]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/rcu/tree_plugin.h
Merge remote-tracking branch 'regmap/for-next'
[karo-tx-linux.git] / kernel / rcu / tree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, you can access it online at
18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/gfp.h>
29 #include <linux/oom.h>
30 #include <linux/smpboot.h>
31 #include "../time/tick-internal.h"
32
33 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
34
35 #include "../locking/rtmutex_common.h"
36
37 /*
38  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
39  * handle all flavors of RCU.
40  */
41 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
42 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
43 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
44 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
45
46 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
47
48 /*
49  * Some architectures do not define rt_mutexes, but if !CONFIG_RCU_BOOST,
50  * all uses are in dead code.  Provide a definition to keep the compiler
51  * happy, but add WARN_ON_ONCE() to complain if used in the wrong place.
52  * This probably needs to be excluded from -rt builds.
53  */
54 #define rt_mutex_owner(a) ({ WARN_ON_ONCE(1); NULL; })
55
56 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
57
58 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
59 static cpumask_var_t rcu_nocb_mask; /* CPUs to have callbacks offloaded. */
60 static bool have_rcu_nocb_mask;     /* Was rcu_nocb_mask allocated? */
61 static bool __read_mostly rcu_nocb_poll;    /* Offload kthread are to poll. */
62 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
63
64 /*
65  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
66  * messages about anything out of the ordinary.
67  */
68 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
69 {
70         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TRACE))
71                 pr_info("\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
72         if ((IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 64) ||
73             (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 32))
74                 pr_info("\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
75                        RCU_FANOUT);
76         if (rcu_fanout_exact)
77                 pr_info("\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
78         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ))
79                 pr_info("\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
80         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU))
81                 pr_info("\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
82         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE))
83                 pr_info("\tRCU torture testing starts during boot.\n");
84         if (RCU_NUM_LVLS >= 4)
85                 pr_info("\tFour(or more)-level hierarchy is enabled.\n");
86         if (RCU_FANOUT_LEAF != 16)
87                 pr_info("\tBuild-time adjustment of leaf fanout to %d.\n",
88                         RCU_FANOUT_LEAF);
89         if (rcu_fanout_leaf != RCU_FANOUT_LEAF)
90                 pr_info("\tBoot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
91         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
92                 pr_info("\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
93         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST))
94                 pr_info("\tRCU kthread priority: %d.\n", kthread_prio);
95 }
96
97 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
98
99 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, 'p', call_rcu);
100 static struct rcu_state *const rcu_state_p = &rcu_preempt_state;
101 static struct rcu_data __percpu *const rcu_data_p = &rcu_preempt_data;
102
103 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
104                                bool wake);
105
106 /*
107  * Tell them what RCU they are running.
108  */
109 static void __init rcu_bootup_announce(void)
110 {
111         pr_info("Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
112         rcu_bootup_announce_oddness();
113 }
114
115 /* Flags for rcu_preempt_ctxt_queue() decision table. */
116 #define RCU_GP_TASKS    0x8
117 #define RCU_EXP_TASKS   0x4
118 #define RCU_GP_BLKD     0x2
119 #define RCU_EXP_BLKD    0x1
120
121 /*
122  * Queues a task preempted within an RCU-preempt read-side critical
123  * section into the appropriate location within the ->blkd_tasks list,
124  * depending on the states of any ongoing normal and expedited grace
125  * periods.  The ->gp_tasks pointer indicates which element the normal
126  * grace period is waiting on (NULL if none), and the ->exp_tasks pointer
127  * indicates which element the expedited grace period is waiting on (again,
128  * NULL if none).  If a grace period is waiting on a given element in the
129  * ->blkd_tasks list, it also waits on all subsequent elements.  Thus,
130  * adding a task to the tail of the list blocks any grace period that is
131  * already waiting on one of the elements.  In contrast, adding a task
132  * to the head of the list won't block any grace period that is already
133  * waiting on one of the elements.
134  *
135  * This queuing is imprecise, and can sometimes make an ongoing grace
136  * period wait for a task that is not strictly speaking blocking it.
137  * Given the choice, we needlessly block a normal grace period rather than
138  * blocking an expedited grace period.
139  *
140  * Note that an endless sequence of expedited grace periods still cannot
141  * indefinitely postpone a normal grace period.  Eventually, all of the
142  * fixed number of preempted tasks blocking the normal grace period that are
143  * not also blocking the expedited grace period will resume and complete
144  * their RCU read-side critical sections.  At that point, the ->gp_tasks
145  * pointer will equal the ->exp_tasks pointer, at which point the end of
146  * the corresponding expedited grace period will also be the end of the
147  * normal grace period.
148  */
149 static void rcu_preempt_ctxt_queue(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
150         __releases(rnp->lock) /* But leaves rrupts disabled. */
151 {
152         int blkd_state = (rnp->gp_tasks ? RCU_GP_TASKS : 0) +
153                          (rnp->exp_tasks ? RCU_EXP_TASKS : 0) +
154                          (rnp->qsmask & rdp->grpmask ? RCU_GP_BLKD : 0) +
155                          (rnp->expmask & rdp->grpmask ? RCU_EXP_BLKD : 0);
156         struct task_struct *t = current;
157
158         /*
159          * Decide where to queue the newly blocked task.  In theory,
160          * this could be an if-statement.  In practice, when I tried
161          * that, it was quite messy.
162          */
163         switch (blkd_state) {
164         case 0:
165         case                RCU_EXP_TASKS:
166         case                RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD:
167         case RCU_GP_TASKS:
168         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS:
169
170                 /*
171                  * Blocking neither GP, or first task blocking the normal
172                  * GP but not blocking the already-waiting expedited GP.
173                  * Queue at the head of the list to avoid unnecessarily
174                  * blocking the already-waiting GPs.
175                  */
176                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
177                 break;
178
179         case                                              RCU_EXP_BLKD:
180         case                                RCU_GP_BLKD:
181         case                                RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
182         case RCU_GP_TASKS +                               RCU_EXP_BLKD:
183         case RCU_GP_TASKS +                 RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
184         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
185
186                 /*
187                  * First task arriving that blocks either GP, or first task
188                  * arriving that blocks the expedited GP (with the normal
189                  * GP already waiting), or a task arriving that blocks
190                  * both GPs with both GPs already waiting.  Queue at the
191                  * tail of the list to avoid any GP waiting on any of the
192                  * already queued tasks that are not blocking it.
193                  */
194                 list_add_tail(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
195                 break;
196
197         case                RCU_EXP_TASKS +               RCU_EXP_BLKD:
198         case                RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
199         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS +               RCU_EXP_BLKD:
200
201                 /*
202                  * Second or subsequent task blocking the expedited GP.
203                  * The task either does not block the normal GP, or is the
204                  * first task blocking the normal GP.  Queue just after
205                  * the first task blocking the expedited GP.
206                  */
207                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->exp_tasks);
208                 break;
209
210         case RCU_GP_TASKS +                 RCU_GP_BLKD:
211         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD:
212
213                 /*
214                  * Second or subsequent task blocking the normal GP.
215                  * The task does not block the expedited GP. Queue just
216                  * after the first task blocking the normal GP.
217                  */
218                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks);
219                 break;
220
221         default:
222
223                 /* Yet another exercise in excessive paranoia. */
224                 WARN_ON_ONCE(1);
225                 break;
226         }
227
228         /*
229          * We have now queued the task.  If it was the first one to
230          * block either grace period, update the ->gp_tasks and/or
231          * ->exp_tasks pointers, respectively, to reference the newly
232          * blocked tasks.
233          */
234         if (!rnp->gp_tasks && (blkd_state & RCU_GP_BLKD))
235                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
236         if (!rnp->exp_tasks && (blkd_state & RCU_EXP_BLKD))
237                 rnp->exp_tasks = &t->rcu_node_entry;
238         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* interrupts remain disabled. */
239
240         /*
241          * Report the quiescent state for the expedited GP.  This expedited
242          * GP should not be able to end until we report, so there should be
243          * no need to check for a subsequent expedited GP.  (Though we are
244          * still in a quiescent state in any case.)
245          */
246         if (blkd_state & RCU_EXP_BLKD &&
247             t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs) {
248                 t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs = false;
249                 rcu_report_exp_rdp(rdp->rsp, rdp, true);
250         } else {
251                 WARN_ON_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs);
252         }
253 }
254
255 /*
256  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
257  * that this just means that the task currently running on the CPU is
258  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
259  * while in an RCU read-side critical section.
260  *
261  * As with the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
262  * must disable preemption.
263  */
264 static void rcu_preempt_qs(void)
265 {
266         if (__this_cpu_read(rcu_data_p->cpu_no_qs.s)) {
267                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_preempt"),
268                                        __this_cpu_read(rcu_data_p->gpnum),
269                                        TPS("cpuqs"));
270                 __this_cpu_write(rcu_data_p->cpu_no_qs.b.norm, false);
271                 barrier(); /* Coordinate with rcu_preempt_check_callbacks(). */
272                 current->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = false;
273         }
274 }
275
276 /*
277  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
278  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
279  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
280  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
281  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
282  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
283  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
284  * predating the current grace period drain, in other words, until
285  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
286  *
287  * Caller must disable interrupts.
288  */
289 static void rcu_preempt_note_context_switch(void)
290 {
291         struct task_struct *t = current;
292         struct rcu_data *rdp;
293         struct rcu_node *rnp;
294
295         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
296             !t->rcu_read_unlock_special.b.blocked) {
297
298                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
299                 rdp = this_cpu_ptr(rcu_state_p->rda);
300                 rnp = rdp->mynode;
301                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
302                 t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
303                 t->rcu_blocked_node = rnp;
304
305                 /*
306                  * Verify the CPU's sanity, trace the preemption, and
307                  * then queue the task as required based on the states
308                  * of any ongoing and expedited grace periods.
309                  */
310                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) == 0);
311                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
312                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
313                                        t->pid,
314                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
315                                        ? rnp->gpnum
316                                        : rnp->gpnum + 1);
317                 rcu_preempt_ctxt_queue(rnp, rdp);
318         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
319                    t->rcu_read_unlock_special.s) {
320
321                 /*
322                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
323                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
324                  */
325                 rcu_read_unlock_special(t);
326         }
327
328         /*
329          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
330          * begin with, or we have now recorded that critical section
331          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
332          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
333          * section, and if that critical section was blocking the current
334          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
335          * means that we continue to block the current grace period.
336          */
337         rcu_preempt_qs();
338 }
339
340 /*
341  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
342  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
343  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
344  */
345 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
346 {
347         return rnp->gp_tasks != NULL;
348 }
349
350 /*
351  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
352  * returning NULL if at the end of the list.
353  */
354 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
355                                              struct rcu_node *rnp)
356 {
357         struct list_head *np;
358
359         np = t->rcu_node_entry.next;
360         if (np == &rnp->blkd_tasks)
361                 np = NULL;
362         return np;
363 }
364
365 /*
366  * Return true if the specified rcu_node structure has tasks that were
367  * preempted within an RCU read-side critical section.
