rcu: Fix synchronize_rcu_expedited() header comment
[cascardo/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
754         rnp_unlock = exp_funnel_lock(rsp, s);
755         if (rnp_unlock == NULL)
756                 return;  /* Someone else did our work for us. */
757
758         rcu_exp_gp_seq_start(rsp);
759
760         /* Initialize the rcu_node tree in preparation for the wait. */
761         sync_rcu_exp_select_cpus(rsp, sync_rcu_exp_handler);
762
763         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
764         rnp = rcu_get_root(rsp);
765         synchronize_sched_expedited_wait(rsp);
766
767         /* Clean up and exit. */
768         rcu_exp_gp_seq_end(rsp);
769         mutex_unlock(&rnp_unlock->exp_funnel_mutex);
770 }
771 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
772
773 /**
774  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
775  *
776  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
777  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
778  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
779  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
780  */
781 void rcu_barrier(void)
782 {
783         _rcu_barrier(rcu_state_p);
784 }
785 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
786
787 /*
788  * Initialize preemptible RCU's state structures.
789  */
790 static void __init __rcu_init_preempt(void)
791 {
792         rcu_init_one(rcu_state_p);
793 }
794
795 /*
796  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
797  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
798  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
799  * is enabled.
800  */
801 void exit_rcu(void)
802 {
803         struct task_struct *t = current;
804
805         if (likely(list_empty(&current->rcu_node_entry)))
806                 return;
807         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
808         barrier();
809         t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
810         __rcu_read_unlock();
811 }
812
813 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
814
815 static struct rcu_state *const rcu_state_p = &rcu_sched_state;
816
817 /*
818  * Tell them what RCU they are running.
819  */
820 static void __init rcu_bootup_announce(void)
821 {
822         pr_info("Hierarchical RCU implementation.\n");
823         rcu_bootup_announce_oddness();
824 }
825
826 /*
827  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
828  * CPUs being in quiescent states.
829  */
830 static void rcu_preempt_note_context_switch(void)
831 {
832 }
833
834 /*
835  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
836  * RCU readers.
837  */
838 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
839 {
840         return 0;
841 }
842
843 /*
844  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked.
845  */
846 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
847 {
848         return false;
849 }
850
851 /*
852  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
853  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
854  */
855 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
856 {
857 }
858
859 /*
860  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
861  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
862  */
863 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
864 {
865         return 0;
866 }
867
868 /*
869  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
870  * tasks blocked within RCU read-side critical sections that are
871  * blocking the current expedited grace period.
872  */
873 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
874 {
875         return 0;
876 }
877
878 /*
879  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
880  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
881  * bogus qsmask values.
882  */
883 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
884 {
885         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
886 }
887
888 /*
889  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
890  * to check.
891  */
892 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
893 {
894 }
895
896 /*
897  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
898  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
899  */
900 void synchronize_rcu_expedited(void)
901 {
902         synchronize_sched_expedited();
903 }
904 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
905
906 /*
907  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
908  * another name for rcu_barrier_sched().
909  */
910 void rcu_barrier(void)
911 {
912         rcu_barrier_sched();
913 }
914 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
915
916 /*
917  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
918  */
919 static void __init __rcu_init_preempt(void)
920 {
921 }
922
923 /*
924  * Because preemptible RCU does not exist, tasks cannot possibly exit
925  * while in preemptible RCU read-side critical sections.
926  */
927 void exit_rcu(void)
928 {
929 }
930
931 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
932
933 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
934
935 #include "../locking/rtmutex_common.h"
936
937 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
938
939 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
940 {
941         if (!rcu_preempt_has_tasks(rnp))
942                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
943         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
944                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
945         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
946                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
947         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
948                 rnp->n_balk_notblocked++;
949         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
950                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
951                 rnp->n_balk_notyet++;
952         else
953                 rnp->n_balk_nos++;
954 }
955
956 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
957
958 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
959 {
960 }
961
962 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
963
964 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
965 {
966         /*
967          * If the thread is yielding, only wake it when this
968          * is invoked from idle
969          */
970         if (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current))
971                 wake_up_process(t);
972 }
973
974 /*
975  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
976  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
977  * ->blkd_tasks list.
978  *
979  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
980  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
981  */
982 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
983 {
984         unsigned long flags;
985         struct task_struct *t;
986         struct list_head *tb;
987
988         if (READ_ONCE(rnp->exp_tasks) == NULL &&
989             READ_ONCE(rnp->boost_tasks) == NULL)
990                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
991
992         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
993
994         /*
995          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
996          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
997          */
998         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
999                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1000                 return 0;
1001         }
1002
1003         /*
1004          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1005          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1006          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1007          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1008          */
1009         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1010                 tb = rnp->exp_tasks;
1011                 rnp->n_exp_boosts++;
1012         } else {
1013                 tb = rnp->boost_tasks;
1014                 rnp->n_normal_boosts++;
1015         }
1016         rnp->n_tasks_boosted++;
1017
1018         /*
1019          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1020          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1021          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1022          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1023          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1024          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1025          *
1026          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1027          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1028          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1029          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1030          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1031          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1032          * section.
1033          */
1034         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1035         rt_mutex_init_proxy_locked(&rnp->boost_mtx, t);
1036         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1037         /* Lock only for side effect: boosts task t's priority. */
1038         rt_mutex_lock(&rnp->boost_mtx);
1039         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);  /* Then keep lockdep happy. */
1040
1041         return READ_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1042                READ_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Priority-boosting kthread, one per leaf rcu_node.
1047  */
1048 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1049 {
1050         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1051         int spincnt = 0;
1052         int more2boost;
1053
1054         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@init"));
1055         for (;;) {
1056                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1057                 trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_wait"));
1058                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1059                 trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_wait"));
1060                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1061                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1062                 if (more2boost)
1063                         spincnt++;
1064                 else
1065                         spincnt = 0;
1066                 if (spincnt > 10) {
1067                         rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1068                         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_yield"));
1069                         schedule_timeout_interruptible(2);
1070                         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_yield"));
1071                         spincnt = 0;
1072                 }
1073         }
1074         /* NOTREACHED */
1075         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@notreached"));
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1081  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1082  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1083  * period in progress, it is always time to boost.
1084  *
1085  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1086  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1087  * about it going away.
1088  */
1089 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1090         __releases(rnp->lock)
1091 {
1092         struct task_struct *t;
1093
1094         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1095                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1096                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1097                 return;
1098         }
1099         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1100             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1101              rnp->boost_tasks == NULL &&
1102              rnp->qsmask == 0 &&
1103              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1104                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1105                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1106                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1107                 t = rnp->boost_kthread_task;
1108                 if (t)
1109                         rcu_wake_cond(t, rnp->boost_kthread_status);
1110         } else {
1111                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1112                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1113         }
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1118  */
1119 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1120 {
1121         unsigned long flags;
1122
1123         local_irq_save(flags);
1124         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1125         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1126             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task)) {
1127                 rcu_wake_cond(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task),
1128                               __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_status));
1129         }
1130         local_irq_restore(flags);
1131 }
1132
1133 /*
1134  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1135  * Caller must have preemption disabled.
1136  */
1137 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1138 {
1139         return __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1140 }
1141
1142 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1143
1144 /*
1145  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1146  */
1147 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1148 {
1149         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1150 }
1151
1152 /*
1153  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1154  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1155  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1156  */
1157 static int rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1158                                        struct rcu_node *rnp)
1159 {
1160         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1161         unsigned long flags;
1162         struct sched_param sp;
1163         struct task_struct *t;
1164
1165         if (rcu_state_p != rsp)
1166                 return 0;
1167
1168         if (!rcu_scheduler_fully_active || rcu_rnp_online_cpus(rnp) == 0)
1169                 return 0;
1170
1171         rsp->boost = 1;
1172         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1173                 return 0;
1174         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1175                            "rcub/%d", rnp_index);
1176         if (IS_ERR(t))
1177                 return PTR_ERR(t);
1178         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1179         rnp->boost_kthread_task = t;
1180         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1181         sp.sched_priority = kthread_prio;
1182         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1183         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1184         return 0;
1185 }
1186
1187 static void rcu_kthread_do_work(void)
1188 {
1189         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, this_cpu_ptr(&rcu_sched_data));
1190         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, this_cpu_ptr(&rcu_bh_data));
1191         rcu_preempt_do_callbacks();
1192 }
1193
1194 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1195 {
1196         struct sched_param sp;
1197
1198         sp.sched_priority = kthread_prio;
1199         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1200 }
1201
1202 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
1203 {
1204         per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1205 }
1206
1207 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
1208 {
1209         return __this_cpu_read(rcu_cpu_has_work);
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1214  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1215  * support RCU priority boosting.
1216  */
1217 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
1218 {
1219         unsigned int *statusp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_kthread_status);
1220         char work, *workp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_has_work);
1221         int spincnt;
1222
1223         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
1224                 trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_wait"));
1225                 local_bh_disable();
1226                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1227                 this_cpu_inc(rcu_cpu_kthread_loops);
1228                 local_irq_disable();
1229                 work = *workp;
1230                 *workp = 0;
1231                 local_irq_enable();
1232                 if (work)
1233                         rcu_kthread_do_work();
1234                 local_bh_enable();
1235                 if (*workp == 0) {
1236                         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_wait"));
1237                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1238                         return;
1239                 }
1240         }
1241         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1242         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_yield"));
1243         schedule_timeout_interruptible(2);
1244         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_yield"));
1245         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1250  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1251  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1252  *
1253  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1254  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1255  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1256  */
1257 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1258 {
1259         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1260         unsigned long mask = rcu_rnp_online_cpus(rnp);
1261         cpumask_var_t cm;
1262         int cpu;
1263
1264         if (!t)
1265                 return;
1266         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1267                 return;
1268         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1269                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1270                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1271         if (cpumask_weight(cm) == 0)
1272                 cpumask_setall(cm);
1273         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1274         free_cpumask_var(cm);
1275 }
1276
1277 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
1278         .store                  = &rcu_cpu_kthread_task,
1279         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
1280         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
1281         .thread_comm            = "rcuc/%u",
1282         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
1283         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
1284 };
1285
1286 /*
1287  * Spawn boost kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1288  */
1289 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1290 {
1291         struct rcu_node *rnp;
1292         int cpu;
1293
1294         for_each_possible_cpu(cpu)
1295                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1296         BUG_ON(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec));
1297         rcu_for_each_leaf_node(rcu_state_p, rnp)
1298                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state_p, rnp);
1299 }
1300
1301 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1302 {
1303         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
1304         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1305
1306         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1307         if (rcu_scheduler_fully_active)
1308                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state_p, rnp);
1309 }
1310
1311 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1312
1313 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1314         __releases(rnp->lock)
1315 {
1316         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1317 }
1318
1319 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1320 {
1321         WARN_ON_ONCE(1);
1322 }
1323
1324 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1325 {
1326         return false;
1327 }
1328
1329 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1330 {
1331 }
1332
1333 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1334 {
1335 }
1336
1337 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1338 {
1339 }
1340
1341 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1342 {
1343 }
1344
1345 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1346
1347 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1348
1349 /*
1350  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1351  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1352  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1353  * an exported member of the RCU API.
1354  *
1355  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1356  * any flavor of RCU.
1357  */
1358 int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1359 {
1360         *nextevt = KTIME_MAX;
1361         return IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL)
1362                ? 0 : rcu_cpu_has_callbacks(NULL);
1363 }
1364
1365 /*
1366  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1367  * after it.
1368  */
1369 static void rcu_cleanup_after_idle(void)
1370 {
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1375  * is nothing.
1376  */
1377 static void rcu_prepare_for_idle(void)
1378 {
1379 }
1380
1381 /*
1382  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1383  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1384  */
1385 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1386 {
1387 }
1388
1389 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1390
1391 /*
1392  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1393  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1394  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1395  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1396  *
1397  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1398  *
1399  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1400  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1401  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1402  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1403  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1404  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1405  *      just power the system down and be done with it!
1406  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1407  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1408  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1409  *
1410  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1411  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1412  * making the state machine smarter might be a better option.
1413  */
1414 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1415 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1416
1417 static int rcu_idle_gp_delay = RCU_IDLE_GP_DELAY;
1418 module_param(rcu_idle_gp_delay, int, 0644);
1419 static int rcu_idle_lazy_gp_delay = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1420 module_param(rcu_idle_lazy_gp_delay, int, 0644);
1421
1422 /*
1423  * Try to advance callbacks for all flavors of RCU on the current CPU, but
1424  * only if it has been awhile since the last time we did so.  Afterwards,
1425  * if there are any callbacks ready for immediate invocation, return true.
1426  */
1427 static bool __maybe_unused rcu_try_advance_all_cbs(void)
1428 {
1429         bool cbs_ready = false;
1430         struct rcu_data *rdp;
1431         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1432         struct rcu_node *rnp;
1433         struct rcu_state *rsp;
1434
1435         /* Exit early if we advanced recently. */
1436         if (jiffies == rdtp->last_advance_all)
1437                 return false;
1438         rdtp->last_advance_all = jiffies;
1439
1440         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1441                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1442                 rnp = rdp->mynode;
1443
1444                 /*
1445                  * Don't bother checking unless a grace period has
1446                  * completed since we last checked and there are
1447                  * callbacks not yet ready to invoke.
1448                  */
1449                 if ((rdp->completed != rnp->completed ||
1450                      unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) &&
1451                     rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
1452                         note_gp_changes(rsp, rdp);
1453
1454                 if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1455                         cbs_ready = true;
1456         }
1457         return cbs_ready;
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode unless it has callbacks ready
1462  * to invoke.  If the CPU has callbacks, try to advance them.  Tell the
1463  * caller to set the timeout based on whether or not there are non-lazy
1464  * callbacks.
1465  *
1466  * The caller must have disabled interrupts.
1467  */
1468 int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1469 {
1470         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1471         unsigned long dj;
1472
1473         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL)) {
1474                 *nextevt = KTIME_MAX;
1475                 return 0;
1476         }
1477
1478         /* Snapshot to detect later posting of non-lazy callback. */
1479         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1480
1481         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1482         if (!rcu_cpu_has_callbacks(&rdtp->all_lazy)) {
1483                 *nextevt = KTIME_MAX;
1484                 return 0;
1485         }
1486
1487         /* Attempt to advance callbacks. */
1488         if (rcu_try_advance_all_cbs()) {
1489                 /* Some ready to invoke, so initiate later invocation. */
1490                 invoke_rcu_core();
1491                 return 1;
1492         }
1493         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1494
1495         /* Request timer delay depending on laziness, and round. */
1496         if (!rdtp->all_lazy) {
1497                 dj = round_up(rcu_idle_gp_delay + jiffies,
1498                                rcu_idle_gp_delay) - jiffies;
1499         } else {
1500                 dj = round_jiffies(rcu_idle_lazy_gp_delay + jiffies) - jiffies;
1501         }
1502         *nextevt = basemono + dj * TICK_NSEC;
1503         return 0;
1504 }
1505
1506 /*
1507  * Prepare a CPU for idle from an RCU perspective.  The first major task
1508  * is to sense whether nohz mode has been enabled or disabled via sysfs.
1509  * The second major task is to check to see if a non-lazy callback has
1510  * arrived at a CPU that previously had only lazy callbacks.  The third
1511  * major task is to accelerate (that is, assign grace-period numbers to)
1512  * any recently arrived callbacks.
1513  *
1514  * The caller must have disabled interrupts.
1515  */
1516 static void rcu_prepare_for_idle(void)
1517 {
1518         bool needwake;
1519         struct rcu_data *rdp;
1520         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1521         struct rcu_node *rnp;
1522         struct rcu_state *rsp;
1523         int tne;
1524
1525         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL) ||
1526             rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1527                 return;
1528
1529         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1530         tne = READ_ONCE(tick_nohz_active);
1531         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1532                 if (rcu_cpu_has_callbacks(NULL))
1533                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1534                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1535                 return;
1536         }
1537         if (!tne)
1538                 return;
1539
1540         /*
1541          * If a non-lazy callback arrived at a CPU having only lazy
1542          * callbacks, invoke RCU core for the side-effect of recalculating
1543          * idle duration on re-entry to idle.
1544          */
1545         if (rdtp->all_lazy &&
1546             rdtp->nonlazy_posted != rdtp->nonlazy_posted_snap) {
1547                 rdtp->all_lazy = false;
1548                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1549                 invoke_rcu_core();
1550                 return;
1551         }
1552
1553         /*
1554          * If we have not yet accelerated this jiffy, accelerate all
1555          * callbacks on this CPU.
