till_next_fqs = HZ;
2224                                 } else if (j < 1) {
2225                                         j = 1;
2226                                         jiffies_till_next_fqs = 1;
2227                                 }
2228                         } else {
2229                                 /* Deal with stray signal. */
2230                                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2231                                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2232                                 WARN_ON(signal_pending(current));
2233                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2234                                                        READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2235                                                        TPS("fqswaitsig"));
2236                                 ret = 1; /* Keep old FQS timing. */
2237                                 j = jiffies;
2238                                 if (time_after(jiffies, rsp->jiffies_force_qs))
2239                                         j = 1;
2240                                 else
2241                                         j = rsp->jiffies_force_qs - j;
2242                         }
2243                 }
2244
2245                 /* Handle grace-period end. */
2246                 rsp->gp_state = RCU_GP_CLEANUP;
2247                 rcu_gp_cleanup(rsp);
2248                 rsp->gp_state = RCU_GP_CLEANED;
2249         }
2250 }
2251
2252 /*
2253  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state data
2254  * structure.  Invoke rcu_gp_kthread_wake() to awaken the grace-period
2255  * kthread if another grace period is required.  Whether we wake
2256  * the grace-period kthread or it awakens itself for the next round
2257  * of quiescent-state forcing, that kthread will clean up after the
2258  * just-completed grace period.  Note that the caller must hold rnp->lock,
2259  * which is released before return.
2260  */
2261 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
2262         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
2263 {
2264         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rcu_get_root(rsp));
2265         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
2266         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, READ_ONCE(rsp->gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
2267         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rcu_get_root(rsp), flags);
2268         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
2273  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
2274  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
2275  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be a
2276  * leaf rcu_node structure, though it often will be).  The gps parameter
2277  * is the grace-period snapshot, which means that the quiescent states
2278  * are valid only if rnp->gp_seq is equal to gps.  That structure's lock
2279  * must be held upon entry, and it is released before return.
2280  *
2281  * As a special case, if mask is zero, the bit-already-cleared check is
2282  * disabled.  This allows propagating quiescent state due to resumed tasks
2283  * during grace-period initialization.
2284  */
2285 static void
2286 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
2287                   struct rcu_node *rnp, unsigned long gps, unsigned long flags)
2288         __releases(rnp->lock)
2289 {
2290         unsigned long oldmask = 0;
2291         struct rcu_node *rnp_c;
2292
2293         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2294
2295         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
2296         for (;;) {
2297                 if ((!(rnp->qsmask & mask) && mask) || rnp->gp_seq != gps) {
2298
2299                         /*
2300                          * Our bit has already been cleared, or the
2301                          * relevant grace period is already over, so done.
2302                          */
2303                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2304                         return;
2305                 }
2306                 WARN_ON_ONCE(oldmask); /* Any child must be all zeroed! */
2307                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_leaf_node(rnp) &&
2308                              rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
2309                 rnp->qsmask &= ~mask;
2310                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gp_seq,
2311                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
2312                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
2313                                                  !!rnp->gp_tasks);
2314                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2315
2316                         /* Other bits still set at this level, so done. */
2317                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2318                         return;
2319                 }
2320                 rnp->completedqs = rnp->gp_seq;
2321                 mask = rnp->grpmask;
2322                 if (rnp->parent == NULL) {
2323
2324                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
2325
2326                         break;
2327                 }
2328                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2329                 rnp_c = rnp;
2330                 rnp = rnp->parent;
2331                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2332                 oldmask = rnp_c->qsmask;
2333         }
2334
2335         /*
2336          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
2337          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
2338          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
2339          */
2340         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
2341 }
2342
2343 /*
2344  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
2345  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
2346  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
2347  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
2348  * disabled.
2349  */
2350 static void __maybe_unused
2351 rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_state *rsp,
2352                           struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
2353         __releases(rnp->lock)
2354 {
2355         unsigned long gps;
2356         unsigned long mask;
2357         struct rcu_node *rnp_p;
2358
2359         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2360         if (WARN_ON_ONCE(rcu_state_p == &rcu_sched_state) ||
2361             WARN_ON_ONCE(rsp != rcu_state_p) ||
2362             WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) ||
2363             rnp->qsmask != 0) {
2364                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2365                 return;  /* Still need more quiescent states! */
2366         }
2367
2368         rnp->completedqs = rnp->gp_seq;
2369         rnp_p = rnp->parent;
2370         if (rnp_p == NULL) {
2371                 /*
2372                  * Only one rcu_node structure in the tree, so don't
2373                  * try to report up to its nonexistent parent!
2374                  */
2375                 rcu_report_qs_rsp(rsp, flags);
2376                 return;
2377         }
2378
2379         /* Report up the rest of the hierarchy, tracking current ->gp_seq. */
2380         gps = rnp->gp_seq;
2381         mask = rnp->grpmask;
2382         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);  /* irqs remain disabled. */
2383         raw_spin_lock_rcu_node(rnp_p);  /* irqs already disabled. */
2384         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp_p, gps, flags);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
2389  * structure.  This must be called from the specified CPU.
2390  */
2391 static void
2392 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2393 {
2394         unsigned long flags;
2395         unsigned long mask;
2396         bool needwake;
2397         struct rcu_node *rnp;
2398
2399         rnp = rdp->mynode;
2400         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2401         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm || rdp->gp_seq != rnp->gp_seq ||
2402             rdp->gpwrap) {
2403
2404                 /*
2405                  * The grace period in which this quiescent state was
2406                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
2407                  * We will instead need a new quiescent state that lies
2408                  * within the current grace period.
2409                  */
2410                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;   /* need qs for new gp. */
2411                 rdp->rcu_qs_ctr_snap = __this_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
2412                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2413                 return;
2414         }
2415         mask = rdp->grpmask;
2416         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
2417                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2418         } else {
2419                 rdp->core_needs_qs = false;
2420
2421                 /*
2422                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
2423                  * callbacks can be processed during the next GP.
2424                  */
2425                 needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
2426
2427                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2428                 /* ^^^ Released rnp->lock */
2429                 if (needwake)
2430                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2431         }
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
2436  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
2437  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
2438  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
2439  */
2440 static void
2441 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2442 {
2443         /* Check for grace-period ends and beginnings. */
2444         note_gp_changes(rsp, rdp);
2445
2446         /*
2447          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
2448          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
2449          */
2450         if (!rdp->core_needs_qs)
2451                 return;
2452
2453         /*
2454          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
2455          * period? If no, then exit and wait for the next call.
2456          */
2457         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm)
2458                 return;
2459
2460         /*
2461          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
2462          * judge of that).
2463          */
2464         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp);
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Trace the fact that this CPU is going offline.
2469  */
2470 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
2471 {
2472         RCU_TRACE(bool blkd;)
2473         RCU_TRACE(struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);)
2474         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;)
2475
2476         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
2477                 return;
2478
2479         RCU_TRACE(blkd = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);)
2480         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rnp->gp_seq,
2481                                blkd ? TPS("cpuofl") : TPS("cpuofl-bgp"));
2482 }
2483
2484 /*
2485  * All CPUs for the specified rcu_node structure have gone offline,
2486  * and all tasks that were preempted within an RCU read-side critical
2487  * section while running on one of those CPUs have since exited their RCU
2488  * read-side critical section.  Some other CPU is reporting this fact with
2489  * the specified rcu_node structure's ->lock held and interrupts disabled.
2490  * This function therefore goes up the tree of rcu_node structures,
2491  * clearing the corresponding bits in the ->qsmaskinit fields.  Note that
2492  * the leaf rcu_node structure's ->qsmaskinit field has already been
2493  * updated.
2494  *
2495  * This function does check that the specified rcu_node structure has
2496  * all CPUs offline and no blocked tasks, so it is OK to invoke it
2497  * prematurely.  That said, invoking it after the fact will cost you
2498  * a needless lock acquisition.  So once it has done its work, don't
2499  * invoke it again.