368  */
369 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
370 {
371         return !list_empty(&rnp->blkd_tasks);
372 }
373
374 /*
375  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
376  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
377  * read-side critical section.
378  */
379 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
380 {
381         bool empty_exp;
382         bool empty_norm;
383         bool empty_exp_now;
384         unsigned long flags;
385         struct list_head *np;
386         bool drop_boost_mutex = false;
387         struct rcu_data *rdp;
388         struct rcu_node *rnp;
389         union rcu_special special;
390
391         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
392         if (in_nmi())
393                 return;
394
395         local_irq_save(flags);
396
397         /*
398          * If RCU core is waiting for this CPU to exit its critical section,
399          * report the fact that it has exited.  Because irqs are disabled,
400          * t->rcu_read_unlock_special cannot change.
401          */
402         special = t->rcu_read_unlock_special;
403         if (special.b.need_qs) {
404                 rcu_preempt_qs();
405                 t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = false;
406                 if (!t->rcu_read_unlock_special.s) {
407                         local_irq_restore(flags);
408                         return;
409                 }
410         }
411
412         /*
413          * Respond to a request for an expedited grace period, but only if
414          * we were not preempted, meaning that we were running on the same
415          * CPU throughout.  If we were preempted, the exp_need_qs flag
416          * would have been cleared at the time of the first preemption,
417          * and the quiescent state would be reported when we were dequeued.
418          */
419         if (special.b.exp_need_qs) {
420                 WARN_ON_ONCE(special.b.blocked);
421                 t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs = false;
422                 rdp = this_cpu_ptr(rcu_state_p->rda);
423                 rcu_report_exp_rdp(rcu_state_p, rdp, true);
424                 if (!t->rcu_read_unlock_special.s) {
425                         local_irq_restore(flags);
426                         return;
427                 }
428         }
429
430         /* Hardware IRQ handlers cannot block, complain if they get here. */
431         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
432                 lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__,
433                                        "rcu_read_unlock() from irq or softirq with blocking in critical section!!!\n");
434                 pr_alert("->rcu_read_unlock_special: %#x (b: %d, enq: %d nq: %d)\n",
435                          t->rcu_read_unlock_special.s,
436                          t->rcu_read_unlock_special.b.blocked,
437                          t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs,
438                          t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs);
439                 local_irq_restore(flags);
440                 return;
441         }
442
443         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
444         if (special.b.blocked) {
445                 t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = false;
446
447                 /*
448                  * Remove this task from the list it blocked on.  The task
449                  * now remains queued on the rcu_node corresponding to the
450                  * CPU it first blocked on, so there is no longer any need
451                  * to loop.  Retain a WARN_ON_ONCE() out of sheer paranoia.
452                  */
453                 rnp = t->rcu_blocked_node;
454                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
455                 WARN_ON_ONCE(rnp != t->rcu_blocked_node);
456                 empty_norm = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
457                 empty_exp = sync_rcu_preempt_exp_done(rnp);
458                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
459                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
460                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
461                 t->rcu_blocked_node = NULL;
462                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt"),
463                                                 rnp->gpnum, t->pid);
464                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
465                         rnp->gp_tasks = np;
466                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
467                         rnp->exp_tasks = np;
468                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST)) {
469                         if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
470                                 rnp->boost_tasks = np;
471                         /* Snapshot ->boost_mtx ownership w/rnp->lock held. */
472                         drop_boost_mutex = rt_mutex_owner(&rnp->boost_mtx) == t;
473                 }
474
475                 /*
476                  * If this was the last task on the current list, and if
477                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
478                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
479                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
480                  */
481                 empty_exp_now = sync_rcu_preempt_exp_done(rnp);
482                 if (!empty_norm && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
483                         trace_rcu_quiescent_state_report(TPS("preempt_rcu"),
484                                                          rnp->gpnum,
485                                                          0, rnp->qsmask,
486                                                          rnp->level,
487                                                          rnp->grplo,
488                                                          rnp->grphi,
489                                                          !!rnp->gp_tasks);
490                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rcu_state_p, rnp, flags);
491                 } else {
492                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
493                 }
494
495                 /* Unboost if we were boosted. */
496                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && drop_boost_mutex)
497                         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);
498
499                 /*
500                  * If this was the last task on the expedited lists,
501                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
502                  */
503                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
504                         rcu_report_exp_rnp(rcu_state_p, rnp, true);
505         } else {
506                 local_irq_restore(flags);
507         }
508 }
509
510 /*
511  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
512  * grace period on the specified rcu_node structure.
513  */
514 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
515 {
516         unsigned long flags;
517         struct task_struct *t;
518
519         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
520         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
521                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
522                 return;
523         }
524         t = list_entry(rnp->gp_tasks->prev,
525                        struct task_struct, rcu_node_entry);
526         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
527                 sched_show_task(t);
528         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
529 }
530
531 /*
532  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
533  * grace period.
534  */
535 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
536 {
537         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
538
539         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
540         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
541                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
542 }
543
544 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
545 {
546         pr_err("\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
547                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
548 }
549
550 static void rcu_print_task_stall_end(void)
551 {
552         pr_cont("\n");
553 }
554
555 /*
556  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
557  * sections, printing out the tid of each.
558  */
559 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
560 {
561         struct task_struct *t;
562         int ndetected = 0;
563
564         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
565                 return 0;
566         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
567         t = list_entry(rnp->gp_tasks->prev,
568                        struct task_struct, rcu_node_entry);
569         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
570                 pr_cont(" P%d", t->pid);
571                 ndetected++;
572         }
573         rcu_print_task_stall_end();
574         return ndetected;
575 }
576
577 /*
578  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
579  * sections, printing out the tid of each that is blocking the current
580  * expedited grace period.
581  */
582 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
583 {
584         struct task_struct *t;
585         int ndetected = 0;
586
587         if (!rnp->exp_tasks)
588                 return 0;
589         t = list_entry(rnp->exp_tasks->prev,
590                        struct task_struct, rcu_node_entry);
591         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
592                 pr_cont(" P%d", t->pid);
593                 ndetected++;
594         }
595         return ndetected;
596 }
597
598 /*
599  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
600  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
601  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
602  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
603  * must be held by the caller.
604  *
605  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
606  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
607  */
608 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
609 {
610         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
611         if (rcu_preempt_has_tasks(rnp))
612                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
613         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
614 }
615
616 /*
617  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
618  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
619  * which is checked elsewhere.
620  *
621  * Caller must disable hard irqs.
622  */
623 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
624 {
625         struct task_struct *t = current;
626
627         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
628                 rcu_preempt_qs();
629                 return;
630         }
631         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
632             __this_cpu_read(rcu_data_p->core_needs_qs) &&
633             __this_cpu_read(rcu_data_p->cpu_no_qs.b.norm))
634                 t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = true;
635 }
636
637 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
638
639 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
640 {
641         rcu_do_batch(rcu_state_p, this_cpu_ptr(rcu_data_p));
642 }
643
644 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
645
646 /*
647  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
648  */
649 void call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
650 {
651         __call_rcu(head, func, rcu_state_p, -1, 0);
652 }
653 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
654
655 /**
656  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
657  *
658  * Control will return to the caller some time after a full grace
659  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
660  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
661  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
662  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
663  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
664  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
665  *
666  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
667  * on memory ordering guarantees.
668  */
669 void synchronize_rcu(void)
670 {
671         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
672                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
673                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
674                          "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
675         if (!rcu_scheduler_active)
676                 return;
677         if (rcu_gp_is_expedited())
678                 synchronize_rcu_expedited();
679         else
680                 wait_rcu_gp(call_rcu);
681 }
682 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
683
684 /*
685  * Remote handler for smp_call_function_single().  If there is an
686  * RCU read-side critical section in effect, request that the
687  * next rcu_read_unlock() record the quiescent state up the
688  * ->expmask fields in the rcu_node tree.  Otherwise, immediately
689  * report the quiescent state.
690  */
691 static void sync_rcu_exp_handler(void *info)
692 {
693         struct rcu_data *rdp;
694         struct rcu_state *rsp = info;
695         struct task_struct *t = current;
696
697         /*
698          * Within an RCU read-side critical section, request that the next
699          * rcu_read_unlock() report.  Unless this RCU read-side critical
700          * section has already blocked, in which case it is already set
701          * up for the expedited grace period to wait on it.
702          */
703         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
704             !t->rcu_read_unlock_special.b.blocked) {
705                 t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs = true;
706                 return;
707         }
708
709         /*
710          * We are either exiting an RCU read-side critical section (negative
711          * values of t->rcu_read_lock_nesting) or are not in one at all
712          * (zero value of t->rcu_read_lock_nesting).  Or we are in an RCU
713          * read-side critical section that blocked before this expedited
714          * grace period started.  Either way, we can immediately report
715          * the quiescent state.
716          */
717         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
718         rcu_report_exp_rdp(rsp, rdp, true);
719 }
720
721 /**
722  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
723  *
724  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
725  * idea is to IPI all non-idle non-nohz online CPUs.  The IPI handler
726  * checks whether the CPU is in an RCU-preempt critical section, and
727  * if so, it sets a flag that causes the outermost rcu_read_unlock()
728  * to report the quiescent state.  On the other hand, if the CPU is
729  * not in an RCU read-side critical section, the IPI handler reports
730  * the quiescent state immediately.
731  *
732  * Although this is a greate improvement over previous expedited
733  * implementations, it is still unfriendly to real-time workloads, so is
734  * thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact, if
735  * you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop, please restructure
736  * your code to batch your updates, and then Use a single synchronize_rcu()
737  * instead.
738  */
739 void synchronize_rcu_expedited(void)
740 {
741         struct rcu_node *rnp;
742         struct rcu_node *rnp_unlock;
743         struct rcu_state *rsp = rcu_state_p;
744         unsigned long s;
745
746         /* If expedited grace periods are prohibited, fall back to normal. */
747         if (rcu_gp_is_normal()) {
748                 wait_rcu_gp(call_rcu);
749                 return;
750         }
751
752         s = rcu_exp_gp_seq_snap(rsp);
753         trace_rcu_exp_grace_period(rsp->name, s, TPS("snap"));
754
755         rnp_unlock = exp_funnel_lock(rsp, s);
756         if (rnp_unlock == NULL)
757                 return;  /* Someone else did our work for us. */
758
759         rcu_exp_gp_seq_start(rsp);
760         trace_rcu_exp_grace_period(rsp->name, s, TPS("start"));
761
762         /* Initialize the rcu_node tree in preparation for the wait. */
763         sync_rcu_exp_select_cpus(rsp, sync_rcu_exp_handler);
764
765         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
766         rnp = rcu_get_root(rsp);
767         synchronize_sched_expedited_wait(rsp);
768
769         /* Clean up and exit. */
770         rcu_exp_gp_seq_end(rsp);
771         trace_rcu_exp_grace_period(rsp->name, s, TPS("end"));
772         mutex_unlock(&rnp_unlock->exp_funnel_mutex);
773         trace_rcu_exp_funnel_lock(rsp->name, rnp_unlock->level,
774                                   rnp_unlock->grplo, rnp_unlock->grphi,
775                                   TPS("rel"));
776 }
777 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
778
779 /**
780  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
781  *
782  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
783  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
784  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
785  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
786  */
787 void rcu_barrier(void)
788 {
789         _rcu_barrier(rcu_state_p);
790 }
791 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
792
793 /*
794  * Initialize preemptible RCU's state structures.