1556          */
1557         if (rdtp->last_accelerate == jiffies)
1558                 return;
1559         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1560         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1561                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1562                 if (!*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1563                         continue;
1564                 rnp = rdp->mynode;
1565                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
1566                 needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1567                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
1568                 if (needwake)
1569                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1570         }
1571 }
1572
1573 /*
1574  * Clean up for exit from idle.  Attempt to advance callbacks based on
1575  * any grace periods that elapsed while the CPU was idle, and if any
1576  * callbacks are now ready to invoke, initiate invocation.
1577  */
1578 static void rcu_cleanup_after_idle(void)
1579 {
1580         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL) ||
1581             rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1582                 return;
1583         if (rcu_try_advance_all_cbs())
1584                 invoke_rcu_core();
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
1589  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
1590  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
1591  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
1592  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
1593  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
1594  */
1595 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1596 {
1597         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
1602  */
1603 static atomic_t oom_callback_count;
1604 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
1605
1606 /*
1607  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
1608  * wake-up if we are the last one.
1609  */
1610 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
1611 {
1612         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
1613                 wake_up(&oom_callback_wq);
1614 }
1615
1616 /*
1617  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
1618  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
1619  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
1620  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
1621  * extra overhead to keep things simple.
1622  */
1623 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
1624 {
1625         struct rcu_state *rsp;
1626         struct rcu_data *rdp;
1627
1628         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1629                 rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
1630                 if (rdp->qlen_lazy != 0) {
1631                         atomic_inc(&oom_callback_count);
1632                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
1633                 }
1634         }
1635 }
1636
1637 /*
1638  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
1639  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
1640  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
1641  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
1642  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
1643  */
1644 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
1645                           unsigned long notused, void *nfreed)
1646 {
1647         int cpu;
1648
1649         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
1650         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
1651         smp_mb(); /* Ensure callback reuse happens after callback invocation. */
1652
1653         /*
1654          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
1655          * before there is a chance of the counter reaching zero.
1656          */
1657         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
1658
1659         for_each_online_cpu(cpu) {
1660                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
1661                 cond_resched_rcu_qs();
1662         }
1663
1664         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
1665         atomic_dec(&oom_callback_count);
1666
1667         return NOTIFY_OK;
1668 }
1669
1670 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
1671         .notifier_call = rcu_oom_notify
1672 };
1673
1674 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
1675 {
1676         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
1677         return 0;
1678 }
1679 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
1680
1681 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1682
1683 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
1684
1685 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1686 {
1687         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1688         unsigned long nlpd = rdtp->nonlazy_posted - rdtp->nonlazy_posted_snap;
1689
1690         sprintf(cp, "last_accelerate: %04lx/%04lx, nonlazy_posted: %ld, %c%c",
1691                 rdtp->last_accelerate & 0xffff, jiffies & 0xffff,
1692                 ulong2long(nlpd),
1693                 rdtp->all_lazy ? 'L' : '.',
1694                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap ? '.' : 'D');
1695 }
1696
1697 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1698
1699 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1700 {
1701         *cp = '\0';
1702 }
1703
1704 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1705
1706 /* Initiate the stall-info list. */
1707 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1708 {
1709         pr_cont("\n");
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
1714  *
1715  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
1716  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
1717  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
1718  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
1719  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
1720  * aware of the previous grace period.
1721  *
1722  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
1723  */
1724 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1725 {
1726         char fast_no_hz[72];
1727         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1728         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
1729         char *ticks_title;
1730         unsigned long ticks_value;
1731
1732         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
1733                 ticks_title = "ticks this GP";
1734                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
1735         } else {
1736                 ticks_title = "GPs behind";
1737                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
1738         }
1739         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
1740         pr_err("\t%d-%c%c%c: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d softirq=%u/%u fqs=%ld %s\n",
1741                cpu,
1742                "O."[!!cpu_online(cpu)],
1743                "o."[!!(rdp->grpmask & rdp->mynode->qsmaskinit)],
1744                "N."[!!(rdp->grpmask & rdp->mynode->qsmaskinitnext)],
1745                ticks_value, ticks_title,
1746                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
1747                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
1748                rdp->softirq_snap, kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, cpu),
1749                READ_ONCE(rsp->n_force_qs) - rsp->n_force_qs_gpstart,
1750                fast_no_hz);
1751 }
1752
1753 /* Terminate the stall-info list. */
1754 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1755 {
1756         pr_err("\t");
1757 }
1758
1759 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1760 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
1761 {
1762         rdp->ticks_this_gp = 0;
1763         rdp->softirq_snap = kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, smp_processor_id());
1764 }
1765
1766 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1767 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
1768 {
1769         struct rcu_state *rsp;
1770
1771         for_each_rcu_flavor(rsp)
1772                 raw_cpu_inc(rsp->rda->ticks_this_gp);
1773 }
1774
1775 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
1776
1777 /*
1778  * Offload callback processing from the boot-time-specified set of CPUs
1779  * specified by rcu_nocb_mask.  For each CPU in the set, there is a
1780  * kthread created that pulls the callbacks from the corresponding CPU,
1781  * waits for a grace period to elapse, and invokes the callbacks.
1782  * The no-CBs CPUs do a wake_up() on their kthread when they insert
1783  * a callback into any empty list, unless the rcu_nocb_poll boot parameter
1784  * has been specified, in which case each kthread actively polls its
1785  * CPU.  (Which isn't so great for energy efficiency, but which does
1786  * reduce RCU's overhead on that CPU.)
1787  *
1788  * This is intended to be used in conjunction with Frederic Weisbecker's
1789  * adaptive-idle work, which would seriously reduce OS jitter on CPUs
1790  * running CPU-bound user-mode computations.
1791  *
1792  * Offloading of callback processing could also in theory be used as
1793  * an energy-efficiency measure because CPUs with no RCU callbacks
1794  * queued are more aggressive about entering dyntick-idle mode.
1795  */
1796
1797
1798 /* Parse the boot-time rcu_nocb_mask CPU list from the kernel parameters. */
1799 static int __init rcu_nocb_setup(char *str)
1800 {
1801         alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
1802         have_rcu_nocb_mask = true;
1803         cpulist_parse(str, rcu_nocb_mask);
1804         return 1;
1805 }
1806 __setup("rcu_nocbs=", rcu_nocb_setup);
1807
1808 static int __init parse_rcu_nocb_poll(char *arg)
1809 {
1810         rcu_nocb_poll = 1;
1811         return 0;
1812 }
1813 early_param("rcu_nocb_poll", parse_rcu_nocb_poll);
1814
1815 /*
1816  * Wake up any no-CBs CPUs' kthreads that were waiting on the just-ended
1817  * grace period.
1818  */
1819 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct swait_queue_head *sq)
1820 {
1821         swake_up_all(sq);
1822 }
1823
1824 /*
1825  * Set the root rcu_node structure's ->need_future_gp field
1826  * based on the sum of those of all rcu_node structures.  This does
1827  * double-count the root rcu_node structure's requests, but this
1828  * is necessary to handle the possibility of a rcu_nocb_kthread()
1829  * having awakened during the time that the rcu_node structures
1830  * were being updated for the end of the previous grace period.
1831  */
1832 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
1833 {
1834         rnp->need_future_gp[(rnp->completed + 1) & 0x1] += nrq;
1835 }
1836
1837 static struct swait_queue_head *rcu_nocb_gp_get(struct rcu_node *rnp)
1838 {
1839         return &rnp->nocb_gp_wq[rnp->completed & 0x1];
1840 }
1841
1842 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
1843 {
1844         init_swait_queue_head(&rnp->nocb_gp_wq[0]);
1845         init_swait_queue_head(&rnp->nocb_gp_wq[1]);
1846 }
1847
1848 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
1849 /* Is the specified CPU a no-CBs CPU? */
1850 bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu)
1851 {
1852         if (have_rcu_nocb_mask)
1853                 return cpumask_test_cpu(cpu, rcu_nocb_mask);
1854         return false;
1855 }
1856 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
1857
1858 /*
1859  * Kick the leader kthread for this NOCB group.
1860  */
1861 static void wake_nocb_leader(struct rcu_data *rdp, bool force)
1862 {
1863         struct rcu_data *rdp_leader = rdp->nocb_leader;
1864
1865         if (!READ_ONCE(rdp_leader->nocb_kthread))
1866                 return;
1867         if (READ_ONCE(rdp_leader->nocb_leader_sleep) || force) {
1868                 /* Prior smp_mb__after_atomic() orders against prior enqueue. */
1869                 WRITE_ONCE(rdp_leader->nocb_leader_sleep, false);
1870                 swake_up(&rdp_leader->nocb_wq);
1871         }
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Does the specified CPU need an RCU callback for the specified flavor
1876  * of rcu_barrier()?
1877  */
1878 static bool rcu_nocb_cpu_needs_barrier(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1879 {
1880         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1881         unsigned long ret;
1882 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1883         struct rcu_head *rhp;
1884 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1885
1886         /*
1887          * Check count of all no-CBs callbacks awaiting invocation.
1888          * There needs to be a barrier before this function is called,
1889          * but associated with a prior determination that no more
1890          * callbacks would be posted.  In the worst case, the first
1891          * barrier in _rcu_barrier() suffices (but the caller cannot
1892          * necessarily rely on this, not a substitute for the caller
1893          * getting the concurrency design right!).  There must also be
1894          * a barrier between the following load an posting of a callback
1895          * (if a callback is in fact needed).  This is associated with an
1896          * atomic_inc() in the caller.
1897          */
1898         ret = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
1899
1900 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1901         rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_head);
1902         if (!rhp)
1903                 rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_gp_head);
1904         if (!rhp)
1905                 rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head);
1906
1907         /* Having no rcuo kthread but CBs after scheduler starts is bad! */
1908         if (!READ_ONCE(rdp->nocb_kthread) && rhp &&
1909             rcu_scheduler_fully_active) {
1910                 /* RCU callback enqueued before CPU first came online??? */
1911                 pr_err("RCU: Never-onlined no-CBs CPU %d has CB %p\n",
1912                        cpu, rhp->func);
1913                 WARN_ON_ONCE(1);
1914         }
1915 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1916
1917         return !!ret;
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Enqueue the specified string of rcu_head structures onto the specified
1922  * CPU's no-CBs lists.  The CPU is specified by rdp, the head of the
1923  * string by rhp, and the tail of the string by rhtp.  The non-lazy/lazy
1924  * counts are supplied by rhcount and rhcount_lazy.
1925  *
1926  * If warranted, also wake up the kthread servicing this CPUs queues.
1927  */
1928 static void __call_rcu_nocb_enqueue(struct rcu_data *rdp,
1929                                     struct rcu_head *rhp,
1930                                     struct rcu_head **rhtp,
1931                                     int rhcount, int rhcount_lazy,
1932                                     unsigned long flags)
1933 {
1934         int len;
1935         struct rcu_head **old_rhpp;
1936         struct task_struct *t;
1937
1938         /* Enqueue the callback on the nocb list and update counts. */
1939         atomic_long_add(rhcount, &rdp->nocb_q_count);
1940         /* rcu_barrier() relies on ->nocb_q_count add before xchg. */
1941         old_rhpp = xchg(&rdp->nocb_tail, rhtp);
1942         WRITE_ONCE(*old_rhpp, rhp);
1943         atomic_long_add(rhcount_lazy, &rdp->nocb_q_count_lazy);
1944         smp_mb__after_atomic(); /* Store *old_rhpp before _wake test. */
1945
1946         /* If we are not being polled and there is a kthread, awaken it ... */
1947         t = READ_ONCE(rdp->nocb_kthread);
1948         if (rcu_nocb_poll || !t) {
1949                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1950                                     TPS("WakeNotPoll"));
1951                 return;
1952         }
1953         len = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
1954         if (old_rhpp == &rdp->nocb_head) {
1955                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
1956                         /* ... if queue was empty ... */
1957                         wake_nocb_leader(rdp, false);
1958                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1959                                             TPS("WakeEmpty"));
1960                 } else {
1961                         rdp->nocb_defer_wakeup = RCU_NOGP_WAKE;
1962                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1963                                             TPS("WakeEmptyIsDeferred"));
1964                 }
1965                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1966         } else if (len > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark) {
1967                 /* ... or if many callbacks queued. */
1968                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
1969                         wake_nocb_leader(rdp, true);
1970                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1971                                             TPS("WakeOvf"));
1972                 } else {
1973                         rdp->nocb_defer_wakeup = RCU_NOGP_WAKE_FORCE;
1974                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1975                                             TPS("WakeOvfIsDeferred"));
1976                 }
1977                 rdp->qlen_last_fqs_check = LONG_MAX / 2;
1978         } else {
1979                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("WakeNot"));
1980         }
1981         return;
1982 }
1983
1984 /*
1985  * This is a helper for __call_rcu(), which invokes this when the normal
1986  * callback queue is inoperable.  If this is not a no-CBs CPU, this
1987  * function returns failure back to __call_rcu(), which can complain
1988  * appropriately.
1989  *
1990  * Otherwise, this function queues the callback where the corresponding
1991  * "rcuo" kthread can find it.
1992  */
1993 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
1994                             bool lazy, unsigned long flags)
1995 {
1996
1997         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
1998                 return false;
1999         __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rhp, &rhp->next, 1, lazy, flags);
2000         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)rhp->func))
2001                 trace_rcu_kfree_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2002                                          (unsigned long)rhp->func,
2003                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2004                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2005         else
2006                 trace_rcu_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2007                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2008                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2009
2010         /*
2011          * If called from an extended quiescent state with interrupts
2012          * disabled, invoke the RCU core in order to allow the idle-entry
2013          * deferred-wakeup check to function.
2014          */
2015         if (irqs_disabled_flags(flags) &&
2016             !rcu_is_watching() &&
2017             cpu_online(smp_processor_id()))
2018                 invoke_rcu_core();
2019
2020         return true;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Adopt orphaned callbacks on a no-CBs CPU, or return 0 if this is
2025  * not a no-CBs CPU.
2026  */
2027 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2028                                                      struct rcu_data *rdp,
2029                                                      unsigned long flags)
2030 {
2031         long ql = rsp->qlen;
2032         long qll = rsp->qlen_lazy;
2033
2034         /* If this is not a no-CBs CPU, tell the caller to do it the old way. */
2035         if (!rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
2036                 return false;
2037         rsp->qlen = 0;
2038         rsp->qlen_lazy = 0;
2039
2040         /* First, enqueue the donelist, if any.  This preserves CB ordering. */
2041         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
2042                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_donelist,
2043                                         rsp->orphan_donetail, ql, qll, flags);
2044                 ql = qll = 0;
2045                 rsp->orphan_donelist = NULL;
2046                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
2047         }
2048         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
2049                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_nxtlist,
2050                                         rsp->orphan_nxttail, ql, qll, flags);
2051                 ql = qll = 0;
2052                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
2053                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
2054         }
2055         return true;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * If necessary, kick off a new grace period, and either way wait
2060  * for a subsequent grace period to complete.
2061  */
2062 static void rcu_nocb_wait_gp(struct rcu_data *rdp)
2063 {
2064         unsigned long c;
2065         bool d;
2066         unsigned long flags;
2067         bool needwake;
2068         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2069
2070         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2071         needwake = rcu_start_future_gp(rnp, rdp, &c);
2072         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2073         if (needwake)
2074                 rcu_gp_kthread_wake(rdp->rsp);
2075
2076         /*
2077          * Wait for the grace period.  Do so interruptibly to avoid messing
2078          * up the load average.
2079          */
2080         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("StartWait"));
2081         for (;;) {
2082                 swait_event_interruptible(
2083                         rnp->nocb_gp_wq[c & 0x1],
2084                         (d = ULONG_CMP_GE(READ_ONCE(rnp->completed), c)));
2085                 if (likely(d))
2086                         break;
2087                 WARN_ON(signal_pending(current));
2088                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("ResumeWait"));
2089         }
2090         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("EndWait"));
2091         smp_mb(); /* Ensure that CB invocation happens after GP end. */
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Leaders come here to wait for additional callbacks to show up.
2096  * This function does not return until callbacks appear.
2097  */
2098 static void nocb_leader_wait(struct rcu_data *my_rdp)
2099 {
2100         bool firsttime = true;
2101         bool gotcbs;
2102         struct rcu_data *rdp;
2103         struct rcu_head **tail;
2104
2105 wait_again:
2106
2107         /* Wait for callbacks to appear. */
2108         if (!rcu_nocb_poll) {
2109                 trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu, "Sleep");
2110                 swait_event_interruptible(my_rdp->nocb_wq,
2111                                 !READ_ONCE(my_rdp->nocb_leader_sleep));
2112                 /* Memory barrier handled by smp_mb() calls below and repoll. */
2113         } else if (firsttime) {
2114                 firsttime = false; /* Don't drown trace log with "Poll"! */
2115                 trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu, "Poll");
2116         }
2117
2118         /*
2119          * Each pass through the following loop checks a follower for CBs.
2120          * We are our own first follower.  Any CBs found are moved to
2121          * nocb_gp_head, where they await a grace period.
2122          */
2123         gotcbs = false;
2124         for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower) {
2125                 rdp->nocb_gp_head = READ_ONCE(rdp->nocb_head);
2126                 if (!rdp->nocb_gp_head)
2127                         continue;  /* No CBs here, try next follower. */
2128
2129                 /* Move callbacks to wait-for-GP list, which is empty. */
2130                 WRITE_ONCE(rdp->nocb_head, NULL);
2131                 rdp->nocb_gp_tail = xchg(&rdp->nocb_tail, &rdp->nocb_head);
2132                 gotcbs = true;
2133         }
2134
2135         /*
2136          * If there were no callbacks, sleep a bit, rescan after a
2137          * memory barrier, and go retry.
2138          */
2139         if (unlikely(!gotcbs)) {
2140                 if (!rcu_nocb_poll)
2141                         trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu,
2142                                             "WokeEmpty");
2143                 WARN_ON(signal_pending(current));
2144                 schedule_timeout_interruptible(1);
2145
2146                 /* Rescan in case we were a victim of memory ordering. */
2147                 my_rdp->nocb_leader_sleep = true;
2148                 smp_mb();  /* Ensure _sleep true before scan. */
2149                 for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower)
2150                         if (READ_ONCE(rdp->nocb_head)) {
2151                                 /* Found CB, so short-circuit next wait. */
2152                                 my_rdp->nocb_leader_sleep = false;
2153                                 break;
2154                         }
2155                 goto wait_again;
2156         }
2157
2158         /* Wait for one grace period. */
2159         rcu_nocb_wait_gp(my_rdp);
2160
2161         /*
2162          * We left ->nocb_leader_sleep unset to reduce cache thrashing.
2163          * We set it now, but recheck for new callbacks while
2164          * traversing our follower list.
2165          */
2166         my_rdp->nocb_leader_sleep = true;
2167         smp_mb(); /* Ensure _sleep true before scan of ->nocb_head. */
2168
2169         /* Each pass through the following loop wakes a follower, if needed. */
2170         for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower) {
2171                 if (READ_ONCE(rdp->nocb_head))
2172                         my_rdp->nocb_leader_sleep = false;/* No need to sleep.*/
2173                 if (!rdp->nocb_gp_head)
2174                         continue; /* No CBs, so no need to wake follower. */
2175
2176                 /* Append callbacks to follower's "done" list. */
2177                 tail = xchg(&rdp->nocb_follower_tail, rdp->nocb_gp_tail);
2178                 *tail = rdp->nocb_gp_head;
2179                 smp_mb__after_atomic(); /* Store *tail before wakeup. */
2180                 if (rdp != my_rdp && tail == &rdp->nocb_follower_head) {
2181                         /*
2182                          * List was empty, wake up the follower.
2183                          * Memory barriers supplied by atomic_long_add().
2184                          */
2185                         swake_up(&rdp->nocb_wq);
2186                 }
2187         }
2188
2189         /* If we (the leader) don't have CBs, go wait some more. */
2190         if (!my_rdp->nocb_follower_head)
2191                 goto wait_again;
2192 }
2193
2194 /*
2195  * Followers come here to wait for additional callbacks to show up.
2196  * This function does not return until callbacks appear.
2197  */
2198 static void nocb_follower_wait(struct rcu_data *rdp)
2199 {
2200         bool firsttime = true;
2201
2202         for (;;) {
2203                 if (!rcu_nocb_poll) {
2204                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2205                                             "FollowerSleep");
2206                         swait_event_interruptible(rdp->nocb_wq,
2207                                                  READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head));
2208                 } else if (firsttime) {
2209                         /* Don't drown trace log with "Poll"! */
2210                         firsttime = false;
2211                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, "Poll");
2212                 }
2213                 if (smp_load_acquire(&rdp->nocb_follower_head)) {
2214                         /* ^^^ Ensure CB invocation follows _head test. */
2215                         return;
2216                 }
2217                 if (!rcu_nocb_poll)
2218                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2219                                             "WokeEmpty");
2220                 WARN_ON(signal_pending(current));
2221                 schedule_timeout_interruptible(1);
2222         }
2223 }
2224
2225 /*
2226  * Per-rcu_data kthread, but only for no-CBs CPUs.  Each kthread invokes
2227  * callbacks queued by the corresponding no-CBs CPU, however, there is
2228  * an optional leader-follower relationship so that the grace-period
2229  * kthreads don't have to do quite so many wakeups.
2230  */
2231 static int rcu_nocb_kthread(void *arg)
2232 {
2233         int c, cl;
2234         struct rcu_head *list;
2235         struct rcu_head *next;
2236         struct rcu_head **tail;
2237         struct rcu_data *rdp = arg;
2238
2239         /* Each pass through this loop invokes one batch of callbacks */
2240         for (;;) {
2241                 /* Wait for callbacks. */
2242                 if (rdp->nocb_leader == rdp)
2243                         nocb_leader_wait(rdp);
2244                 else
2245                         nocb_follower_wait(rdp);
2246
2247                 /* Pull the ready-to-invoke callbacks onto local list. */
2248                 list = READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head);
2249                 BUG_ON(!list);
2250                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, "WokeNonEmpty");
2251                 WRITE_ONCE(rdp->nocb_follower_head, NULL);
2252                 tail = xchg(&rdp->nocb_follower_tail, &rdp->nocb_follower_head);
2253
2254                 /* Each pass through the following loop invokes a callback. */
2255                 trace_rcu_batch_start(rdp->rsp->name,
2256                                       atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2257                                       atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count), -1);
2258                 c = cl = 0;
2259                 while (list) {
2260                         next = list->next;
2261                         /* Wait for enqueuing to complete, if needed. */
2262                         while (next == NULL && &list->next != tail) {
2263                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2264                                                     TPS("WaitQueue"));
2265                                 schedule_timeout_interruptible(1);
2266                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2267                                                     TPS("WokeQueue"));
2268                                 next = list->next;
2269                         }
2270                         debug_rcu_head_unqueue(list);
2271                         local_bh_disable();
2272                         if (__rcu_reclaim(rdp->rsp->name, list))
2273                                 cl++;
2274                         c++;
2275                         local_bh_enable();
2276                         list = next;
2277                 }
2278                 trace_rcu_batch_end(rdp->rsp->name, c, !!list, 0, 0, 1);
2279                 smp_mb__before_atomic();  /* _add after CB invocation. */
2280                 atomic_long_add(-c, &rdp->nocb_q_count);
2281                 atomic_long_add(-cl, &rdp->nocb_q_count_lazy);
2282                 rdp->n_nocbs_invoked += c;
2283         }
2284         return 0;
2285 }
2286
2287 /* Is a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread() required? */
2288 static int rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2289 {
2290         return READ_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2291 }
2292
2293 /* Do a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread(). */
2294 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2295 {
2296         int ndw;
2297
2298         if (!rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
2299                 return;
2300         ndw = READ_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2301         WRITE_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup, RCU_NOGP_WAKE_NOT);
2302         wake_nocb_leader(rdp, ndw == RCU_NOGP_WAKE_FORCE);
2303         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("DeferredWake"));
2304 }
2305
2306 void __init rcu_init_nohz(void)
2307 {
2308         int cpu;
2309         bool need_rcu_nocb_mask = true;
2310         struct rcu_state *rsp;
2311
2312 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE
2313         need_rcu_nocb_mask = false;
2314 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE */
2315
2316 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2317         if (tick_nohz_full_running && cpumask_weight(tick_nohz_full_mask))
2318                 need_rcu_nocb_mask = true;
2319 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2320
2321         if (!have_rcu_nocb_mask && need_rcu_nocb_mask) {
2322                 if (!zalloc_cpumask_var(&rcu_nocb_mask, GFP_KERNEL)) {
2323                         pr_info("rcu_nocb_mask allocation failed, callback offloading disabled.\n");
2324                         return;
2325                 }
2326                 have_rcu_nocb_mask = true;
2327         }
2328         if (!have_rcu_nocb_mask)
2329                 return;
2330
2331 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO
2332         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPU 0\n");
2333         cpumask_set_cpu(0, rcu_nocb_mask);
2334 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO */
2335 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
2336         pr_info("\tOffload RCU callbacks from all CPUs\n");
2337         cpumask_copy(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask);
2338 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
2339 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2340         if (tick_nohz_full_running)
2341                 cpumask_or(rcu_nocb_mask, rcu_nocb_mask, tick_nohz_full_mask);
2342 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2343
2344         if (!cpumask_subset(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask)) {
2345                 pr_info("\tNote: kernel parameter 'rcu_nocbs=' contains nonexistent CPUs.\n");
2346                 cpumask_and(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask,
2347                             rcu_nocb_mask);
2348         }
2349         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPUs: %*pbl.\n",
2350                 cpumask_pr_args(rcu_nocb_mask));
2351         if (rcu_nocb_poll)
2352                 pr_info("\tPoll for callbacks from no-CBs CPUs.\n");
2353
2354         for_each_rcu_flavor(rsp) {
2355                 for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask)
2356                         init_nocb_callback_list(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu));
2357                 rcu_organize_nocb_kthreads(rsp);
2358         }
2359 }
2360
2361 /* Initialize per-rcu_data variables for no-CBs CPUs. */
2362 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2363 {
2364         rdp->nocb_tail = &rdp->nocb_head;
2365         init_swait_queue_head(&rdp->nocb_wq);
2366         rdp->nocb_follower_tail = &rdp->nocb_follower_head;
2367 }
2368
2369 /*
2370  * If the specified CPU is a no-CBs CPU that does not already have its
2371  * rcuo kthread for the specified RCU flavor, spawn it.  If the CPUs are
2372  * brought online out of order, this can require re-organizing the
2373  * leader-follower relationships.
2374  */
2375 static void rcu_spawn_one_nocb_kthread(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2376 {
2377         struct rcu_data *rdp;
2378         struct rcu_data *rdp_last;
2379         struct rcu_data *rdp_old_leader;
2380         struct rcu_data *rdp_spawn = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2381         struct task_struct *t;
2382
2383         /*
2384          * If this isn't a no-CBs CPU or if it already has an rcuo kthread,
2385          * then nothing to do.
2386          */
2387         if (!rcu_is_nocb_cpu(cpu) || rdp_spawn->nocb_kthread)
2388                 return;
2389
2390         /* If we didn't spawn the leader first, reorganize! */
2391         rdp_old_leader = rdp_spawn->nocb_leader;
2392         if (rdp_old_leader != rdp_spawn && !rdp_old_leader->nocb_kthread) {
2393                 rdp_last = NULL;
2394                 rdp = rdp_old_leader;
2395                 do {
2396                         rdp->nocb_leader = rdp_spawn;
2397                         if (rdp_last && rdp != rdp_spawn)
2398                                 rdp_last->nocb_next_follower = rdp;
2399                         if (rdp == rdp_spawn) {
2400                                 rdp = rdp->nocb_next_follower;
2401                         } else {
2402                                 rdp_last = rdp;
2403                                 rdp = rdp->nocb_next_follower;
2404                                 rdp_last->nocb_next_follower = NULL;
2405                         }
2406                 } while (rdp);
2407                 rdp_spawn->nocb_next_follower = rdp_old_leader;
2408         }
2409
2410         /* Spawn the kthread for this CPU and RCU flavor. */
2411         t = kthread_run(rcu_nocb_kthread, rdp_spawn,
2412                         "rcuo%c/%d", rsp->abbr, cpu);
2413         BUG_ON(IS_ERR(t));
2414         WRITE_ONCE(rdp_spawn->nocb_kthread, t);
2415 }
2416
2417 /*
2418  * If the specified CPU is a no-CBs CPU that does not already have its
2419  * rcuo kthreads, spawn them.
2420  */
2421 static void rcu_spawn_all_nocb_kthreads(int cpu)
2422 {
2423         struct rcu_state *rsp;
2424
2425         if (rcu_scheduler_fully_active)
2426                 for_each_rcu_flavor(rsp)
2427                         rcu_spawn_one_nocb_kthread(rsp, cpu);
2428 }
2429
2430 /*
2431  * Once the scheduler is running, spawn rcuo kthreads for all online
2432  * no-CBs CPUs.  This assumes that the early_initcall()s happen before
2433  * non-boot CPUs come online -- if this changes, we will need to add
2434  * some mutual exclusion.
2435  */
2436 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(void)
2437 {
2438         int cpu;
2439
2440         for_each_online_cpu(cpu)
2441                 rcu_spawn_all_nocb_kthreads(cpu);
2442 }
2443
2444 /* How many follower CPU IDs per leader?  Default of -1 for sqrt(nr_cpu_ids). */
2445 static int rcu_nocb_leader_stride = -1;
2446 module_param(rcu_nocb_leader_stride, int, 0444);
2447
2448 /*
2449  * Initialize leader-follower relationships for all no-CBs CPU.
2450  */
2451 static void __init rcu_organize_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2452 {
2453         int cpu;
2454         int ls = rcu_nocb_leader_stride;
2455         int nl = 0;  /* Next leader. */
2456         struct rcu_data *rdp;
2457         struct rcu_data *rdp_leader = NULL;  /* Suppress misguided gcc warn. */
2458         struct rcu_data *rdp_prev = NULL;
2459
2460         if (!have_rcu_nocb_mask)
2461                 return;
2462         if (ls == -1) {
2463                 ls = int_sqrt(nr_cpu_ids);
2464                 rcu_nocb_leader_stride = ls;
2465         }
2466
2467         /*
2468          * Each pass through this loop sets up one rcu_data structure and
2469          * spawns one rcu_nocb_kthread().
2470          */
2471         for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask) {
2472                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2473                 if (rdp->cpu >= nl) {
2474                         /* New leader, set up for followers & next leader. */
2475                         nl = DIV_ROUND_UP(rdp->cpu + 1, ls) * ls;
2476                         rdp->nocb_leader = rdp;
2477                         rdp_leader = rdp;
2478                 } else {
2479                         /* Another follower, link to previous leader. */
2480                         rdp->nocb_leader = rdp_leader;
2481                         rdp_prev->nocb_next_follower = rdp;
2482                 }
2483                 rdp_prev = rdp;
2484         }
2485 }
2486
2487 /* Prevent __call_rcu() from enqueuing callbacks on no-CBs CPUs */
2488 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2489 {
2490         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2491                 return false;
2492
2493         /* If there are early-boot callbacks, move them to nocb lists. */
2494         if (rdp->nxtlist) {
2495                 rdp->nocb_head = rdp->nxtlist;
2496                 rdp->nocb_tail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
2497                 atomic_long_set(&rdp->nocb_q_count, rdp->qlen);
2498                 atomic_long_set(&rdp->nocb_q_count_lazy, rdp->qlen_lazy);
2499                 rdp->nxtlist = NULL;
2500                 rdp->qlen = 0;
2501                 rdp->qlen_lazy = 0;
2502         }
2503         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2504         return true;
2505 }
2506
2507 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2508
2509 static bool rcu_nocb_cpu_needs_barrier(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2510 {
2511         WARN_ON_ONCE(1); /* Should be dead code. */
2512         return false;
2513 }
2514
2515 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct swait_queue_head *sq)
2516 {
2517 }
2518
2519 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2520 {
2521 }
2522
2523 static struct swait_queue_head *rcu_nocb_gp_get(struct rcu_node *rnp)
2524 {
2525         return NULL;
2526 }
2527
2528 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2529 {
2530 }
2531
2532 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2533                             bool lazy, unsigned long flags)
2534 {
2535         return false;
2536 }
2537
2538 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2539                                                      struct rcu_data *rdp,
2540                                                      unsigned long flags)
2541 {
2542         return false;
2543 }
2544
2545 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2546 {
2547 }
2548
2549 static int rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2550 {
2551         return false;
2552 }
2553
2554 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2555 {
2556 }
2557
2558 static void rcu_spawn_all_nocb_kthreads(int cpu)
2559 {
2560 }
2561
2562 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(void)
2563 {
2564 }
2565
2566 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2567 {
2568         return false;
2569 }
2570
2571 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2572
2573 /*
2574  * An adaptive-ticks CPU can potentially execute in kernel mode for an
2575  * arbitrarily long period of time with the scheduling-clock tick turned
2576  * off.  RCU will be paying attention to this CPU because it is in the
2577  * kernel, but the CPU cannot be guaranteed to be executing the RCU state
2578  * machine because the scheduling-clock tick has been disabled.  Therefore,
2579  * if an adaptive-ticks CPU is failing to respond to the current grace
2580  * period and has not be idle from an RCU perspective, kick it.
2581  */
2582 static void __maybe_unused rcu_kick_nohz_cpu(int cpu)
2583 {
2584 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2585         if (tick_nohz_full_cpu(cpu))
2586                 smp_send_reschedule(cpu);
2587 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
2588 }
2589
2590
2591 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
2592
2593 static int full_sysidle_state;          /* Current system-idle state. */
2594 #define RCU_SYSIDLE_NOT         0       /* Some CPU is not idle. */
2595 #define RCU_SYSIDLE_SHORT       1       /* All CPUs idle for brief period. */
2596 #define RCU_SYSIDLE_LONG        2       /* All CPUs idle for long enough. */
2597 #define RCU_SYSIDLE_FULL        3       /* All CPUs idle, ready for sysidle. */
2598 #define RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED  4       /* Actually entered sysidle state. */
2599
2600 /*
2601  * Invoked to note exit from irq or task transition to idle.  Note that
2602  * usermode execution does -not- count as idle here!  After all, we want
2603  * to detect full-system idle states, not RCU quiescent states and grace
2604  * periods.  The caller must have disabled interrupts.
2605  */
2606 static void rcu_sysidle_enter(int irq)
2607 {
2608         unsigned long j;
2609         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
2610
2611         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2612         if (!tick_nohz_full_enabled())
2613                 return;
2614
2615         /* Adjust nesting, check for fully idle. */
2616         if (irq) {
2617                 rdtp->dynticks_idle_nesting--;
2618                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2619                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 0)
2620                         return;  /* Still not fully idle. */
2621         } else {
2622                 if ((rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) ==
2623                     DYNTICK_TASK_NEST_VALUE) {
2624                         rdtp->dynticks_idle_nesting = 0;
2625                 } else {
2626                         rdtp->dynticks_idle_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2627                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2628                         return;  /* Still not fully idle. */
2629                 }
2630         }
2631
2632         /* Record start of fully idle period. */
2633         j = jiffies;
2634         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies, j);
2635         smp_mb__before_atomic();
2636         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2637         smp_mb__after_atomic();
2638         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1);
2639 }
2640
2641 /*
2642  * Unconditionally force exit from full system-idle state.  This is
2643  * invoked when a normal CPU exits idle, but must be called separately
2644  * for the timekeeping CPU (tick_do_timer_cpu).  The reason for this
2645  * is that the timekeeping CPU is permitted to take scheduling-clock
2646  * interrupts while the system is in system-idle state, and of course
2647  * rcu_sysidle_exit() has no way of distinguishing a scheduling-clock
2648  * interrupt from any other type of interrupt.
2649  */
2650 void rcu_sysidle_force_exit(void)
2651 {
2652         int oldstate = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2653         int newoldstate;
2654
2655         /*
2656          * Each pass through the following loop attempts to exit full
2657          * system-idle state.  If contention proves to be a problem,
2658          * a trylock-based contention tree could be used here.
2659          */
2660         while (oldstate > RCU_SYSIDLE_SHORT) {
2661                 newoldstate = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2662                                       oldstate, RCU_SYSIDLE_NOT);
2663                 if (oldstate == newoldstate &&
2664                     oldstate == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED) {
2665                         rcu_kick_nohz_cpu(tick_do_timer_cpu);
2666                         return; /* We cleared it, done! */
2667                 }
2668                 oldstate = newoldstate;
2669         }
2670         smp_mb(); /* Order initial oldstate fetch vs. later non-idle work. */
2671 }
2672
2673 /*
2674  * Invoked to note entry to irq or task transition from idle.  Note that
2675  * usermode execution does -not- count as idle here!  The caller must
2676  * have disabled interrupts.
2677  */
2678 static void rcu_sysidle_exit(int irq)
2679 {
2680         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
2681
2682         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2683         if (!tick_nohz_full_enabled())
2684                 return;
2685
2686         /* Adjust nesting, check for already non-idle. */
2687         if (irq) {
2688                 rdtp->dynticks_idle_nesting++;
2689                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2690                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 1)
2691                         return; /* Already non-idle. */
2692         } else {
2693                 /*
2694                  * Allow for irq misnesting.  Yes, it really is possible
2695                  * to enter an irq handler then never leave it, and maybe
2696                  * also vice versa.  Handle both possibilities.
2697                  */
2698                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) {
2699                         rdtp->dynticks_idle_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2700                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2701                         return; /* Already non-idle. */
2702                 } else {
2703                         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2704                 }
2705         }
2706
2707         /* Record end of idle period. */
2708         smp_mb__before_atomic();
2709         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2710         smp_mb__after_atomic();
2711         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1));
2712
2713         /*
2714          * If we are the timekeeping CPU, we are permitted to be non-idle
2715          * during a system-idle state.  This must be the case, because
2716          * the timekeeping CPU has to take scheduling-clock interrupts
2717          * during the time that the system is transitioning to full
2718          * system-idle state.  This means that the timekeeping CPU must
2719          * invoke rcu_sysidle_force_exit() directly if it does anything
2720          * more than take a scheduling-clock interrupt.
2721          */
2722         if (smp_processor_id() == tick_do_timer_cpu)
2723                 return;
2724
2725         /* Update system-idle state: We are clearly no longer fully idle! */
2726         rcu_sysidle_force_exit();
2727 }
2728
2729 /*
2730  * Check to see if the current CPU is idle.  Note that usermode execution
2731  * does not count as idle.  The caller must have disabled interrupts,
2732  * and must be running on tick_do_timer_cpu.
2733  */
2734 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2735                                   unsigned long *maxj)
2736 {
2737         int cur;
2738         unsigned long j;
2739         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2740
2741         /* If there are no nohz_full= CPUs, don't check system-wide idleness. */
2742         if (!tick_nohz_full_enabled())
2743                 return;
2744
2745         /*
2746          * If some other CPU has already reported non-idle, if this is
2747          * not the flavor of RCU that tracks sysidle state, or if this
2748          * is an offline or the timekeeping CPU, nothing to do.
2749          */
2750         if (!*isidle || rdp->rsp != rcu_state_p ||
2751             cpu_is_offline(rdp->cpu) || rdp->cpu == tick_do_timer_cpu)
2752                 return;
2753         /* Verify affinity of current kthread. */
2754         WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu);
2755
2756         /* Pick up current idle and NMI-nesting counter and check. */
2757         cur = atomic_read(&rdtp->dynticks_idle);
2758         if (cur & 0x1) {
2759                 *isidle = false; /* We are not idle! */
2760                 return;
2761         }
2762         smp_mb(); /* Read counters before timestamps. */
2763
2764         /* Pick up timestamps. */
2765         j = READ_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies);
2766         /* If this CPU entered idle more recently, update maxj timestamp. */
2767         if (ULONG_CMP_LT(*maxj, j))
2768                 *maxj = j;
2769 }
2770
2771 /*
2772  * Is this the flavor of RCU that is handling full-system idle?
2773  */
2774 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2775 {
2776         return rsp == rcu_state_p;
2777 }
2778
2779 /*
2780  * Return a delay in jiffies based on the number of CPUs, rcu_node
2781  * leaf fanout, and jiffies tick rate.  The idea is to allow larger
2782  * systems more time to transition to full-idle state in order to
2783  * avoid the cache thrashing that otherwise occur on the state variable.
2784  * Really small systems (less than a couple of tens of CPUs) should
2785  * instead use a single global atomically incremented counter, and later
2786  * versions of this will automatically reconfigure themselves accordingly.
2787  */
2788 static unsigned long rcu_sysidle_delay(void)
2789 {
2790         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2791                 return 0;
2792         return DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids * HZ, rcu_fanout_leaf * 1000);
2793 }
2794
2795 /*
2796  * Advance the full-system-idle state.  This is invoked when all of
2797  * the non-timekeeping CPUs are idle.
2798  */
2799 static void rcu_sysidle(unsigned long j)
2800 {
2801         /* Check the current state. */
2802         switch (READ_ONCE(full_sysidle_state)) {
2803         case RCU_SYSIDLE_NOT:
2804
2805                 /* First time all are idle, so note a short idle period. */
2806                 WRITE_ONCE(full_sysidle_state, RCU_SYSIDLE_SHORT);
2807                 break;
2808
2809         case RCU_SYSIDLE_SHORT:
2810
2811                 /*
2812                  * Idle for a bit, time to advance to next state?
2813                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2814                  */
2815                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2816                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2817                                       RCU_SYSIDLE_SHORT, RCU_SYSIDLE_LONG);
2818                 break;
2819
2820         case RCU_SYSIDLE_LONG:
2821
2822                 /*
2823                  * Do an additional check pass before advancing to full.
2824                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2825                  */
2826                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2827                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2828                                       RCU_SYSIDLE_LONG, RCU_SYSIDLE_FULL);
2829                 break;
2830
2831         default:
2832                 break;
2833         }
2834 }
2835
2836 /*
2837  * Found a non-idle non-timekeeping CPU, so kick the system-idle state
2838  * back to the beginning.
2839  */
2840 static void rcu_sysidle_cancel(void)
2841 {
2842         smp_mb();
2843         if (full_sysidle_state > RCU_SYSIDLE_SHORT)
2844                 WRITE_ONCE(full_sysidle_state, RCU_SYSIDLE_NOT);
2845 }
2846
2847 /*
2848  * Update the sysidle state based on the results of a force-quiescent-state
2849  * scan of the CPUs' dyntick-idle state.
2850  */
2851 static void rcu_sysidle_report(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2852                                unsigned long maxj, bool gpkt)
2853 {
2854         if (rsp != rcu_state_p)
2855                 return;  /* Wrong flavor, ignore. */
2856         if (gpkt && nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2857                 return;  /* Running state machine from timekeeping CPU. */
2858         if (isidle)
2859                 rcu_sysidle(maxj);    /* More idle! */
2860         else
2861                 rcu_sysidle_cancel(); /* Idle is over. */
2862 }
2863
2864 /*
2865  * Wrapper for rcu_sysidle_report() when called from the grace-period
2866  * kthread's context.
2867  */
2868 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2869                                   unsigned long maxj)
2870 {
2871         /* If there are no nohz_full= CPUs, no need to track this. */
2872         if (!tick_nohz_full_enabled())
2873                 return;
2874
2875         rcu_sysidle_report(rsp, isidle, maxj, true);
2876 }
2877
2878 /* Callback and function for forcing an RCU grace period. */
2879 struct rcu_sysidle_head {
2880         struct rcu_head rh;
2881         int inuse;
2882 };
2883
2884 static void rcu_sysidle_cb(struct rcu_head *rhp)
2885 {
2886         struct rcu_sysidle_head *rshp;
2887
2888         /*
2889          * The following memory barrier is needed to replace the
2890          * memory barriers that would normally be in the memory
2891          * allocator.
2892          */
2893         smp_mb();  /* grace period precedes setting inuse. */
2894
2895         rshp = container_of(rhp, struct rcu_sysidle_head, rh);
2896         WRITE_ONCE(rshp->inuse, 0);
2897 }
2898
2899 /*
2900  * Check to see if the system is fully idle, other than the timekeeping CPU.
2901  * The caller must have disabled interrupts.  This is not intended to be
2902  * called unless tick_nohz_full_enabled().
2903  */
2904 bool rcu_sys_is_idle(void)
2905 {
2906         static struct rcu_sysidle_head rsh;
2907         int rss = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2908
2909         if (WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu))
2910                 return false;
2911
2912         /* Handle small-system case by doing a full scan of CPUs. */
2913         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL) {
2914                 int oldrss = rss - 1;
2915
2916                 /*
2917                  * One pass to advance to each state up to _FULL.
2918                  * Give up if any pass fails to advance the state.
2919                  */
2920                 while (rss < RCU_SYSIDLE_FULL && oldrss < rss) {
2921                         int cpu;
2922                         bool isidle = true;
2923                         unsigned long maxj = jiffies - ULONG_MAX / 4;
2924                         struct rcu_data *rdp;
2925
2926                         /* Scan all the CPUs looking for nonidle CPUs. */
2927                         for_each_possible_cpu(cpu) {
2928                                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
2929                                 rcu_sysidle_check_cpu(rdp, &isidle, &maxj);
2930                                 if (!isidle)
2931                                         break;
2932                         }
2933                         rcu_sysidle_report(rcu_state_p, isidle, maxj, false);
2934                         oldrss = rss;
2935                         rss = READ_ONCE(full_sysidle_state);
2936                 }
2937         }
2938
2939         /* If this is the first observation of an idle period, record it. */
2940         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL) {
2941                 rss = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2942                               RCU_SYSIDLE_FULL, RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED);
2943                 return rss == RCU_SYSIDLE_FULL;
2944         }
2945
2946         smp_mb(); /* ensure rss load happens before later caller actions. */
2947
2948         /* If already fully idle, tell the caller (in case of races). */
2949         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED)
2950                 return true;
2951
2952         /*
2953          * If we aren't there yet, and a grace period is not in flight,
2954          * initiate a grace period.  Either way, tell the caller that
2955          * we are not there yet.  We use an xchg() rather than an assignment
2956          * to make up for the memory barriers that would otherwise be
2957          * provided by the memory allocator.
2958          */
2959         if (nr_cpu_ids > CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL &&
2960             !rcu_gp_in_progress(rcu_state_p) &&
2961             !rsh.inuse && xchg(&rsh.inuse, 1) == 0)
2962                 call_rcu(&rsh.rh, rcu_sysidle_cb);
2963         return false;
2964 }
2965
2966 /*
2967  * Initialize dynticks sysidle state for CPUs coming online.
2968  */
2969 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2970 {
2971         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2972 }
2973
2974 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
2975
2976 static void rcu_sysidle_enter(int irq)
2977 {
2978 }
2979
2980 static void rcu_sysidle_exit(int irq)
2981 {
2982 }
2983
2984 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2985                                   unsigned long *maxj)
2986 {
2987 }
2988
2989 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2990 {
2991         return false;
2992 }
2993
2994 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2995                                   unsigned long maxj)
2996 {
2997 }
2998
2999 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
3000 {
3001 }
3002
3003 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
3004
3005 /*
3006  * Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU so that the
3007  * grace-period kthread will do force_quiescent_state() processing?
3008  * The idea is to avoid waking up RCU core processing on such a
3009  * CPU unless the grace period has extended for too long.
3010  *
3011  * This code relies on the fact that all NO_HZ_FULL CPUs are also
3012  * CONFIG_RCU_NOCB_CPU CPUs.
3013  */
3014 static bool rcu_nohz_full_cpu(struct rcu_state *rsp)
3015 {
3016 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3017         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()) &&
3018             (!rcu_gp_in_progress(rsp) ||
3019              ULONG_CMP_LT(jiffies, READ_ONCE(rsp->gp_start) + HZ)))
3020                 return true;
3021 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
3022         return false;
3023 }
3024
3025 /*
3026  * Bind the grace-period kthread for the sysidle flavor of RCU to the
3027  * timekeeping CPU.
3028  */
3029 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
3030 {
3031         int __maybe_unused cpu;
3032
3033         if (!tick_nohz_full_enabled())
3034                 return;
3035 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
3036         cpu = tick_do_timer_cpu;
3037         if (cpu >= 0 && cpu < nr_cpu_ids)
3038                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
3039 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
3040         housekeeping_affine(current);
3041 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
3042 }
3043
3044 /* Record the current task on dyntick-idle entry. */
3045 static void rcu_dynticks_task_enter(void)
3046 {
3047 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
3048         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, smp_processor_id());
3049 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
3050 }
3051
3052 /* Record no current task on dyntick-idle exit. */
3053 static void rcu_dynticks_task_exit(void)
3054 {
3055 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
3056         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, -1);
3057 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
3058 }