rcu: Warn on allegedly impossible rcu_read_unlock_special() from irq
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / rcu / tree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/gfp.h>
29 #include <linux/oom.h>
30 #include <linux/smpboot.h>
31 #include "../time/tick-internal.h"
32
33 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
34
35 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
36 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
37 #else
38 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
39 #endif
40
41 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
42 static cpumask_var_t rcu_nocb_mask; /* CPUs to have callbacks offloaded. */
43 static bool have_rcu_nocb_mask;     /* Was rcu_nocb_mask allocated? */
44 static bool __read_mostly rcu_nocb_poll;    /* Offload kthread are to poll. */
45 static char __initdata nocb_buf[NR_CPUS * 5];
46 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
47
48 /*
49  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
50  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
51  * will love this function.
52  */
53 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
54 {
55 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
56         pr_info("\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
57 #endif
58 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
59         pr_info("\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
60                CONFIG_RCU_FANOUT);
61 #endif
62 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
63         pr_info("\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
64 #endif
65 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
66         pr_info("\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
67 #endif
68 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
69         pr_info("\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
70 #endif
71 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
72         pr_info("\tRCU torture testing starts during boot.\n");
73 #endif
74 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
75         pr_info("\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
76 #endif
77 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
78         pr_info("\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
79 #endif
80 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
81         pr_info("\tFour-level hierarchy is enabled.\n");
82 #endif
83         if (rcu_fanout_leaf != CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF)
84                 pr_info("\tBoot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
85         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
86                 pr_info("\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
87 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
88 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE
89         if (!have_rcu_nocb_mask) {
90                 zalloc_cpumask_var(&rcu_nocb_mask, GFP_KERNEL);
91                 have_rcu_nocb_mask = true;
92         }
93 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO
94         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPU 0\n");
95         cpumask_set_cpu(0, rcu_nocb_mask);
96 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO */
97 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
98         pr_info("\tOffload RCU callbacks from all CPUs\n");
99         cpumask_copy(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask);
100 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
101 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE */
102         if (have_rcu_nocb_mask) {
103                 if (!cpumask_subset(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask)) {
104                         pr_info("\tNote: kernel parameter 'rcu_nocbs=' contains nonexistent CPUs.\n");
105                         cpumask_and(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask,
106                                     rcu_nocb_mask);
107                 }
108                 cpulist_scnprintf(nocb_buf, sizeof(nocb_buf), rcu_nocb_mask);
109                 pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPUs: %s.\n", nocb_buf);
110                 if (rcu_nocb_poll)
111                         pr_info("\tPoll for callbacks from no-CBs CPUs.\n");
112         }
113 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
114 }
115
116 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
117
118 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, 'p', call_rcu);
119 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
120
121 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
122
123 /*
124  * Tell them what RCU they are running.
125  */
126 static void __init rcu_bootup_announce(void)
127 {
128         pr_info("Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
129         rcu_bootup_announce_oddness();
130 }
131
132 /*
133  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
134  * for debug and statistics.
135  */
136 long rcu_batches_completed_preempt(void)
137 {
138         return rcu_preempt_state.completed;
139 }
140 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
141
142 /*
143  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
144  */
145 long rcu_batches_completed(void)
146 {
147         return rcu_batches_completed_preempt();
148 }
149 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
150
151 /*
152  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
153  */
154 void rcu_force_quiescent_state(void)
155 {
156         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state);
157 }
158 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
159
160 /*
161  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
162  * that this just means that the task currently running on the CPU is
163  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
164  * while in an RCU read-side critical section.
165  *
166  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
167  * must disable irqs in order to protect the assignment to
168  * ->rcu_read_unlock_special.
169  */
170 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
171 {
172         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
173
174         if (rdp->passed_quiesce == 0)
175                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_preempt"), rdp->gpnum, TPS("cpuqs"));
176         rdp->passed_quiesce = 1;
177         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
178 }
179
180 /*
181  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
182  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
183  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
184  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
185  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
186  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
187  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
188  * predating the current grace period drain, in other words, until
189  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
190  *
191  * Caller must disable preemption.
192  */
193 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
194 {
195         struct task_struct *t = current;
196         unsigned long flags;
197         struct rcu_data *rdp;
198         struct rcu_node *rnp;
199
200         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
201             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
202
203                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
204                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
205                 rnp = rdp->mynode;
206                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
207                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
208                 t->rcu_blocked_node = rnp;
209
210                 /*
211                  * If this CPU has already checked in, then this task
212                  * will hold up the next grace period rather than the
213                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
214                  * If the task is queued for the current grace period
215                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
216                  * state for the current grace period), then as long
217                  * as that task remains queued, the current grace period
218                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
219                  * to exactly when the current grace period started.
220                  * We take a conservative approach, which can result
221                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
222                  * slightly after the current grace period began.  C'est
223                  * la vie!!!
224                  *
225                  * But first, note that the current CPU must still be
226                  * on line!
227                  */
228                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
229                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
230                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
231                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
232                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
233 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
234                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
235                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
236 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
237                 } else {
238                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
239                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
240                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
241                 }
242                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
243                                        t->pid,
244                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
245                                        ? rnp->gpnum
246                                        : rnp->gpnum + 1);
247                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
248         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
249                    t->rcu_read_unlock_special) {
250
251                 /*
252                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
253                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
254                  */
255                 rcu_read_unlock_special(t);
256         }
257
258         /*
259          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
260          * begin with, or we have now recorded that critical section
261          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
262          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
263          * section, and if that critical section was blocking the current
264          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
265          * means that we continue to block the current grace period.
266          */
267         local_irq_save(flags);
268         rcu_preempt_qs(cpu);
269         local_irq_restore(flags);
270 }
271
272 /*
273  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
274  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
275  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
276  */
277 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
278 {
279         return rnp->gp_tasks != NULL;
280 }
281
282 /*
283  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
284  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
285  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
286  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
287  * disabled.
288  */
289 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
290         __releases(rnp->lock)
291 {
292         unsigned long mask;
293         struct rcu_node *rnp_p;
294
295         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
296                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
297                 return;  /* Still need more quiescent states! */
298         }
299
300         rnp_p = rnp->parent;
301         if (rnp_p == NULL) {
302                 /*
303                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
304                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
305                  * CPUs going offline.
306                  */
307                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
308                 return;
309         }
310
311         /* Report up the rest of the hierarchy. */
312         mask = rnp->grpmask;
313         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
314         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
315         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
316 }
317
318 /*
319  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
320  * returning NULL if at the end of the list.
321  */
322 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
323                                              struct rcu_node *rnp)
324 {
325         struct list_head *np;
326
327         np = t->rcu_node_entry.next;
328         if (np == &rnp->blkd_tasks)
329                 np = NULL;
330         return np;
331 }
332
333 /*
334  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
335  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
336  * read-side critical section.
337  */
338 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
339 {
340         int empty;
341         int empty_exp;
342         int empty_exp_now;
343         unsigned long flags;
344         struct list_head *np;
345 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
346         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
347 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
348         struct rcu_node *rnp;
349         int special;
350
351         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
352         if (in_nmi())
353                 return;
354
355         local_irq_save(flags);
356
357         /*
358          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
359          * let it know that we have done so.
360          */
361         special = t->rcu_read_unlock_special;
362         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
363                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
364                 if (!t->rcu_read_unlock_special) {
365                         local_irq_restore(flags);
366                         return;
367                 }
368         }
369
370         /* Hardware IRQ handlers cannot block, complain if they get here. */
371         if (WARN_ON_ONCE(in_irq() || in_serving_softirq())) {
372                 local_irq_restore(flags);
373                 return;
374         }
375
376         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
377         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
378                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
379
380                 /*
381                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
382                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
383                  * most one time.  So at most two passes through loop.