2500  */
2501 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
2502 {
2503         long mask;
2504         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
2505
2506         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_leaf);
2507         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU) ||
2508             WARN_ON_ONCE(rnp_leaf->qsmaskinit) ||
2509             WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_has_tasks(rnp_leaf)))
2510                 return;
2511         for (;;) {
2512                 mask = rnp->grpmask;
2513                 rnp = rnp->parent;
2514                 if (!rnp)
2515                         break;
2516                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
2517                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
2518                 /* Between grace periods, so better already be zero! */
2519                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
2520                 if (rnp->qsmaskinit) {
2521                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
2522                         /* irqs remain disabled. */
2523                         return;
2524                 }
2525                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
2526         }
2527 }
2528
2529 /*
2530  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
2531  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup.
2532  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no need for
2533  * explicit locking.
2534  */
2535 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2536 {
2537         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2538         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
2539
2540         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
2541                 return;
2542
2543         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
2544         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2545 }
2546
2547 /*
2548  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
2549  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
2550  */
2551 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2552 {
2553         unsigned long flags;
2554         struct rcu_head *rhp;
2555         struct rcu_cblist rcl = RCU_CBLIST_INITIALIZER(rcl);
2556         long bl, count;
2557
2558         /* If no callbacks are ready, just return. */
2559         if (!rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist)) {
2560                 trace_rcu_batch_start(rsp->name,
2561                                       rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
2562                                       rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), 0);
2563                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0,
2564                                     !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
2565                                     need_resched(), is_idle_task(current),
2566                                     rcu_is_callbacks_kthread());
2567                 return;
2568         }
2569
2570         /*
2571          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
2572          * races with call_rcu() from interrupt handlers.  Leave the
2573          * callback counts, as rcu_barrier() needs to be conservative.
2574          */
2575         local_irq_save(flags);
2576         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
2577         bl = rdp->blimit;
2578         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
2579                               rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), bl);
2580         rcu_segcblist_extract_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2581         local_irq_restore(flags);
2582
2583         /* Invoke callbacks. */
2584         rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl);
2585         for (; rhp; rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl)) {
2586                 debug_rcu_head_unqueue(rhp);
2587                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, rhp))
2588                         rcu_cblist_dequeued_lazy(&rcl);
2589                 /*
2590                  * Stop only if limit reached and CPU has something to do.
2591                  * Note: The rcl structure counts down from zero.
2592                  */
2593                 if (-rcl.len >= bl &&
2594                     (need_resched() ||
2595                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
2596                         break;
2597         }
2598
2599         local_irq_save(flags);
2600         count = -rcl.len;
2601         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!rcl.head, need_resched(),
2602                             is_idle_task(current), rcu_is_callbacks_kthread());
2603
2604         /* Update counts and requeue any remaining callbacks. */
2605         rcu_segcblist_insert_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2606         smp_mb(); /* List handling before counting for rcu_barrier(). */
2607         rcu_segcblist_insert_count(&rdp->cblist, &rcl);
2608
2609         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
2610         count = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2611         if (rdp->blimit == LONG_MAX && count <= qlowmark)
2612                 rdp->blimit = blimit;
2613
2614         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
2615         if (count == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
2616                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2617                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2618         } else if (count < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
2619                 rdp->qlen_last_fqs_check = count;
2620
2621         /*
2622          * The following usually indicates a double call_rcu().  To track
2623          * this down, try building with CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD=y.
2624          */
2625         WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist) != (count == 0));
2626
2627         local_irq_restore(flags);
2628
2629         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
2630         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
2631                 invoke_rcu_core();
2632 }
2633
2634 /*
2635  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
2636  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
2637  * Also schedule RCU core processing.
2638  *
2639  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
2640  * invoked from the scheduling-clock interrupt.
2641  */
2642 void rcu_check_callbacks(int user)
2643 {
2644         trace_rcu_utilization(TPS("Start scheduler-tick"));
2645         increment_cpu_stall_ticks();
2646         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
2647
2648                 /*
2649                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
2650                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
2651                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
2652                  * a quiescent state, so note it.
2653                  *
2654                  * No memory barrier is required here because both
2655                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
2656                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
2657                  * at least not while the corresponding CPU is online.
2658                  */
2659
2660                 rcu_sched_qs();
2661                 rcu_bh_qs();
2662                 rcu_note_voluntary_context_switch(current);
2663
2664         } else if (!in_softirq()) {
2665
2666                 /*
2667                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
2668                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
2669                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
2670                  * critical section, so note it.
2671                  */
2672
2673                 rcu_bh_qs();
2674         }
2675         rcu_preempt_check_callbacks();
2676         if (rcu_pending())
2677                 invoke_rcu_core();
2678
2679         trace_rcu_utilization(TPS("End scheduler-tick"));
2680 }
2681
2682 /*
2683  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
2684  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
2685  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
2686  *
2687  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
2688  */
2689 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *rsp))
2690 {
2691         int cpu;
2692         unsigned long flags;
2693         unsigned long mask;
2694         struct rcu_node *rnp;
2695
2696         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
2697                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2698                 mask = 0;
2699                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2700                 if (rnp->qsmask == 0) {
2701                         if (rcu_state_p == &rcu_sched_state ||
2702                             rsp != rcu_state_p ||
2703                             rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2704                                 /*
2705                                  * No point in scanning bits because they
2706                                  * are all zero.  But we might need to
2707                                  * priority-boost blocked readers.
2708                                  */
2709                                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);
2710                                 /* rcu_initiate_boost() releases rnp->lock */
2711                                 continue;
2712                         }
2713                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2714                         continue;
2715                 }
2716                 for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu) {
2717                         unsigned long bit = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
2718                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0) {
2719                                 if (f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
2720                                         mask |= bit;
2721                         }
2722                 }
2723                 if (mask != 0) {
2724                         /* Idle/offline CPUs, report (releases rnp->lock). */
2725                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2726                 } else {
2727                         /* Nothing to do here, so just drop the lock. */
2728                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2729                 }
2730         }
2731 }
2732
2733 /*
2734  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
2735  * CPUs are in dyntick-idle mode.
2736  */
2737 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp)
2738 {
2739         unsigned long flags;
2740         bool ret;
2741         struct rcu_node *rnp;
2742         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
2743
2744         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
2745         rnp = __this_cpu_read(rsp->rda->mynode);
2746         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
2747                 ret = (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
2748                       !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
2749                 if (rnp_old != NULL)
2750                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2751                 if (ret)
2752                         return;
2753                 rnp_old = rnp;
2754         }
2755         /* rnp_old == rcu_get_root(rsp), rnp == NULL. */
2756
2757         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
2758         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp_old, flags);
2759         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2760         if (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2761                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2762                 return;  /* Someone beat us to it. */
2763         }
2764         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, READ_ONCE(rsp->gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
2765         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2766         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2767 }
2768
2769 /*
2770  * This function checks for grace-period requests that fail to motivate
2771  * RCU to come out of its idle mode.