795  */
796 static void __init __rcu_init_preempt(void)
797 {
798         rcu_init_one(rcu_state_p);
799 }
800
801 /*
802  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
803  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
804  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
805  * is enabled.
806  */
807 void exit_rcu(void)
808 {
809         struct task_struct *t = current;
810
811         if (likely(list_empty(&current->rcu_node_entry)))
812                 return;
813         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
814         barrier();
815         t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
816         __rcu_read_unlock();
817 }
818
819 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
820
821 static struct rcu_state *const rcu_state_p = &rcu_sched_state;
822
823 /*
824  * Tell them what RCU they are running.
825  */
826 static void __init rcu_bootup_announce(void)
827 {
828         pr_info("Hierarchical RCU implementation.\n");
829         rcu_bootup_announce_oddness();
830 }
831
832 /*
833  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
834  * CPUs being in quiescent states.
835  */
836 static void rcu_preempt_note_context_switch(void)
837 {
838 }
839
840 /*
841  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
842  * RCU readers.
843  */
844 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
845 {
846         return 0;
847 }
848
849 /*
850  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked.
851  */
852 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
853 {
854         return false;
855 }
856
857 /*
858  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
859  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
860  */
861 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
862 {
863 }
864
865 /*
866  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
867  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
868  */
869 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
870 {
871         return 0;
872 }
873
874 /*
875  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
876  * tasks blocked within RCU read-side critical sections that are
877  * blocking the current expedited grace period.
878  */
879 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
880 {
881         return 0;
882 }
883
884 /*
885  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
886  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
887  * bogus qsmask values.
888  */
889 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
890 {
891         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
892 }
893
894 /*
895  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
896  * to check.
897  */
898 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
899 {
900 }
901
902 /*
903  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
904  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
905  */
906 void synchronize_rcu_expedited(void)
907 {
908         synchronize_sched_expedited();
909 }
910 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
911
912 /*
913  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
914  * another name for rcu_barrier_sched().
915  */
916 void rcu_barrier(void)
917 {
918         rcu_barrier_sched();
919 }
920 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
921
922 /*
923  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
924  */
925 static void __init __rcu_init_preempt(void)
926 {
927 }
928
929 /*
930  * Because preemptible RCU does not exist, tasks cannot possibly exit
931  * while in preemptible RCU read-side critical sections.
932  */
933 void exit_rcu(void)
934 {
935 }
936
937 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
938
939 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
940
941 #include "../locking/rtmutex_common.h"
942
943 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
944
945 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
946 {
947         if (!rcu_preempt_has_tasks(rnp))
948                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
949         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
950                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
951         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
952                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
953         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
954                 rnp->n_balk_notblocked++;
955         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
956                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
957                 rnp->n_balk_notyet++;
958         else
959                 rnp->n_balk_nos++;
960 }
961
962 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
963
964 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
965 {
966 }
967
968 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
969
970 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
971 {
972         /*
973          * If the thread is yielding, only wake it when this
974          * is invoked from idle
975          */
976         if (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current))
977                 wake_up_process(t);
978 }
979
980 /*
981  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
982  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
983  * ->blkd_tasks list.
984  *
985  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
986  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
987  */
988 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
989 {
990         unsigned long flags;
991         struct task_struct *t;
992         struct list_head *tb;
993
994         if (READ_ONCE(rnp->exp_tasks) == NULL &&
995             READ_ONCE(rnp->boost_tasks) == NULL)
996                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
997
998         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
999
1000         /*
1001          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1002          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1003          */
1004         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1005                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1006                 return 0;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1011          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1012          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1013          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1014          */
1015         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1016                 tb = rnp->exp_tasks;
1017                 rnp->n_exp_boosts++;
1018         } else {
1019                 tb = rnp->boost_tasks;
1020                 rnp->n_normal_boosts++;
1021         }
1022         rnp->n_tasks_boosted++;
1023
1024         /*
1025          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1026          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1027          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1028          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1029          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1030          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1031          *
1032          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1033          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1034          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1035          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1036          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1037          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1038          * section.
1039          */
1040         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1041         rt_mutex_init_proxy_locked(&rnp->boost_mtx, t);
1042         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1043         /* Lock only for side effect: boosts task t's priority. */
1044         rt_mutex_lock(&rnp->boost_mtx);
1045         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);  /* Then keep lockdep happy. */
1046
1047         return READ_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1048                READ_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Priority-boosting kthread, one per leaf rcu_node.
1053  */
1054 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1055 {
1056         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1057         int spincnt = 0;
1058         int more2boost;
1059
1060         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@init"));
1061         for (;;) {
1062                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1063                 trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_wait"));
1064                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1065                 trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_wait"));
1066                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1067                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1068                 if (more2boost)
1069                         spincnt++;
1070                 else
1071                         spincnt = 0;
1072                 if (spincnt > 10) {
1073                         rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1074                         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_yield"));
1075                         schedule_timeout_interruptible(2);
1076                         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_yield"));
1077                         spincnt = 0;
1078                 }
1079         }
1080         /* NOTREACHED */
1081         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@notreached"));
1082         return 0;
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1087  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1088  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1089  * period in progress, it is always time to boost.
1090  *
1091  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1092  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1093  * about it going away.
1094  */
1095 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1096         __releases(rnp->lock)
1097 {
1098         struct task_struct *t;
1099
1100         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1101                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1102                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1103                 return;
1104         }
1105         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1106             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1107              rnp->boost_tasks == NULL &&
1108              rnp->qsmask == 0 &&
1109              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1110                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1111                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1112                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1113                 t = rnp->boost_kthread_task;
1114                 if (t)
1115                         rcu_wake_cond(t, rnp->boost_kthread_status);
1116         } else {
1117                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1118                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1119         }
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1124  */
1125 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1126 {
1127         unsigned long flags;
1128
1129         local_irq_save(flags);
1130         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1131         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1132             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task)) {
1133                 rcu_wake_cond(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task),
1134                               __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_status));
1135         }
1136         local_irq_restore(flags);
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1141  * Caller must have preemption disabled.
1142  */
1143 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1144 {
1145         return __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1146 }
1147
1148 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1149
1150 /*
1151  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1152  */
1153 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1154 {
1155         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1156 }
1157
1158 /*
1159  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1160  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1161  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1162  */
1163 static int rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1164                                        struct rcu_node *rnp)
1165 {
1166         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1167         unsigned long flags;
1168         struct sched_param sp;
1169         struct task_struct *t;
1170
1171         if (rcu_state_p != rsp)
1172                 return 0;
1173
1174         if (!rcu_scheduler_fully_active || rcu_rnp_online_cpus(rnp) == 0)
1175                 return 0;
1176
1177         rsp->boost = 1;
1178         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1179                 return 0;
1180         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1181                            "rcub/%d", rnp_index);
1182         if (IS_ERR(t))
1183                 return PTR_ERR(t);
1184         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1185         rnp->boost_kthread_task = t;
1186         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1187         sp.sched_priority = kthread_prio;
1188         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1189         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1190         return 0;
1191 }
1192
1193 static void rcu_kthread_do_work(void)
1194 {
1195         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, this_cpu_ptr(&rcu_sched_data));
1196         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, this_cpu_ptr(&rcu_bh_data));
1197         rcu_preempt_do_callbacks();
1198 }
1199
1200 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1201 {
1202         struct sched_param sp;
1203
1204         sp.sched_priority = kthread_prio;
1205         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1206 }
1207
1208 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
1209 {
1210         per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1211 }
1212
1213 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
1214 {
1215         return __this_cpu_read(rcu_cpu_has_work);
1216 }
1217
1218 /*
1219  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1220  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1221  * support RCU priority boosting.
1222  */
1223 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
1224 {
1225         unsigned int *statusp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_kthread_status);
1226         char work, *workp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_has_work);
1227         int spincnt;
1228
1229         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
1230                 trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_wait"));
1231                 local_bh_disable();
1232                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1233                 this_cpu_inc(rcu_cpu_kthread_loops);
1234                 local_irq_disable();
1235                 work = *workp;
1236                 *workp = 0;
1237                 local_irq_enable();
1238                 if (work)
1239                         rcu_kthread_do_work();
1240                 local_bh_enable();
1241                 if (*workp == 0) {
1242                         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_wait"));
1243                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1244                         return;
1245                 }
1246         }
1247         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1248         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_yield"));
1249         schedule_timeout_interruptible(2);
1250         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_yield"));
1251         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1256  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1257  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1258  *
1259  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1260  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1261  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1262  */
1263 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1264 {
1265         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1266         unsigned long mask = rcu_rnp_online_cpus(rnp);
1267         cpumask_var_t cm;
1268         int cpu;
1269
1270         if (!t)
1271                 return;
1272         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1273                 return;
1274         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1275                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1276                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1277         if (cpumask_weight(cm) == 0)
1278                 cpumask_setall(cm);
1279         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1280         free_cpumask_var(cm);
1281 }
1282
1283 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
1284         .store                  = &rcu_cpu_kthread_task,
1285         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
1286         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
1287         .thread_comm            = "rcuc/%u",
1288         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
1289         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
1290 };
1291
1292 /*
1293  * Spawn boost kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1294  */
1295 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1296 {
1297         struct rcu_node *rnp;
1298         int cpu;
1299
1300         for_each_possible_cpu(cpu)
1301                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1302         BUG_ON(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec));
1303         rcu_for_each_leaf_node(rcu_state_p, rnp)
1304                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state_p, rnp);
1305 }
1306
1307 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1308 {
1309         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
1310         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1311
1312         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1313         if (rcu_scheduler_fully_active)
1314                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state_p, rnp);
1315 }
1316
1317 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1318
1319 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1320         __releases(rnp->lock)
1321 {
1322         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1323 }
1324
1325 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1326 {
1327         WARN_ON_ONCE(1);
1328 }
1329
1330 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1331 {
1332         return false;
1333 }
1334
1335 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1336 {
1337 }
1338
1339 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1340 {
1341 }
1342
1343 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1344 {
1345 }
1346
1347 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1348 {
1349 }
1350
1351 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1352
1353 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1354
1355 /*
1356  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1357  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1358  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1359  * an exported member of the RCU API.