384                  */
385                 for (;;) {
386                         rnp = t->rcu_blocked_node;
387                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
388                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
389                                 break;
390                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
391                 }
392                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
393                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
394                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
395                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
396                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
397                 t->rcu_blocked_node = NULL;
398                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt"),
399                                                 rnp->gpnum, t->pid);
400                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
401                         rnp->gp_tasks = np;
402                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
403                         rnp->exp_tasks = np;
404 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
405                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
406                         rnp->boost_tasks = np;
407                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
408                 if (t->rcu_boost_mutex) {
409                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
410                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
411                 }
412 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
413
414                 /*
415                  * If this was the last task on the current list, and if
416                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
417                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
418                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
419                  */
420                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
421                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
422                         trace_rcu_quiescent_state_report(TPS("preempt_rcu"),
423                                                          rnp->gpnum,
424                                                          0, rnp->qsmask,
425                                                          rnp->level,
426                                                          rnp->grplo,
427                                                          rnp->grphi,
428                                                          !!rnp->gp_tasks);
429                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
430                 } else {
431                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
432                 }
433
434 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
435                 /* Unboost if we were boosted. */
436                 if (rbmp)
437                         rt_mutex_unlock(rbmp);
438 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
439
440                 /*
441                  * If this was the last task on the expedited lists,
442                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
443                  */
444                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
445                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
446         } else {
447                 local_irq_restore(flags);
448         }
449 }
450
451 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
452
453 /*
454  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
455  * grace period on the specified rcu_node structure.
456  */
457 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
458 {
459         unsigned long flags;
460         struct task_struct *t;
461
462         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
463         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
464                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
465                 return;
466         }
467         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
468                        struct task_struct, rcu_node_entry);
469         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
470                 sched_show_task(t);
471         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
472 }
473
474 /*
475  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
476  * grace period.
477  */
478 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
479 {
480         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
481
482         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
483         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
484                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
485 }
486
487 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
488
489 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
490 {
491 }
492
493 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
494
495 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
496
497 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
498 {
499         pr_err("\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
500                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
501 }
502
503 static void rcu_print_task_stall_end(void)
504 {
505         pr_cont("\n");
506 }
507
508 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
509
510 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
511 {
512 }
513
514 static void rcu_print_task_stall_end(void)
515 {
516 }
517
518 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
519
520 /*
521  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
522  * sections, printing out the tid of each.
523  */
524 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
525 {
526         struct task_struct *t;
527         int ndetected = 0;
528
529         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
530                 return 0;
531         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
532         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
533                        struct task_struct, rcu_node_entry);
534         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
535                 pr_cont(" P%d", t->pid);
536                 ndetected++;
537         }
538         rcu_print_task_stall_end();
539         return ndetected;
540 }
541
542 /*
543  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
544  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
545  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
546  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
547  * must be held by the caller.
548  *
549  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
550  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
551  */
552 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
553 {
554         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
555         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
556                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
557         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
558 }
559
560 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
561
562 /*
563  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
564  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
565  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
566  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
567  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
568  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
569  * period.
570  *
571  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
572  * period on the specified rcu_node structure.
573  *
574  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
575  */
576 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
577                                      struct rcu_node *rnp,
578                                      struct rcu_data *rdp)
579 {
580         struct list_head *lp;
581         struct list_head *lp_root;
582         int retval = 0;
583         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
584         struct task_struct *t;
585
586         if (rnp == rnp_root) {
587                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
588                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
589         }
590
591         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
592         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
593
594         /*
595          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
596          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
597          * at the head of the root node's list, and update the root node's
598          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
599          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
600          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
601          * tradeoff.
602          */
603         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->qsmask == 0)
604                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
605         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
606                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
607         lp = &rnp->blkd_tasks;
608         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
609         while (!list_empty(lp)) {
610                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
611                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
612                 list_del(&t->rcu_node_entry);
613                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
614                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
615                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
616                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
617                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
618                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
619 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
620                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
621                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
622 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
623                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
624         }
625
626         rnp->gp_tasks = NULL;
627         rnp->exp_tasks = NULL;
628 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
629         rnp->boost_tasks = NULL;
630         /*
631          * In case root is being boosted and leaf was not.  Make sure
632          * that we boost the tasks blocking the current grace period
633          * in this case.
634          */
635         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
636         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
637             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks &&
638             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->exp_tasks)
639                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
640         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
641 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
642
643         return retval;
644 }
645
646 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
647
648 /*
649  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
650  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
651  * which is checked elsewhere.
652  *
653  * Caller must disable hard irqs.
654  */
655 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
656 {
657         struct task_struct *t = current;
658
659         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
660                 rcu_preempt_qs(cpu);
661                 return;
662         }
663         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
664             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
665                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
666 }
667
668 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
669
670 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
671 {
672         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, this_cpu_ptr(&rcu_preempt_data));
673 }
674
675 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
676
677 /*
678  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
679  */
680 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
681 {
682         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, -1, 0);
683 }
684 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
685
686 /*
687  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
688  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
689  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
690  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
691  * function may only be called from __kfree_rcu().
692  */
693 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
694                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
695 {
696         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, -1, 1);
697 }
698 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
699
700 /**
701  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
702  *
703  * Control will return to the caller some time after a full grace
704  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
705  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
706  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
707  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
708  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
709  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
710  *
711  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
712  * on memory ordering guarantees.
713  */
714 void synchronize_rcu(void)
715 {
716         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
717                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
718                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
719                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
720         if (!rcu_scheduler_active)
721                 return;
722         if (rcu_expedited)
723                 synchronize_rcu_expedited();
724         else
725                 wait_rcu_gp(call_rcu);
726 }
727 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
728
729 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
730 static unsigned long sync_rcu_preempt_exp_count;
731 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
732
733 /*
734  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
735  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
736  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
737  * progress, returns zero unconditionally.
738  */
739 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
740 {
741         return rnp->exp_tasks != NULL;
742 }
743
744 /*
745  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
746  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
747  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
748  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
749  * RCU -- other RCU implementation use other means.
750  *
751  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
752  */
753 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
754 {
755         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
756                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
757 }
758
759 /*
760  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
761  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
762  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
763  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
764  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
765  * iteratively!)
766  *
767  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
768  * expedited grace period need not wake itself.
769  *
770  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
771  */
772 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
773                                bool wake)
774 {
775         unsigned long flags;
776         unsigned long mask;
777
778         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
779         for (;;) {
780                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
781                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
782                         break;
783                 }
784                 if (rnp->parent == NULL) {
785                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
786                         if (wake) {
787                                 smp_mb(); /* EGP done before wake_up(). */
788                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
789                         }
790                         break;
791                 }
792                 mask = rnp->grpmask;
793                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
794                 rnp = rnp->parent;
795                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
796                 rnp->expmask &= ~mask;
797         }
798 }
799
800 /*
801  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
802  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
803  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
804  *
805  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and must exclude
806  * CPU hotplug operations.
807  */
808 static void
809 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
810 {
811         unsigned long flags;
812         int must_wait = 0;
813
814         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
815         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks)) {
816                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
817         } else {
818                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
819                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
820                 must_wait = 1;
821         }
822         if (!must_wait)
823                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
824 }
825
826 /**
827  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
828  *
829  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
830  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
831  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
832  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
833  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
834  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
835  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
836  * single synchronize_rcu() instead.
837  *
838  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
839  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
840  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
841  * these restriction will result in deadlock.
842  */
843 void synchronize_rcu_expedited(void)
844 {
845         unsigned long flags;
846         struct rcu_node *rnp;
847         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
848         unsigned long snap;
849         int trycount = 0;
850
851         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
852         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
853         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
854
855         /*
856          * Block CPU-hotplug operations.  This means that any CPU-hotplug
857          * operation that finds an rcu_node structure with tasks in the
858          * process of being boosted will know that all tasks blocking
859          * this expedited grace period will already be in the process of
860          * being boosted.  This simplifies the process of moving tasks
861          * from leaf to root rcu_node structures.
862          */
863         get_online_cpus();
864
865         /*
866          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
867          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
868          * expedited grace period for us, just leave.
869          */
870         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
871                 if (ULONG_CMP_LT(snap,
872                     ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count))) {
873                         put_online_cpus();
874                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
875                 }
876                 if (trycount++ < 10) {
877                         udelay(trycount * num_online_cpus());
878                 } else {
879                         put_online_cpus();
880                         wait_rcu_gp(call_rcu);
881                         return;
882                 }
883         }
884         if (ULONG_CMP_LT(snap, ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count))) {
885                 put_online_cpus();
886                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
887         }
888
889         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
890         synchronize_sched_expedited();
891
892         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
893         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
894                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
895                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
896                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
897         }
898
899         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
900         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
901                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
902         if (NUM_RCU_NODES > 1)
903                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
904
905         put_online_cpus();
906
907         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
908         rnp = rcu_get_root(rsp);
909         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
910                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
911
912         /* Clean up and exit. */
913         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
914         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
915 unlock_mb_ret:
916         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
917 mb_ret:
918         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
919 }
920 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
921
922 /**
923  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
924  *
925  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
926  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
927  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
928  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
929  */
930 void rcu_barrier(void)
931 {
932         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state);
933 }
934 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
935
936 /*
937  * Initialize preemptible RCU's state structures.