2772  */
2773 static void
2774 rcu_check_gp_start_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
2775                          struct rcu_data *rdp)
2776 {
2777         const unsigned long gpssdelay = rcu_jiffies_till_stall_check() * HZ;
2778         unsigned long flags;
2779         unsigned long j;
2780         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
2781         static atomic_t warned = ATOMIC_INIT(0);
2782
2783         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU) || rcu_gp_in_progress(rsp) ||
2784             ULONG_CMP_GE(rnp_root->gp_seq, rnp_root->gp_seq_needed))
2785                 return;
2786         j = jiffies; /* Expensive access, and in common case don't get here. */
2787         if (time_before(j, READ_ONCE(rsp->gp_req_activity) + gpssdelay) ||
2788             time_before(j, READ_ONCE(rsp->gp_activity) + gpssdelay) ||
2789             atomic_read(&warned))
2790                 return;
2791
2792         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2793         j = jiffies;
2794         if (rcu_gp_in_progress(rsp) ||
2795             ULONG_CMP_GE(rnp_root->gp_seq, rnp_root->gp_seq_needed) ||
2796             time_before(j, READ_ONCE(rsp->gp_req_activity) + gpssdelay) ||
2797             time_before(j, READ_ONCE(rsp->gp_activity) + gpssdelay) ||
2798             atomic_read(&warned)) {
2799                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2800                 return;
2801         }
2802         /* Hold onto the leaf lock to make others see warned==1. */
2803
2804         if (rnp_root != rnp)
2805                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp_root); /* irqs already disabled. */
2806         j = jiffies;
2807         if (rcu_gp_in_progress(rsp) ||
2808             ULONG_CMP_GE(rnp_root->gp_seq, rnp_root->gp_seq_needed) ||
2809             time_before(j, rsp->gp_req_activity + gpssdelay) ||
2810             time_before(j, rsp->gp_activity + gpssdelay) ||
2811             atomic_xchg(&warned, 1)) {
2812                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp_root); /* irqs remain disabled. */
2813                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2814                 return;
2815         }
2816         pr_alert("%s: g%ld->%ld gar:%lu ga:%lu f%#x gs:%d %s->state:%#lx\n",
2817                  __func__, (long)READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2818                  (long)READ_ONCE(rnp_root->gp_seq_needed),
2819                  j - rsp->gp_req_activity, j - rsp->gp_activity,
2820                  rsp->gp_flags, rsp->gp_state, rsp->name,
2821                  rsp->gp_kthread ? rsp->gp_kthread->state : 0x1ffffL);
2822         WARN_ON(1);
2823         if (rnp_root != rnp)
2824                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp_root);
2825         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
2830  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
2831  * whom the rdp belongs.
2832  */
2833 static void
2834 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp)
2835 {
2836         unsigned long flags;
2837         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
2838         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2839
2840         WARN_ON_ONCE(!rdp->beenonline);
2841
2842         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
2843         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
2844
2845         /* No grace period and unregistered callbacks? */
2846         if (!rcu_gp_in_progress(rsp) &&
2847             rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist)) {
2848                 local_irq_save(flags);
2849                 if (!rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
2850                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rsp, rnp, rdp);
2851                 local_irq_restore(flags);
2852         }
2853
2854         rcu_check_gp_start_stall(rsp, rnp, rdp);
2855
2856         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
2857         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
2858                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
2859
2860         /* Do any needed deferred wakeups of rcuo kthreads. */
2861         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
2862 }
2863
2864 /*
2865  * Do RCU core processing for the current CPU.
2866  */
2867 static __latent_entropy void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
2868 {
2869         struct rcu_state *rsp;
2870
2871         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2872                 return;
2873         trace_rcu_utilization(TPS("Start RCU core"));
2874         for_each_rcu_flavor(rsp)
2875                 __rcu_process_callbacks(rsp);
2876         trace_rcu_utilization(TPS("End RCU core"));
2877 }
2878
2879 /*
2880  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
2881  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
2882  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
2883  * are running on the current CPU with softirqs disabled, the
2884  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
2885  */
2886 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2887 {
2888         if (unlikely(!READ_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
2889                 return;
2890         if (likely(!rsp->boost)) {
2891                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
2892                 return;
2893         }
2894         invoke_rcu_callbacks_kthread();
2895 }
2896
2897 static void invoke_rcu_core(void)
2898 {
2899         if (cpu_online(smp_processor_id()))
2900                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2905  */
2906 static void __call_rcu_core(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp,
2907                             struct rcu_head *head, unsigned long flags)
2908 {
2909         /*
2910          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2911          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2912          */
2913         if (!rcu_is_watching())
2914                 invoke_rcu_core();
2915
2916         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2917         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2918                 return;
2919
2920         /*
2921          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2922          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
2923          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2924          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2925          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2926          */
2927         if (unlikely(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >
2928                      rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2929
2930                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2931                 note_gp_changes(rsp, rdp);
2932
2933                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2934                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2935                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rsp, rdp->mynode, rdp);
2936                 } else {
2937                         /* Give the grace period a kick. */
2938                         rdp->blimit = LONG_MAX;
2939                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
2940                             rcu_segcblist_first_pend_cb(&rdp->cblist) != head)
2941                                 force_quiescent_state(rsp);
2942                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2943                         rdp->qlen_last_fqs_check = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2944                 }
2945         }
2946 }
2947
2948 /*
2949  * RCU callback function to leak a callback.
2950  */
2951 static void rcu_leak_callback(struct rcu_head *rhp)
2952 {
2953 }
2954
2955 /*
2956  * Helper function for call_rcu() and friends.  The cpu argument will
2957  * normally be -1, indicating "currently running CPU".  It may specify
2958  * a CPU only if that CPU is a no-CBs CPU.  Currently, only _rcu_barrier()
2959  * is expected to specify a CPU.
2960  */
2961 static void
2962 __call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func,
2963            struct rcu_state *rsp, int cpu, bool lazy)
2964 {
2965         unsigned long flags;
2966         struct rcu_data *rdp;
2967
2968         /* Misaligned rcu_head! */
2969         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & (sizeof(void *) - 1));
2970
2971         if (debug_rcu_head_queue(head)) {
2972                 /*
2973                  * Probable double call_rcu(), so leak the callback.
2974                  * Use rcu:rcu_callback trace event to find the previous
2975                  * time callback was passed to __call_rcu().
2976                  */
2977                 WARN_ONCE(1, "__call_rcu(): Double-freed CB %p->%pF()!!!\n",
2978                           head, head->func);
2979                 WRITE_ONCE(head->func, rcu_leak_callback);
2980                 return;
2981         }
2982         head->func = func;
2983         head->next = NULL;
2984         local_irq_save(flags);
2985         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2986
2987         /* Add the callback to our list. */
2988         if (unlikely(!rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist)) || cpu != -1) {
2989                 int offline;
2990
2991                 if (cpu != -1)
2992                         rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2993                 if (likely(rdp->mynode)) {
2994                         /* Post-boot, so this should be for a no-CBs CPU. */
2995                         offline = !__call_rcu_nocb(rdp, head, lazy, flags);
2996                         WARN_ON_ONCE(offline);
2997                         /* Offline CPU, _call_rcu() illegal, leak callback.  */
2998                         local_irq_restore(flags);
2999                         return;
3000                 }
3001                 /*
3002                  * Very early boot, before rcu_init().  Initialize if needed
3003                  * and then drop through to queue the callback.
3004                  */
3005                 BUG_ON(cpu != -1);
3006                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_watching());
3007                 if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
3008                         rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);
3009         }
3010         rcu_segcblist_enqueue(&rdp->cblist, head, lazy);
3011         if (!lazy)
3012                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
3013
3014         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
3015                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
3016                                          rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
3017                                          rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
3018         else
3019                 trace_rcu_callback(rsp->name, head,
3020                                    rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
3021                                    rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
3022
3023         /* Go handle any RCU core processing required. */
3024         __call_rcu_core(rsp, rdp, head, flags);
3025         local_irq_restore(flags);
3026 }
3027
3028 /**
3029  * call_rcu_sched() - Queue an RCU for invocation after sched grace period.
3030  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
3031  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
3032  *
3033  * The callback function will be invoked some time after a full grace
3034  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
3035  * read-side critical sections have completed. call_rcu_sched() assumes
3036  * that the read-side critical sections end on enabling of preemption
3037  * or on voluntary preemption.
3038  * RCU read-side critical sections are delimited by:
3039  *
3040  * - rcu_read_lock_sched() and rcu_read_unlock_sched(), OR
3041  * - anything that disables preemption.
3042  *
3043  *  These may be nested.
3044  *
3045  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
3046  * memory ordering guarantees.