1360  *
1361  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1362  * any flavor of RCU.
1363  */
1364 int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1365 {
1366         *nextevt = KTIME_MAX;
1367         return IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL)
1368                ? 0 : rcu_cpu_has_callbacks(NULL);
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1373  * after it.
1374  */
1375 static void rcu_cleanup_after_idle(void)
1376 {
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1381  * is nothing.
1382  */
1383 static void rcu_prepare_for_idle(void)
1384 {
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1389  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1390  */
1391 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1392 {
1393 }
1394
1395 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1396
1397 /*
1398  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1399  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1400  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1401  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1402  *
1403  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1404  *
1405  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1406  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1407  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1408  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1409  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1410  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1411  *      just power the system down and be done with it!
1412  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1413  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1414  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1415  *
1416  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1417  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1418  * making the state machine smarter might be a better option.
1419  */
1420 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1421 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1422
1423 static int rcu_idle_gp_delay = RCU_IDLE_GP_DELAY;
1424 module_param(rcu_idle_gp_delay, int, 0644);
1425 static int rcu_idle_lazy_gp_delay = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1426 module_param(rcu_idle_lazy_gp_delay, int, 0644);
1427
1428 /*
1429  * Try to advance callbacks for all flavors of RCU on the current CPU, but
1430  * only if it has been awhile since the last time we did so.  Afterwards,
1431  * if there are any callbacks ready for immediate invocation, return true.
1432  */
1433 static bool __maybe_unused rcu_try_advance_all_cbs(void)
1434 {
1435         bool cbs_ready = false;
1436         struct rcu_data *rdp;
1437         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1438         struct rcu_node *rnp;
1439         struct rcu_state *rsp;
1440
1441         /* Exit early if we advanced recently. */
1442         if (jiffies == rdtp->last_advance_all)
1443                 return false;
1444         rdtp->last_advance_all = jiffies;
1445
1446         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1447                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1448                 rnp = rdp->mynode;
1449
1450                 /*
1451                  * Don't bother checking unless a grace period has
1452                  * completed since we last checked and there are
1453                  * callbacks not yet ready to invoke.
1454                  */
1455                 if ((rdp->completed != rnp->completed ||
1456                      unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) &&
1457                     rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
1458                         note_gp_changes(rsp, rdp);
1459
1460                 if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1461                         cbs_ready = true;
1462         }
1463         return cbs_ready;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode unless it has callbacks ready
1468  * to invoke.  If the CPU has callbacks, try to advance them.  Tell the
1469  * caller to set the timeout based on whether or not there are non-lazy
1470  * callbacks.
1471  *
1472  * The caller must have disabled interrupts.
1473  */
1474 int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1475 {
1476         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1477         unsigned long dj;
1478
1479         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL)) {
1480                 *nextevt = KTIME_MAX;
1481                 return 0;
1482         }
1483
1484         /* Snapshot to detect later posting of non-lazy callback. */
1485         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1486
1487         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1488         if (!rcu_cpu_has_callbacks(&rdtp->all_lazy)) {
1489                 *nextevt = KTIME_MAX;
1490                 return 0;
1491         }
1492
1493         /* Attempt to advance callbacks. */
1494         if (rcu_try_advance_all_cbs()) {
1495                 /* Some ready to invoke, so initiate later invocation. */
1496                 invoke_rcu_core();
1497                 return 1;
1498         }
1499         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1500
1501         /* Request timer delay depending on laziness, and round. */
1502         if (!rdtp->all_lazy) {
1503                 dj = round_up(rcu_idle_gp_delay + jiffies,
1504                                rcu_idle_gp_delay) - jiffies;
1505         } else {
1506                 dj = round_jiffies(rcu_idle_lazy_gp_delay + jiffies) - jiffies;
1507         }
1508         *nextevt = basemono + dj * TICK_NSEC;
1509         return 0;
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Prepare a CPU for idle from an RCU perspective.  The first major task
1514  * is to sense whether nohz mode has been enabled or disabled via sysfs.
1515  * The second major task is to check to see if a non-lazy callback has
1516  * arrived at a CPU that previously had only lazy callbacks.  The third
1517  * major task is to accelerate (that is, assign grace-period numbers to)
1518  * any recently arrived callbacks.
1519  *
1520  * The caller must have disabled interrupts.
1521  */
1522 static void rcu_prepare_for_idle(void)
1523 {
1524         bool needwake;
1525         struct rcu_data *rdp;
1526         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1527         struct rcu_node *rnp;
1528         struct rcu_state *rsp;
1529         int tne;
1530
1531         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL) ||
1532             rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1533                 return;
1534
1535         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1536         tne = READ_ONCE(tick_nohz_active);
1537         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1538                 if (rcu_cpu_has_callbacks(NULL))
1539                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1540                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1541                 return;
1542         }
1543         if (!tne)
1544                 return;
1545
1546         /*
1547          * If a non-lazy callback arrived at a CPU having only lazy
1548          * callbacks, invoke RCU core for the side-effect of recalculating
1549          * idle duration on re-entry to idle.
1550          */
1551         if (rdtp->all_lazy &&
1552             rdtp->nonlazy_posted != rdtp->nonlazy_posted_snap) {
1553                 rdtp->all_lazy = false;
1554                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1555                 invoke_rcu_core();
1556                 return;
1557         }
1558
1559         /*
1560          * If we have not yet accelerated this jiffy, accelerate all
1561          * callbacks on this CPU.
1562          */
1563         if (rdtp->last_accelerate == jiffies)
1564                 return;
1565         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1566         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1567                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1568                 if (!*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1569                         continue;
1570                 rnp = rdp->mynode;
1571                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
1572                 needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1573                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
1574                 if (needwake)
1575                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1576         }
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Clean up for exit from idle.  Attempt to advance callbacks based on
1581  * any grace periods that elapsed while the CPU was idle, and if any
1582  * callbacks are now ready to invoke, initiate invocation.
1583  */
1584 static void rcu_cleanup_after_idle(void)
1585 {
1586         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL) ||
1587             rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1588                 return;
1589         if (rcu_try_advance_all_cbs())
1590                 invoke_rcu_core();
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
1595  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
1596  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
1597  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
1598  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
1599  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
1600  */
1601 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1602 {
1603         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
1604 }
1605
1606 /*
1607  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
1608  */
1609 static atomic_t oom_callback_count;
1610 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
1611
1612 /*
1613  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
1614  * wake-up if we are the last one.
1615  */
1616 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
1617 {
1618         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
1619                 wake_up(&oom_callback_wq);
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
1624  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
1625  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
1626  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
1627  * extra overhead to keep things simple.
1628  */
1629 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
1630 {
1631         struct rcu_state *rsp;
1632         struct rcu_data *rdp;
1633
1634         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1635                 rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
1636                 if (rdp->qlen_lazy != 0) {
1637                         atomic_inc(&oom_callback_count);
1638                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
1639                 }
1640         }
1641 }
1642
1643 /*
1644  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
1645  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
1646  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
1647  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
1648  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
1649  */
1650 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
1651                           unsigned long notused, void *nfreed)
1652 {
1653         int cpu;
1654
1655         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
1656         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
1657         smp_mb(); /* Ensure callback reuse happens after callback invocation. */
1658
1659         /*
1660          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
1661          * before there is a chance of the counter reaching zero.
1662          */
1663         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
1664
1665         for_each_online_cpu(cpu) {
1666                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
1667                 cond_resched_rcu_qs();
1668         }
1669
1670         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
1671         atomic_dec(&oom_callback_count);
1672
1673         return NOTIFY_OK;
1674 }
1675
1676 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
1677         .notifier_call = rcu_oom_notify
1678 };
1679
1680 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
1681 {
1682         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
1683         return 0;
1684 }
1685 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
1686
1687 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1688
1689 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
1690
1691 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1692 {
1693         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1694         unsigned long nlpd = rdtp->nonlazy_posted - rdtp->nonlazy_posted_snap;
1695
1696         sprintf(cp, "last_accelerate: %04lx/%04lx, nonlazy_posted: %ld, %c%c",
1697                 rdtp->last_accelerate & 0xffff, jiffies & 0xffff,
1698                 ulong2long(nlpd),
1699                 rdtp->all_lazy ? 'L' : '.',
1700                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap ? '.' : 'D');
1701 }
1702
1703 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1704
1705 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1706 {
1707         *cp = '\0';
1708 }
1709
1710 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1711
1712 /* Initiate the stall-info list. */
1713 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1714 {
1715         pr_cont("\n");
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
1720  *
1721  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
1722  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
1723  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
1724  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
1725  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
1726  * aware of the previous grace period.
1727  *
1728  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
1729  */
1730 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1731 {
1732         char fast_no_hz[72];
1733         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1734         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
1735         char *ticks_title;
1736         unsigned long ticks_value;
1737
1738         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
1739                 ticks_title = "ticks this GP";
1740                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
1741         } else {
1742                 ticks_title = "GPs behind";
1743                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
1744         }
1745         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
1746         pr_err("\t%d-%c%c%c: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d softirq=%u/%u fqs=%ld %s\n",
1747                cpu,
1748                "O."[!!cpu_online(cpu)],
1749                "o."[!!(rdp->grpmask & rdp->mynode->qsmaskinit)],
1750                "N."[!!(rdp->grpmask & rdp->mynode->qsmaskinitnext)],
1751                ticks_value, ticks_title,
1752                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
1753                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
1754                rdp->softirq_snap, kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, cpu),
1755                READ_ONCE(rsp->n_force_qs) - rsp->n_force_qs_gpstart,
1756                fast_no_hz);
1757 }
1758
1759 /* Terminate the stall-info list. */
1760 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1761 {
1762         pr_err("\t");
1763 }
1764
1765 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1766 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
1767 {
1768         rdp->ticks_this_gp = 0;
1769         rdp->softirq_snap = kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, smp_processor_id());
1770 }
1771
1772 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1773 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
1774 {
1775         struct rcu_state *rsp;
1776
1777         for_each_rcu_flavor(rsp)
1778                 raw_cpu_inc(rsp->rda->ticks_this_gp);
1779 }
1780
1781 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
1782
1783 /*
1784  * Offload callback processing from the boot-time-specified set of CPUs
1785  * specified by rcu_nocb_mask.  For each CPU in the set, there is a
1786  * kthread created that pulls the callbacks from the corresponding CPU,
1787  * waits for a grace period to elapse, and invokes the callbacks.
1788  * The no-CBs CPUs do a wake_up() on their kthread when they insert
1789  * a callback into any empty list, unless the rcu_nocb_poll boot parameter
1790  * has been specified, in which case each kthread actively polls its
1791  * CPU.  (Which isn't so great for energy efficiency, but which does
1792  * reduce RCU's overhead on that CPU.)