938  */
939 static void __init __rcu_init_preempt(void)
940 {
941         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
942 }
943
944 /*
945  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
946  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
947  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
948  * is enabled.
949  */
950 void exit_rcu(void)
951 {
952         struct task_struct *t = current;
953
954         if (likely(list_empty(&current->rcu_node_entry)))
955                 return;
956         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
957         barrier();
958         t->rcu_read_unlock_special = RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
959         __rcu_read_unlock();
960 }
961
962 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
963
964 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
965
966 /*
967  * Tell them what RCU they are running.
968  */
969 static void __init rcu_bootup_announce(void)
970 {
971         pr_info("Hierarchical RCU implementation.\n");
972         rcu_bootup_announce_oddness();
973 }
974
975 /*
976  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
977  */
978 long rcu_batches_completed(void)
979 {
980         return rcu_batches_completed_sched();
981 }
982 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
983
984 /*
985  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
986  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
987  */
988 void rcu_force_quiescent_state(void)
989 {
990         rcu_sched_force_quiescent_state();
991 }
992 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
993
994 /*
995  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
996  * CPUs being in quiescent states.
997  */
998 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
999 {
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
1004  * RCU readers.
1005  */
1006 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
1007 {
1008         return 0;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1012
1013 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
1014 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1015 {
1016         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1017 }
1018
1019 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1020
1021 /*
1022  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1023  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1024  */
1025 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
1026 {
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1031  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1032  */
1033 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
1034 {
1035         return 0;
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1040  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1041  * bogus qsmask values.
1042  */
1043 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1044 {
1045         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1049
1050 /*
1051  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1052  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1053  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1054  * grace period.
1055  */
1056 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1057                                      struct rcu_node *rnp,
1058                                      struct rcu_data *rdp)
1059 {
1060         return 0;
1061 }
1062
1063 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1064
1065 /*
1066  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1067  * to check.
1068  */
1069 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1070 {
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
1075  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
1076  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
1077  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
1078  * function may only be called from __kfree_rcu().
1079  *
1080  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
1081  */
1082 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
1083                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1084 {
1085         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 1);
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
1088
1089 /*
1090  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1091  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1092  */
1093 void synchronize_rcu_expedited(void)
1094 {
1095         synchronize_sched_expedited();
1096 }
1097 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1098
1099 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1100
1101 /*
1102  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1103  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1104  * expedited RCU grace periods.
1105  */
1106 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1107                                bool wake)
1108 {
1109 }
1110
1111 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1112
1113 /*
1114  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1115  * another name for rcu_barrier_sched().
1116  */
1117 void rcu_barrier(void)
1118 {
1119         rcu_barrier_sched();
1120 }
1121 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1122
1123 /*
1124  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1125  */
1126 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1127 {
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Because preemptible RCU does not exist, tasks cannot possibly exit
1132  * while in preemptible RCU read-side critical sections.
1133  */
1134 void exit_rcu(void)
1135 {
1136 }
1137
1138 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1139
1140 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1141
1142 #include "../locking/rtmutex_common.h"
1143
1144 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1145
1146 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1147 {
1148         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1149                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1150         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1151                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1152         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1153                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1154         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1155                 rnp->n_balk_notblocked++;
1156         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1157                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1158                 rnp->n_balk_notyet++;
1159         else
1160                 rnp->n_balk_nos++;
1161 }
1162
1163 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1164
1165 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1166 {
1167 }
1168
1169 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1170
1171 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
1172 {
1173         /*
1174          * If the thread is yielding, only wake it when this
1175          * is invoked from idle
1176          */
1177         if (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current))
1178                 wake_up_process(t);
1179 }
1180
1181 /*
1182  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1183  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1184  * ->blkd_tasks list.
1185  *
1186  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1187  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1188  */
1189 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1190 {
1191         unsigned long flags;
1192         struct rt_mutex mtx;
1193         struct task_struct *t;
1194         struct list_head *tb;
1195
1196         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1197                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1198
1199         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1200
1201         /*
1202          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1203          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1204          */
1205         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1206                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1207                 return 0;
1208         }
1209
1210         /*
1211          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1212          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1213          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1214          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1215          */
1216         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1217                 tb = rnp->exp_tasks;
1218                 rnp->n_exp_boosts++;
1219         } else {
1220                 tb = rnp->boost_tasks;
1221                 rnp->n_normal_boosts++;
1222         }
1223         rnp->n_tasks_boosted++;
1224
1225         /*
1226          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1227          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1228          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1229          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1230          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1231          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1232          *
1233          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1234          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1235          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1236          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1237          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1238          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1239          * section.
1240          */
1241         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1242         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1243         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1244         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1245         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1246         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1247
1248         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1249                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1254  * root rcu_node.
1255  */
1256 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1257 {
1258         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1259         int spincnt = 0;
1260         int more2boost;
1261
1262         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@init"));
1263         for (;;) {
1264                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1265                 trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_wait"));
1266                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1267                 trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_wait"));
1268                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1269                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1270                 if (more2boost)
1271                         spincnt++;
1272                 else
1273                         spincnt = 0;
1274                 if (spincnt > 10) {
1275                         rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1276                         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_yield"));
1277                         schedule_timeout_interruptible(2);
1278                         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_yield"));
1279                         spincnt = 0;
1280                 }
1281         }
1282         /* NOTREACHED */
1283         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@notreached"));
1284         return 0;
1285 }
1286
1287 /*
1288  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1289  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1290  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1291  * period in progress, it is always time to boost.
1292  *
1293  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1294  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1295  * about it going away.
1296  */
1297 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1298 {
1299         struct task_struct *t;
1300
1301         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1302                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1303                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1304                 return;
1305         }
1306         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1307             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1308              rnp->boost_tasks == NULL &&
1309              rnp->qsmask == 0 &&
1310              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1311                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1312                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1313                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1314                 t = rnp->boost_kthread_task;
1315                 if (t)
1316                         rcu_wake_cond(t, rnp->boost_kthread_status);
1317         } else {
1318                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1319                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1320         }
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1325  */
1326 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1327 {
1328         unsigned long flags;
1329
1330         local_irq_save(flags);
1331         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1332         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1333             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task)) {
1334                 rcu_wake_cond(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task),
1335                               __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_status));
1336         }
1337         local_irq_restore(flags);
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1342  * Caller must have preemption disabled.
1343  */
1344 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1345 {
1346         return __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1347 }
1348
1349 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1350
1351 /*
1352  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1353  */
1354 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1355 {
1356         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1361  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1362  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1363  */
1364 static int rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1365                                                  struct rcu_node *rnp)
1366 {
1367         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1368         unsigned long flags;
1369         struct sched_param sp;
1370         struct task_struct *t;
1371
1372         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1373                 return 0;
1374
1375         if (!rcu_scheduler_fully_active || rnp->qsmaskinit == 0)
1376                 return 0;
1377
1378         rsp->boost = 1;
1379         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1380                 return 0;
1381         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1382                            "rcub/%d", rnp_index);
1383         if (IS_ERR(t))
1384                 return PTR_ERR(t);
1385         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1386         rnp->boost_kthread_task = t;
1387         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1388         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1389         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1390         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1391         return 0;
1392 }
1393
1394 static void rcu_kthread_do_work(void)
1395 {
1396         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, this_cpu_ptr(&rcu_sched_data));
1397         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, this_cpu_ptr(&rcu_bh_data));
1398         rcu_preempt_do_callbacks();
1399 }
1400
1401 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1402 {
1403         struct sched_param sp;
1404
1405         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1406         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1407 }
1408
1409 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
1410 {
1411         per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1412 }
1413
1414 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
1415 {
1416         return __this_cpu_read(rcu_cpu_has_work);
1417 }
1418
1419 /*
1420  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1421  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1422  * support RCU priority boosting.