3047  */
3048 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
3049 {
3050         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 0);
3051 }
3052 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
3053
3054 /**
3055  * call_rcu_bh() - Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
3056  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
3057  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
3058  *
3059  * The callback function will be invoked some time after a full grace
3060  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
3061  * read-side critical sections have completed. call_rcu_bh() assumes
3062  * that the read-side critical sections end on completion of a softirq
3063  * handler. This means that read-side critical sections in process
3064  * context must not be interrupted by softirqs. This interface is to be
3065  * used when most of the read-side critical sections are in softirq context.
3066  * RCU read-side critical sections are delimited by:
3067  *
3068  * - rcu_read_lock() and  rcu_read_unlock(), if in interrupt context, OR
3069  * - rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(), if in process context.
3070  *
3071  * These may be nested.
3072  *
3073  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
3074  * memory ordering guarantees.
3075  */
3076 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
3077 {
3078         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, -1, 0);
3079 }
3080 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
3081
3082 /*
3083  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
3084  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
3085  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
3086  * callbacks in the list of pending callbacks. Until then, this
3087  * function may only be called from __kfree_rcu().
3088  */
3089 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
3090                     rcu_callback_t func)
3091 {
3092         __call_rcu(head, func, rcu_state_p, -1, 1);
3093 }
3094 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
3095
3096 /*
3097  * Because a context switch is a grace period for RCU-sched and RCU-bh,
3098  * any blocking grace-period wait automatically implies a grace period
3099  * if there is only one CPU online at any point time during execution
3100  * of either synchronize_sched() or synchronize_rcu_bh().  It is OK to
3101  * occasionally incorrectly indicate that there are multiple CPUs online
3102  * when there was in fact only one the whole time, as this just adds
3103  * some overhead: RCU still operates correctly.
3104  */
3105 static int rcu_blocking_is_gp(void)
3106 {
3107         int ret;
3108
3109         might_sleep();  /* Check for RCU read-side critical section. */
3110         preempt_disable();
3111         ret = num_online_cpus() <= 1;
3112         preempt_enable();
3113         return ret;
3114 }
3115
3116 /**
3117  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
3118  *
3119  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
3120  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
3121  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
3122  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
3123  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
3124  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
3125  * rcu_read_lock_sched().
3126  *
3127  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
3128  * non-threaded hardware-interrupt handlers, in progress on entry will
3129  * have completed before this primitive returns.  However, this does not
3130  * guarantee that softirq handlers will have completed, since in some
3131  * kernels, these handlers can run in process context, and can block.
3132  *
3133  * Note that this guarantee implies further memory-ordering guarantees.
3134  * On systems with more than one CPU, when synchronize_sched() returns,
3135  * each CPU is guaranteed to have executed a full memory barrier since the
3136  * end of its last RCU-sched read-side critical section whose beginning
3137  * preceded the call to synchronize_sched().  In addition, each CPU having
3138  * an RCU read-side critical section that extends beyond the return from
3139  * synchronize_sched() is guaranteed to have executed a full memory barrier
3140  * after the beginning of synchronize_sched() and before the beginning of
3141  * that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees include
3142  * CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as well as CPUs
3143  * that are executing in the kernel.
3144  *
3145  * Furthermore, if CPU A invoked synchronize_sched(), which returned
3146  * to its caller on CPU B, then both CPU A and CPU B are guaranteed
3147  * to have executed a full memory barrier during the execution of
3148  * synchronize_sched() -- even if CPU A and CPU B are the same CPU (but
3149  * again only if the system has more than one CPU).
3150  */
3151 void synchronize_sched(void)
3152 {
3153         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
3154                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
3155                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
3156                          "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
3157         if (rcu_blocking_is_gp())
3158                 return;
3159         if (rcu_gp_is_expedited())
3160                 synchronize_sched_expedited();
3161         else
3162                 wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
3163 }
3164 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
3165
3166 /**
3167  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
3168  *
3169  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
3170  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
3171  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
3172  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
3173  * and may be nested.
3174  *
3175  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
3176  * on memory ordering guarantees.
3177  */
3178 void synchronize_rcu_bh(void)
3179 {
3180         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
3181                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
3182                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
3183                          "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
3184         if (rcu_blocking_is_gp())
3185                 return;
3186         if (rcu_gp_is_expedited())
3187                 synchronize_rcu_bh_expedited();
3188         else
3189                 wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
3190 }
3191 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
3192
3193 /**
3194  * get_state_synchronize_rcu - Snapshot current RCU state
3195  *
3196  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_rcu()
3197  * to determine whether or not a full grace period has elapsed in the
3198  * meantime.
3199  */
3200 unsigned long get_state_synchronize_rcu(void)
3201 {
3202         /*
3203          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3204          * before the load from ->gp_seq.
3205          */
3206         smp_mb();  /* ^^^ */
3207         return rcu_seq_snap(&rcu_state_p->gp_seq);
3208 }
3209 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_rcu);
3210
3211 /**
3212  * cond_synchronize_rcu - Conditionally wait for an RCU grace period
3213  *
3214  * @oldstate: return value from earlier call to get_state_synchronize_rcu()
3215  *
3216  * If a full RCU grace period has elapsed since the earlier call to
3217  * get_state_synchronize_rcu(), just return.  Otherwise, invoke
3218  * synchronize_rcu() to wait for a full grace period.
3219  *
3220  * Yes, this function does not take counter wrap into account.  But
3221  * counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3222  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3223  * so waiting for one additional grace period should be just fine.
3224  */
3225 void cond_synchronize_rcu(unsigned long oldstate)
3226 {
3227         if (!rcu_seq_done(&rcu_state_p->gp_seq, oldstate))
3228                 synchronize_rcu();
3229         else
3230                 smp_mb(); /* Ensure GP ends before subsequent accesses. */
3231 }
3232 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_rcu);
3233
3234 /**
3235  * get_state_synchronize_sched - Snapshot current RCU-sched state
3236  *
3237  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_sched()
3238  * to determine whether or not a full grace period has elapsed in the
3239  * meantime.
3240  */
3241 unsigned long get_state_synchronize_sched(void)
3242 {
3243         /*
3244          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3245          * before the load from ->gp_seq.
3246          */
3247         smp_mb();  /* ^^^ */
3248         return rcu_seq_snap(&rcu_sched_state.gp_seq);
3249 }
3250 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_sched);
3251
3252 /**
3253  * cond_synchronize_sched - Conditionally wait for an RCU-sched grace period
3254  *
3255  * @oldstate: return value from earlier call to get_state_synchronize_sched()
3256  *
3257  * If a full RCU-sched grace period has elapsed since the earlier call to
3258  * get_state_synchronize_sched(), just return.  Otherwise, invoke
3259  * synchronize_sched() to wait for a full grace period.
3260  *
3261  * Yes, this function does not take counter wrap into account.  But
3262  * counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3263  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3264  * so waiting for one additional grace period should be just fine.
3265  */
3266 void cond_synchronize_sched(unsigned long oldstate)
3267 {
3268         if (!rcu_seq_done(&rcu_sched_state.gp_seq, oldstate))
3269                 synchronize_sched();
3270         else
3271                 smp_mb(); /* Ensure GP ends before subsequent accesses. */
3272 }
3273 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_sched);
3274
3275 /*
3276  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
3277  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
3278  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
3279  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
3280  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
3281  */
3282 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
3283 {
3284         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
3285
3286         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
3287         check_cpu_stall(rsp, rdp);
3288
3289         /* Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU? */
3290         if (rcu_nohz_full_cpu(rsp))
3291                 return 0;
3292
3293         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
3294         if (rdp->core_needs_qs && !rdp->cpu_no_qs.b.norm)
3295                 return 1;
3296
3297         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
3298         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
3299                 return 1;
3300
3301         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
3302         if (!rcu_gp_in_progress(rsp) &&
3303             rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist) &&
3304             !rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
3305                 return 1;
3306
3307         /* Have RCU grace period completed or started?  */
3308         if (rcu_seq_current(&rnp->gp_seq) != rdp->gp_seq ||
3309             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) /* outside lock */
3310                 return 1;
3311
3312         /* Does this CPU need a deferred NOCB wakeup? */
3313         if (rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
3314                 return 1;
3315
3316         /* nothing to do */
3317         return 0;
3318 }
3319
3320 /*
3321  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
3322  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
3323  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
3324  */
3325 static int rcu_pending(void)
3326 {
3327         struct rcu_state *rsp;
3328
3329         for_each_rcu_flavor(rsp)
3330                 if (__rcu_pending(rsp, this_cpu_ptr(rsp->rda)))
3331                         return 1;
3332         return 0;
3333 }
3334
3335 /*
3336  * Return true if the specified CPU has any callback.  If all_lazy is
3337  * non-NULL, store an indication of whether all callbacks are lazy.