1793  *
1794  * This is intended to be used in conjunction with Frederic Weisbecker's
1795  * adaptive-idle work, which would seriously reduce OS jitter on CPUs
1796  * running CPU-bound user-mode computations.
1797  *
1798  * Offloading of callback processing could also in theory be used as
1799  * an energy-efficiency measure because CPUs with no RCU callbacks
1800  * queued are more aggressive about entering dyntick-idle mode.
1801  */
1802
1803
1804 /* Parse the boot-time rcu_nocb_mask CPU list from the kernel parameters. */
1805 static int __init rcu_nocb_setup(char *str)
1806 {
1807         alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
1808         have_rcu_nocb_mask = true;
1809         cpulist_parse(str, rcu_nocb_mask);
1810         return 1;
1811 }
1812 __setup("rcu_nocbs=", rcu_nocb_setup);
1813
1814 static int __init parse_rcu_nocb_poll(char *arg)
1815 {
1816         rcu_nocb_poll = 1;
1817         return 0;
1818 }
1819 early_param("rcu_nocb_poll", parse_rcu_nocb_poll);
1820
1821 /*
1822  * Wake up any no-CBs CPUs' kthreads that were waiting on the just-ended
1823  * grace period.
1824  */
1825 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1826 {
1827         wake_up_all(&rnp->nocb_gp_wq[rnp->completed & 0x1]);
1828 }
1829
1830 /*
1831  * Set the root rcu_node structure's ->need_future_gp field
1832  * based on the sum of those of all rcu_node structures.  This does
1833  * double-count the root rcu_node structure's requests, but this
1834  * is necessary to handle the possibility of a rcu_nocb_kthread()
1835  * having awakened during the time that the rcu_node structures
1836  * were being updated for the end of the previous grace period.
1837  */
1838 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
1839 {
1840         rnp->need_future_gp[(rnp->completed + 1) & 0x1] += nrq;
1841 }
1842
1843 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
1844 {
1845         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[0]);
1846         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[1]);
1847 }
1848
1849 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
1850 /* Is the specified CPU a no-CBs CPU? */
1851 bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu)
1852 {
1853         if (have_rcu_nocb_mask)
1854                 return cpumask_test_cpu(cpu, rcu_nocb_mask);
1855         return false;
1856 }
1857 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
1858
1859 /*
1860  * Kick the leader kthread for this NOCB group.
1861  */
1862 static void wake_nocb_leader(struct rcu_data *rdp, bool force)
1863 {
1864         struct rcu_data *rdp_leader = rdp->nocb_leader;
1865
1866         if (!READ_ONCE(rdp_leader->nocb_kthread))
1867                 return;
1868         if (READ_ONCE(rdp_leader->nocb_leader_sleep) || force) {
1869                 /* Prior smp_mb__after_atomic() orders against prior enqueue. */
1870                 WRITE_ONCE(rdp_leader->nocb_leader_sleep, false);
1871                 wake_up(&rdp_leader->nocb_wq);
1872         }
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Does the specified CPU need an RCU callback for the specified flavor
1877  * of rcu_barrier()?
1878  */
1879 static bool rcu_nocb_cpu_needs_barrier(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1880 {
1881         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1882         unsigned long ret;
1883 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1884         struct rcu_head *rhp;
1885 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1886
1887         /*
1888          * Check count of all no-CBs callbacks awaiting invocation.
1889          * There needs to be a barrier before this function is called,
1890          * but associated with a prior determination that no more
1891          * callbacks would be posted.  In the worst case, the first
1892          * barrier in _rcu_barrier() suffices (but the caller cannot
1893          * necessarily rely on this, not a substitute for the caller
1894          * getting the concurrency design right!).  There must also be
1895          * a barrier between the following load an posting of a callback
1896          * (if a callback is in fact needed).  This is associated with an
1897          * atomic_inc() in the caller.
1898          */
1899         ret = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
1900
1901 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1902         rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_head);
1903         if (!rhp)
1904                 rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_gp_head);
1905         if (!rhp)
1906                 rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head);
1907
1908         /* Having no rcuo kthread but CBs after scheduler starts is bad! */
1909         if (!READ_ONCE(rdp->nocb_kthread) && rhp &&
1910             rcu_scheduler_fully_active) {
1911                 /* RCU callback enqueued before CPU first came online??? */
1912                 pr_err("RCU: Never-onlined no-CBs CPU %d has CB %p\n",
1913                        cpu, rhp->func);
1914                 WARN_ON_ONCE(1);
1915         }
1916 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1917
1918         return !!ret;
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Enqueue the specified string of rcu_head structures onto the specified
1923  * CPU's no-CBs lists.  The CPU is specified by rdp, the head of the
1924  * string by rhp, and the tail of the string by rhtp.  The non-lazy/lazy
1925  * counts are supplied by rhcount and rhcount_lazy.
1926  *
1927  * If warranted, also wake up the kthread servicing this CPUs queues.
1928  */
1929 static void __call_rcu_nocb_enqueue(struct rcu_data *rdp,
1930                                     struct rcu_head *rhp,
1931                                     struct rcu_head **rhtp,
1932                                     int rhcount, int rhcount_lazy,
1933                                     unsigned long flags)
1934 {
1935         int len;
1936         struct rcu_head **old_rhpp;
1937         struct task_struct *t;
1938
1939         /* Enqueue the callback on the nocb list and update counts. */
1940         atomic_long_add(rhcount, &rdp->nocb_q_count);
1941         /* rcu_barrier() relies on ->nocb_q_count add before xchg. */
1942         old_rhpp = xchg(&rdp->nocb_tail, rhtp);
1943         WRITE_ONCE(*old_rhpp, rhp);
1944         atomic_long_add(rhcount_lazy, &rdp->nocb_q_count_lazy);
1945         smp_mb__after_atomic(); /* Store *old_rhpp before _wake test. */
1946
1947         /* If we are not being polled and there is a kthread, awaken it ... */
1948         t = READ_ONCE(rdp->nocb_kthread);
1949         if (rcu_nocb_poll || !t) {
1950                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1951                                     TPS("WakeNotPoll"));
1952                 return;
1953         }
1954         len = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
1955         if (old_rhpp == &rdp->nocb_head) {
1956                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
1957                         /* ... if queue was empty ... */
1958                         wake_nocb_leader(rdp, false);
1959                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1960                                             TPS("WakeEmpty"));
1961                 } else {
1962                         rdp->nocb_defer_wakeup = RCU_NOGP_WAKE;
1963                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1964                                             TPS("WakeEmptyIsDeferred"));
1965                 }
1966                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1967         } else if (len > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark) {
1968                 /* ... or if many callbacks queued. */
1969                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
1970                         wake_nocb_leader(rdp, true);
1971                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1972                                             TPS("WakeOvf"));
1973                 } else {
1974                         rdp->nocb_defer_wakeup = RCU_NOGP_WAKE_FORCE;
1975                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1976                                             TPS("WakeOvfIsDeferred"));
1977                 }
1978                 rdp->qlen_last_fqs_check = LONG_MAX / 2;
1979         } else {
1980                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("WakeNot"));
1981         }
1982         return;
1983 }
1984
1985 /*
1986  * This is a helper for __call_rcu(), which invokes this when the normal
1987  * callback queue is inoperable.  If this is not a no-CBs CPU, this
1988  * function returns failure back to __call_rcu(), which can complain
1989  * appropriately.
1990  *
1991  * Otherwise, this function queues the callback where the corresponding
1992  * "rcuo" kthread can find it.
1993  */
1994 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
1995                             bool lazy, unsigned long flags)
1996 {
1997
1998         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
1999                 return false;
2000         __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rhp, &rhp->next, 1, lazy, flags);
2001         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)rhp->func))
2002                 trace_rcu_kfree_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2003                                          (unsigned long)rhp->func,
2004                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2005                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2006         else
2007                 trace_rcu_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2008                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2009                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2010
2011         /*
2012          * If called from an extended quiescent state with interrupts
2013          * disabled, invoke the RCU core in order to allow the idle-entry
2014          * deferred-wakeup check to function.
2015          */
2016         if (irqs_disabled_flags(flags) &&
2017             !rcu_is_watching() &&
2018             cpu_online(smp_processor_id()))
2019                 invoke_rcu_core();
2020
2021         return true;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Adopt orphaned callbacks on a no-CBs CPU, or return 0 if this is
2026  * not a no-CBs CPU.
2027  */
2028 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2029                                                      struct rcu_data *rdp,
2030                                                      unsigned long flags)
2031 {
2032         long ql = rsp->qlen;
2033         long qll = rsp->qlen_lazy;
2034
2035         /* If this is not a no-CBs CPU, tell the caller to do it the old way. */
2036         if (!rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
2037                 return false;
2038         rsp->qlen = 0;
2039         rsp->qlen_lazy = 0;
2040
2041         /* First, enqueue the donelist, if any.  This preserves CB ordering. */
2042         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
2043                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_donelist,
2044                                         rsp->orphan_donetail, ql, qll, flags);
2045                 ql = qll = 0;
2046                 rsp->orphan_donelist = NULL;
2047                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
2048         }
2049         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
2050                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_nxtlist,
2051                                         rsp->orphan_nxttail, ql, qll, flags);
2052                 ql = qll = 0;
2053                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
2054                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
2055         }
2056         return true;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * If necessary, kick off a new grace period, and either way wait
2061  * for a subsequent grace period to complete.
2062  */
2063 static void rcu_nocb_wait_gp(struct rcu_data *rdp)
2064 {
2065         unsigned long c;
2066         bool d;
2067         unsigned long flags;
2068         bool needwake;
2069         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2070
2071         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2072         needwake = rcu_start_future_gp(rnp, rdp, &c);
2073         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2074         if (needwake)
2075                 rcu_gp_kthread_wake(rdp->rsp);
2076
2077         /*
2078          * Wait for the grace period.  Do so interruptibly to avoid messing
2079          * up the load average.
2080          */
2081         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("StartWait"));
2082         for (;;) {
2083                 wait_event_interruptible(
2084                         rnp->nocb_gp_wq[c & 0x1],
2085                         (d = ULONG_CMP_GE(READ_ONCE(rnp->completed), c)));
2086                 if (likely(d))
2087                         break;
2088                 WARN_ON(signal_pending(current));
2089                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("ResumeWait"));
2090         }
2091         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("EndWait"));
2092         smp_mb(); /* Ensure that CB invocation happens after GP end. */
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Leaders come here to wait for additional callbacks to show up.
2097  * This function does not return until callbacks appear.
2098  */
2099 static void nocb_leader_wait(struct rcu_data *my_rdp)
2100 {
2101         bool firsttime = true;
2102         bool gotcbs;
2103         struct rcu_data *rdp;
2104         struct rcu_head **tail;
2105
2106 wait_again:
2107
2108         /* Wait for callbacks to appear. */
2109         if (!rcu_nocb_poll) {
2110                 trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu, "Sleep");
2111                 wait_event_interruptible(my_rdp->nocb_wq,
2112                                 !READ_ONCE(my_rdp->nocb_leader_sleep));
2113                 /* Memory barrier handled by smp_mb() calls below and repoll. */
2114         } else if (firsttime) {
2115                 firsttime = false; /* Don't drown trace log with "Poll"! */
2116                 trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu, "Poll");
2117         }
2118
2119         /*
2120          * Each pass through the following loop checks a follower for CBs.