1423  */
1424 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
1425 {
1426         unsigned int *statusp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_kthread_status);
1427         char work, *workp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_has_work);
1428         int spincnt;
1429
1430         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
1431                 trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_wait"));
1432                 local_bh_disable();
1433                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1434                 this_cpu_inc(rcu_cpu_kthread_loops);
1435                 local_irq_disable();
1436                 work = *workp;
1437                 *workp = 0;
1438                 local_irq_enable();
1439                 if (work)
1440                         rcu_kthread_do_work();
1441                 local_bh_enable();
1442                 if (*workp == 0) {
1443                         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_wait"));
1444                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1445                         return;
1446                 }
1447         }
1448         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1449         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_yield"));
1450         schedule_timeout_interruptible(2);
1451         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_yield"));
1452         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1457  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1458  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1459  *
1460  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1461  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1462  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1463  */
1464 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1465 {
1466         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1467         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1468         cpumask_var_t cm;
1469         int cpu;
1470
1471         if (!t)
1472                 return;
1473         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1474                 return;
1475         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1476                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1477                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1478         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1479                 cpumask_setall(cm);
1480                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1481                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1482                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1483         }
1484         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1485         free_cpumask_var(cm);
1486 }
1487
1488 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
1489         .store                  = &rcu_cpu_kthread_task,
1490         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
1491         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
1492         .thread_comm            = "rcuc/%u",
1493         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
1494         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
1495 };
1496
1497 /*
1498  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1499  */
1500 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1501 {
1502         struct rcu_node *rnp;
1503         int cpu;
1504
1505         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1506         for_each_possible_cpu(cpu)
1507                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1508         BUG_ON(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec));
1509         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1510         (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1511         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1512                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1513                         (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1514         }
1515         return 0;
1516 }
1517 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1518
1519 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1520 {
1521         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1522         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1523
1524         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1525         if (rcu_scheduler_fully_active)
1526                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1527 }
1528
1529 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1530
1531 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1532 {
1533         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1534 }
1535
1536 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1537 {
1538         WARN_ON_ONCE(1);
1539 }
1540
1541 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1542 {
1543         return false;
1544 }
1545
1546 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1547 {
1548 }
1549
1550 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1551 {
1552 }
1553
1554 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1555 {
1556         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1557         return 0;
1558 }
1559 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1560
1561 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1562 {
1563 }
1564
1565 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1566
1567 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1568
1569 /*
1570  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1571  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1572  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1573  * an exported member of the RCU API.
1574  *
1575  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1576  * any flavor of RCU.
1577  */
1578 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1579 {
1580         *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1581         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu, NULL);
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1586  * after it.
1587  */
1588 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1589 {
1590 }
1591
1592 /*
1593  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1594  * is nothing.
1595  */
1596 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1597 {
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1602  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1603  */
1604 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1605 {
1606 }
1607
1608 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1609
1610 /*
1611  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1612  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1613  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1614  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1615  *
1616  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1617  *
1618  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1619  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1620  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1621  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1622  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1623  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1624  *      just power the system down and be done with it!
1625  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1626  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1627  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1628  *
1629  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1630  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1631  * making the state machine smarter might be a better option.
1632  */
1633 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1634 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1635
1636 static int rcu_idle_gp_delay = RCU_IDLE_GP_DELAY;
1637 module_param(rcu_idle_gp_delay, int, 0644);
1638 static int rcu_idle_lazy_gp_delay = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1639 module_param(rcu_idle_lazy_gp_delay, int, 0644);
1640
1641 extern int tick_nohz_enabled;
1642
1643 /*
1644  * Try to advance callbacks for all flavors of RCU on the current CPU, but
1645  * only if it has been awhile since the last time we did so.  Afterwards,
1646  * if there are any callbacks ready for immediate invocation, return true.
1647  */
1648 static bool rcu_try_advance_all_cbs(void)
1649 {
1650         bool cbs_ready = false;
1651         struct rcu_data *rdp;
1652         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1653         struct rcu_node *rnp;
1654         struct rcu_state *rsp;
1655
1656         /* Exit early if we advanced recently. */
1657         if (jiffies == rdtp->last_advance_all)
1658                 return 0;
1659         rdtp->last_advance_all = jiffies;
1660
1661         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1662                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1663                 rnp = rdp->mynode;
1664
1665                 /*
1666                  * Don't bother checking unless a grace period has
1667                  * completed since we last checked and there are
1668                  * callbacks not yet ready to invoke.
1669                  */
1670                 if (rdp->completed != rnp->completed &&
1671                     rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
1672                         note_gp_changes(rsp, rdp);
1673
1674                 if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1675                         cbs_ready = true;
1676         }
1677         return cbs_ready;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode unless it has callbacks ready
1682  * to invoke.  If the CPU has callbacks, try to advance them.  Tell the
1683  * caller to set the timeout based on whether or not there are non-lazy
1684  * callbacks.
1685  *
1686  * The caller must have disabled interrupts.
1687  */
1688 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *dj)
1689 {
1690         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1691
1692         /* Snapshot to detect later posting of non-lazy callback. */
1693         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1694
1695         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1696         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu, &rdtp->all_lazy)) {
1697                 *dj = ULONG_MAX;
1698                 return 0;
1699         }
1700
1701         /* Attempt to advance callbacks. */
1702         if (rcu_try_advance_all_cbs()) {
1703                 /* Some ready to invoke, so initiate later invocation. */
1704                 invoke_rcu_core();
1705                 return 1;
1706         }
1707         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1708
1709         /* Request timer delay depending on laziness, and round. */
1710         if (!rdtp->all_lazy) {
1711                 *dj = round_up(rcu_idle_gp_delay + jiffies,
1712                                rcu_idle_gp_delay) - jiffies;
1713         } else {
1714                 *dj = round_jiffies(rcu_idle_lazy_gp_delay + jiffies) - jiffies;
1715         }
1716         return 0;
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Prepare a CPU for idle from an RCU perspective.  The first major task
1721  * is to sense whether nohz mode has been enabled or disabled via sysfs.
1722  * The second major task is to check to see if a non-lazy callback has
1723  * arrived at a CPU that previously had only lazy callbacks.  The third
1724  * major task is to accelerate (that is, assign grace-period numbers to)
1725  * any recently arrived callbacks.
1726  *
1727  * The caller must have disabled interrupts.
1728  */
1729 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1730 {
1731         struct rcu_data *rdp;
1732         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1733         struct rcu_node *rnp;
1734         struct rcu_state *rsp;
1735         int tne;
1736
1737         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1738         tne = ACCESS_ONCE(tick_nohz_enabled);
1739         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1740                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu, NULL))
1741                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1742                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1743                 return;
1744         }
1745         if (!tne)
1746                 return;
1747
1748         /* If this is a no-CBs CPU, no callbacks, just return. */
1749         if (rcu_is_nocb_cpu(cpu))
1750                 return;
1751
1752         /*
1753          * If a non-lazy callback arrived at a CPU having only lazy
1754          * callbacks, invoke RCU core for the side-effect of recalculating
1755          * idle duration on re-entry to idle.
1756          */
1757         if (rdtp->all_lazy &&
1758             rdtp->nonlazy_posted != rdtp->nonlazy_posted_snap) {
1759                 rdtp->all_lazy = false;
1760                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1761                 invoke_rcu_core();
1762                 return;
1763         }
1764
1765         /*
1766          * If we have not yet accelerated this jiffy, accelerate all
1767          * callbacks on this CPU.
1768          */
1769         if (rdtp->last_accelerate == jiffies)
1770                 return;
1771         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1772         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1773                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1774                 if (!*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1775                         continue;
1776                 rnp = rdp->mynode;
1777                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1778                 rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1779                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1780         }
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Clean up for exit from idle.  Attempt to advance callbacks based on
1785  * any grace periods that elapsed while the CPU was idle, and if any
1786  * callbacks are now ready to invoke, initiate invocation.