3338  * (If there are no callbacks, all of them are deemed to be lazy.)
3339  */
3340 static bool rcu_cpu_has_callbacks(bool *all_lazy)
3341 {
3342         bool al = true;
3343         bool hc = false;
3344         struct rcu_data *rdp;
3345         struct rcu_state *rsp;
3346
3347         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3348                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
3349                 if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
3350                         continue;
3351                 hc = true;
3352                 if (rcu_segcblist_n_nonlazy_cbs(&rdp->cblist) || !all_lazy) {
3353                         al = false;
3354                         break;
3355                 }
3356         }
3357         if (all_lazy)
3358                 *all_lazy = al;
3359         return hc;
3360 }
3361
3362 /*
3363  * Helper function for _rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
3364  * the compiler is expected to optimize this away.
3365  */
3366 static void _rcu_barrier_trace(struct rcu_state *rsp, const char *s,
3367                                int cpu, unsigned long done)
3368 {
3369         trace_rcu_barrier(rsp->name, s, cpu,
3370                           atomic_read(&rsp->barrier_cpu_count), done);
3371 }
3372
3373 /*
3374  * RCU callback function for _rcu_barrier().  If we are last, wake
3375  * up the task executing _rcu_barrier().
3376  */
3377 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
3378 {
3379         struct rcu_data *rdp = container_of(rhp, struct rcu_data, barrier_head);
3380         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
3381
3382         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count)) {
3383                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("LastCB"), -1,
3384                                    rsp->barrier_sequence);
3385                 complete(&rsp->barrier_completion);
3386         } else {
3387                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("CB"), -1, rsp->barrier_sequence);
3388         }
3389 }
3390
3391 /*
3392  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
3393  */
3394 static void rcu_barrier_func(void *type)
3395 {
3396         struct rcu_state *rsp = type;
3397         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
3398
3399         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("IRQ"), -1, rsp->barrier_sequence);
3400         rdp->barrier_head.func = rcu_barrier_callback;
3401         debug_rcu_head_queue(&rdp->barrier_head);
3402         if (rcu_segcblist_entrain(&rdp->cblist, &rdp->barrier_head, 0)) {
3403                 atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
3404         } else {
3405                 debug_rcu_head_unqueue(&rdp->barrier_head);
3406                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("IRQNQ"), -1,
3407                                    rsp->barrier_sequence);
3408         }
3409 }
3410
3411 /*
3412  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
3413  * RCU callbacks of the specified type to complete.
3414  */
3415 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp)
3416 {
3417         int cpu;
3418         struct rcu_data *rdp;
3419         unsigned long s = rcu_seq_snap(&rsp->barrier_sequence);
3420
3421         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("Begin"), -1, s);
3422
3423         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
3424         mutex_lock(&rsp->barrier_mutex);
3425
3426         /* Did someone else do our work for us? */
3427         if (rcu_seq_done(&rsp->barrier_sequence, s)) {
3428                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("EarlyExit"), -1,
3429                                    rsp->barrier_sequence);
3430                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
3431                 mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
3432                 return;
3433         }
3434
3435         /* Mark the start of the barrier operation. */
3436         rcu_seq_start(&rsp->barrier_sequence);
3437         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("Inc1"), -1, rsp->barrier_sequence);
3438
3439         /*
3440          * Initialize the count to one rather than to zero in order to
3441          * avoid a too-soon return to zero in case of a short grace period
3442          * (or preemption of this task).  Exclude CPU-hotplug operations
3443          * to ensure that no offline CPU has callbacks queued.
3444          */
3445         init_completion(&rsp->barrier_completion);
3446         atomic_set(&rsp->barrier_cpu_count, 1);
3447         get_online_cpus();
3448
3449         /*
3450          * Force each CPU with callbacks to register a new callback.
3451          * When that callback is invoked, we will know that all of the
3452          * corresponding CPU's preceding callbacks have been invoked.
3453          */
3454         for_each_possible_cpu(cpu) {
3455                 if (!cpu_online(cpu) && !rcu_is_nocb_cpu(cpu))
3456                         continue;
3457                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3458                 if (rcu_is_nocb_cpu(cpu)) {
3459                         if (!rcu_nocb_cpu_needs_barrier(rsp, cpu)) {
3460                                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("OfflineNoCB"), cpu,
3461                                                    rsp->barrier_sequence);
3462                         } else {
3463                                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("OnlineNoCB"), cpu,
3464                                                    rsp->barrier_sequence);
3465                                 smp_mb__before_atomic();
3466                                 atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
3467                                 __call_rcu(&rdp->barrier_head,
3468                                            rcu_barrier_callback, rsp, cpu, 0);
3469                         }
3470                 } else if (rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist)) {
3471                         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("OnlineQ"), cpu,
3472                                            rsp->barrier_sequence);
3473                         smp_call_function_single(cpu, rcu_barrier_func, rsp, 1);
3474                 } else {
3475                         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("OnlineNQ"), cpu,
3476                                            rsp->barrier_sequence);
3477                 }
3478         }
3479         put_online_cpus();
3480
3481         /*
3482          * Now that we have an rcu_barrier_callback() callback on each
3483          * CPU, and thus each counted, remove the initial count.
3484          */
3485         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count))
3486                 complete(&rsp->barrier_completion);
3487
3488         /* Wait for all rcu_barrier_callback() callbacks to be invoked. */
3489         wait_for_completion(&rsp->barrier_completion);
3490
3491         /* Mark the end of the barrier operation. */
3492         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("Inc2"), -1, rsp->barrier_sequence);
3493         rcu_seq_end(&rsp->barrier_sequence);
3494
3495         /* Other rcu_barrier() invocations can now safely proceed. */
3496         mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
3497 }
3498
3499 /**
3500  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
3501  */
3502 void rcu_barrier_bh(void)
3503 {
3504         _rcu_barrier(&rcu_bh_state);
3505 }
3506 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
3507
3508 /**
3509  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
3510  */
3511 void rcu_barrier_sched(void)
3512 {
3513         _rcu_barrier(&rcu_sched_state);
3514 }
3515 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
3516
3517 /*
3518  * Propagate ->qsinitmask bits up the rcu_node tree to account for the
3519  * first CPU in a given leaf rcu_node structure coming online.  The caller
3520  * must hold the corresponding leaf rcu_node ->lock with interrrupts
3521  * disabled.