2121          * We are our own first follower.  Any CBs found are moved to
2122          * nocb_gp_head, where they await a grace period.
2123          */
2124         gotcbs = false;
2125         for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower) {
2126                 rdp->nocb_gp_head = READ_ONCE(rdp->nocb_head);
2127                 if (!rdp->nocb_gp_head)
2128                         continue;  /* No CBs here, try next follower. */
2129
2130                 /* Move callbacks to wait-for-GP list, which is empty. */
2131                 WRITE_ONCE(rdp->nocb_head, NULL);
2132                 rdp->nocb_gp_tail = xchg(&rdp->nocb_tail, &rdp->nocb_head);
2133                 gotcbs = true;
2134         }
2135
2136         /*
2137          * If there were no callbacks, sleep a bit, rescan after a
2138          * memory barrier, and go retry.
2139          */
2140         if (unlikely(!gotcbs)) {
2141                 if (!rcu_nocb_poll)
2142                         trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu,
2143                                             "WokeEmpty");
2144                 WARN_ON(signal_pending(current));
2145                 schedule_timeout_interruptible(1);
2146
2147                 /* Rescan in case we were a victim of memory ordering. */
2148                 my_rdp->nocb_leader_sleep = true;
2149                 smp_mb();  /* Ensure _sleep true before scan. */
2150                 for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower)
2151                         if (READ_ONCE(rdp->nocb_head)) {
2152                                 /* Found CB, so short-circuit next wait. */
2153                                 my_rdp->nocb_leader_sleep = false;
2154                                 break;
2155                         }
2156                 goto wait_again;
2157         }
2158
2159         /* Wait for one grace period. */
2160         rcu_nocb_wait_gp(my_rdp);
2161
2162         /*
2163          * We left ->nocb_leader_sleep unset to reduce cache thrashing.
2164          * We set it now, but recheck for new callbacks while
2165          * traversing our follower list.
2166          */
2167         my_rdp->nocb_leader_sleep = true;
2168         smp_mb(); /* Ensure _sleep true before scan of ->nocb_head. */
2169
2170         /* Each pass through the following loop wakes a follower, if needed. */
2171         for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower) {
2172                 if (READ_ONCE(rdp->nocb_head))
2173                         my_rdp->nocb_leader_sleep = false;/* No need to sleep.*/
2174                 if (!rdp->nocb_gp_head)
2175                         continue; /* No CBs, so no need to wake follower. */
2176
2177                 /* Append callbacks to follower's "done" list. */
2178                 tail = xchg(&rdp->nocb_follower_tail, rdp->nocb_gp_tail);
2179                 *tail = rdp->nocb_gp_head;
2180                 smp_mb__after_atomic(); /* Store *tail before wakeup. */
2181                 if (rdp != my_rdp && tail == &rdp->nocb_follower_head) {
2182                         /*
2183                          * List was empty, wake up the follower.
2184                          * Memory barriers supplied by atomic_long_add().
2185                          */
2186                         wake_up(&rdp->nocb_wq);
2187                 }
2188         }
2189
2190         /* If we (the leader) don't have CBs, go wait some more. */
2191         if (!my_rdp->nocb_follower_head)
2192                 goto wait_again;
2193 }
2194
2195 /*
2196  * Followers come here to wait for additional callbacks to show up.
2197  * This function does not return until callbacks appear.
2198  */
2199 static void nocb_follower_wait(struct rcu_data *rdp)
2200 {
2201         bool firsttime = true;
2202
2203         for (;;) {
2204                 if (!rcu_nocb_poll) {
2205                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2206                                             "FollowerSleep");
2207                         wait_event_interruptible(rdp->nocb_wq,
2208                                                  READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head));
2209                 } else if (firsttime) {
2210                         /* Don't drown trace log with "Poll"! */
2211                         firsttime = false;
2212                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, "Poll");
2213                 }
2214                 if (smp_load_acquire(&rdp->nocb_follower_head)) {
2215                         /* ^^^ Ensure CB invocation follows _head test. */
2216                         return;
2217                 }
2218                 if (!rcu_nocb_poll)
2219                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2220                                             "WokeEmpty");
2221                 WARN_ON(signal_pending(current));
2222                 schedule_timeout_interruptible(1);
2223         }
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Per-rcu_data kthread, but only for no-CBs CPUs.  Each kthread invokes
2228  * callbacks queued by the corresponding no-CBs CPU, however, there is
2229  * an optional leader-follower relationship so that the grace-period
2230  * kthreads don't have to do quite so many wakeups.
2231  */
2232 static int rcu_nocb_kthread(void *arg)
2233 {
2234         int c, cl;
2235         struct rcu_head *list;
2236         struct rcu_head *next;
2237         struct rcu_head **tail;
2238         struct rcu_data *rdp = arg;
2239
2240         /* Each pass through this loop invokes one batch of callbacks */
2241         for (;;) {
2242                 /* Wait for callbacks. */
2243                 if (rdp->nocb_leader == rdp)
2244                         nocb_leader_wait(rdp);
2245                 else
2246                         nocb_follower_wait(rdp);
2247
2248                 /* Pull the ready-to-invoke callbacks onto local list. */
2249                 list = READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head);
2250                 BUG_ON(!list);
2251                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, "WokeNonEmpty");
2252                 WRITE_ONCE(rdp->nocb_follower_head, NULL);
2253                 tail = xchg(&rdp->nocb_follower_tail, &rdp->nocb_follower_head);
2254
2255                 /* Each pass through the following loop invokes a callback. */
2256                 trace_rcu_batch_start(rdp->rsp->name,
2257                                       atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2258                                       atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count), -1);
2259                 c = cl = 0;
2260                 while (list) {
2261                         next = list->next;
2262                         /* Wait for enqueuing to complete, if needed. */
2263                         while (next == NULL && &list->next != tail) {
2264                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2265                                                     TPS("WaitQueue"));
2266                                 schedule_timeout_interruptible(1);
2267                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2268                                                     TPS("WokeQueue"));
2269                                 next = list->next;
2270                         }
2271                         debug_rcu_head_unqueue(list);
2272                         local_bh_disable();
2273                         if (__rcu_reclaim(rdp->rsp->name, list))
2274                                 cl++;
2275                         c++;
2276                         local_bh_enable();
2277                         list = next;
2278                 }
2279                 trace_rcu_batch_end(rdp->rsp->name, c, !!list, 0, 0, 1);
2280                 smp_mb__before_atomic();  /* _add after CB invocation. */
2281                 atomic_long_add(-c, &rdp->nocb_q_count);
2282                 atomic_long_add(-cl, &rdp->nocb_q_count_lazy);
2283                 rdp->n_nocbs_invoked += c;
2284         }
2285         return 0;
2286 }
2287
2288 /* Is a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread() required? */
2289 static int rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2290 {
2291         return READ_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2292 }
2293
2294 /* Do a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread(). */
2295 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2296 {
2297         int ndw;
2298
2299         if (!rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
2300                 return;
2301         ndw = READ_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2302         WRITE_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup, RCU_NOGP_WAKE_NOT);
2303         wake_nocb_leader(rdp, ndw == RCU_NOGP_WAKE_FORCE);
2304         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("DeferredWake"));
2305 }
2306
2307 void __init rcu_init_nohz(void)
2308 {
2309         int cpu;
2310         bool need_rcu_nocb_mask = true;
2311         struct rcu_state *rsp;
2312
2313 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE
2314         need_rcu_nocb_mask = false;
2315 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE */
2316
2317 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2318         if (tick_nohz_full_running && cpumask_weight(tick_nohz_full_mask))
2319                 need_rcu_nocb_mask = true;
2320 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2321
2322         if (!have_rcu_nocb_mask && need_rcu_nocb_mask) {
2323                 if (!zalloc_cpumask_var(&rcu_nocb_mask, GFP_KERNEL)) {
2324                         pr_info("rcu_nocb_mask allocation failed, callback offloading disabled.\n");
2325                         return;
2326                 }
2327                 have_rcu_nocb_mask = true;
2328         }
2329         if (!have_rcu_nocb_mask)
2330                 return;
2331
2332 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO
2333         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPU 0\n");
2334         cpumask_set_cpu(0, rcu_nocb_mask);
2335 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO */
2336 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
2337         pr_info("\tOffload RCU callbacks from all CPUs\n");
2338         cpumask_copy(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask);
2339 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
2340 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2341         if (tick_nohz_full_running)
2342                 cpumask_or(rcu_nocb_mask, rcu_nocb_mask, tick_nohz_full_mask);
2343 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2344
2345         if (!cpumask_subset(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask)) {
2346                 pr_info("\tNote: kernel parameter 'rcu_nocbs=' contains nonexistent CPUs.\n");
2347                 cpumask_and(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask,
2348                             rcu_nocb_mask);
2349         }
2350         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPUs: %*pbl.\n",
2351                 cpumask_pr_args(rcu_nocb_mask));
2352         if (rcu_nocb_poll)
2353                 pr_info("\tPoll for callbacks from no-CBs CPUs.\n");
2354
2355         for_each_rcu_flavor(rsp) {
2356                 for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask)
2357                         init_nocb_callback_list(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu));
2358                 rcu_organize_nocb_kthreads(rsp);
2359         }
2360 }
2361
2362 /* Initialize per-rcu_data variables for no-CBs CPUs. */
2363 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2364 {
2365         rdp->nocb_tail = &rdp->nocb_head;
2366         init_waitqueue_head(&rdp->nocb_wq);
2367         rdp->nocb_follower_tail = &rdp->nocb_follower_head;
2368 }
2369
2370 /*
2371  * If the specified CPU is a no-CBs CPU that does not already have its
2372  * rcuo kthread for the specified RCU flavor, spawn it.  If the CPUs are
2373  * brought online out of order, this can require re-organizing the
2374  * leader-follower relationships.
2375  */
2376 static void rcu_spawn_one_nocb_kthread(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2377 {
2378         struct rcu_data *rdp;
2379         struct rcu_data *rdp_last;
2380         struct rcu_data *rdp_old_leader;
2381         struct rcu_data *rdp_spawn = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2382         struct task_struct *t;
2383
2384         /*
2385          * If this isn't a no-CBs CPU or if it already has an rcuo kthread,
2386          * then nothing to do.
2387          */
2388         if (!rcu_is_nocb_cpu(cpu) || rdp_spawn->nocb_kthread)
2389                 return;
2390
2391         /* If we didn't spawn the leader first, reorganize! */
2392         rdp_old_leader = rdp_spawn->nocb_leader;
2393         if (rdp_old_leader != rdp_spawn && !rdp_old_leader->nocb_kthread) {
2394                 rdp_last = NULL;
2395                 rdp = rdp_old_leader;
2396                 do {
2397                         rdp->nocb_leader = rdp_spawn;
2398                         if (rdp_last && rdp != rdp_spawn)
2399                                 rdp_last->nocb_next_follower = rdp;
2400                         if (rdp == rdp_spawn) {
2401                                 rdp = rdp->nocb_next_follower;
2402                         } else {
2403                                 rdp_last = rdp;
2404                                 rdp = rdp->nocb_next_follower;
2405                                 rdp_last->nocb_next_follower = NULL;
2406                         }
2407                 } while (rdp);
2408                 rdp_spawn->nocb_next_follower = rdp_old_leader;
2409         }
2410
2411         /* Spawn the kthread for this CPU and RCU flavor. */
2412         t = kthread_run(rcu_nocb_kthread, rdp_spawn,
2413                         "rcuo%c/%d", rsp->abbr, cpu);
2414         BUG_ON(IS_ERR(t));
2415         WRITE_ONCE(rdp_spawn->nocb_kthread, t);
2416 }
2417
2418 /*
2419  * If the specified CPU is a no-CBs CPU that does not already have its
2420  * rcuo kthreads, spawn them.
2421  */
2422 static void rcu_spawn_all_nocb_kthreads(int cpu)
2423 {
2424         struct rcu_state *rsp;
2425
2426         if (rcu_scheduler_fully_active)
2427                 for_each_rcu_flavor(rsp)
2428                         rcu_spawn_one_nocb_kthread(rsp, cpu);
2429 }
2430
2431 /*
2432  * Once the scheduler is running, spawn rcuo kthreads for all online
2433  * no-CBs CPUs.  This assumes that the early_initcall()s happen before
2434  * non-boot CPUs come online -- if this changes, we will need to add
2435  * some mutual exclusion.
2436  */
2437 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(void)
2438 {
2439         int cpu;
2440
2441         for_each_online_cpu(cpu)
2442                 rcu_spawn_all_nocb_kthreads(cpu);
2443 }
2444
2445 /* How many follower CPU IDs per leader?  Default of -1 for sqrt(nr_cpu_ids). */
2446 static int rcu_nocb_leader_stride = -1;
2447 module_param(rcu_nocb_leader_stride, int, 0444);
2448
2449 /*
2450  * Initialize leader-follower relationships for all no-CBs CPU.
2451  */
2452 static void __init rcu_organize_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2453 {
2454         int cpu;
2455         int ls = rcu_nocb_leader_stride;
2456         int nl = 0;  /* Next leader. */
2457         struct rcu_data *rdp;
2458         struct rcu_data *rdp_leader = NULL;  /* Suppress misguided gcc warn. */
2459         struct rcu_data *rdp_prev = NULL;
2460
2461         if (!have_rcu_nocb_mask)
2462                 return;
2463         if (ls == -1) {
2464                 ls = int_sqrt(nr_cpu_ids);
2465                 rcu_nocb_leader_stride = ls;
2466         }
2467
2468         /*
2469          * Each pass through this loop sets up one rcu_data structure and
2470          * spawns one rcu_nocb_kthread().
2471          */
2472         for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask) {
2473                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2474                 if (rdp->cpu >= nl) {
2475                         /* New leader, set up for followers & next leader. */
2476                         nl = DIV_ROUND_UP(rdp->cpu + 1, ls) * ls;
2477                         rdp->nocb_leader = rdp;
2478                         rdp_leader = rdp;
2479                 } else {
2480                         /* Another follower, link to previous leader. */
2481                         rdp->nocb_leader = rdp_leader;
2482                         rdp_prev->nocb_next_follower = rdp;
2483                 }
2484                 rdp_prev = rdp;
2485         }
2486 }
2487
2488 /* Prevent __call_rcu() from enqueuing callbacks on no-CBs CPUs */
2489 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2490 {
2491         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2492                 return false;
2493
2494         /* If there are early-boot callbacks, move them to nocb lists. */
2495         if (rdp->nxtlist) {
2496                 rdp->nocb_head = rdp->nxtlist;
2497                 rdp->nocb_tail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
2498                 atomic_long_set(&rdp->nocb_q_count, rdp->qlen);
2499                 atomic_long_set(&rdp->nocb_q_count_lazy, rdp->qlen_lazy);
2500                 rdp->nxtlist = NULL;
2501                 rdp->qlen = 0;
2502                 rdp->qlen_lazy = 0;
2503         }
2504         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2505         return true;
2506 }
2507
2508 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2509
2510 static bool rcu_nocb_cpu_needs_barrier(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2511 {
2512         WARN_ON_ONCE(1); /* Should be dead code. */
2513         return false;
2514 }
2515
2516 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
2517 {
2518 }
2519
2520 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2521 {
2522 }
2523
2524 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2525 {
2526 }
2527
2528 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2529                             bool lazy, unsigned long flags)
2530 {
2531         return false;
2532 }
2533
2534 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2535                                                      struct rcu_data *rdp,
2536                                                      unsigned long flags)
2537 {
2538         return false;
2539 }
2540
2541 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2542 {
2543 }
2544
2545 static int rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2546 {
2547         return false;
2548 }
2549
2550 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2551 {
2552 }
2553
2554 static void rcu_spawn_all_nocb_kthreads(int cpu)
2555 {
2556 }
2557
2558 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(void)
2559 {
2560 }
2561
2562 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2563 {
2564         return false;
2565 }
2566
2567 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2568
2569 /*
2570  * An adaptive-ticks CPU can potentially execute in kernel mode for an
2571  * arbitrarily long period of time with the scheduling-clock tick turned
2572  * off.  RCU will be paying attention to this CPU because it is in the
2573  * kernel, but the CPU cannot be guaranteed to be executing the RCU state
2574  * machine because the scheduling-clock tick has been disabled.  Therefore,
2575  * if an adaptive-ticks CPU is failing to respond to the current grace
2576  * period and has not be idle from an RCU perspective, kick it.
2577  */
2578 static void __maybe_unused rcu_kick_nohz_cpu(int cpu)
2579 {
2580 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2581         if (tick_nohz_full_cpu(cpu))
2582                 smp_send_reschedule(cpu);
2583 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
2584 }
2585
2586
2587 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
2588
2589 static int full_sysidle_state;          /* Current system-idle state. */
2590 #define RCU_SYSIDLE_NOT         0       /* Some CPU is not idle. */
2591 #define RCU_SYSIDLE_SHORT       1       /* All CPUs idle for brief period. */
2592 #define RCU_SYSIDLE_LONG        2       /* All CPUs idle for long enough. */
2593 #define RCU_SYSIDLE_FULL        3       /* All CPUs idle, ready for sysidle. */
2594 #define RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED  4       /* Actually entered sysidle state. */
2595
2596 /*
2597  * Invoked to note exit from irq or task transition to idle.  Note that
2598  * usermode execution does -not- count as idle here!  After all, we want
2599  * to detect full-system idle states, not RCU quiescent states and grace
2600  * periods.  The caller must have disabled interrupts.
2601  */
2602 static void rcu_sysidle_enter(int irq)
2603 {
2604         unsigned long j;
2605         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
2606
2607         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2608         if (!tick_nohz_full_enabled())
2609                 return;
2610
2611         /* Adjust nesting, check for fully idle. */
2612         if (irq) {
2613                 rdtp->dynticks_idle_nesting--;
2614                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2615                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 0)
2616                         return;  /* Still not fully idle. */
2617         } else {
2618                 if ((rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) ==
2619                     DYNTICK_TASK_NEST_VALUE) {
2620                         rdtp->dynticks_idle_nesting = 0;
2621                 } else {
2622                         rdtp->dynticks_idle_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2623                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2624                         return;  /* Still not fully idle. */
2625                 }
2626         }
2627
2628         /* Record start of fully idle period. */
2629         j = jiffies;
2630         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies, j);
2631         smp_mb__before_atomic();
2632         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2633         smp_mb__after_atomic();
2634         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1);
2635 }
2636
2637 /*
2638  * Unconditionally force exit from full system-idle state.  This is
2639  * invoked when a normal CPU exits idle, but must be called separately
2640  * for the timekeeping CPU (tick_do_timer_cpu).  The reason for this
2641  * is that the timekeeping CPU is permitted to take scheduling-clock
2642  * interrupts while the system is in system-idle state, and of course
2643  * rcu_sysidle_exit() has no way of distinguishing a scheduling-clock
2644  * interrupt from any other type of interrupt.
2645  */
2646 void rcu_sysidle_force_exit(void)
2647 {
2648         int oldstate = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2649         int newoldstate;
2650
2651         /*
2652          * Each pass through the following loop attempts to exit full
2653          * system-idle state.  If contention proves to be a problem,
2654          * a trylock-based contention tree could be used here.
2655          */
2656         while (oldstate > RCU_SYSIDLE_SHORT) {
2657                 newoldstate = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2658                                       oldstate, RCU_SYSIDLE_NOT);
2659                 if (oldstate == newoldstate &&
2660                     oldstate == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED) {
2661                         rcu_kick_nohz_cpu(tick_do_timer_cpu);
2662                         return; /* We cleared it, done! */
2663                 }
2664                 oldstate = newoldstate;
2665         }
2666         smp_mb(); /* Order initial oldstate fetch vs. later non-idle work. */
2667 }
2668
2669 /*
2670  * Invoked to note entry to irq or task transition from idle.  Note that
2671  * usermode execution does -not- count as idle here!  The caller must
2672  * have disabled interrupts.
2673  */
2674 static void rcu_sysidle_exit(int irq)
2675 {
2676         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
2677
2678         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2679         if (!tick_nohz_full_enabled())
2680                 return;
2681
2682         /* Adjust nesting, check for already non-idle. */
2683         if (irq) {
2684                 rdtp->dynticks_idle_nesting++;
2685                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2686                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 1)
2687                         return; /* Already non-idle. */
2688         } else {
2689                 /*
2690                  * Allow for irq misnesting.  Yes, it really is possible
2691                  * to enter an irq handler then never leave it, and maybe
2692                  * also vice versa.  Handle both possibilities.
2693                  */
2694                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) {
2695                         rdtp->dynticks_idle_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2696                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2697                         return; /* Already non-idle. */
2698                 } else {
2699                         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2700                 }
2701         }
2702
2703         /* Record end of idle period. */
2704         smp_mb__before_atomic();
2705         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2706         smp_mb__after_atomic();
2707         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1));
2708
2709         /*
2710          * If we are the timekeeping CPU, we are permitted to be non-idle
2711          * during a system-idle state.  This must be the case, because
2712          * the timekeeping CPU has to take scheduling-clock interrupts
2713          * during the time that the system is transitioning to full
2714          * system-idle state.  This means that the timekeeping CPU must
2715          * invoke rcu_sysidle_force_exit() directly if it does anything
2716          * more than take a scheduling-clock interrupt.