1787  */
1788 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1789 {
1790
1791         if (rcu_is_nocb_cpu(cpu))
1792                 return;
1793         if (rcu_try_advance_all_cbs())
1794                 invoke_rcu_core();
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
1799  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
1800  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
1801  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
1802  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
1803  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
1804  */
1805 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1806 {
1807         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
1812  */
1813 static atomic_t oom_callback_count;
1814 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
1815
1816 /*
1817  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
1818  * wake-up if we are the last one.
1819  */
1820 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
1821 {
1822         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
1823                 wake_up(&oom_callback_wq);
1824 }
1825
1826 /*
1827  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
1828  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
1829  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
1830  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
1831  * extra overhead to keep things simple.
1832  */
1833 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
1834 {
1835         struct rcu_state *rsp;
1836         struct rcu_data *rdp;
1837
1838         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1839                 rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
1840                 if (rdp->qlen_lazy != 0) {
1841                         atomic_inc(&oom_callback_count);
1842                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
1843                 }
1844         }
1845 }
1846
1847 /*
1848  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
1849  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
1850  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
1851  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
1852  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
1853  */
1854 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
1855                           unsigned long notused, void *nfreed)
1856 {
1857         int cpu;
1858
1859         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
1860         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
1861         smp_mb(); /* Ensure callback reuse happens after callback invocation. */
1862
1863         /*
1864          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
1865          * before there is a chance of the counter reaching zero.
1866          */
1867         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
1868
1869         get_online_cpus();
1870         for_each_online_cpu(cpu) {
1871                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
1872                 cond_resched();
1873         }
1874         put_online_cpus();
1875
1876         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
1877         atomic_dec(&oom_callback_count);
1878
1879         return NOTIFY_OK;
1880 }
1881
1882 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
1883         .notifier_call = rcu_oom_notify
1884 };
1885
1886 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
1887 {
1888         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
1889         return 0;
1890 }
1891 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
1892
1893 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1894
1895 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
1896
1897 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
1898
1899 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1900 {
1901         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1902         unsigned long nlpd = rdtp->nonlazy_posted - rdtp->nonlazy_posted_snap;
1903
1904         sprintf(cp, "last_accelerate: %04lx/%04lx, nonlazy_posted: %ld, %c%c",
1905                 rdtp->last_accelerate & 0xffff, jiffies & 0xffff,
1906                 ulong2long(nlpd),
1907                 rdtp->all_lazy ? 'L' : '.',
1908                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap ? '.' : 'D');
1909 }
1910
1911 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1912
1913 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1914 {
1915         *cp = '\0';
1916 }
1917
1918 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1919
1920 /* Initiate the stall-info list. */
1921 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1922 {
1923         pr_cont("\n");
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
1928  *
1929  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
1930  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
1931  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
1932  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
1933  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
1934  * aware of the previous grace period.
1935  *
1936  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
1937  */
1938 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1939 {
1940         char fast_no_hz[72];
1941         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1942         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
1943         char *ticks_title;
1944         unsigned long ticks_value;
1945
1946         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
1947                 ticks_title = "ticks this GP";
1948                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
1949         } else {
1950                 ticks_title = "GPs behind";
1951                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
1952         }
1953         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
1954         pr_err("\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d softirq=%u/%u %s\n",
1955                cpu, ticks_value, ticks_title,
1956                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
1957                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
1958                rdp->softirq_snap, kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, cpu),
1959                fast_no_hz);
1960 }
1961
1962 /* Terminate the stall-info list. */
1963 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1964 {
1965         pr_err("\t");
1966 }
1967
1968 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1969 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
1970 {
1971         rdp->ticks_this_gp = 0;
1972         rdp->softirq_snap = kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, smp_processor_id());
1973 }
1974
1975 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1976 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
1977 {
1978         struct rcu_state *rsp;
1979
1980         for_each_rcu_flavor(rsp)
1981                 __this_cpu_ptr(rsp->rda)->ticks_this_gp++;
1982 }
1983
1984 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
1985
1986 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1987 {
1988         pr_cont(" {");
1989 }
1990
1991 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1992 {
1993         pr_cont(" %d", cpu);
1994 }
1995
1996 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1997 {
1998         pr_cont("} ");
1999 }
2000
2001 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2002 {
2003 }
2004
2005 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2006 {
2007 }
2008
2009 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2010
2011 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
2012
2013 /*
2014  * Offload callback processing from the boot-time-specified set of CPUs
2015  * specified by rcu_nocb_mask.  For each CPU in the set, there is a
2016  * kthread created that pulls the callbacks from the corresponding CPU,
2017  * waits for a grace period to elapse, and invokes the callbacks.
2018  * The no-CBs CPUs do a wake_up() on their kthread when they insert
2019  * a callback into any empty list, unless the rcu_nocb_poll boot parameter
2020  * has been specified, in which case each kthread actively polls its
2021  * CPU.  (Which isn't so great for energy efficiency, but which does
2022  * reduce RCU's overhead on that CPU.)
2023  *
2024  * This is intended to be used in conjunction with Frederic Weisbecker's
2025  * adaptive-idle work, which would seriously reduce OS jitter on CPUs
2026  * running CPU-bound user-mode computations.
2027  *
2028  * Offloading of callback processing could also in theory be used as
2029  * an energy-efficiency measure because CPUs with no RCU callbacks
2030  * queued are more aggressive about entering dyntick-idle mode.
2031  */
2032
2033
2034 /* Parse the boot-time rcu_nocb_mask CPU list from the kernel parameters. */
2035 static int __init rcu_nocb_setup(char *str)
2036 {
2037         alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
2038         have_rcu_nocb_mask = true;
2039         cpulist_parse(str, rcu_nocb_mask);
2040         return 1;
2041 }
2042 __setup("rcu_nocbs=", rcu_nocb_setup);
2043
2044 static int __init parse_rcu_nocb_poll(char *arg)
2045 {
2046         rcu_nocb_poll = 1;
2047         return 0;
2048 }
2049 early_param("rcu_nocb_poll", parse_rcu_nocb_poll);
2050
2051 /*
2052  * Do any no-CBs CPUs need another grace period?
2053  *
2054  * Interrupts must be disabled.  If the caller does not hold the root
2055  * rnp_node structure's ->lock, the results are advisory only.
2056  */
2057 static int rcu_nocb_needs_gp(struct rcu_state *rsp)
2058 {
2059         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2060
2061         return rnp->need_future_gp[(ACCESS_ONCE(rnp->completed) + 1) & 0x1];
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Wake up any no-CBs CPUs' kthreads that were waiting on the just-ended
2066  * grace period.
2067  */
2068 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
2069 {
2070         wake_up_all(&rnp->nocb_gp_wq[rnp->completed & 0x1]);
2071 }
2072
2073 /*
2074  * Set the root rcu_node structure's ->need_future_gp field
2075  * based on the sum of those of all rcu_node structures.  This does
2076  * double-count the root rcu_node structure's requests, but this
2077  * is necessary to handle the possibility of a rcu_nocb_kthread()
2078  * having awakened during the time that the rcu_node structures
2079  * were being updated for the end of the previous grace period.
2080  */
2081 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2082 {
2083         rnp->need_future_gp[(rnp->completed + 1) & 0x1] += nrq;
2084 }
2085
2086 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2087 {
2088         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[0]);
2089         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[1]);
2090 }
2091
2092 /* Is the specified CPU a no-CPUs CPU? */
2093 bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu)
2094 {
2095         if (have_rcu_nocb_mask)
2096                 return cpumask_test_cpu(cpu, rcu_nocb_mask);
2097         return false;
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Enqueue the specified string of rcu_head structures onto the specified
2102  * CPU's no-CBs lists.  The CPU is specified by rdp, the head of the
2103  * string by rhp, and the tail of the string by rhtp.  The non-lazy/lazy
2104  * counts are supplied by rhcount and rhcount_lazy.
2105  *
2106  * If warranted, also wake up the kthread servicing this CPUs queues.