3522  */
3523 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
3524 {
3525         long mask;
3526         long oldmask;
3527         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
3528
3529         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_leaf);
3530         WARN_ON_ONCE(rnp->wait_blkd_tasks);
3531         for (;;) {
3532                 mask = rnp->grpmask;
3533                 rnp = rnp->parent;
3534                 if (rnp == NULL)
3535                         return;
3536                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* Interrupts already disabled. */
3537                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
3538                 rnp->qsmaskinit |= mask;
3539                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* Interrupts remain disabled. */
3540                 if (oldmask)
3541                         return;
3542         }
3543 }
3544
3545 /*
3546  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
3547  */
3548 static void __init
3549 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3550 {
3551         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3552
3553         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3554         rdp->grpmask = leaf_node_cpu_bit(rdp->mynode, cpu);
3555         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
3556         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->dynticks_nesting != 1);
3557         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_in_eqs(rcu_dynticks_snap(rdp->dynticks)));
3558         rdp->rcu_ofl_gp_seq = rsp->gp_seq;
3559         rdp->rcu_ofl_gp_flags = RCU_GP_CLEANED;
3560         rdp->rcu_onl_gp_seq = rsp->gp_seq;
3561         rdp->rcu_onl_gp_flags = RCU_GP_CLEANED;
3562         rdp->cpu = cpu;
3563         rdp->rsp = rsp;
3564         rcu_boot_init_nocb_percpu_data(rdp);
3565 }
3566
3567 /*
3568  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
3569  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we can
3570  * accept some slop in the rsp->gp_seq access due to the fact that this
3571  * CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
3572  */
3573 static void
3574 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3575 {
3576         unsigned long flags;
3577         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3578         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
3579
3580         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3581         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3582         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
3583         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
3584         rdp->blimit = blimit;
3585         if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist) && /* No early-boot CBs? */
3586             !init_nocb_callback_list(rdp))
3587                 rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);  /* Re-enable callbacks. */
3588         rdp->dynticks->dynticks_nesting = 1;    /* CPU not up, no tearing. */
3589         rcu_dynticks_eqs_online();
3590         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);          /* irqs remain disabled. */
3591
3592         /*
3593          * Add CPU to leaf rcu_node pending-online bitmask.  Any needed
3594          * propagation up the rcu_node tree will happen at the beginning
3595          * of the next grace period.
3596          */
3597         rnp = rdp->mynode;
3598         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);            /* irqs already disabled. */
3599         rdp->beenonline = true;  /* We have now been online. */
3600         rdp->gp_seq = rnp->gp_seq;
3601         rdp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq;
3602         rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;
3603         rdp->rcu_qs_ctr_snap = per_cpu(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr, cpu);
3604         rdp->core_needs_qs = false;
3605         rdp->rcu_iw_pending = false;
3606         rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq - 1;
3607         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gp_seq, TPS("cpuonl"));
3608         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3609 }
3610
3611 /*
3612  * Invoked early in the CPU-online process, when pretty much all
3613  * services are available.  The incoming CPU is not present.
3614  */
3615 int rcutree_prepare_cpu(unsigned int cpu)
3616 {
3617         struct rcu_state *rsp;
3618
3619         for_each_rcu_flavor(rsp)
3620                 rcu_init_percpu_data(cpu, rsp);
3621
3622         rcu_prepare_kthreads(cpu);
3623         rcu_spawn_all_nocb_kthreads(cpu);
3624
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 /*
3629  * Update RCU priority boot kthread affinity for CPU-hotplug changes.
3630  */
3631 static void rcutree_affinity_setting(unsigned int cpu, int outgoing)
3632 {
3633         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
3634
3635         rcu_boost_kthread_setaffinity(rdp->mynode, outgoing);
3636 }
3637
3638 /*
3639  * Near the end of the CPU-online process.  Pretty much all services
3640  * enabled, and the CPU is now very much alive.
3641  */
3642 int rcutree_online_cpu(unsigned int cpu)
3643 {
3644         unsigned long flags;
3645         struct rcu_data *rdp;
3646         struct rcu_node *rnp;
3647         struct rcu_state *rsp;
3648
3649         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3650                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3651                 rnp = rdp->mynode;
3652                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3653                 rnp->ffmask |= rdp->grpmask;
3654                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3655         }
3656         if (IS_ENABLED(CONFIG_TREE_SRCU))
3657                 srcu_online_cpu(cpu);
3658         if (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
3659                 return 0; /* Too early in boot for scheduler work. */
3660         sync_sched_exp_online_cleanup(cpu);
3661         rcutree_affinity_setting(cpu, -1);
3662         return 0;
3663 }
3664
3665 /*
3666  * Near the beginning of the process.  The CPU is still very much alive
3667  * with pretty much all services enabled.
3668  */
3669 int rcutree_offline_cpu(unsigned int cpu)
3670 {
3671         unsigned long flags;
3672         struct rcu_data *rdp;
3673         struct rcu_node *rnp;
3674         struct rcu_state *rsp;
3675
3676         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3677                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3678                 rnp = rdp->mynode;
3679                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3680                 rnp->ffmask &= ~rdp->grpmask;
3681                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3682         }
3683
3684         rcutree_affinity_setting(cpu, cpu);
3685         if (IS_ENABLED(CONFIG_TREE_SRCU))
3686                 srcu_offline_cpu(cpu);
3687         return 0;
3688 }
3689
3690 /*
3691  * Near the end of the offline process.  We do only tracing here.
3692  */
3693 int rcutree_dying_cpu(unsigned int cpu)
3694 {
3695         struct rcu_state *rsp;
3696
3697         for_each_rcu_flavor(rsp)
3698                 rcu_cleanup_dying_cpu(rsp);
3699         return 0;
3700 }
3701
3702 /*
3703  * The outgoing CPU is gone and we are running elsewhere.
3704  */
3705 int rcutree_dead_cpu(unsigned int cpu)
3706 {
3707         struct rcu_state *rsp;
3708
3709         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3710                 rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, rsp);
3711                 do_nocb_deferred_wakeup(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu));
3712         }
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_started);
3717
3718 /*
3719  * Mark the specified CPU as being online so that subsequent grace periods
3720  * (both expedited and normal) will wait on it.  Note that this means that
3721  * incoming CPUs are not allowed to use RCU read-side critical sections
3722  * until this function is called.  Failing to observe this restriction
3723  * will result in lockdep splats.
3724  *
3725  * Note that this function is special in that it is invoked directly
3726  * from the incoming CPU rather than from the cpuhp_step mechanism.
3727  * This is because this function must be invoked at a precise location.
3728  */
3729 void rcu_cpu_starting(unsigned int cpu)
3730 {
3731         unsigned long flags;
3732         unsigned long mask;
3733         int nbits;
3734         unsigned long oldmask;
3735         struct rcu_data *rdp;
3736         struct rcu_node *rnp;
3737         struct rcu_state *rsp;
3738
3739         if (per_cpu(rcu_cpu_started, cpu))
3740                 return;
3741
3742         per_cpu(rcu_cpu_started, cpu) = 1;
3743
3744         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3745                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3746                 rnp = rdp->mynode;
3747                 mask = rdp->grpmask;
3748                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3749                 rnp->qsmaskinitnext |= mask;
3750                 oldmask = rnp->expmaskinitnext;
3751                 rnp->expmaskinitnext |= mask;
3752                 oldmask ^= rnp->expmaskinitnext;
3753                 nbits = bitmap_weight(&oldmask, BITS_PER_LONG);
3754                 /* Allow lockless access for expedited grace periods. */
3755                 smp_store_release(&rsp->ncpus, rsp->ncpus + nbits); /* ^^^ */
3756                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp); /* Offline-induced counter wrap? */
3757                 rdp->rcu_onl_gp_seq = READ_ONCE(rsp->gp_seq);
3758                 rdp->rcu_onl_gp_flags = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
3759                 if (rnp->qsmask & mask) { /* RCU waiting on incoming CPU? */
3760                         /* Report QS -after- changing ->qsmaskinitnext! */
3761                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
3762                 } else {
3763                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3764                 }
3765         }
3766         smp_mb(); /* Ensure RCU read-side usage follows above initialization. */
3767 }
3768
3769 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3770 /*
3771  * The CPU is exiting the idle loop into the arch_cpu_idle_dead()
3772  * function.  We now remove it from the rcu_node tree's ->qsmaskinitnext
3773  * bit masks.
3774  */
3775 static void rcu_cleanup_dying_idle_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3776 {
3777         unsigned long flags;
3778         unsigned long mask;
3779         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3780         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
3781
3782         /* Remove outgoing CPU from mask in the leaf rcu_node structure. */
3783         mask = rdp->grpmask;
3784         spin_lock(&rsp->ofl_lock);
3785         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags); /* Enforce GP memory-order guarantee. */
3786         rdp->rcu_ofl_gp_seq = READ_ONCE(rsp->gp_seq);
3787         rdp->rcu_ofl_gp_flags = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
3788         if (rnp->qsmask & mask) { /* RCU waiting on outgoing CPU? */
3789                 /* Report quiescent state -before- changing ->qsmaskinitnext! */
3790                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
3791                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3792         }
3793         rnp->qsmaskinitnext &= ~mask;
3794         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3795         spin_unlock(&rsp->ofl_lock);
3796 }
3797
3798 /*
3799  * The outgoing function has no further need of RCU, so remove it from
3800  * the list of CPUs that RCU must track.
3801  *
3802  * Note that this function is special in that it is invoked directly
3803  * from the outgoing CPU rather than from the cpuhp_step mechanism.
3804  * This is because this function must be invoked at a precise location.
3805  */
3806 void rcu_report_dead(unsigned int cpu)
3807 {
3808         struct rcu_state *rsp;
3809
3810         /* QS for any half-done expedited RCU-sched GP. */
3811         preempt_disable();
3812         rcu_report_exp_rdp(&rcu_sched_state,
3813                            this_cpu_ptr(rcu_sched_state.rda), true);
3814         preempt_enable();
3815         for_each_rcu_flavor(rsp)
3816                 rcu_cleanup_dying_idle_cpu(cpu, rsp);
3817
3818         per_cpu(rcu_cpu_started, cpu) = 0;
3819 }
3820
3821 /* Migrate the dead CPU's callbacks to the current CPU. */
3822 static void rcu_migrate_callbacks(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3823 {
3824         unsigned long flags;
3825         struct rcu_data *my_rdp;
3826         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3827         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rdp->rsp);
3828         bool needwake;
3829
3830         if (rcu_is_nocb_cpu(cpu) || rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
3831                 return;  /* No callbacks to migrate. */
3832
3833         local_irq_save(flags);
3834         my_rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
3835         if (rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(my_rdp, rdp, flags)) {
3836                 local_irq_restore(flags);
3837                 return;
3838         }
3839         raw_spin_lock_rcu_node(rnp_root); /* irqs already disabled. */
3840         /* Leverage recent GPs and set GP for new callbacks. */
3841         needwake = rcu_advance_cbs(rsp, rnp_root, rdp) ||
3842                    rcu_advance_cbs(rsp, rnp_root, my_rdp);
3843         rcu_segcblist_merge(&my_rdp->cblist, &rdp->cblist);
3844         WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_empty(&my_rdp->cblist) !=
3845                      !rcu_segcblist_n_cbs(&my_rdp->cblist));
3846         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_root, flags);
3847         if (needwake)
3848                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
3849         WARN_ONCE(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) != 0 ||
3850                   !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
3851                   "rcu_cleanup_dead_cpu: Callbacks on offline CPU %d: qlen=%lu, 1stCB=%p\n",
3852                   cpu, rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist),
3853                   rcu_segcblist_first_cb(&rdp->cblist));
3854 }
3855
3856 /*
3857  * The outgoing CPU has just passed through the dying-idle state,
3858  * and we are being invoked from the CPU that was IPIed to continue the
3859  * offline operation.  We need to migrate the outgoing CPU's callbacks.
3860  */
3861 void rcutree_migrate_callbacks(int cpu)
3862 {
3863         struct rcu_state *rsp;
3864
3865         for_each_rcu_flavor(rsp)
3866                 rcu_migrate_callbacks(cpu, rsp);
3867 }
3868 #endif
3869
3870 /*
3871  * On non-huge systems, use expedited RCU grace periods to make suspend
3872  * and hibernation run faster.
3873  */
3874 static int rcu_pm_notify(struct notifier_block *self,
3875                          unsigned long action, void *hcpu)
3876 {
3877         switch (action) {
3878         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
3879         case PM_SUSPEND_PREPARE:
3880                 if (nr_cpu_ids <= 256) /* Expediting bad for large systems. */
3881                         rcu_expedite_gp();
3882                 break;
3883         case PM_POST_HIBERNATION:
3884         case PM_POST_SUSPEND:
3885                 if (nr_cpu_ids <= 256) /* Expediting bad for large systems. */
3886                         rcu_unexpedite_gp();
3887                 break;
3888         default:
3889                 break;
3890         }
3891         return NOTIFY_OK;
3892 }
3893
3894 /*
3895  * Spawn the kthreads that handle each RCU flavor's grace periods.
3896  */
3897 static int __init rcu_spawn_gp_kthread(void)
3898 {
3899         unsigned long flags;
3900         int kthread_prio_in = kthread_prio;
3901         struct rcu_node *rnp;
3902         struct rcu_state *rsp;
3903         struct sched_param sp;
3904         struct task_struct *t;
3905
3906         /* Force priority into range. */
3907         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && kthread_prio < 1)
3908                 kthread_prio = 1;
3909         else if (kthread_prio < 0)
3910                 kthread_prio = 0;
3911         else if (kthread_prio > 99)
3912                 kthread_prio = 99;
3913         if (kthread_prio != kthread_prio_in)
3914                 pr_alert("rcu_spawn_gp_kthread(): Limited prio to %d from %d\n",
3915                          kthread_prio, kthread_prio_in);
3916
3917         rcu_scheduler_fully_active = 1;
3918         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3919                 t = kthread_create(rcu_gp_kthread, rsp, "%s", rsp->name);
3920                 BUG_ON(IS_ERR(t));
3921                 rnp = rcu_get_root(rsp);
3922                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3923                 rsp->gp_kthread = t;
3924                 if (kthread_prio) {
3925                         sp.sched_priority = kthread_prio;
3926                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
3927                 }
3928                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3929                 wake_up_process(t);
3930         }
3931         rcu_spawn_nocb_kthreads();
3932         rcu_spawn_boost_kthreads();
3933         return 0;
3934 }
3935 early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread);
3936
3937 /*
3938  * This function is invoked towards the end of the scheduler's
3939  * initialization process.  Before this is called, the idle task might
3940  * contain synchronous grace-period primitives (during which time, this idle
3941  * task is booting the system, and such primitives are no-ops).  After this
3942  * function is called, any synchronous grace-period primitives are run as
3943  * expedited, with the requesting task driving the grace period forward.
3944  * A later core_initcall() rcu_set_runtime_mode() will switch to full
3945  * runtime RCU functionality.
3946  */
3947 void rcu_scheduler_starting(void)
3948 {
3949         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
3950         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
3951         rcu_test_sync_prims();
3952         rcu_scheduler_active = RCU_SCHEDULER_INIT;
3953         rcu_test_sync_prims();
3954 }
3955
3956 /*
3957  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
3958  */
3959 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
3960 {
3961         static const char * const buf[] = RCU_NODE_NAME_INIT;
3962         static const char * const fqs[] = RCU_FQS_NAME_INIT;
3963         static struct lock_class_key rcu_node_class[RCU_NUM_LVLS];
3964         static struct lock_class_key rcu_fqs_class[RCU_NUM_LVLS];
3965
3966         int levelspread[RCU_NUM_LVLS];          /* kids/node in each level. */
3967         int cpustride = 1;
3968         int i;
3969         int j;
3970         struct rcu_node *rnp;
3971
3972         BUILD_BUG_ON(RCU_NUM_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
3973
3974         /* Silence gcc 4.8 false positive about array index out of range. */
3975         if (rcu_num_lvls <= 0 || rcu_num_lvls > RCU_NUM_LVLS)
3976                 panic("rcu_init_one: rcu_num_lvls out of range");
3977
3978         /* Initialize the level-tracking arrays. */
3979
3980         for (i = 1; i < rcu_num_lvls; i++)
3981                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + num_rcu_lvl[i - 1];
3982         rcu_init_levelspread(levelspread, num_rcu_lvl);
3983
3984         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
3985
3986         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
3987                 cpustride *= levelspread[i];
3988                 rnp = rsp->level[i];
3989                 for (j = 0; j < num_rcu_lvl[i]; j++, rnp++) {
3990                         raw_spin_lock_init(&ACCESS_PRIVATE(rnp, lock));
3991                         lockdep_set_class_and_name(&ACCESS_PRIVATE(rnp, lock),
3992                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
3993                         raw_spin_lock_init(&rnp->fqslock);
3994                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->fqslock,
3995                                                    &rcu_fqs_class[i], fqs[i]);
3996                         rnp->gp_seq = rsp->gp_seq;
3997                         rnp->gp_seq_needed = rsp->gp_seq;
3998                         rnp->completedqs = rsp->gp_seq;
3999                         rnp->qsmask = 0;
4000                         rnp->qsmaskinit = 0;
4001                         rnp->grplo = j * cpustride;
4002                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
4003                         if (rnp->grphi >= nr_cpu_ids)
4004                                 rnp->grphi = nr_cpu_ids - 1;
4005                         if (i == 0) {
4006                                 rnp->grpnum = 0;
4007                                 rnp->grpmask = 0;
4008                                 rnp->parent = NULL;
4009                         } else {
4010                                 rnp->grpnum = j % levelspread[i - 1];
4011                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
4012                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
4013                                               j / levelspread[i - 1];
4014                         }
4015                         rnp->level = i;
4016                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
4017                         rcu_init_one_nocb(rnp);
4018                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[0]);
4019                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[1]);
4020                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[2]);
4021                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[3]);
4022                         spin_lock_init(&rnp->exp_lock);
4023                 }
4024         }
4025
4026         init_swait_queue_head(&rsp->gp_wq);
4027         init_swait_queue_head(&rsp->expedited_wq);
4028         rnp = rcu_first_leaf_node(rsp);
4029         for_each_possible_cpu(i) {
4030                 while (i > rnp->grphi)
4031                         rnp++;
4032                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
4033                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
4034         }
4035         list_add(&rsp->flavors, &rcu_struct_flavors);
4036 }
4037
4038 /*
4039  * Compute the rcu_node tree geometry from kernel parameters.  This cannot
4040  * replace the definitions in tree.h because those are needed to size
4041  * the ->node array in the rcu_state structure.
4042  */
4043 static void __init rcu_init_geometry(void)
4044 {
4045         ulong d;
4046         int i;
4047         int rcu_capacity[RCU_NUM_LVLS];
4048
4049         /*
4050          * Initialize any unspecified boot parameters.
4051          * The default values of jiffies_till_first_fqs and
4052          * jiffies_till_next_fqs are set to the RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS
4053          * value, which is a function of HZ, then adding one for each
4054          * RCU_JIFFIES_FQS_DIV CPUs that might be on the system.
4055          */
4056         d = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV;
4057         if (jiffies_till_first_fqs == ULONG_MAX)
4058                 jiffies_till_first_fqs = d;
4059         if (jiffies_till_next_fqs == ULONG_MAX)
4060                 jiffies_till_next_fqs = d;
4061
4062         /* If the compile-time values are accurate, just leave. */
4063         if (rcu_fanout_leaf == RCU_FANOUT_LEAF &&
4064             nr_cpu_ids == NR_CPUS)
4065                 return;
4066         pr_info("Adjusting geometry for rcu_fanout_leaf=%d, nr_cpu_ids=%u\n",
4067                 rcu_fanout_leaf, nr_cpu_ids);
4068
4069         /*
4070          * The boot-time rcu_fanout_leaf parameter must be at least two
4071          * and cannot exceed the number of bits in the rcu_node masks.
4072          * Complain and fall back to the compile-time values if this
4073          * limit is exceeded.
4074          */
4075         if (rcu_fanout_leaf < 2 ||
4076             rcu_fanout_leaf > sizeof(unsigned long) * 8) {
4077                 rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
4078                 WARN_ON(1);
4079                 return;
4080         }
4081
4082         /*
4083          * Compute number of nodes that can be handled an rcu_node tree
4084          * with the given number of levels.
4085          */
4086         rcu_capacity[0] = rcu_fanout_leaf;
4087         for (i = 1; i < RCU_NUM_LVLS; i++)
4088                 rcu_capacity[i] = rcu_capacity[i - 1] * RCU_FANOUT;
4089
4090         /*
4091          * The tree must be able to accommodate the configured number of CPUs.
4092          * If this limit is exceeded, fall back to the compile-time values.
4093          */
4094         if (nr_cpu_ids > rcu_capacity[RCU_NUM_LVLS - 1]) {
4095                 rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
4096                 WARN_ON(1);
4097                 return;
4098         }
4099
4100         /* Calculate the number of levels in the tree. */
4101         for (i = 0; nr_cpu_ids > rcu_capacity[i]; i++) {
4102         }
4103         rcu_num_lvls = i + 1;
4104
4105         /* Calculate the number of rcu_nodes at each level of the tree. */
4106         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++) {
4107                 int cap = rcu_capacity[(rcu_num_lvls - 1) - i];
4108                 num_rcu_lvl[i] = DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids, cap);
4109         }
4110
4111         /* Calculate the total number of rcu_node structures. */
4112         rcu_num_nodes = 0;
4113         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++)
4114                 rcu_num_nodes += num_rcu_lvl[i];
4115 }
4116
4117 /*
4118  * Dump out the structure of the rcu_node combining tree associated
4119  * with the rcu_state structure referenced by rsp.
4120  */
4121 static void __init rcu_dump_rcu_node_tree(struct rcu_state *rsp)
4122 {
4123         int level = 0;
4124         struct rcu_node *rnp;
4125
4126         pr_info("rcu_node tree layout dump\n");
4127         pr_info(" ");
4128         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
4129                 if (rnp->level != level) {
4130                         pr_cont("\n");
4131                         pr_info(" ");
4132                         level = rnp->level;
4133                 }
4134                 pr_cont("%d:%d ^%d  ", rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->grpnum);
4135         }
4136         pr_cont("\n");
4137 }
4138
4139 struct workqueue_struct *rcu_gp_wq;
4140 struct workqueue_struct *rcu_par_gp_wq;
4141
4142 void __init rcu_init(void)
4143 {
4144         int cpu;
4145
4146         rcu_early_boot_tests();
4147
4148         rcu_bootup_announce();
4149         rcu_init_geometry();
4150         rcu_init_one(&rcu_bh_state);
4151         rcu_init_one(&rcu_sched_state);
4152         if (dump_tree)
4153                 rcu_dump_rcu_node_tree(&rcu_sched_state);
4154         __rcu_init_preempt();
4155         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
4156
4157         /*
4158          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
4159          * this is called early in boot, before either interrupts
4160          * or the scheduler are operational.
4161          */
4162         pm_notifier(rcu_pm_notify, 0);
4163         for_each_online_cpu(cpu) {
4164                 rcutree_prepare_cpu(cpu);
4165                 rcu_cpu_starting(cpu);
4166                 rcutree_online_cpu(cpu);
4167         }
4168
4169         /* Create workqueue for expedited GPs and for Tree SRCU. */
4170         rcu_gp_wq = alloc_workqueue("rcu_gp", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4171         WARN_ON(!rcu_gp_wq);
4172         rcu_par_gp_wq = alloc_workqueue("rcu_par_gp", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4173         WARN_ON(!rcu_par_gp_wq);
4174 }
4175
4176 #include "tree_exp.h"
4177 #include "tree_plugin.h"