2717          */
2718         if (smp_processor_id() == tick_do_timer_cpu)
2719                 return;
2720
2721         /* Update system-idle state: We are clearly no longer fully idle! */
2722         rcu_sysidle_force_exit();
2723 }
2724
2725 /*
2726  * Check to see if the current CPU is idle.  Note that usermode execution
2727  * does not count as idle.  The caller must have disabled interrupts,
2728  * and must be running on tick_do_timer_cpu.
2729  */
2730 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2731                                   unsigned long *maxj)
2732 {
2733         int cur;
2734         unsigned long j;
2735         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2736
2737         /* If there are no nohz_full= CPUs, don't check system-wide idleness. */
2738         if (!tick_nohz_full_enabled())
2739                 return;
2740
2741         /*
2742          * If some other CPU has already reported non-idle, if this is
2743          * not the flavor of RCU that tracks sysidle state, or if this
2744          * is an offline or the timekeeping CPU, nothing to do.
2745          */
2746         if (!*isidle || rdp->rsp != rcu_state_p ||
2747             cpu_is_offline(rdp->cpu) || rdp->cpu == tick_do_timer_cpu)
2748                 return;
2749         /* Verify affinity of current kthread. */
2750         WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu);
2751
2752         /* Pick up current idle and NMI-nesting counter and check. */
2753         cur = atomic_read(&rdtp->dynticks_idle);
2754         if (cur & 0x1) {
2755                 *isidle = false; /* We are not idle! */
2756                 return;
2757         }
2758         smp_mb(); /* Read counters before timestamps. */
2759
2760         /* Pick up timestamps. */
2761         j = READ_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies);
2762         /* If this CPU entered idle more recently, update maxj timestamp. */
2763         if (ULONG_CMP_LT(*maxj, j))
2764                 *maxj = j;
2765 }
2766
2767 /*
2768  * Is this the flavor of RCU that is handling full-system idle?
2769  */
2770 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2771 {
2772         return rsp == rcu_state_p;
2773 }
2774
2775 /*
2776  * Return a delay in jiffies based on the number of CPUs, rcu_node
2777  * leaf fanout, and jiffies tick rate.  The idea is to allow larger
2778  * systems more time to transition to full-idle state in order to
2779  * avoid the cache thrashing that otherwise occur on the state variable.
2780  * Really small systems (less than a couple of tens of CPUs) should
2781  * instead use a single global atomically incremented counter, and later
2782  * versions of this will automatically reconfigure themselves accordingly.
2783  */
2784 static unsigned long rcu_sysidle_delay(void)
2785 {
2786         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2787                 return 0;
2788         return DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids * HZ, rcu_fanout_leaf * 1000);
2789 }
2790
2791 /*
2792  * Advance the full-system-idle state.  This is invoked when all of
2793  * the non-timekeeping CPUs are idle.
2794  */
2795 static void rcu_sysidle(unsigned long j)
2796 {
2797         /* Check the current state. */
2798         switch (READ_ONCE(full_sysidle_state)) {
2799         case RCU_SYSIDLE_NOT:
2800
2801                 /* First time all are idle, so note a short idle period. */
2802                 WRITE_ONCE(full_sysidle_state, RCU_SYSIDLE_SHORT);
2803                 break;
2804
2805         case RCU_SYSIDLE_SHORT:
2806
2807                 /*
2808                  * Idle for a bit, time to advance to next state?
2809                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2810                  */
2811                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2812                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2813                                       RCU_SYSIDLE_SHORT, RCU_SYSIDLE_LONG);
2814                 break;
2815
2816         case RCU_SYSIDLE_LONG:
2817
2818                 /*
2819                  * Do an additional check pass before advancing to full.
2820                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2821                  */
2822                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2823                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2824                                       RCU_SYSIDLE_LONG, RCU_SYSIDLE_FULL);
2825                 break;
2826
2827         default:
2828                 break;
2829         }
2830 }
2831
2832 /*
2833  * Found a non-idle non-timekeeping CPU, so kick the system-idle state
2834  * back to the beginning.
2835  */
2836 static void rcu_sysidle_cancel(void)
2837 {
2838         smp_mb();
2839         if (full_sysidle_state > RCU_SYSIDLE_SHORT)
2840                 WRITE_ONCE(full_sysidle_state, RCU_SYSIDLE_NOT);
2841 }
2842
2843 /*
2844  * Update the sysidle state based on the results of a force-quiescent-state
2845  * scan of the CPUs' dyntick-idle state.
2846  */
2847 static void rcu_sysidle_report(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2848                                unsigned long maxj, bool gpkt)
2849 {
2850         if (rsp != rcu_state_p)
2851                 return;  /* Wrong flavor, ignore. */
2852         if (gpkt && nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2853                 return;  /* Running state machine from timekeeping CPU. */
2854         if (isidle)
2855                 rcu_sysidle(maxj);    /* More idle! */
2856         else
2857                 rcu_sysidle_cancel(); /* Idle is over. */
2858 }
2859
2860 /*
2861  * Wrapper for rcu_sysidle_report() when called from the grace-period
2862  * kthread's context.
2863  */
2864 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2865                                   unsigned long maxj)
2866 {
2867         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2868         if (!tick_nohz_full_enabled())
2869                 return;
2870
2871         rcu_sysidle_report(rsp, isidle, maxj, true);
2872 }
2873
2874 /* Callback and function for forcing an RCU grace period. */
2875 struct rcu_sysidle_head {
2876         struct rcu_head rh;
2877         int inuse;
2878 };
2879
2880 static void rcu_sysidle_cb(struct rcu_head *rhp)
2881 {
2882         struct rcu_sysidle_head *rshp;
2883
2884         /*
2885          * The following memory barrier is needed to replace the
2886          * memory barriers that would normally be in the memory
2887          * allocator.
2888          */
2889         smp_mb();  /* grace period precedes setting inuse. */
2890
2891         rshp = container_of(rhp, struct rcu_sysidle_head, rh);
2892         WRITE_ONCE(rshp->inuse, 0);
2893 }
2894
2895 /*
2896  * Check to see if the system is fully idle, other than the timekeeping CPU.
2897  * The caller must have disabled interrupts.  This is not intended to be
2898  * called unless tick_nohz_full_enabled().
2899  */
2900 bool rcu_sys_is_idle(void)
2901 {
2902         static struct rcu_sysidle_head rsh;
2903         int rss = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2904
2905         if (WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu))
2906                 return false;
2907
2908         /* Handle small-system case by doing a full scan of CPUs. */
2909         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL) {
2910                 int oldrss = rss - 1;
2911
2912                 /*
2913                  * One pass to advance to each state up to _FULL.
2914                  * Give up if any pass fails to advance the state.
2915                  */
2916                 while (rss < RCU_SYSIDLE_FULL && oldrss < rss) {
2917                         int cpu;
2918                         bool isidle = true;
2919                         unsigned long maxj = jiffies - ULONG_MAX / 4;
2920                         struct rcu_data *rdp;
2921
2922                         /* Scan all the CPUs looking for nonidle CPUs. */
2923                         for_each_possible_cpu(cpu) {
2924                                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
2925                                 rcu_sysidle_check_cpu(rdp, &isidle, &maxj);
2926                                 if (!isidle)
2927                                         break;
2928                         }
2929                         rcu_sysidle_report(rcu_state_p, isidle, maxj, false);
2930                         oldrss = rss;
2931                         rss = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2932                 }
2933         }
2934
2935         /* If this is the first observation of an idle period, record it. */
2936         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL) {
2937                 rss = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2938                               RCU_SYSIDLE_FULL, RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED);
2939                 return rss == RCU_SYSIDLE_FULL;
2940         }
2941
2942         smp_mb(); /* ensure rss load happens before later caller actions. */
2943
2944         /* If already fully idle, tell the caller (in case of races). */
2945         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED)
2946                 return true;
2947
2948         /*
2949          * If we aren't there yet, and a grace period is not in flight,
2950          * initiate a grace period.  Either way, tell the caller that
2951          * we are not there yet.  We use an xchg() rather than an assignment
2952          * to make up for the memory barriers that would otherwise be
2953          * provided by the memory allocator.
2954          */
2955         if (nr_cpu_ids > CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL &&
2956             !rcu_gp_in_progress(rcu_state_p) &&
2957             !rsh.inuse && xchg(&rsh.inuse, 1) == 0)
2958                 call_rcu(&rsh.rh, rcu_sysidle_cb);
2959         return false;
2960 }
2961
2962 /*
2963  * Initialize dynticks sysidle state for CPUs coming online.
2964  */
2965 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2966 {
2967         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2968 }
2969
2970 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
2971
2972 static void rcu_sysidle_enter(int irq)
2973 {
2974 }
2975
2976 static void rcu_sysidle_exit(int irq)
2977 {
2978 }
2979
2980 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2981                                   unsigned long *maxj)
2982 {
2983 }
2984
2985 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2986 {
2987         return false;
2988 }
2989
2990 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2991                                   unsigned long maxj)
2992 {
2993 }
2994
2995 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2996 {
2997 }
2998
2999 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
3000
3001 /*
3002  * Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU so that the
3003  * grace-period kthread will do force_quiescent_state() processing?
3004  * The idea is to avoid waking up RCU core processing on such a
3005  * CPU unless the grace period has extended for too long.
3006  *
3007  * This code relies on the fact that all NO_HZ_FULL CPUs are also
3008  * CONFIG_RCU_NOCB_CPU CPUs.
3009  */
3010 static bool rcu_nohz_full_cpu(struct rcu_state *rsp)
3011 {
3012 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3013         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()) &&
3014             (!rcu_gp_in_progress(rsp) ||
3015              ULONG_CMP_LT(jiffies, READ_ONCE(rsp->gp_start) + HZ)))
3016                 return true;
3017 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
3018         return false;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * Bind the grace-period kthread for the sysidle flavor of RCU to the
3023  * timekeeping CPU.
3024  */
3025 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
3026 {
3027         int __maybe_unused cpu;
3028
3029         if (!tick_nohz_full_enabled())
3030                 return;
3031 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
3032         cpu = tick_do_timer_cpu;
3033         if (cpu >= 0 && cpu < nr_cpu_ids)
3034                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
3035 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
3036         housekeeping_affine(current);
3037 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
3038 }
3039
3040 /* Record the current task on dyntick-idle entry. */
3041 static void rcu_dynticks_task_enter(void)
3042 {
3043 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
3044         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, smp_processor_id());
3045 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
3046 }
3047
3048 /* Record no current task on dyntick-idle exit. */
3049 static void rcu_dynticks_task_exit(void)
3050 {
3051 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
3052         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, -1);
3053 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
3054 }