2107  */
2108 static void __call_rcu_nocb_enqueue(struct rcu_data *rdp,
2109                                     struct rcu_head *rhp,
2110                                     struct rcu_head **rhtp,
2111                                     int rhcount, int rhcount_lazy,
2112                                     unsigned long flags)
2113 {
2114         int len;
2115         struct rcu_head **old_rhpp;
2116         struct task_struct *t;
2117
2118         /* Enqueue the callback on the nocb list and update counts. */
2119         old_rhpp = xchg(&rdp->nocb_tail, rhtp);
2120         ACCESS_ONCE(*old_rhpp) = rhp;
2121         atomic_long_add(rhcount, &rdp->nocb_q_count);
2122         atomic_long_add(rhcount_lazy, &rdp->nocb_q_count_lazy);
2123
2124         /* If we are not being polled and there is a kthread, awaken it ... */
2125         t = ACCESS_ONCE(rdp->nocb_kthread);
2126         if (rcu_nocb_poll || !t) {
2127                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2128                                     TPS("WakeNotPoll"));
2129                 return;
2130         }
2131         len = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
2132         if (old_rhpp == &rdp->nocb_head) {
2133                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
2134                         wake_up(&rdp->nocb_wq); /* ... if queue was empty ... */
2135                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2136                                             TPS("WakeEmpty"));
2137                 } else {
2138                         rdp->nocb_defer_wakeup = true;
2139                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2140                                             TPS("WakeEmptyIsDeferred"));
2141                 }
2142                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2143         } else if (len > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark) {
2144                 wake_up_process(t); /* ... or if many callbacks queued. */
2145                 rdp->qlen_last_fqs_check = LONG_MAX / 2;
2146                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("WakeOvf"));
2147         } else {
2148                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("WakeNot"));
2149         }
2150         return;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * This is a helper for __call_rcu(), which invokes this when the normal
2155  * callback queue is inoperable.  If this is not a no-CBs CPU, this
2156  * function returns failure back to __call_rcu(), which can complain
2157  * appropriately.
2158  *
2159  * Otherwise, this function queues the callback where the corresponding
2160  * "rcuo" kthread can find it.
2161  */
2162 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2163                             bool lazy, unsigned long flags)
2164 {
2165
2166         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2167                 return 0;
2168         __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rhp, &rhp->next, 1, lazy, flags);
2169         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)rhp->func))
2170                 trace_rcu_kfree_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2171                                          (unsigned long)rhp->func,
2172                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2173                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2174         else
2175                 trace_rcu_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2176                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2177                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2178         return 1;
2179 }
2180
2181 /*
2182  * Adopt orphaned callbacks on a no-CBs CPU, or return 0 if this is
2183  * not a no-CBs CPU.
2184  */
2185 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2186                                                      struct rcu_data *rdp,
2187                                                      unsigned long flags)
2188 {
2189         long ql = rsp->qlen;
2190         long qll = rsp->qlen_lazy;
2191
2192         /* If this is not a no-CBs CPU, tell the caller to do it the old way. */
2193         if (!rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
2194                 return 0;
2195         rsp->qlen = 0;
2196         rsp->qlen_lazy = 0;
2197
2198         /* First, enqueue the donelist, if any.  This preserves CB ordering. */
2199         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
2200                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_donelist,
2201                                         rsp->orphan_donetail, ql, qll, flags);
2202                 ql = qll = 0;
2203                 rsp->orphan_donelist = NULL;
2204                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
2205         }
2206         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
2207                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_nxtlist,
2208                                         rsp->orphan_nxttail, ql, qll, flags);
2209                 ql = qll = 0;
2210                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
2211                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
2212         }
2213         return 1;
2214 }
2215
2216 /*
2217  * If necessary, kick off a new grace period, and either way wait
2218  * for a subsequent grace period to complete.
2219  */
2220 static void rcu_nocb_wait_gp(struct rcu_data *rdp)
2221 {
2222         unsigned long c;
2223         bool d;
2224         unsigned long flags;
2225         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2226
2227         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2228         c = rcu_start_future_gp(rnp, rdp);
2229         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2230
2231         /*
2232          * Wait for the grace period.  Do so interruptibly to avoid messing
2233          * up the load average.
2234          */
2235         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("StartWait"));
2236         for (;;) {
2237                 wait_event_interruptible(
2238                         rnp->nocb_gp_wq[c & 0x1],
2239                         (d = ULONG_CMP_GE(ACCESS_ONCE(rnp->completed), c)));
2240                 if (likely(d))
2241                         break;
2242                 flush_signals(current);
2243                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("ResumeWait"));
2244         }
2245         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("EndWait"));
2246         smp_mb(); /* Ensure that CB invocation happens after GP end. */
2247 }
2248
2249 /*
2250  * Per-rcu_data kthread, but only for no-CBs CPUs.  Each kthread invokes
2251  * callbacks queued by the corresponding no-CBs CPU.
2252  */
2253 static int rcu_nocb_kthread(void *arg)
2254 {
2255         int c, cl;
2256         bool firsttime = 1;
2257         struct rcu_head *list;
2258         struct rcu_head *next;
2259         struct rcu_head **tail;
2260         struct rcu_data *rdp = arg;
2261
2262         /* Each pass through this loop invokes one batch of callbacks */
2263         for (;;) {
2264                 /* If not polling, wait for next batch of callbacks. */
2265                 if (!rcu_nocb_poll) {
2266                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2267                                             TPS("Sleep"));
2268                         wait_event_interruptible(rdp->nocb_wq, rdp->nocb_head);
2269                         /* Memory barrier provide by xchg() below. */
2270                 } else if (firsttime) {
2271                         firsttime = 0;
2272                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2273                                             TPS("Poll"));
2274                 }
2275                 list = ACCESS_ONCE(rdp->nocb_head);
2276                 if (!list) {
2277                         if (!rcu_nocb_poll)
2278                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2279                                                     TPS("WokeEmpty"));
2280                         schedule_timeout_interruptible(1);
2281                         flush_signals(current);
2282                         continue;
2283                 }
2284                 firsttime = 1;
2285                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2286                                     TPS("WokeNonEmpty"));
2287
2288                 /*
2289                  * Extract queued callbacks, update counts, and wait
2290                  * for a grace period to elapse.
2291                  */
2292                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_head) = NULL;
2293                 tail = xchg(&rdp->nocb_tail, &rdp->nocb_head);
2294                 c = atomic_long_xchg(&rdp->nocb_q_count, 0);
2295                 cl = atomic_long_xchg(&rdp->nocb_q_count_lazy, 0);
2296                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count) += c;
2297                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count_lazy) += cl;
2298                 rcu_nocb_wait_gp(rdp);
2299
2300                 /* Each pass through the following loop invokes a callback. */
2301                 trace_rcu_batch_start(rdp->rsp->name, cl, c, -1);
2302                 c = cl = 0;
2303                 while (list) {
2304                         next = list->next;
2305                         /* Wait for enqueuing to complete, if needed. */
2306                         while (next == NULL && &list->next != tail) {
2307                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2308                                                     TPS("WaitQueue"));
2309                                 schedule_timeout_interruptible(1);
2310                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2311                                                     TPS("WokeQueue"));
2312                                 next = list->next;
2313                         }
2314                         debug_rcu_head_unqueue(list);
2315                         local_bh_disable();
2316                         if (__rcu_reclaim(rdp->rsp->name, list))
2317                                 cl++;
2318                         c++;
2319                         local_bh_enable();
2320                         list = next;
2321                 }
2322                 trace_rcu_batch_end(rdp->rsp->name, c, !!list, 0, 0, 1);
2323                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count) -= c;
2324                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count_lazy) -= cl;
2325                 rdp->n_nocbs_invoked += c;
2326         }
2327         return 0;
2328 }
2329
2330 /* Is a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread() required? */
2331 static bool rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2332 {
2333         return ACCESS_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2334 }
2335
2336 /* Do a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread(). */
2337 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2338 {
2339         if (!rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
2340                 return;
2341         ACCESS_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup) = false;
2342         wake_up(&rdp->nocb_wq);
2343         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("DeferredWakeEmpty"));
2344 }
2345
2346 /* Initialize per-rcu_data variables for no-CBs CPUs. */
2347 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2348 {
2349         rdp->nocb_tail = &rdp->nocb_head;
2350         init_waitqueue_head(&rdp->nocb_wq);
2351 }
2352
2353 /* Create a kthread for each RCU flavor for each no-CBs CPU. */
2354 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2355 {
2356         int cpu;
2357         struct rcu_data *rdp;
2358         struct task_struct *t;
2359
2360         if (rcu_nocb_mask == NULL)
2361                 return;
2362         for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask) {
2363                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2364                 t = kthread_run(rcu_nocb_kthread, rdp,
2365                                 "rcuo%c/%d", rsp->abbr, cpu);
2366                 BUG_ON(IS_ERR(t));
2367                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_kthread) = t;
2368         }
2369 }
2370
2371 /* Prevent __call_rcu() from enqueuing callbacks on no-CBs CPUs */
2372 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2373 {
2374         if (rcu_nocb_mask == NULL ||
2375             !cpumask_test_cpu(rdp->cpu, rcu_nocb_mask))
2376                 return false;
2377         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2378         return true;
2379 }
2380
2381 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2382
2383 static int rcu_nocb_needs_gp(struct rcu_state *rsp)
2384 {
2385         return 0;
2386 }
2387
2388 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
2389 {
2390 }
2391
2392 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2393 {
2394 }
2395
2396 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2397 {
2398 }
2399
2400 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2401                             bool lazy, unsigned long flags)
2402 {
2403         return 0;
2404 }
2405
2406 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2407                                                      struct rcu_data *rdp,
2408                                                      unsigned long flags)
2409 {
2410         return 0;
2411 }
2412
2413 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2414 {
2415 }
2416
2417 static bool rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2418 {
2419         return false;
2420 }
2421
2422 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2423 {
2424 }
2425
2426 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2427 {
2428 }
2429
2430 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2431 {
2432         return false;
2433 }
2434
2435 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2436
2437 /*
2438  * An adaptive-ticks CPU can potentially execute in kernel mode for an
2439  * arbitrarily long period of time with the scheduling-clock tick turned
2440  * off.  RCU will be paying attention to this CPU because it is in the
2441  * kernel, but the CPU cannot be guaranteed to be executing the RCU state
2442  * machine because the scheduling-clock tick has been disabled.  Therefore,
2443  * if an adaptive-ticks CPU is failing to respond to the current grace
2444  * period and has not be idle from an RCU perspective, kick it.
2445  */
2446 static void rcu_kick_nohz_cpu(int cpu)
2447 {
2448 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2449         if (tick_nohz_full_cpu(cpu))
2450                 smp_send_reschedule(cpu);
2451 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
2452 }
2453
2454
2455 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
2456
2457 /*
2458  * Define RCU flavor that holds sysidle state.  This needs to be the
2459  * most active flavor of RCU.
2460  */
2461 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
2462 static struct rcu_state *rcu_sysidle_state = &rcu_preempt_state;
2463 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
2464 static struct rcu_state *rcu_sysidle_state = &rcu_sched_state;
2465 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
2466
2467 static int full_sysidle_state;          /* Current system-idle state. */
2468 #define RCU_SYSIDLE_NOT         0       /* Some CPU is not idle. */
2469 #define RCU_SYSIDLE_SHORT       1       /* All CPUs idle for brief period. */
2470 #define RCU_SYSIDLE_LONG        2       /* All CPUs idle for long enough. */
2471 #define RCU_SYSIDLE_FULL        3       /* All CPUs idle, ready for sysidle. */
2472 #define RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED  4       /* Actually entered sysidle state. */
2473
2474 /*
2475  * Invoked to note exit from irq or task transition to idle.  Note that
2476  * usermode execution does -not- count as idle here!  After all, we want
2477  * to detect full-system idle states, not RCU quiescent states and grace
2478  * periods.  The caller must have disabled interrupts.
2479  */
2480 static void rcu_sysidle_enter(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq)
2481 {
2482         unsigned long j;
2483
2484         /* Adjust nesting, check for fully idle. */
2485         if (irq) {
2486                 rdtp->dynticks_idle_nesting--;
2487                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2488                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 0)
2489                         return;  /* Still not fully idle. */
2490         } else {
2491                 if ((rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) ==
2492                     DYNTICK_TASK_NEST_VALUE) {
2493                         rdtp->dynticks_idle_nesting = 0;
2494                 } else {
2495                         rdtp->dynticks_idle_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2496                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2497                         return;  /* Still not fully idle. */
2498                 }
2499         }
2500
2501         /* Record start of fully idle period. */
2502         j = jiffies;
2503         ACCESS_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies) = j;
2504         smp_mb__before_atomic_inc();
2505         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2506         smp_mb__after_atomic_inc();
2507         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1);
2508 }
2509
2510 /*
2511  * Unconditionally force exit from full system-idle state.  This is
2512  * invoked when a normal CPU exits idle, but must be called separately
2513  * for the timekeeping CPU (tick_do_timer_cpu).  The reason for this
2514  * is that the timekeeping CPU is permitted to take scheduling-clock
2515  * interrupts while the system is in system-idle state, and of course
2516  * rcu_sysidle_exit() has no way of distinguishing a scheduling-clock
2517  * interrupt from any other type of interrupt.
2518  */
2519 void rcu_sysidle_force_exit(void)
2520 {
2521         int oldstate = ACCESS_ONCE(full_sysidle_state);
2522         int newoldstate;
2523
2524         /*
2525          * Each pass through the following loop attempts to exit full
2526          * system-idle state.  If contention proves to be a problem,
2527          * a trylock-based contention tree could be used here.
2528          */
2529         while (oldstate > RCU_SYSIDLE_SHORT) {
2530                 newoldstate = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2531                                       oldstate, RCU_SYSIDLE_NOT);
2532                 if (oldstate == newoldstate &&
2533                     oldstate == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED) {
2534                         rcu_kick_nohz_cpu(tick_do_timer_cpu);
2535                         return; /* We cleared it, done! */
2536                 }
2537                 oldstate = newoldstate;
2538         }
2539         smp_mb(); /* Order initial oldstate fetch vs. later non-idle work. */
2540 }
2541
2542 /*
2543  * Invoked to note entry to irq or task transition from idle.  Note that
2544  * usermode execution does -not- count as idle here!  The caller must
2545  * have disabled interrupts.
2546  */
2547 static void rcu_sysidle_exit(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq)
2548 {
2549         /* Adjust nesting, check for already non-idle. */
2550         if (irq) {
2551                 rdtp->dynticks_idle_nesting++;
2552                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2553                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 1)
2554                         return; /* Already non-idle. */
2555         } else {
2556                 /*
2557                  * Allow for irq misnesting.  Yes, it really is possible
2558                  * to enter an irq handler then never leave it, and maybe
2559                  * also vice versa.  Handle both possibilities.
2560                  */
2561                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) {
2562                         rdtp->dynticks_idle_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2563                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2564                         return; /* Already non-idle. */
2565                 } else {
2566                         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2567                 }
2568         }
2569
2570         /* Record end of idle period. */
2571         smp_mb__before_atomic_inc();
2572         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2573         smp_mb__after_atomic_inc();
2574         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1));
2575
2576         /*
2577          * If we are the timekeeping CPU, we are permitted to be non-idle
2578          * during a system-idle state.  This must be the case, because
2579          * the timekeeping CPU has to take scheduling-clock interrupts
2580          * during the time that the system is transitioning to full
2581          * system-idle state.  This means that the timekeeping CPU must
2582          * invoke rcu_sysidle_force_exit() directly if it does anything
2583          * more than take a scheduling-clock interrupt.
2584          */
2585         if (smp_processor_id() == tick_do_timer_cpu)
2586                 return;
2587
2588         /* Update system-idle state: We are clearly no longer fully idle! */
2589         rcu_sysidle_force_exit();
2590 }
2591
2592 /*
2593  * Check to see if the current CPU is idle.  Note that usermode execution
2594  * does not count as idle.  The caller must have disabled interrupts.
2595  */
2596 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2597                                   unsigned long *maxj)
2598 {
2599         int cur;
2600         unsigned long j;
2601         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2602
2603         /*
2604          * If some other CPU has already reported non-idle, if this is
2605          * not the flavor of RCU that tracks sysidle state, or if this
2606          * is an offline or the timekeeping CPU, nothing to do.
2607          */
2608         if (!*isidle || rdp->rsp != rcu_sysidle_state ||
2609             cpu_is_offline(rdp->cpu) || rdp->cpu == tick_do_timer_cpu)
2610                 return;
2611         if (rcu_gp_in_progress(rdp->rsp))
2612                 WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu);
2613
2614         /* Pick up current idle and NMI-nesting counter and check. */
2615         cur = atomic_read(&rdtp->dynticks_idle);
2616         if (cur & 0x1) {
2617                 *isidle = false; /* We are not idle! */
2618                 return;
2619         }
2620         smp_mb(); /* Read counters before timestamps. */
2621
2622         /* Pick up timestamps. */
2623         j = ACCESS_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies);
2624         /* If this CPU entered idle more recently, update maxj timestamp. */
2625         if (ULONG_CMP_LT(*maxj, j))
2626                 *maxj = j;
2627 }
2628
2629 /*
2630  * Is this the flavor of RCU that is handling full-system idle?
2631  */
2632 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2633 {
2634         return rsp == rcu_sysidle_state;
2635 }
2636
2637 /*
2638  * Bind the grace-period kthread for the sysidle flavor of RCU to the
2639  * timekeeping CPU.
2640  */
2641 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
2642 {
2643         int cpu = ACCESS_ONCE(tick_do_timer_cpu);
2644
2645         if (cpu < 0 || cpu >= nr_cpu_ids)
2646                 return;
2647         if (raw_smp_processor_id() != cpu)
2648                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
2649 }
2650
2651 /*
2652  * Return a delay in jiffies based on the number of CPUs, rcu_node
2653  * leaf fanout, and jiffies tick rate.  The idea is to allow larger
2654  * systems more time to transition to full-idle state in order to
2655  * avoid the cache thrashing that otherwise occur on the state variable.
2656  * Really small systems (less than a couple of tens of CPUs) should
2657  * instead use a single global atomically incremented counter, and later
2658  * versions of this will automatically reconfigure themselves accordingly.
2659  */
2660 static unsigned long rcu_sysidle_delay(void)
2661 {
2662         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2663                 return 0;
2664         return DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids * HZ, rcu_fanout_leaf * 1000);
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Advance the full-system-idle state.  This is invoked when all of
2669  * the non-timekeeping CPUs are idle.
2670  */
2671 static void rcu_sysidle(unsigned long j)
2672 {
2673         /* Check the current state. */
2674         switch (ACCESS_ONCE(full_sysidle_state)) {
2675         case RCU_SYSIDLE_NOT:
2676
2677                 /* First time all are idle, so note a short idle period. */
2678                 ACCESS_ONCE(full_sysidle_state) = RCU_SYSIDLE_SHORT;
2679                 break;
2680
2681         case RCU_SYSIDLE_SHORT:
2682
2683                 /*
2684                  * Idle for a bit, time to advance to next state?
2685                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2686                  */
2687                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2688                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2689                                       RCU_SYSIDLE_SHORT, RCU_SYSIDLE_LONG);
2690                 break;
2691
2692         case RCU_SYSIDLE_LONG:
2693
2694                 /*
2695                  * Do an additional check pass before advancing to full.
2696                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2697                  */
2698                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2699                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2700                                       RCU_SYSIDLE_LONG, RCU_SYSIDLE_FULL);
2701                 break;
2702
2703         default:
2704                 break;
2705         }
2706 }
2707
2708 /*
2709  * Found a non-idle non-timekeeping CPU, so kick the system-idle state
2710  * back to the beginning.
2711  */
2712 static void rcu_sysidle_cancel(void)
2713 {
2714         smp_mb();
2715         ACCESS_ONCE(full_sysidle_state) = RCU_SYSIDLE_NOT;
2716 }
2717
2718 /*
2719  * Update the sysidle state based on the results of a force-quiescent-state
2720  * scan of the CPUs' dyntick-idle state.
2721  */
2722 static void rcu_sysidle_report(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2723                                unsigned long maxj, bool gpkt)
2724 {
2725         if (rsp != rcu_sysidle_state)
2726                 return;  /* Wrong flavor, ignore. */
2727         if (gpkt && nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2728                 return;  /* Running state machine from timekeeping CPU. */
2729         if (isidle)
2730                 rcu_sysidle(maxj);    /* More idle! */
2731         else
2732                 rcu_sysidle_cancel(); /* Idle is over. */
2733 }
2734
2735 /*
2736  * Wrapper for rcu_sysidle_report() when called from the grace-period
2737  * kthread's context.
2738  */
2739 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2740                                   unsigned long maxj)
2741 {
2742         rcu_sysidle_report(rsp, isidle, maxj, true);
2743 }
2744
2745 /* Callback and function for forcing an RCU grace period. */
2746 struct rcu_sysidle_head {
2747         struct rcu_head rh;
2748         int inuse;
2749 };
2750
2751 static void rcu_sysidle_cb(struct rcu_head *rhp)
2752 {
2753         struct rcu_sysidle_head *rshp;
2754
2755         /*
2756          * The following memory barrier is needed to replace the
2757          * memory barriers that would normally be in the memory
2758          * allocator.
2759          */
2760         smp_mb();  /* grace period precedes setting inuse. */
2761
2762         rshp = container_of(rhp, struct rcu_sysidle_head, rh);
2763         ACCESS_ONCE(rshp->inuse) = 0;
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Check to see if the system is fully idle, other than the timekeeping CPU.
2768  * The caller must have disabled interrupts.
2769  */
2770 bool rcu_sys_is_idle(void)
2771 {
2772         static struct rcu_sysidle_head rsh;
2773         int rss = ACCESS_ONCE(full_sysidle_state);
2774
2775         if (WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu))
2776                 return false;
2777
2778         /* Handle small-system case by doing a full scan of CPUs. */
2779         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL) {
2780                 int oldrss = rss - 1;
2781
2782                 /*
2783                  * One pass to advance to each state up to _FULL.
2784                  * Give up if any pass fails to advance the state.
2785                  */
2786                 while (rss < RCU_SYSIDLE_FULL && oldrss < rss) {
2787                         int cpu;
2788                         bool isidle = true;
2789                         unsigned long maxj = jiffies - ULONG_MAX / 4;
2790                         struct rcu_data *rdp;
2791
2792                         /* Scan all the CPUs looking for nonidle CPUs. */
2793                         for_each_possible_cpu(cpu) {
2794                                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_sysidle_state->rda, cpu);
2795                                 rcu_sysidle_check_cpu(rdp, &isidle, &maxj);
2796                                 if (!isidle)
2797                                         break;
2798                         }
2799                         rcu_sysidle_report(rcu_sysidle_state,
2800                                            isidle, maxj, false);
2801                         oldrss = rss;
2802                         rss = ACCESS_ONCE(full_sysidle_state);
2803                 }
2804         }
2805
2806         /* If this is the first observation of an idle period, record it. */
2807         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL) {
2808                 rss = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2809                               RCU_SYSIDLE_FULL, RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED);
2810                 return rss == RCU_SYSIDLE_FULL;
2811         }
2812
2813         smp_mb(); /* ensure rss load happens before later caller actions. */
2814
2815         /* If already fully idle, tell the caller (in case of races). */
2816         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED)
2817                 return true;
2818
2819         /*
2820          * If we aren't there yet, and a grace period is not in flight,
2821          * initiate a grace period.  Either way, tell the caller that
2822          * we are not there yet.  We use an xchg() rather than an assignment
2823          * to make up for the memory barriers that would otherwise be
2824          * provided by the memory allocator.
2825          */
2826         if (nr_cpu_ids > CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL &&
2827             !rcu_gp_in_progress(rcu_sysidle_state) &&
2828             !rsh.inuse && xchg(&rsh.inuse, 1) == 0)
2829                 call_rcu(&rsh.rh, rcu_sysidle_cb);
2830         return false;
2831 }
2832
2833 /*
2834  * Initialize dynticks sysidle state for CPUs coming online.
2835  */
2836 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2837 {
2838         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2839 }
2840
2841 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
2842
2843 static void rcu_sysidle_enter(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq)
2844 {
2845 }
2846
2847 static void rcu_sysidle_exit(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq)
2848 {
2849 }
2850
2851 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2852                                   unsigned long *maxj)
2853 {
2854 }
2855
2856 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2857 {
2858         return false;
2859 }
2860
2861 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
2862 {
2863 }
2864
2865 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2866                                   unsigned long maxj)
2867 {
2868 }
2869
2870 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2871 {
2872 }
2873
2874 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */