Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[linux-drm-fsl-dcu.git] / kernel / rcu / tree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, you can access it online at
16  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/percpu.h>
46 #include <linux/notifier.h>
47 #include <linux/cpu.h>
48 #include <linux/mutex.h>
49 #include <linux/time.h>
50 #include <linux/kernel_stat.h>
51 #include <linux/wait.h>
52 #include <linux/kthread.h>
53 #include <linux/prefetch.h>
54 #include <linux/delay.h>
55 #include <linux/stop_machine.h>
56 #include <linux/random.h>
57 #include <linux/ftrace_event.h>
58 #include <linux/suspend.h>
59
60 #include "tree.h"
61 #include "rcu.h"
62
63 MODULE_ALIAS("rcutree");
64 #ifdef MODULE_PARAM_PREFIX
65 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
66 #endif
67 #define MODULE_PARAM_PREFIX "rcutree."
68
69 /* Data structures. */
70
71 static struct lock_class_key rcu_node_class[RCU_NUM_LVLS];
72 static struct lock_class_key rcu_fqs_class[RCU_NUM_LVLS];
73
74 /*
75  * In order to export the rcu_state name to the tracing tools, it
76  * needs to be added in the __tracepoint_string section.
77  * This requires defining a separate variable tp_<sname>_varname
78  * that points to the string being used, and this will allow
79  * the tracing userspace tools to be able to decipher the string
80  * address to the matching string.
81  */
82 #ifdef CONFIG_TRACING
83 # define DEFINE_RCU_TPS(sname) \
84 static char sname##_varname[] = #sname; \
85 static const char *tp_##sname##_varname __used __tracepoint_string = sname##_varname;
86 # define RCU_STATE_NAME(sname) sname##_varname
87 #else
88 # define DEFINE_RCU_TPS(sname)
89 # define RCU_STATE_NAME(sname) __stringify(sname)
90 #endif
91
92 #define RCU_STATE_INITIALIZER(sname, sabbr, cr) \
93 DEFINE_RCU_TPS(sname) \
94 struct rcu_state sname##_state = { \
95         .level = { &sname##_state.node[0] }, \
96         .call = cr, \
97         .fqs_state = RCU_GP_IDLE, \
98         .gpnum = 0UL - 300UL, \
99         .completed = 0UL - 300UL, \
100         .orphan_lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&sname##_state.orphan_lock), \
101         .orphan_nxttail = &sname##_state.orphan_nxtlist, \
102         .orphan_donetail = &sname##_state.orphan_donelist, \
103         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.barrier_mutex), \
104         .onoff_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.onoff_mutex), \
105         .name = RCU_STATE_NAME(sname), \
106         .abbr = sabbr, \
107 }; \
108 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rcu_data, sname##_data)
109
110 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched, 's', call_rcu_sched);
111 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh, 'b', call_rcu_bh);
112
113 static struct rcu_state *rcu_state_p;
114 LIST_HEAD(rcu_struct_flavors);
115
116 /* Increase (but not decrease) the CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
117 static int rcu_fanout_leaf = CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF;
118 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
119 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
120 static int num_rcu_lvl[] = {  /* Number of rcu_nodes at specified level. */
121         NUM_RCU_LVL_0,
122         NUM_RCU_LVL_1,
123         NUM_RCU_LVL_2,
124         NUM_RCU_LVL_3,
125         NUM_RCU_LVL_4,
126 };
127 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
128
129 /*
130  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
131  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
132  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
133  * optimize synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
134  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
135  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
136  * positives from lockdep-RCU error checking.
137  */
138 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
139 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
140
141 /*
142  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
143  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
144  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
145  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
146  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
147  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
148  *
149  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
150  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
151  * a time.
152  */
153 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
154
155 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
156 static void invoke_rcu_core(void);
157 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
158
159 /*
160  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
161  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
162  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
163  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
164  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
165  * These variables enable correlating rcutorture output with the
166  * RCU tracing information.
167  */
168 unsigned long rcutorture_testseq;
169 unsigned long rcutorture_vernum;
170
171 /*
172  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
173  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
174  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
175  */
176 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
177 {
178         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
179 }
180
181 /*
182  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
183  * how many quiescent states passed, just if there was at least
184  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
185  * The caller must have disabled preemption.
186  */
187 void rcu_sched_qs(void)
188 {
189         if (!__this_cpu_read(rcu_sched_data.passed_quiesce)) {
190                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_sched"),
191                                        __this_cpu_read(rcu_sched_data.gpnum),
192                                        TPS("cpuqs"));
193                 __this_cpu_write(rcu_sched_data.passed_quiesce, 1);
194         }
195 }
196
197 void rcu_bh_qs(void)
198 {
199         if (!__this_cpu_read(rcu_bh_data.passed_quiesce)) {
200                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_bh"),
201                                        __this_cpu_read(rcu_bh_data.gpnum),
202                                        TPS("cpuqs"));
203                 __this_cpu_write(rcu_bh_data.passed_quiesce, 1);
204         }
205 }
206
207 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_sched_qs_mask);
208
209 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
210         .dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE,
211         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
212 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
213         .dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_NEST_VALUE,
214         .dynticks_idle = ATOMIC_INIT(1),
215 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
216 };
217
218 /*
219  * Let the RCU core know that this CPU has gone through the scheduler,
220  * which is a quiescent state.  This is called when the need for a
221  * quiescent state is urgent, so we burn an atomic operation and full
222  * memory barriers to let the RCU core know about it, regardless of what
223  * this CPU might (or might not) do in the near future.
224  *
225  * We inform the RCU core by emulating a zero-duration dyntick-idle
226  * period, which we in turn do by incrementing the ->dynticks counter
227  * by two.
228  */
229 static void rcu_momentary_dyntick_idle(void)
230 {
231         unsigned long flags;
232         struct rcu_data *rdp;
233         struct rcu_dynticks *rdtp;
234         int resched_mask;
235         struct rcu_state *rsp;
236
237         local_irq_save(flags);
238
239         /*
240          * Yes, we can lose flag-setting operations.  This is OK, because
241          * the flag will be set again after some delay.
242          */
243         resched_mask = raw_cpu_read(rcu_sched_qs_mask);
244         raw_cpu_write(rcu_sched_qs_mask, 0);
245
246         /* Find the flavor that needs a quiescent state. */
247         for_each_rcu_flavor(rsp) {
248                 rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
249                 if (!(resched_mask & rsp->flavor_mask))
250                         continue;
251                 smp_mb(); /* rcu_sched_qs_mask before cond_resched_completed. */
252                 if (ACCESS_ONCE(rdp->mynode->completed) !=
253                     ACCESS_ONCE(rdp->cond_resched_completed))
254                         continue;
255
256                 /*
257                  * Pretend to be momentarily idle for the quiescent state.
258                  * This allows the grace-period kthread to record the
259                  * quiescent state, with no need for this CPU to do anything
260                  * further.
261                  */
262                 rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
263                 smp_mb__before_atomic(); /* Earlier stuff before QS. */
264                 atomic_add(2, &rdtp->dynticks);  /* QS. */
265                 smp_mb__after_atomic(); /* Later stuff after QS. */
266                 break;
267         }
268         local_irq_restore(flags);
269 }
270
271 /*
272  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
273  * and requires special handling for preemptible RCU.
274  * The caller must have disabled preemption.
275  */
276 void rcu_note_context_switch(void)
277 {
278         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
279         rcu_sched_qs();
280         rcu_preempt_note_context_switch();
281         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_sched_qs_mask)))
282                 rcu_momentary_dyntick_idle();
283         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
284 }
285 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
286
287 static long blimit = 10;        /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
288 static long qhimark = 10000;    /* If this many pending, ignore blimit. */
289 static long qlowmark = 100;     /* Once only this many pending, use blimit. */
290
291 module_param(blimit, long, 0444);
292 module_param(qhimark, long, 0444);
293 module_param(qlowmark, long, 0444);
294
295 static ulong jiffies_till_first_fqs = ULONG_MAX;
296 static ulong jiffies_till_next_fqs = ULONG_MAX;
297
298 module_param(jiffies_till_first_fqs, ulong, 0644);
299 module_param(jiffies_till_next_fqs, ulong, 0644);
300
301 /*
302  * How long the grace period must be before we start recruiting
303  * quiescent-state help from rcu_note_context_switch().
304  */
305 static ulong jiffies_till_sched_qs = HZ / 20;
306 module_param(jiffies_till_sched_qs, ulong, 0644);
307
308 static bool rcu_start_gp_advanced(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
309                                   struct rcu_data *rdp);
310 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp,
311                          int (*f)(struct rcu_data *rsp, bool *isidle,
312                                   unsigned long *maxj),
313                          bool *isidle, unsigned long *maxj);
314 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp);
315 static int rcu_pending(void);
316
317 /*
318  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
319  */
320 long rcu_batches_completed_sched(void)
321 {
322         return rcu_sched_state.completed;
323 }
324 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
325
326 /*
327  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
328  */
329 long rcu_batches_completed_bh(void)
330 {
331         return rcu_bh_state.completed;
332 }
333 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
334
335 /*
336  * Force a quiescent state.
337  */
338 void rcu_force_quiescent_state(void)
339 {
340         force_quiescent_state(rcu_state_p);
341 }
342 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
343
344 /*
345  * Force a quiescent state for RCU BH.
346  */
347 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
348 {
349         force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
350 }
351 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
352
353 /*
354  * Show the state of the grace-period kthreads.
355  */
356 void show_rcu_gp_kthreads(void)
357 {
358         struct rcu_state *rsp;
359
360         for_each_rcu_flavor(rsp) {
361                 pr_info("%s: wait state: %d ->state: %#lx\n",
362                         rsp->name, rsp->gp_state, rsp->gp_kthread->state);
363                 /* sched_show_task(rsp->gp_kthread); */
364         }
365 }
366 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_gp_kthreads);
367
368 /*
369  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
370  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
371  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
372  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
373  * store this state in rcutorture itself.
374  */
375 void rcutorture_record_test_transition(void)
376 {
377         rcutorture_testseq++;
378         rcutorture_vernum = 0;
379 }
380 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
381
382 /*
383  * Send along grace-period-related data for rcutorture diagnostics.
384  */
385 void rcutorture_get_gp_data(enum rcutorture_type test_type, int *flags,
386                             unsigned long *gpnum, unsigned long *completed)
387 {
388         struct rcu_state *rsp = NULL;
389
390         switch (test_type) {
391         case RCU_FLAVOR:
392                 rsp = rcu_state_p;
393                 break;
394         case RCU_BH_FLAVOR:
395                 rsp = &rcu_bh_state;
396                 break;
397         case RCU_SCHED_FLAVOR:
398                 rsp = &rcu_sched_state;
399                 break;
400         default:
401                 break;
402         }
403         if (rsp != NULL) {
404                 *flags = ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags);
405                 *gpnum = ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
406                 *completed = ACCESS_ONCE(rsp->completed);
407                 return;
408         }
409         *flags = 0;
410         *gpnum = 0;
411         *completed = 0;
412 }
413 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_get_gp_data);
414
415 /*
416  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
417  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
418  * messages.
419  */
420 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
421 {
422         rcutorture_vernum++;
423 }
424 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
425
426 /*
427  * Force a quiescent state for RCU-sched.
428  */
429 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
430 {
431         force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
432 }
433 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
434
435 /*
436  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
437  */
438 static int
439 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
440 {
441         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] &&
442                rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != NULL;
443 }
444
445 /*
446  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
447  */
448 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
449 {
450         return &rsp->node[0];
451 }
452
453 /*
454  * Is there any need for future grace periods?
455  * Interrupts must be disabled.  If the caller does not hold the root
456  * rnp_node structure's ->lock, the results are advisory only.
457  */
458 static int rcu_future_needs_gp(struct rcu_state *rsp)
459 {
460         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
461         int idx = (ACCESS_ONCE(rnp->completed) + 1) & 0x1;
462         int *fp = &rnp->need_future_gp[idx];
463
464         return ACCESS_ONCE(*fp);
465 }
466
467 /*
468  * Does the current CPU require a not-yet-started grace period?
469  * The caller must have disabled interrupts to prevent races with
470  * normal callback registry.
471  */
472 static int
473 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
474 {
475         int i;
476
477         if (rcu_gp_in_progress(rsp))
478                 return 0;  /* No, a grace period is already in progress. */
479         if (rcu_future_needs_gp(rsp))
480                 return 1;  /* Yes, a no-CBs CPU needs one. */
481         if (!rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
482                 return 0;  /* No, this is a no-CBs (or offline) CPU. */
483         if (*rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL])
484                 return 1;  /* Yes, this CPU has newly registered callbacks. */
485         for (i = RCU_WAIT_TAIL; i < RCU_NEXT_TAIL; i++)
486                 if (rdp->nxttail[i - 1] != rdp->nxttail[i] &&
487                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->completed),
488                                  rdp->nxtcompleted[i]))
489                         return 1;  /* Yes, CBs for future grace period. */
490         return 0; /* No grace period needed. */
491 }
492
493 /*
494  * rcu_eqs_enter_common - current CPU is moving towards extended quiescent state
495  *
496  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter now is zero,
497  * we really have entered idle, and must do the appropriate accounting.
498  * The caller must have disabled interrupts.
499  */
500 static void rcu_eqs_enter_common(long long oldval, bool user)
501 {
502         struct rcu_state *rsp;
503         struct rcu_data *rdp;
504         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
505
506         trace_rcu_dyntick(TPS("Start"), oldval, rdtp->dynticks_nesting);
507         if (!user && !is_idle_task(current)) {
508                 struct task_struct *idle __maybe_unused =
509                         idle_task(smp_processor_id());
510
511                 trace_rcu_dyntick(TPS("Error on entry: not idle task"), oldval, 0);
512                 ftrace_dump(DUMP_ORIG);
513                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
514                           current->pid, current->comm,
515                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
516         }
517         for_each_rcu_flavor(rsp) {
518                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
519                 do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
520         }
521         rcu_prepare_for_idle();
522         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
523         smp_mb__before_atomic();  /* See above. */
524         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
525         smp_mb__after_atomic();  /* Force ordering with next sojourn. */
526         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
527         rcu_dynticks_task_enter();
528
529         /*
530          * It is illegal to enter an extended quiescent state while
531          * in an RCU read-side critical section.
532          */
533         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
534                            "Illegal idle entry in RCU read-side critical section.");
535         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),
536                            "Illegal idle entry in RCU-bh read-side critical section.");
537         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
538                            "Illegal idle entry in RCU-sched read-side critical section.");
539 }
540
541 /*
542  * Enter an RCU extended quiescent state, which can be either the
543  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
544  */
545 static void rcu_eqs_enter(bool user)
546 {
547         long long oldval;
548         struct rcu_dynticks *rdtp;
549
550         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
551         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
552         WARN_ON_ONCE((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == 0);
553         if ((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == DYNTICK_TASK_NEST_VALUE) {
554                 rdtp->dynticks_nesting = 0;
555                 rcu_eqs_enter_common(oldval, user);
556         } else {
557                 rdtp->dynticks_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
558         }
559 }
560
561 /**
562  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
563  *
564  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
565  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
566  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
567  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
568  *
569  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to zero to allow for
570  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
571  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
572  */
573 void rcu_idle_enter(void)
574 {
575         unsigned long flags;
576
577         local_irq_save(flags);
578         rcu_eqs_enter(false);
579         rcu_sysidle_enter(0);
580         local_irq_restore(flags);
581 }
582 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_enter);
583
584 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
585 /**
586  * rcu_user_enter - inform RCU that we are resuming userspace.
587  *
588  * Enter RCU idle mode right before resuming userspace.  No use of RCU
589  * is permitted between this call and rcu_user_exit(). This way the
590  * CPU doesn't need to maintain the tick for RCU maintenance purposes
591  * when the CPU runs in userspace.
592  */
593 void rcu_user_enter(void)
594 {
595         rcu_eqs_enter(1);
596 }
597 #endif /* CONFIG_RCU_USER_QS */
598
599 /**
600  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
601  *
602  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
603  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
604  * sections can occur.
605  *
606  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
607  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
608  * architecture violates this assumption, RCU will give you what you
609  * deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
610  *
611  * Use things like work queues to work around this limitation.
612  *
613  * You have been warned.
614  */
615 void rcu_irq_exit(void)
616 {
617         unsigned long flags;
618         long long oldval;
619         struct rcu_dynticks *rdtp;
620
621         local_irq_save(flags);
622         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
623         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
624         rdtp->dynticks_nesting--;
625         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting < 0);
626         if (rdtp->dynticks_nesting)
627                 trace_rcu_dyntick(TPS("--="), oldval, rdtp->dynticks_nesting);
628         else
629                 rcu_eqs_enter_common(oldval, true);
630         rcu_sysidle_enter(1);
631         local_irq_restore(flags);
632 }
633
634 /*
635  * rcu_eqs_exit_common - current CPU moving away from extended quiescent state
636  *
637  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter was previously zero,
638  * we really have exited idle, and must do the appropriate accounting.
639  * The caller must have disabled interrupts.
640  */
641 static void rcu_eqs_exit_common(long long oldval, int user)
642 {
643         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
644
645         rcu_dynticks_task_exit();
646         smp_mb__before_atomic();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
647         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
648         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
649         smp_mb__after_atomic();  /* See above. */
650         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
651         rcu_cleanup_after_idle();
652         trace_rcu_dyntick(TPS("End"), oldval, rdtp->dynticks_nesting);
653         if (!user && !is_idle_task(current)) {
654                 struct task_struct *idle __maybe_unused =
655                         idle_task(smp_processor_id());
656
657                 trace_rcu_dyntick(TPS("Error on exit: not idle task"),
658                                   oldval, rdtp->dynticks_nesting);
659                 ftrace_dump(DUMP_ORIG);
660                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
661                           current->pid, current->comm,
662                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
663         }
664 }
665
666 /*
667  * Exit an RCU extended quiescent state, which can be either the
668  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
669  */
670 static void rcu_eqs_exit(bool user)
671 {
672         struct rcu_dynticks *rdtp;
673         long long oldval;
674
675         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
676         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
677         WARN_ON_ONCE(oldval < 0);
678         if (oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) {
679                 rdtp->dynticks_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
680         } else {
681                 rdtp->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
682                 rcu_eqs_exit_common(oldval, user);
683         }
684 }
685
686 /**
687  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
688  *
689  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
690  * read-side critical sections can occur.
691  *
692  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to DYNTICK_TASK_NEST to
693  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count
694  * of interrupt nesting level during the busy period that is just
695  * now starting.
696  */
697 void rcu_idle_exit(void)
698 {
699         unsigned long flags;
700
701         local_irq_save(flags);
702         rcu_eqs_exit(false);
703         rcu_sysidle_exit(0);
704         local_irq_restore(flags);
705 }
706 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_exit);
707
708 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
709 /**
710  * rcu_user_exit - inform RCU that we are exiting userspace.
711  *
712  * Exit RCU idle mode while entering the kernel because it can
713  * run a RCU read side critical section anytime.
714  */
715 void rcu_user_exit(void)
716 {
717         rcu_eqs_exit(1);
718 }
719 #endif /* CONFIG_RCU_USER_QS */
720
721 /**
722  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
723  *
724  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
725  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
726  * sections can occur.
727  *
728  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
729  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to
730  * user mode!  This code assumes that the idle loop never does upcalls to
731  * user mode.  If your architecture does do upcalls from the idle loop (or
732  * does anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter()
733  * and irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good
734  * and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
735  *
736  * Use things like work queues to work around this limitation.
737  *
738  * You have been warned.
739  */
740 void rcu_irq_enter(void)
741 {
742         unsigned long flags;
743         struct rcu_dynticks *rdtp;
744         long long oldval;
745
746         local_irq_save(flags);
747         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
748         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
749         rdtp->dynticks_nesting++;
750         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting == 0);
751         if (oldval)
752                 trace_rcu_dyntick(TPS("++="), oldval, rdtp->dynticks_nesting);
753         else
754                 rcu_eqs_exit_common(oldval, true);
755         rcu_sysidle_exit(1);
756         local_irq_restore(flags);
757 }
758
759 /**
760  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
761  *
762  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
763  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
764  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
765  */
766 void rcu_nmi_enter(void)
767 {
768         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
769
770         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
771             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
772                 return;
773         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
774         smp_mb__before_atomic();  /* Force delay from prior write. */
775         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
776         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
777         smp_mb__after_atomic();  /* See above. */
778         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
779 }
780
781 /**
782  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
783  *
784  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
785  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
786  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
787  */
788 void rcu_nmi_exit(void)
789 {
790         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
791
792         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
793             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
794                 return;
795         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
796         smp_mb__before_atomic();  /* See above. */
797         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
798         smp_mb__after_atomic();  /* Force delay to next write. */
799         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
800 }
801
802 /**
803  * __rcu_is_watching - are RCU read-side critical sections safe?
804  *
805  * Return true if RCU is watching the running CPU, which means that
806  * this CPU can safely enter RCU read-side critical sections.  Unlike
807  * rcu_is_watching(), the caller of __rcu_is_watching() must have at
808  * least disabled preemption.
809  */
810 bool notrace __rcu_is_watching(void)
811 {
812         return atomic_read(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.dynticks)) & 0x1;
813 }
814
815 /**
816  * rcu_is_watching - see if RCU thinks that the current CPU is idle
817  *
818  * If the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
819  * or NMI handler, return true.
820  */
821 bool notrace rcu_is_watching(void)
822 {
823         bool ret;
824
825         preempt_disable();
826         ret = __rcu_is_watching();
827         preempt_enable();
828         return ret;
829 }
830 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_is_watching);
831
832 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
833
834 /*
835  * Is the current CPU online?  Disable preemption to avoid false positives
836  * that could otherwise happen due to the current CPU number being sampled,
837  * this task being preempted, its old CPU being taken offline, resuming
838  * on some other CPU, then determining that its old CPU is now offline.
839  * It is OK to use RCU on an offline processor during initial boot, hence
840  * the check for rcu_scheduler_fully_active.  Note also that it is OK
841  * for a CPU coming online to use RCU for one jiffy prior to marking itself
842  * online in the cpu_online_mask.  Similarly, it is OK for a CPU going
843  * offline to continue to use RCU for one jiffy after marking itself
844  * offline in the cpu_online_mask.  This leniency is necessary given the
845  * non-atomic nature of the online and offline processing, for example,
846  * the fact that a CPU enters the scheduler after completing the CPU_DYING
847  * notifiers.
848  *
849  * This is also why RCU internally marks CPUs online during the
850  * CPU_UP_PREPARE phase and offline during the CPU_DEAD phase.
851  *
852  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely report
853  * errors from NMI handlers anyway.
854  */
855 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
856 {
857         struct rcu_data *rdp;
858         struct rcu_node *rnp;
859         bool ret;
860
861         if (in_nmi())
862                 return true;
863         preempt_disable();
864         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_sched_data);
865         rnp = rdp->mynode;
866         ret = (rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) ||
867               !rcu_scheduler_fully_active;
868         preempt_enable();
869         return ret;
870 }
871 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
872
873 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
874
875 /**
876  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
877  *
878  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
879  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
880  * disabled preemption.
881  */
882 static int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
883 {
884         return __this_cpu_read(rcu_dynticks.dynticks_nesting) <= 1;
885 }
886
887 /*
888  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
889  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
890  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
891  */
892 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp,
893                                          bool *isidle, unsigned long *maxj)
894 {
895         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
896         rcu_sysidle_check_cpu(rdp, isidle, maxj);
897         if ((rdp->dynticks_snap & 0x1) == 0) {
898                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("dti"));
899                 return 1;
900         } else {
901                 return 0;
902         }
903 }
904
905 /*
906  * This function really isn't for public consumption, but RCU is special in
907  * that context switches can allow the state machine to make progress.
908  */
909 extern void resched_cpu(int cpu);
910
911 /*
912  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
913  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
914  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
915  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
916  */
917 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp,
918                                     bool *isidle, unsigned long *maxj)
919 {
920         unsigned int curr;
921         int *rcrmp;
922         unsigned int snap;
923
924         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
925         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
926
927         /*
928          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
929          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
930          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
931          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
932          * read-side critical section that started before the beginning
933          * of the current RCU grace period.
934          */
935         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
936                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("dti"));
937                 rdp->dynticks_fqs++;
938                 return 1;
939         }
940
941         /*
942          * Check for the CPU being offline, but only if the grace period
943          * is old enough.  We don't need to worry about the CPU changing
944          * state: If we see it offline even once, it has been through a
945          * quiescent state.
946          *
947          * The reason for insisting that the grace period be at least
948          * one jiffy old is that CPUs that are not quite online and that
949          * have just gone offline can still execute RCU read-side critical
950          * sections.
951          */
952         if (ULONG_CMP_GE(rdp->rsp->gp_start + 2, jiffies))
953                 return 0;  /* Grace period is not old enough. */
954         barrier();
955         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
956                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("ofl"));
957                 rdp->offline_fqs++;
958                 return 1;
959         }
960
961         /*
962          * A CPU running for an extended time within the kernel can
963          * delay RCU grace periods.  When the CPU is in NO_HZ_FULL mode,
964          * even context-switching back and forth between a pair of
965          * in-kernel CPU-bound tasks cannot advance grace periods.
966          * So if the grace period is old enough, make the CPU pay attention.
967          * Note that the unsynchronized assignments to the per-CPU
968          * rcu_sched_qs_mask variable are safe.  Yes, setting of
969          * bits can be lost, but they will be set again on the next
970          * force-quiescent-state pass.  So lost bit sets do not result
971          * in incorrect behavior, merely in a grace period lasting
972          * a few jiffies longer than it might otherwise.  Because
973          * there are at most four threads involved, and because the
974          * updates are only once every few jiffies, the probability of
975          * lossage (and thus of slight grace-period extension) is
976          * quite low.
977          *
978          * Note that if the jiffies_till_sched_qs boot/sysfs parameter
979          * is set too high, we override with half of the RCU CPU stall
980          * warning delay.
981          */
982         rcrmp = &per_cpu(rcu_sched_qs_mask, rdp->cpu);
983         if (ULONG_CMP_GE(jiffies,
984                          rdp->rsp->gp_start + jiffies_till_sched_qs) ||
985             ULONG_CMP_GE(jiffies, rdp->rsp->jiffies_resched)) {
986                 if (!(ACCESS_ONCE(*rcrmp) & rdp->rsp->flavor_mask)) {
987                         ACCESS_ONCE(rdp->cond_resched_completed) =
988                                 ACCESS_ONCE(rdp->mynode->completed);
989                         smp_mb(); /* ->cond_resched_completed before *rcrmp. */
990                         ACCESS_ONCE(*rcrmp) =
991                                 ACCESS_ONCE(*rcrmp) + rdp->rsp->flavor_mask;
992                         resched_cpu(rdp->cpu);  /* Force CPU into scheduler. */
993                         rdp->rsp->jiffies_resched += 5; /* Enable beating. */
994                 } else if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rdp->rsp->jiffies_resched)) {
995                         /* Time to beat on that CPU again! */
996                         resched_cpu(rdp->cpu);  /* Force CPU into scheduler. */
997                         rdp->rsp->jiffies_resched += 5; /* Re-enable beating. */
998                 }
999         }
1000
1001         return 0;
1002 }
1003
1004 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
1005 {
1006         unsigned long j = jiffies;
1007         unsigned long j1;
1008
1009         rsp->gp_start = j;
1010         smp_wmb(); /* Record start time before stall time. */
1011         j1 = rcu_jiffies_till_stall_check();
1012         ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall) = j + j1;
1013         rsp->jiffies_resched = j + j1 / 2;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Dump stacks of all tasks running on stalled CPUs.
1018  */
1019 static void rcu_dump_cpu_stacks(struct rcu_state *rsp)
1020 {
1021         int cpu;
1022         unsigned long flags;
1023         struct rcu_node *rnp;
1024
1025         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1026                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1027                 if (rnp->qsmask != 0) {
1028                         for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
1029                                 if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
1030                                         dump_cpu_task(rnp->grplo + cpu);
1031                 }
1032                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1033         }
1034 }
1035
1036 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
1037 {
1038         int cpu;
1039         long delta;
1040         unsigned long flags;
1041         int ndetected = 0;
1042         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1043         long totqlen = 0;
1044
1045         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
1046
1047         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1048         delta = jiffies - ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
1049         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1050                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1051                 return;
1052         }
1053         ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall) = jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
1054         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1055
1056         /*
1057          * OK, time to rat on our buddy...
1058          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
1059          * RCU CPU stall warnings.
1060          */
1061         pr_err("INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:",
1062                rsp->name);
1063         print_cpu_stall_info_begin();
1064         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1065                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1066                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
1067                 if (rnp->qsmask != 0) {
1068                         for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
1069                                 if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
1070                                         print_cpu_stall_info(rsp,
1071                                                              rnp->grplo + cpu);
1072                                         ndetected++;
1073                                 }
1074                 }
1075                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1076         }
1077
1078         /*
1079          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
1080          * due to CPU offlining.
1081          */
1082         rnp = rcu_get_root(rsp);
1083         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1084         ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
1085         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1086
1087         print_cpu_stall_info_end();
1088         for_each_possible_cpu(cpu)
1089                 totqlen += per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)->qlen;
1090         pr_cont("(detected by %d, t=%ld jiffies, g=%ld, c=%ld, q=%lu)\n",
1091                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start),
1092                (long)rsp->gpnum, (long)rsp->completed, totqlen);
1093         if (ndetected == 0)
1094                 pr_err("INFO: Stall ended before state dump start\n");
1095         else
1096                 rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
1097
1098         /* Complain about tasks blocking the grace period. */
1099
1100         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
1101
1102         force_quiescent_state(rsp);  /* Kick them all. */
1103 }
1104
1105 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
1106 {
1107         int cpu;
1108         unsigned long flags;
1109         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1110         long totqlen = 0;
1111
1112         /*
1113          * OK, time to rat on ourselves...
1114          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
1115          * RCU CPU stall warnings.
1116          */
1117         pr_err("INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
1118         print_cpu_stall_info_begin();
1119         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
1120         print_cpu_stall_info_end();
1121         for_each_possible_cpu(cpu)
1122                 totqlen += per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)->qlen;
1123         pr_cont(" (t=%lu jiffies g=%ld c=%ld q=%lu)\n",
1124                 jiffies - rsp->gp_start,
1125                 (long)rsp->gpnum, (long)rsp->completed, totqlen);
1126         rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
1127
1128         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1129         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall)))
1130                 ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall) = jiffies +
1131                                      3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
1132         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1133
1134         /*
1135          * Attempt to revive the RCU machinery by forcing a context switch.
1136          *
1137          * A context switch would normally allow the RCU state machine to make
1138          * progress and it could be we're stuck in kernel space without context
1139          * switches for an entirely unreasonable amount of time.
1140          */
1141         resched_cpu(smp_processor_id());
1142 }
1143
1144 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1145 {
1146         unsigned long completed;
1147         unsigned long gpnum;
1148         unsigned long gps;
1149         unsigned long j;
1150         unsigned long js;
1151         struct rcu_node *rnp;
1152
1153         if (rcu_cpu_stall_suppress || !rcu_gp_in_progress(rsp))
1154                 return;
1155         j = jiffies;
1156
1157         /*
1158          * Lots of memory barriers to reject false positives.
1159          *
1160          * The idea is to pick up rsp->gpnum, then rsp->jiffies_stall,
1161          * then rsp->gp_start, and finally rsp->completed.  These values
1162          * are updated in the opposite order with memory barriers (or
1163          * equivalent) during grace-period initialization and cleanup.
1164          * Now, a false positive can occur if we get an new value of
1165          * rsp->gp_start and a old value of rsp->jiffies_stall.  But given
1166          * the memory barriers, the only way that this can happen is if one
1167          * grace period ends and another starts between these two fetches.
1168          * Detect this by comparing rsp->completed with the previous fetch
1169          * from rsp->gpnum.
1170          *
1171          * Given this check, comparisons of jiffies, rsp->jiffies_stall,
1172          * and rsp->gp_start suffice to forestall false positives.
1173          */
1174         gpnum = ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
1175         smp_rmb(); /* Pick up ->gpnum first... */
1176         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
1177         smp_rmb(); /* ...then ->jiffies_stall before the rest... */
1178         gps = ACCESS_ONCE(rsp->gp_start);
1179         smp_rmb(); /* ...and finally ->gp_start before ->completed. */
1180         completed = ACCESS_ONCE(rsp->completed);
1181         if (ULONG_CMP_GE(completed, gpnum) ||
1182             ULONG_CMP_LT(j, js) ||
1183             ULONG_CMP_GE(gps, js))
1184                 return; /* No stall or GP completed since entering function. */
1185         rnp = rdp->mynode;
1186         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1187             (ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask)) {
1188
1189                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
1190                 print_cpu_stall(rsp);
1191
1192         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1193                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
1194
1195                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
1196                 print_other_cpu_stall(rsp);
1197         }
1198 }
1199
1200 /**
1201  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
1202  *
1203  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
1204  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
1205  * RCU grace periods.
1206  *
1207  * The caller must disable hard irqs.
1208  */
1209 void rcu_cpu_stall_reset(void)
1210 {
1211         struct rcu_state *rsp;
1212
1213         for_each_rcu_flavor(rsp)
1214                 ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall) = jiffies + ULONG_MAX / 2;
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Initialize the specified rcu_data structure's callback list to empty.
1219  */
1220 static void init_callback_list(struct rcu_data *rdp)
1221 {
1222         int i;
1223
1224         if (init_nocb_callback_list(rdp))
1225                 return;
1226         rdp->nxtlist = NULL;
1227         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1228                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Determine the value that ->completed will have at the end of the
1233  * next subsequent grace period.  This is used to tag callbacks so that
1234  * a CPU can invoke callbacks in a timely fashion even if that CPU has
1235  * been dyntick-idle for an extended period with callbacks under the
1236  * influence of RCU_FAST_NO_HZ.
1237  *
1238  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1239  */
1240 static unsigned long rcu_cbs_completed(struct rcu_state *rsp,
1241                                        struct rcu_node *rnp)
1242 {
1243         /*
1244          * If RCU is idle, we just wait for the next grace period.
1245          * But we can only be sure that RCU is idle if we are looking
1246          * at the root rcu_node structure -- otherwise, a new grace
1247          * period might have started, but just not yet gotten around
1248          * to initializing the current non-root rcu_node structure.
1249          */
1250         if (rcu_get_root(rsp) == rnp && rnp->gpnum == rnp->completed)
1251                 return rnp->completed + 1;
1252
1253         /*
1254          * Otherwise, wait for a possible partial grace period and
1255          * then the subsequent full grace period.
1256          */
1257         return rnp->completed + 2;
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Trace-event helper function for rcu_start_future_gp() and
1262  * rcu_nocb_wait_gp().
1263  */
1264 static void trace_rcu_future_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
1265                                 unsigned long c, const char *s)
1266 {
1267         trace_rcu_future_grace_period(rdp->rsp->name, rnp->gpnum,
1268                                       rnp->completed, c, rnp->level,
1269                                       rnp->grplo, rnp->grphi, s);
1270 }
1271
1272 /*
1273  * Start some future grace period, as needed to handle newly arrived
1274  * callbacks.  The required future grace periods are recorded in each
1275  * rcu_node structure's ->need_future_gp field.  Returns true if there
1276  * is reason to awaken the grace-period kthread.
1277  *
1278  * The caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock.
1279  */
1280 static bool __maybe_unused
1281 rcu_start_future_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
1282                     unsigned long *c_out)
1283 {
1284         unsigned long c;
1285         int i;
1286         bool ret = false;
1287         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rdp->rsp);
1288
1289         /*
1290          * Pick up grace-period number for new callbacks.  If this
1291          * grace period is already marked as needed, return to the caller.
1292          */
1293         c = rcu_cbs_completed(rdp->rsp, rnp);
1294         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startleaf"));
1295         if (rnp->need_future_gp[c & 0x1]) {
1296                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Prestartleaf"));
1297                 goto out;
1298         }
1299
1300         /*
1301          * If either this rcu_node structure or the root rcu_node structure
1302          * believe that a grace period is in progress, then we must wait
1303          * for the one following, which is in "c".  Because our request
1304          * will be noticed at the end of the current grace period, we don't
1305          * need to explicitly start one.  We only do the lockless check
1306          * of rnp_root's fields if the current rcu_node structure thinks
1307          * there is no grace period in flight, and because we hold rnp->lock,
1308          * the only possible change is when rnp_root's two fields are
1309          * equal, in which case rnp_root->gpnum might be concurrently
1310          * incremented.  But that is OK, as it will just result in our
1311          * doing some extra useless work.
1312          */
1313         if (rnp->gpnum != rnp->completed ||
1314             ACCESS_ONCE(rnp_root->gpnum) != ACCESS_ONCE(rnp_root->completed)) {
1315                 rnp->need_future_gp[c & 0x1]++;
1316                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedleaf"));
1317                 goto out;
1318         }
1319
1320         /*
1321          * There might be no grace period in progress.  If we don't already
1322          * hold it, acquire the root rcu_node structure's lock in order to
1323          * start one (if needed).
1324          */
1325         if (rnp != rnp_root) {
1326                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock);
1327                 smp_mb__after_unlock_lock();
1328         }
1329
1330         /*
1331          * Get a new grace-period number.  If there really is no grace
1332          * period in progress, it will be smaller than the one we obtained
1333          * earlier.  Adjust callbacks as needed.  Note that even no-CBs
1334          * CPUs have a ->nxtcompleted[] array, so no no-CBs checks needed.
1335          */
1336         c = rcu_cbs_completed(rdp->rsp, rnp_root);
1337         for (i = RCU_DONE_TAIL; i < RCU_NEXT_TAIL; i++)
1338                 if (ULONG_CMP_LT(c, rdp->nxtcompleted[i]))
1339                         rdp->nxtcompleted[i] = c;
1340
1341         /*
1342          * If the needed for the required grace period is already
1343          * recorded, trace and leave.
1344          */
1345         if (rnp_root->need_future_gp[c & 0x1]) {
1346                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Prestartedroot"));
1347                 goto unlock_out;
1348         }
1349
1350         /* Record the need for the future grace period. */
1351         rnp_root->need_future_gp[c & 0x1]++;
1352
1353         /* If a grace period is not already in progress, start one. */
1354         if (rnp_root->gpnum != rnp_root->completed) {
1355                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedleafroot"));
1356         } else {
1357                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedroot"));
1358                 ret = rcu_start_gp_advanced(rdp->rsp, rnp_root, rdp);
1359         }
1360 unlock_out:
1361         if (rnp != rnp_root)
1362                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock);
1363 out:
1364         if (c_out != NULL)
1365                 *c_out = c;
1366         return ret;
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Clean up any old requests for the just-ended grace period.  Also return
1371  * whether any additional grace periods have been requested.  Also invoke
1372  * rcu_nocb_gp_cleanup() in order to wake up any no-callbacks kthreads
1373  * waiting for this grace period to complete.
1374  */
1375 static int rcu_future_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1376 {
1377         int c = rnp->completed;
1378         int needmore;
1379         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1380
1381         rcu_nocb_gp_cleanup(rsp, rnp);
1382         rnp->need_future_gp[c & 0x1] = 0;
1383         needmore = rnp->need_future_gp[(c + 1) & 0x1];
1384         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c,
1385                             needmore ? TPS("CleanupMore") : TPS("Cleanup"));
1386         return needmore;
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Awaken the grace-period kthread for the specified flavor of RCU.
1391  * Don't do a self-awaken, and don't bother awakening when there is
1392  * nothing for the grace-period kthread to do (as in several CPUs
1393  * raced to awaken, and we lost), and finally don't try to awaken
1394  * a kthread that has not yet been created.
1395  */
1396 static void rcu_gp_kthread_wake(struct rcu_state *rsp)
1397 {
1398         if (current == rsp->gp_kthread ||
1399             !ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) ||
1400             !rsp->gp_kthread)
1401                 return;
1402         wake_up(&rsp->gp_wq);
1403 }
1404
1405 /*
1406  * If there is room, assign a ->completed number to any callbacks on
1407  * this CPU that have not already been assigned.  Also accelerate any
1408  * callbacks that were previously assigned a ->completed number that has
1409  * since proven to be too conservative, which can happen if callbacks get
1410  * assigned a ->completed number while RCU is idle, but with reference to
1411  * a non-root rcu_node structure.  This function is idempotent, so it does
1412  * not hurt to call it repeatedly.  Returns an flag saying that we should
1413  * awaken the RCU grace-period kthread.
1414  *
1415  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1416  */
1417 static bool rcu_accelerate_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1418                                struct rcu_data *rdp)
1419 {
1420         unsigned long c;
1421         int i;
1422         bool ret;
1423
1424         /* If the CPU has no callbacks, nothing to do. */
1425         if (!rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] || !*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1426                 return false;
1427
1428         /*
1429          * Starting from the sublist containing the callbacks most
1430          * recently assigned a ->completed number and working down, find the
1431          * first sublist that is not assignable to an upcoming grace period.
1432          * Such a sublist has something in it (first two tests) and has
1433          * a ->completed number assigned that will complete sooner than
1434          * the ->completed number for newly arrived callbacks (last test).
1435          *
1436          * The key point is that any later sublist can be assigned the
1437          * same ->completed number as the newly arrived callbacks, which
1438          * means that the callbacks in any of these later sublist can be
1439          * grouped into a single sublist, whether or not they have already
1440          * been assigned a ->completed number.
1441          */
1442         c = rcu_cbs_completed(rsp, rnp);
1443         for (i = RCU_NEXT_TAIL - 1; i > RCU_DONE_TAIL; i--)
1444                 if (rdp->nxttail[i] != rdp->nxttail[i - 1] &&
1445                     !ULONG_CMP_GE(rdp->nxtcompleted[i], c))
1446                         break;
1447
1448         /*
1449          * If there are no sublist for unassigned callbacks, leave.
1450          * At the same time, advance "i" one sublist, so that "i" will
1451          * index into the sublist where all the remaining callbacks should
1452          * be grouped into.
1453          */
1454         if (++i >= RCU_NEXT_TAIL)
1455                 return false;
1456
1457         /*
1458          * Assign all subsequent callbacks' ->completed number to the next
1459          * full grace period and group them all in the sublist initially
1460          * indexed by "i".
1461          */
1462         for (; i <= RCU_NEXT_TAIL; i++) {
1463                 rdp->nxttail[i] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1464                 rdp->nxtcompleted[i] = c;
1465         }
1466         /* Record any needed additional grace periods. */
1467         ret = rcu_start_future_gp(rnp, rdp, NULL);
1468
1469         /* Trace depending on how much we were able to accelerate. */
1470         if (!*rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL])
1471                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("AccWaitCB"));
1472         else
1473                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("AccReadyCB"));
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Move any callbacks whose grace period has completed to the
1479  * RCU_DONE_TAIL sublist, then compact the remaining sublists and
1480  * assign ->completed numbers to any callbacks in the RCU_NEXT_TAIL
1481  * sublist.  This function is idempotent, so it does not hurt to
1482  * invoke it repeatedly.  As long as it is not invoked -too- often...
1483  * Returns true if the RCU grace-period kthread needs to be awakened.
1484  *
1485  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1486  */
1487 static bool rcu_advance_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1488                             struct rcu_data *rdp)
1489 {
1490         int i, j;
1491
1492         /* If the CPU has no callbacks, nothing to do. */
1493         if (!rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] || !*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1494                 return false;
1495
1496         /*
1497          * Find all callbacks whose ->completed numbers indicate that they
1498          * are ready to invoke, and put them into the RCU_DONE_TAIL sublist.
1499          */
1500         for (i = RCU_WAIT_TAIL; i < RCU_NEXT_TAIL; i++) {
1501                 if (ULONG_CMP_LT(rnp->completed, rdp->nxtcompleted[i]))
1502                         break;
1503                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[i];
1504         }
1505         /* Clean up any sublist tail pointers that were misordered above. */
1506         for (j = RCU_WAIT_TAIL; j < i; j++)
1507                 rdp->nxttail[j] = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1508
1509         /* Copy down callbacks to fill in empty sublists. */
1510         for (j = RCU_WAIT_TAIL; i < RCU_NEXT_TAIL; i++, j++) {
1511                 if (rdp->nxttail[j] == rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
1512                         break;
1513                 rdp->nxttail[j] = rdp->nxttail[i];
1514                 rdp->nxtcompleted[j] = rdp->nxtcompleted[i];
1515         }
1516
1517         /* Classify any remaining callbacks. */
1518         return rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Update CPU-local rcu_data state to record the beginnings and ends of
1523  * grace periods.  The caller must hold the ->lock of the leaf rcu_node
1524  * structure corresponding to the current CPU, and must have irqs disabled.
1525  * Returns true if the grace-period kthread needs to be awakened.
1526  */
1527 static bool __note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1528                               struct rcu_data *rdp)
1529 {
1530         bool ret;
1531
1532         /* Handle the ends of any preceding grace periods first. */
1533         if (rdp->completed == rnp->completed) {
1534
1535                 /* No grace period end, so just accelerate recent callbacks. */
1536                 ret = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1537
1538         } else {
1539
1540                 /* Advance callbacks. */
1541                 ret = rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp);
1542
1543                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
1544                 rdp->completed = rnp->completed;
1545                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("cpuend"));
1546         }
1547
1548         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
1549                 /*
1550                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1551                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1552                  * go looking for one.
1553                  */
1554                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
1555                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("cpustart"));
1556                 rdp->passed_quiesce = 0;
1557                 rdp->qs_pending = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1558                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1559         }
1560         return ret;
1561 }
1562
1563 static void note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1564 {
1565         unsigned long flags;
1566         bool needwake;
1567         struct rcu_node *rnp;
1568
1569         local_irq_save(flags);
1570         rnp = rdp->mynode;
1571         if ((rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) &&
1572              rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed)) || /* w/out lock. */
1573             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
1574                 local_irq_restore(flags);
1575                 return;
1576         }
1577         smp_mb__after_unlock_lock();
1578         needwake = __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1579         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1580         if (needwake)
1581                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Initialize a new grace period.  Return 0 if no grace period required.
1586  */
1587 static int rcu_gp_init(struct rcu_state *rsp)
1588 {
1589         struct rcu_data *rdp;
1590         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1591
1592         rcu_bind_gp_kthread();
1593         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1594         smp_mb__after_unlock_lock();
1595         if (!ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags)) {
1596                 /* Spurious wakeup, tell caller to go back to sleep.  */
1597                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1598                 return 0;
1599         }
1600         ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) = 0; /* Clear all flags: New grace period. */
1601
1602         if (WARN_ON_ONCE(rcu_gp_in_progress(rsp))) {
1603                 /*
1604                  * Grace period already in progress, don't start another.
1605                  * Not supposed to be able to happen.
1606                  */
1607                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1608                 return 0;
1609         }
1610
1611         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1612         record_gp_stall_check_time(rsp);
1613         /* Record GP times before starting GP, hence smp_store_release(). */
1614         smp_store_release(&rsp->gpnum, rsp->gpnum + 1);
1615         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, TPS("start"));
1616         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1617
1618         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
1619         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
1620         smp_mb__after_unlock_lock(); /* ->gpnum increment before GP! */
1621
1622         /*
1623          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1624          * structures for all currently online CPUs in breadth-first order,
1625          * starting from the root rcu_node structure, relying on the layout
1626          * of the tree within the rsp->node[] array.  Note that other CPUs
1627          * will access only the leaves of the hierarchy, thus seeing that no
1628          * grace period is in progress, at least until the corresponding
1629          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
1630          * CPU-hotplug operations.
1631          *
1632          * The grace period cannot complete until the initialization
1633          * process finishes, because this kthread handles both.
1634          */
1635         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1636                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1637                 smp_mb__after_unlock_lock();
1638                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1639                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
1640                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1641                 ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) = rsp->gpnum;
1642                 WARN_ON_ONCE(rnp->completed != rsp->completed);
1643                 ACCESS_ONCE(rnp->completed) = rsp->completed;
1644                 if (rnp == rdp->mynode)
1645                         (void)__note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1646                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1647                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
1648                                             rnp->level, rnp->grplo,
1649                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1650                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1651                 cond_resched_rcu_qs();
1652         }
1653
1654         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
1655         return 1;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Do one round of quiescent-state forcing.
1660  */
1661 static int rcu_gp_fqs(struct rcu_state *rsp, int fqs_state_in)
1662 {
1663         int fqs_state = fqs_state_in;
1664         bool isidle = false;
1665         unsigned long maxj;
1666         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1667
1668         rsp->n_force_qs++;
1669         if (fqs_state == RCU_SAVE_DYNTICK) {
1670                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
1671                 if (is_sysidle_rcu_state(rsp)) {
1672                         isidle = true;
1673                         maxj = jiffies - ULONG_MAX / 4;
1674                 }
1675                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter,
1676                              &isidle, &maxj);
1677                 rcu_sysidle_report_gp(rsp, isidle, maxj);
1678                 fqs_state = RCU_FORCE_QS;
1679         } else {
1680                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
1681                 isidle = false;
1682                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs, &isidle, &maxj);
1683         }
1684         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
1685         if (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
1686                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1687                 smp_mb__after_unlock_lock();
1688                 ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) =
1689                         ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & ~RCU_GP_FLAG_FQS;
1690                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1691         }
1692         return fqs_state;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Clean up after the old grace period.
1697  */
1698 static void rcu_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp)
1699 {
1700         unsigned long gp_duration;
1701         bool needgp = false;
1702         int nocb = 0;
1703         struct rcu_data *rdp;
1704         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1705
1706         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1707         smp_mb__after_unlock_lock();
1708         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
1709         if (gp_duration > rsp->gp_max)
1710                 rsp->gp_max = gp_duration;
1711
1712         /*
1713          * We know the grace period is complete, but to everyone else
1714          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
1715          * that to everyone else it looks like there is nothing that
1716          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
1717          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
1718          * period as completed in all of the rcu_node structures.
1719          */
1720         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1721
1722         /*
1723          * Propagate new ->completed value to rcu_node structures so
1724          * that other CPUs don't have to wait until the start of the next
1725          * grace period to process their callbacks.  This also avoids
1726          * some nasty RCU grace-period initialization races by forcing
1727          * the end of the current grace period to be completely recorded in
1728          * all of the rcu_node structures before the beginning of the next
1729          * grace period is recorded in any of the rcu_node structures.
1730          */
1731         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1732                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1733                 smp_mb__after_unlock_lock();
1734                 ACCESS_ONCE(rnp->completed) = rsp->gpnum;
1735                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1736                 if (rnp == rdp->mynode)
1737                         needgp = __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp) || needgp;
1738                 /* smp_mb() provided by prior unlock-lock pair. */
1739                 nocb += rcu_future_gp_cleanup(rsp, rnp);
1740                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1741                 cond_resched_rcu_qs();
1742         }
1743         rnp = rcu_get_root(rsp);
1744         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1745         smp_mb__after_unlock_lock(); /* Order GP before ->completed update. */
1746         rcu_nocb_gp_set(rnp, nocb);
1747
1748         /* Declare grace period done. */
1749         ACCESS_ONCE(rsp->completed) = rsp->gpnum;
1750         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, TPS("end"));
1751         rsp->fqs_state = RCU_GP_IDLE;
1752         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1753         /* Advance CBs to reduce false positives below. */
1754         needgp = rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp) || needgp;
1755         if (needgp || cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1756                 ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) = RCU_GP_FLAG_INIT;
1757                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1758                                        ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1759                                        TPS("newreq"));
1760         }
1761         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Body of kthread that handles grace periods.
1766  */
1767 static int __noreturn rcu_gp_kthread(void *arg)
1768 {
1769         int fqs_state;
1770         int gf;
1771         unsigned long j;
1772         int ret;
1773         struct rcu_state *rsp = arg;
1774         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1775
1776         for (;;) {
1777
1778                 /* Handle grace-period start. */
1779                 for (;;) {
1780                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1781                                                ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1782                                                TPS("reqwait"));
1783                         rsp->gp_state = RCU_GP_WAIT_GPS;
1784                         wait_event_interruptible(rsp->gp_wq,
1785                                                  ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) &
1786                                                  RCU_GP_FLAG_INIT);
1787                         /* Locking provides needed memory barrier. */
1788                         if (rcu_gp_init(rsp))
1789                                 break;
1790                         cond_resched_rcu_qs();
1791                         WARN_ON(signal_pending(current));
1792                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1793                                                ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1794                                                TPS("reqwaitsig"));
1795                 }
1796
1797                 /* Handle quiescent-state forcing. */
1798                 fqs_state = RCU_SAVE_DYNTICK;
1799                 j = jiffies_till_first_fqs;
1800                 if (j > HZ) {
1801                         j = HZ;
1802                         jiffies_till_first_fqs = HZ;
1803                 }
1804                 ret = 0;
1805                 for (;;) {
1806                         if (!ret)
1807                                 rsp->jiffies_force_qs = jiffies + j;
1808                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1809                                                ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1810                                                TPS("fqswait"));
1811                         rsp->gp_state = RCU_GP_WAIT_FQS;
1812                         ret = wait_event_interruptible_timeout(rsp->gp_wq,
1813                                         ((gf = ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags)) &
1814                                          RCU_GP_FLAG_FQS) ||
1815                                         (!ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) &&
1816                                          !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)),
1817                                         j);
1818                         /* Locking provides needed memory barriers. */
1819                         /* If grace period done, leave loop. */
1820                         if (!ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) &&
1821                             !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
1822                                 break;
1823                         /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
1824                         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_force_qs) ||
1825                             (gf & RCU_GP_FLAG_FQS)) {
1826                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1827                                                        ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1828                                                        TPS("fqsstart"));
1829                                 fqs_state = rcu_gp_fqs(rsp, fqs_state);
1830                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1831                                                        ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1832                                                        TPS("fqsend"));
1833                                 cond_resched_rcu_qs();
1834                         } else {
1835                                 /* Deal with stray signal. */
1836                                 cond_resched_rcu_qs();
1837                                 WARN_ON(signal_pending(current));
1838                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1839                                                        ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1840                                                        TPS("fqswaitsig"));
1841                         }
1842                         j = jiffies_till_next_fqs;
1843                         if (j > HZ) {
1844                                 j = HZ;
1845                                 jiffies_till_next_fqs = HZ;
1846                         } else if (j < 1) {
1847                                 j = 1;
1848                                 jiffies_till_next_fqs = 1;
1849                         }
1850                 }
1851
1852                 /* Handle grace-period end. */
1853                 rcu_gp_cleanup(rsp);
1854         }
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
1859  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
1860  * the root node's ->lock and hard irqs must be disabled.
1861  *
1862  * Note that it is legal for a dying CPU (which is marked as offline) to
1863  * invoke this function.  This can happen when the dying CPU reports its
1864  * quiescent state.
1865  *
1866  * Returns true if the grace-period kthread must be awakened.
1867  */
1868 static bool
1869 rcu_start_gp_advanced(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1870                       struct rcu_data *rdp)
1871 {
1872         if (!rsp->gp_kthread || !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1873                 /*
1874                  * Either we have not yet spawned the grace-period
1875                  * task, this CPU does not need another grace period,
1876                  * or a grace period is already in progress.
1877                  * Either way, don't start a new grace period.
1878                  */
1879                 return false;
1880         }
1881         ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) = RCU_GP_FLAG_INIT;
1882         trace_rcu_grace_period(rsp->name, ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1883                                TPS("newreq"));
1884
1885         /*
1886          * We can't do wakeups while holding the rnp->lock, as that
1887          * could cause possible deadlocks with the rq->lock. Defer
1888          * the wakeup to our caller.
1889          */
1890         return true;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Similar to rcu_start_gp_advanced(), but also advance the calling CPU's
1895  * callbacks.  Note that rcu_start_gp_advanced() cannot do this because it
1896  * is invoked indirectly from rcu_advance_cbs(), which would result in
1897  * endless recursion -- or would do so if it wasn't for the self-deadlock
1898  * that is encountered beforehand.
1899  *
1900  * Returns true if the grace-period kthread needs to be awakened.
1901  */
1902 static bool rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp)
1903 {
1904         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1905         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1906         bool ret = false;
1907
1908         /*
1909          * If there is no grace period in progress right now, any
1910          * callbacks we have up to this point will be satisfied by the
1911          * next grace period.  Also, advancing the callbacks reduces the
1912          * probability of false positives from cpu_needs_another_gp()
1913          * resulting in pointless grace periods.  So, advance callbacks
1914          * then start the grace period!
1915          */
1916         ret = rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp) || ret;
1917         ret = rcu_start_gp_advanced(rsp, rnp, rdp) || ret;
1918         return ret;
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
1923  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
1924  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
1925  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, which
1926  * is released before return.
1927  */
1928 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1929         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1930 {
1931         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
1932         raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1933         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1934 }
1935
1936 /*
1937  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1938  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1939  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1940  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
1941  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
1942  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
1943  */
1944 static void
1945 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
1946                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1947         __releases(rnp->lock)
1948 {
1949         struct rcu_node *rnp_c;
1950
1951         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1952         for (;;) {
1953                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
1954
1955                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
1956                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1957                         return;
1958                 }
1959                 rnp->qsmask &= ~mask;
1960                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
1961                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1962                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1963                                                  !!rnp->gp_tasks);
1964                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1965
1966                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1967                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1968                         return;
1969                 }
1970                 mask = rnp->grpmask;
1971                 if (rnp->parent == NULL) {
1972
1973                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1974
1975                         break;
1976                 }
1977                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1978                 rnp_c = rnp;
1979                 rnp = rnp->parent;
1980                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1981                 smp_mb__after_unlock_lock();
1982                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1983         }
1984
1985         /*
1986          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1987          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1988          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1989          */
1990         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1995  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1996  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1997  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1998  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1999  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
2000  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
2001  */
2002 static void
2003 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2004 {
2005         unsigned long flags;
2006         unsigned long mask;
2007         bool needwake;
2008         struct rcu_node *rnp;
2009
2010         rnp = rdp->mynode;
2011         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2012         smp_mb__after_unlock_lock();
2013         if (rdp->passed_quiesce == 0 || rdp->gpnum != rnp->gpnum ||
2014             rnp->completed == rnp->gpnum) {
2015
2016                 /*
2017                  * The grace period in which this quiescent state was
2018                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
2019                  * We will instead need a new quiescent state that lies
2020                  * within the current grace period.
2021                  */
2022                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
2023                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2024                 return;
2025         }
2026         mask = rdp->grpmask;
2027         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
2028                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2029         } else {
2030                 rdp->qs_pending = 0;
2031
2032                 /*
2033                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
2034                  * callbacks can be processed during the next GP.
2035                  */
2036                 needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
2037
2038                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
2039                 if (needwake)
2040                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2041         }
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
2046  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
2047  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
2048  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
2049  */
2050 static void
2051 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2052 {
2053         /* Check for grace-period ends and beginnings. */
2054         note_gp_changes(rsp, rdp);
2055
2056         /*
2057          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
2058          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
2059          */
2060         if (!rdp->qs_pending)
2061                 return;
2062
2063         /*
2064          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
2065          * period? If no, then exit and wait for the next call.
2066          */
2067         if (!rdp->passed_quiesce)
2068                 return;
2069
2070         /*
2071          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
2072          * judge of that).
2073          */
2074         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp);
2075 }
2076
2077 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2078
2079 /*
2080  * Send the specified CPU's RCU callbacks to the orphanage.  The
2081  * specified CPU must be offline, and the caller must hold the
2082  * ->orphan_lock.
2083  */
2084 static void
2085 rcu_send_cbs_to_orphanage(int cpu, struct rcu_state *rsp,
2086                           struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
2087 {
2088         /* No-CBs CPUs do not have orphanable callbacks. */
2089         if (rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2090                 return;
2091
2092         /*
2093          * Orphan the callbacks.  First adjust the counts.  This is safe
2094          * because _rcu_barrier() excludes CPU-hotplug operations, so it
2095          * cannot be running now.  Thus no memory barrier is required.
2096          */
2097         if (rdp->nxtlist != NULL) {
2098                 rsp->qlen_lazy += rdp->qlen_lazy;
2099                 rsp->qlen += rdp->qlen;
2100                 rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
2101                 rdp->qlen_lazy = 0;
2102                 ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = 0;
2103         }
2104
2105         /*
2106          * Next, move those callbacks still needing a grace period to
2107          * the orphanage, where some other CPU will pick them up.
2108          * Some of the callbacks might have gone partway through a grace
2109          * period, but that is too bad.  They get to start over because we
2110          * cannot assume that grace periods are synchronized across CPUs.
2111          * We don't bother updating the ->nxttail[] array yet, instead
2112          * we just reset the whole thing later on.
2113          */
2114         if (*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != NULL) {
2115                 *rsp->orphan_nxttail = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
2116                 rsp->orphan_nxttail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
2117                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
2118         }
2119
2120         /*
2121          * Then move the ready-to-invoke callbacks to the orphanage,
2122          * where some other CPU will pick them up.  These will not be
2123          * required to pass though another grace period: They are done.
2124          */
2125         if (rdp->nxtlist != NULL) {
2126                 *rsp->orphan_donetail = rdp->nxtlist;
2127                 rsp->orphan_donetail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
2128         }
2129
2130         /* Finally, initialize the rcu_data structure's list to empty.  */
2131         init_callback_list(rdp);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Adopt the RCU callbacks from the specified rcu_state structure's
2136  * orphanage.  The caller must hold the ->orphan_lock.
2137  */
2138 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
2139 {
2140         int i;
2141         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
2142
2143         /* No-CBs CPUs are handled specially. */
2144         if (rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(rsp, rdp, flags))
2145                 return;
2146
2147         /* Do the accounting first. */
2148         rdp->qlen_lazy += rsp->qlen_lazy;
2149         rdp->qlen += rsp->qlen;
2150         rdp->n_cbs_adopted += rsp->qlen;
2151         if (rsp->qlen_lazy != rsp->qlen)
2152                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
2153         rsp->qlen_lazy = 0;
2154         rsp->qlen = 0;
2155
2156         /*
2157          * We do not need a memory barrier here because the only way we
2158          * can get here if there is an rcu_barrier() in flight is if
2159          * we are the task doing the rcu_barrier().
2160          */
2161
2162         /* First adopt the ready-to-invoke callbacks. */
2163         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
2164                 *rsp->orphan_donetail = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
2165                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rsp->orphan_donelist;
2166                 for (i = RCU_NEXT_SIZE - 1; i >= RCU_DONE_TAIL; i--)
2167                         if (rdp->nxttail[i] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
2168                                 rdp->nxttail[i] = rsp->orphan_donetail;
2169                 rsp->orphan_donelist = NULL;
2170                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
2171         }
2172
2173         /* And then adopt the callbacks that still need a grace period. */
2174         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
2175                 *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_nxtlist;
2176                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_nxttail;
2177                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
2178                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
2179         }
2180 }
2181
2182 /*
2183  * Trace the fact that this CPU is going offline.
2184  */
2185 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
2186 {
2187         RCU_TRACE(unsigned long mask);
2188         RCU_TRACE(struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda));
2189         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode);
2190
2191         RCU_TRACE(mask = rdp->grpmask);
2192         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2193                                rnp->gpnum + 1 - !!(rnp->qsmask & mask),
2194                                TPS("cpuofl"));
2195 }
2196
2197 /*
2198  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
2199  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup,
2200  * including orphaning the outgoing CPU's RCU callbacks, and also
2201  * adopting them.  There can only be one CPU hotplug operation at a time,
2202  * so no other CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
2203  */
2204 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2205 {
2206         unsigned long flags;
2207         unsigned long mask;
2208         int need_report = 0;
2209         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2210         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
2211
2212         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
2213         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2214
2215         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
2216         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
2217         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->orphan_lock, flags);
2218
2219         /* Orphan the dead CPU's callbacks, and adopt them if appropriate. */
2220         rcu_send_cbs_to_orphanage(cpu, rsp, rnp, rdp);
2221         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp, flags);
2222
2223         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
2224         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
2225         do {
2226                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
2227                 smp_mb__after_unlock_lock();
2228                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
2229                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
2230                         if (rnp != rdp->mynode)
2231                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
2232                         break;
2233                 }
2234                 if (rnp == rdp->mynode)
2235                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
2236                 else
2237                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
2238                 mask = rnp->grpmask;
2239                 rnp = rnp->parent;
2240         } while (rnp != NULL);
2241
2242         /*
2243          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
2244          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
2245          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->orphan_lock
2246          * held leads to deadlock.
2247          */
2248         raw_spin_unlock(&rsp->orphan_lock); /* irqs remain disabled. */
2249         rnp = rdp->mynode;
2250         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
2251                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
2252         else
2253                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2254         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
2255                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, true);
2256         WARN_ONCE(rdp->qlen != 0 || rdp->nxtlist != NULL,
2257                   "rcu_cleanup_dead_cpu: Callbacks on offline CPU %d: qlen=%lu, nxtlist=%p\n",
2258                   cpu, rdp->qlen, rdp->nxtlist);
2259         init_callback_list(rdp);
2260         /* Disallow further callbacks on this CPU. */
2261         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2262         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
2263 }
2264
2265 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2266
2267 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
2268 {
2269 }
2270
2271 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2272 {
2273 }
2274
2275 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2276
2277 /*
2278  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
2279  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
2280  */
2281 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2282 {
2283         unsigned long flags;
2284         struct rcu_head *next, *list, **tail;
2285         long bl, count, count_lazy;
2286         int i;
2287
2288         /* If no callbacks are ready, just return. */
2289         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
2290                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, 0);
2291                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0, !!ACCESS_ONCE(rdp->nxtlist),
2292                                     need_resched(), is_idle_task(current),
2293                                     rcu_is_callbacks_kthread());
2294                 return;
2295         }
2296
2297         /*
2298          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
2299          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
2300          */
2301         local_irq_save(flags);
2302         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
2303         bl = rdp->blimit;
2304         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, bl);
2305         list = rdp->nxtlist;
2306         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
2307         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
2308         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
2309         for (i = RCU_NEXT_SIZE - 1; i >= 0; i--)
2310                 if (rdp->nxttail[i] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
2311                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
2312         local_irq_restore(flags);
2313
2314         /* Invoke callbacks. */
2315         count = count_lazy = 0;
2316         while (list) {
2317                 next = list->next;
2318                 prefetch(next);
2319                 debug_rcu_head_unqueue(list);
2320                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, list))
2321                         count_lazy++;
2322                 list = next;
2323                 /* Stop only if limit reached and CPU has something to do. */
2324                 if (++count >= bl &&
2325                     (need_resched() ||
2326                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
2327                         break;
2328         }
2329
2330         local_irq_save(flags);
2331         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!list, need_resched(),
2332                             is_idle_task(current),
2333                             rcu_is_callbacks_kthread());
2334
2335         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
2336         if (list != NULL) {
2337                 *tail = rdp->nxtlist;
2338                 rdp->nxtlist = list;
2339                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
2340                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[i])
2341                                 rdp->nxttail[i] = tail;
2342                         else
2343                                 break;
2344         }
2345         smp_mb(); /* List handling before counting for rcu_barrier(). */
2346         rdp->qlen_lazy -= count_lazy;
2347         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = rdp->qlen - count;
2348         rdp->n_cbs_invoked += count;
2349
2350         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
2351         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
2352                 rdp->blimit = blimit;
2353
2354         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
2355         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
2356                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2357                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2358         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
2359                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
2360         WARN_ON_ONCE((rdp->nxtlist == NULL) != (rdp->qlen == 0));
2361
2362         local_irq_restore(flags);
2363
2364         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
2365         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
2366                 invoke_rcu_core();
2367 }
2368
2369 /*
2370  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
2371  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
2372  * Also schedule RCU core processing.
2373  *
2374  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
2375  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
2376  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
2377  */
2378 void rcu_check_callbacks(int user)
2379 {
2380         trace_rcu_utilization(TPS("Start scheduler-tick"));
2381         increment_cpu_stall_ticks();
2382         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
2383
2384                 /*
2385                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
2386                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
2387                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
2388                  * a quiescent state, so note it.
2389                  *
2390                  * No memory barrier is required here because both
2391                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
2392                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
2393                  * at least not while the corresponding CPU is online.
2394                  */
2395
2396                 rcu_sched_qs();
2397                 rcu_bh_qs();
2398
2399         } else if (!in_softirq()) {
2400
2401                 /*
2402                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
2403                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
2404                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
2405                  * critical section, so note it.
2406                  */
2407
2408                 rcu_bh_qs();
2409         }
2410         rcu_preempt_check_callbacks();
2411         if (rcu_pending())
2412                 invoke_rcu_core();
2413         if (user)
2414                 rcu_note_voluntary_context_switch(current);
2415         trace_rcu_utilization(TPS("End scheduler-tick"));
2416 }
2417
2418 /*
2419  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
2420  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
2421  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
2422  *
2423  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
2424  */
2425 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp,
2426                          int (*f)(struct rcu_data *rsp, bool *isidle,
2427                                   unsigned long *maxj),
2428                          bool *isidle, unsigned long *maxj)
2429 {
2430         unsigned long bit;
2431         int cpu;
2432         unsigned long flags;
2433         unsigned long mask;
2434         struct rcu_node *rnp;
2435
2436         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
2437                 cond_resched_rcu_qs();
2438                 mask = 0;
2439                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2440                 smp_mb__after_unlock_lock();
2441                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2442                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2443                         return;
2444                 }
2445                 if (rnp->qsmask == 0) {
2446                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
2447                         continue;
2448                 }
2449                 cpu = rnp->grplo;
2450                 bit = 1;
2451                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
2452                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0) {
2453                                 if ((rnp->qsmaskinit & bit) != 0)
2454                                         *isidle = false;
2455                                 if (f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu), isidle, maxj))
2456                                         mask |= bit;
2457                         }
2458                 }
2459                 if (mask != 0) {
2460
2461                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
2462                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
2463                         continue;
2464                 }
2465                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2466         }
2467         rnp = rcu_get_root(rsp);
2468         if (rnp->qsmask == 0) {
2469                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2470                 smp_mb__after_unlock_lock();
2471                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
2472         }
2473 }
2474
2475 /*
2476  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
2477  * CPUs are in dyntick-idle mode.
2478  */
2479 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp)
2480 {
2481         unsigned long flags;
2482         bool ret;
2483         struct rcu_node *rnp;
2484         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
2485
2486         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
2487         rnp = __this_cpu_read(rsp->rda->mynode);
2488         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
2489                 ret = (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
2490                       !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
2491                 if (rnp_old != NULL)
2492                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2493                 if (ret) {
2494                         rsp->n_force_qs_lh++;
2495                         return;
2496                 }
2497                 rnp_old = rnp;
2498         }
2499         /* rnp_old == rcu_get_root(rsp), rnp == NULL. */
2500
2501         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
2502         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_old->lock, flags);
2503         smp_mb__after_unlock_lock();
2504         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2505         if (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2506                 rsp->n_force_qs_lh++;
2507                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp_old->lock, flags);
2508                 return;  /* Someone beat us to it. */
2509         }
2510         ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) =
2511                 ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS;
2512         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp_old->lock, flags);
2513         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2514 }
2515
2516 /*
2517  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
2518  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
2519  * whom the rdp belongs.
2520  */
2521 static void
2522 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp)
2523 {
2524         unsigned long flags;
2525         bool needwake;
2526         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
2527
2528         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
2529
2530         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
2531         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
2532
2533         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
2534         local_irq_save(flags);
2535         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2536                 raw_spin_lock(&rcu_get_root(rsp)->lock); /* irqs disabled. */
2537                 needwake = rcu_start_gp(rsp);
2538                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
2539                 if (needwake)
2540                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2541         } else {
2542                 local_irq_restore(flags);
2543         }
2544
2545         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
2546         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
2547                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
2548
2549         /* Do any needed deferred wakeups of rcuo kthreads. */
2550         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
2551 }
2552
2553 /*
2554  * Do RCU core processing for the current CPU.
2555  */
2556 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
2557 {
2558         struct rcu_state *rsp;
2559
2560         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2561                 return;
2562         trace_rcu_utilization(TPS("Start RCU core"));
2563         for_each_rcu_flavor(rsp)
2564                 __rcu_process_callbacks(rsp);
2565         trace_rcu_utilization(TPS("End RCU core"));
2566 }
2567
2568 /*
2569  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
2570  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
2571  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
2572  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
2573  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
2574  */
2575 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2576 {
2577         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
2578                 return;
2579         if (likely(!rsp->boost)) {
2580                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
2581                 return;
2582         }
2583         invoke_rcu_callbacks_kthread();
2584 }
2585
2586 static void invoke_rcu_core(void)
2587 {
2588         if (cpu_online(smp_processor_id()))
2589                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2590 }
2591
2592 /*
2593  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2594  */
2595 static void __call_rcu_core(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp,
2596                             struct rcu_head *head, unsigned long flags)
2597 {
2598         bool needwake;
2599
2600         /*
2601          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2602          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2603          */
2604         if (!rcu_is_watching() && cpu_online(smp_processor_id()))
2605                 invoke_rcu_core();
2606
2607         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2608         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2609                 return;
2610
2611         /*
2612          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2613          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
2614          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2615          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2616          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2617          */
2618         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2619
2620                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2621                 note_gp_changes(rsp, rdp);
2622
2623                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2624                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2625                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
2626
2627                         raw_spin_lock(&rnp_root->lock);
2628                         smp_mb__after_unlock_lock();
2629                         needwake = rcu_start_gp(rsp);
2630                         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock);
2631                         if (needwake)
2632                                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2633                 } else {
2634                         /* Give the grace period a kick. */
2635                         rdp->blimit = LONG_MAX;
2636                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
2637                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
2638                                 force_quiescent_state(rsp);
2639                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2640                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
2641                 }
2642         }
2643 }
2644
2645 /*
2646  * RCU callback function to leak a callback.
2647  */
2648 static void rcu_leak_callback(struct rcu_head *rhp)
2649 {
2650 }
2651
2652 /*
2653  * Helper function for call_rcu() and friends.  The cpu argument will
2654  * normally be -1, indicating "currently running CPU".  It may specify
2655  * a CPU only if that CPU is a no-CBs CPU.  Currently, only _rcu_barrier()
2656  * is expected to specify a CPU.
2657  */
2658 static void
2659 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
2660            struct rcu_state *rsp, int cpu, bool lazy)
2661 {
2662         unsigned long flags;
2663         struct rcu_data *rdp;
2664
2665         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & 0x1); /* Misaligned rcu_head! */
2666         if (debug_rcu_head_queue(head)) {
2667                 /* Probable double call_rcu(), so leak the callback. */
2668                 ACCESS_ONCE(head->func) = rcu_leak_callback;
2669                 WARN_ONCE(1, "__call_rcu(): Leaked duplicate callback\n");
2670                 return;
2671         }
2672         head->func = func;
2673         head->next = NULL;
2674
2675         /*
2676          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
2677          * Note that we might see a beginning right after we see an
2678          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
2679          * a quiescent state betweentimes.
2680          */
2681         local_irq_save(flags);
2682         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2683
2684         /* Add the callback to our list. */
2685         if (unlikely(rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] == NULL) || cpu != -1) {
2686                 int offline;
2687
2688                 if (cpu != -1)
2689                         rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2690                 offline = !__call_rcu_nocb(rdp, head, lazy, flags);
2691                 WARN_ON_ONCE(offline);
2692                 /* _call_rcu() is illegal on offline CPU; leak the callback. */
2693                 local_irq_restore(flags);
2694                 return;
2695         }
2696         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = rdp->qlen + 1;
2697         if (lazy)
2698                 rdp->qlen_lazy++;
2699         else
2700                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
2701         smp_mb();  /* Count before adding callback for rcu_barrier(). */
2702         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
2703         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
2704
2705         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
2706                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
2707                                          rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2708         else
2709                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2710
2711         /* Go handle any RCU core processing required. */
2712         __call_rcu_core(rsp, rdp, head, flags);
2713         local_irq_restore(flags);
2714 }
2715
2716 /*
2717  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
2718  */
2719 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2720 {
2721         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 0);
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
2724
2725 /*
2726  * Queue an RCU callback for invocation after a quicker grace period.
2727  */
2728 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2729 {
2730         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, -1, 0);
2731 }
2732 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
2733
2734 /*
2735  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
2736  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
2737  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
2738  * callbacks in the list of pending callbacks. Until then, this
2739  * function may only be called from __kfree_rcu().
2740  */
2741 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
2742                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2743 {
2744         __call_rcu(head, func, rcu_state_p, -1, 1);
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
2747
2748 /*
2749  * Because a context switch is a grace period for RCU-sched and RCU-bh,
2750  * any blocking grace-period wait automatically implies a grace period
2751  * if there is only one CPU online at any point time during execution
2752  * of either synchronize_sched() or synchronize_rcu_bh().  It is OK to
2753  * occasionally incorrectly indicate that there are multiple CPUs online
2754  * when there was in fact only one the whole time, as this just adds
2755  * some overhead: RCU still operates correctly.
2756  */
2757 static inline int rcu_blocking_is_gp(void)
2758 {
2759         int ret;
2760
2761         might_sleep();  /* Check for RCU read-side critical section. */
2762         preempt_disable();
2763         ret = num_online_cpus() <= 1;
2764         preempt_enable();
2765         return ret;
2766 }
2767
2768 /**
2769  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
2770  *
2771  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
2772  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
2773  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
2774  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
2775  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
2776  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
2777  * rcu_read_lock_sched().
2778  *
2779  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
2780  * non-threaded hardware-interrupt handlers, in progress on entry will
2781  * have completed before this primitive returns.  However, this does not
2782  * guarantee that softirq handlers will have completed, since in some
2783  * kernels, these handlers can run in process context, and can block.
2784  *
2785  * Note that this guarantee implies further memory-ordering guarantees.
2786  * On systems with more than one CPU, when synchronize_sched() returns,
2787  * each CPU is guaranteed to have executed a full memory barrier since the
2788  * end of its last RCU-sched read-side critical section whose beginning
2789  * preceded the call to synchronize_sched().  In addition, each CPU having
2790  * an RCU read-side critical section that extends beyond the return from
2791  * synchronize_sched() is guaranteed to have executed a full memory barrier
2792  * after the beginning of synchronize_sched() and before the beginning of
2793  * that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees include
2794  * CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as well as CPUs
2795  * that are executing in the kernel.
2796  *
2797  * Furthermore, if CPU A invoked synchronize_sched(), which returned
2798  * to its caller on CPU B, then both CPU A and CPU B are guaranteed
2799  * to have executed a full memory barrier during the execution of
2800  * synchronize_sched() -- even if CPU A and CPU B are the same CPU (but
2801  * again only if the system has more than one CPU).
2802  *
2803  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
2804  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
2805  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
2806  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
2807  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
2808  */
2809 void synchronize_sched(void)
2810 {
2811         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
2812                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
2813                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
2814                            "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
2815         if (rcu_blocking_is_gp())
2816                 return;
2817         if (rcu_expedited)
2818                 synchronize_sched_expedited();
2819         else
2820                 wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
2821 }
2822 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
2823
2824 /**
2825  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
2826  *
2827  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
2828  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
2829  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
2830  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
2831  * and may be nested.
2832  *
2833  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
2834  * on memory ordering guarantees.
2835  */
2836 void synchronize_rcu_bh(void)
2837 {
2838         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
2839                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
2840                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
2841                            "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
2842         if (rcu_blocking_is_gp())
2843                 return;
2844         if (rcu_expedited)
2845                 synchronize_rcu_bh_expedited();
2846         else
2847                 wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
2848 }
2849 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
2850
2851 /**
2852  * get_state_synchronize_rcu - Snapshot current RCU state
2853  *
2854  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_rcu()
2855  * to determine whether or not a full grace period has elapsed in the
2856  * meantime.
2857  */
2858 unsigned long get_state_synchronize_rcu(void)
2859 {
2860         /*
2861          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
2862          * before the load from ->gpnum.
2863          */
2864         smp_mb();  /* ^^^ */
2865
2866         /*
2867          * Make sure this load happens before the purportedly
2868          * time-consuming work between get_state_synchronize_rcu()
2869          * and cond_synchronize_rcu().
2870          */
2871         return smp_load_acquire(&rcu_state_p->gpnum);
2872 }
2873 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_rcu);
2874
2875 /**
2876  * cond_synchronize_rcu - Conditionally wait for an RCU grace period
2877  *
2878  * @oldstate: return value from earlier call to get_state_synchronize_rcu()
2879  *
2880  * If a full RCU grace period has elapsed since the earlier call to
2881  * get_state_synchronize_rcu(), just return.  Otherwise, invoke
2882  * synchronize_rcu() to wait for a full grace period.
2883  *
2884  * Yes, this function does not take counter wrap into account.  But
2885  * counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
2886  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
2887  * so waiting for one additional grace period should be just fine.
2888  */
2889 void cond_synchronize_rcu(unsigned long oldstate)
2890 {
2891         unsigned long newstate;
2892
2893         /*
2894          * Ensure that this load happens before any RCU-destructive
2895          * actions the caller might carry out after we return.
2896          */
2897         newstate = smp_load_acquire(&rcu_state_p->completed);
2898         if (ULONG_CMP_GE(oldstate, newstate))
2899                 synchronize_rcu();
2900 }
2901 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_rcu);
2902
2903 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
2904 {
2905         /*
2906          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
2907          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
2908          * time that it returns.
2909          *
2910          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
2911          * above condition is already met when the control reaches
2912          * this point and the following smp_mb() is not strictly
2913          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
2914          * robustness against future implementation changes.
2915          */
2916         smp_mb(); /* See above comment block. */
2917         return 0;
2918 }
2919
2920 /**
2921  * synchronize_sched_expedited - Brute-force RCU-sched grace period
2922  *
2923  * Wait for an RCU-sched grace period to elapse, but use a "big hammer"
2924  * approach to force the grace period to end quickly.  This consumes
2925  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
2926  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact,
2927  * if you are using synchronize_sched_expedited() in a loop, please
2928  * restructure your code to batch your updates, and then use a single
2929  * synchronize_sched() instead.
2930  *
2931  * This implementation can be thought of as an application of ticket
2932  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
2933  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
2934  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
2935  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
2936  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
2937  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
2938  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
2939  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
2940  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
2941  *
2942  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
2943  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
2944  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
2945  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
2946  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
2947  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
2948  * doing our work for us.
2949  *
2950  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
2951  */
2952 void synchronize_sched_expedited(void)
2953 {
2954         cpumask_var_t cm;
2955         bool cma = false;
2956         int cpu;
2957         long firstsnap, s, snap;
2958         int trycount = 0;
2959         struct rcu_state *rsp = &rcu_sched_state;
2960
2961         /*
2962          * If we are in danger of counter wrap, just do synchronize_sched().
2963          * By allowing sync_sched_expedited_started to advance no more than
2964          * ULONG_MAX/8 ahead of sync_sched_expedited_done, we are ensuring
2965          * that more than 3.5 billion CPUs would be required to force a
2966          * counter wrap on a 32-bit system.  Quite a few more CPUs would of
2967          * course be required on a 64-bit system.
2968          */
2969         if (ULONG_CMP_GE((ulong)atomic_long_read(&rsp->expedited_start),
2970                          (ulong)atomic_long_read(&rsp->expedited_done) +
2971                          ULONG_MAX / 8)) {
2972                 synchronize_sched();
2973                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_wrap);
2974                 return;
2975         }
2976
2977         /*
2978          * Take a ticket.  Note that atomic_inc_return() implies a
2979          * full memory barrier.
2980          */
2981         snap = atomic_long_inc_return(&rsp->expedited_start);
2982         firstsnap = snap;
2983         if (!try_get_online_cpus()) {
2984                 /* CPU hotplug operation in flight, fall back to normal GP. */
2985                 wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
2986                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_normal);
2987                 return;
2988         }
2989         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(raw_smp_processor_id()));
2990
2991         /* Offline CPUs, idle CPUs, and any CPU we run on are quiescent. */
2992         cma = zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL);
2993         if (cma) {
2994                 cpumask_copy(cm, cpu_online_mask);
2995                 cpumask_clear_cpu(raw_smp_processor_id(), cm);
2996                 for_each_cpu(cpu, cm) {
2997                         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2998
2999                         if (!(atomic_add_return(0, &rdtp->dynticks) & 0x1))
3000                                 cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
3001                 }
3002                 if (cpumask_weight(cm) == 0)
3003                         goto all_cpus_idle;
3004         }
3005
3006         /*
3007          * Each pass through the following loop attempts to force a
3008          * context switch on each CPU.
3009          */
3010         while (try_stop_cpus(cma ? cm : cpu_online_mask,
3011                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
3012                              NULL) == -EAGAIN) {
3013                 put_online_cpus();
3014                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_tryfail);
3015
3016                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
3017                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
3018                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)firstsnap)) {
3019                         /* ensure test happens before caller kfree */
3020                         smp_mb__before_atomic(); /* ^^^ */
3021                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_workdone1);
3022                         free_cpumask_var(cm);
3023                         return;
3024                 }
3025
3026                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
3027                 if (trycount++ < 10) {
3028                         udelay(trycount * num_online_cpus());
3029                 } else {
3030                         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
3031                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_normal);
3032                         free_cpumask_var(cm);
3033                         return;
3034                 }
3035
3036                 /* Recheck to see if someone else did our work for us. */
3037                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
3038                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)firstsnap)) {
3039                         /* ensure test happens before caller kfree */
3040                         smp_mb__before_atomic(); /* ^^^ */
3041                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_workdone2);
3042                         free_cpumask_var(cm);
3043                         return;
3044                 }
3045
3046                 /*
3047                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
3048                  * callers to piggyback on our grace period.  We retry
3049                  * after they started, so our grace period works for them,
3050                  * and they started after our first try, so their grace
3051                  * period works for us.
3052                  */
3053                 if (!try_get_online_cpus()) {
3054                         /* CPU hotplug operation in flight, use normal GP. */
3055                         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
3056                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_normal);
3057                         free_cpumask_var(cm);
3058                         return;
3059                 }
3060                 snap = atomic_long_read(&rsp->expedited_start);
3061                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
3062         }
3063         atomic_long_inc(&rsp->expedited_stoppedcpus);
3064
3065 all_cpus_idle:
3066         free_cpumask_var(cm);
3067
3068         /*
3069          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
3070          * period.  Update the counter, but only if our work is still
3071          * relevant -- which it won't be if someone who started later
3072          * than we did already did their update.
3073          */
3074         do {
3075                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_tries);
3076                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
3077                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)snap)) {
3078                         /* ensure test happens before caller kfree */
3079                         smp_mb__before_atomic(); /* ^^^ */
3080                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_lost);
3081                         break;
3082                 }
3083         } while (atomic_long_cmpxchg(&rsp->expedited_done, s, snap) != s);
3084         atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_exit);
3085
3086         put_online_cpus();
3087 }
3088 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
3089
3090 /*
3091  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
3092  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
3093  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
3094  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
3095  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
3096  */
3097 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
3098 {
3099         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
3100
3101         rdp->n_rcu_pending++;
3102
3103         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
3104         check_cpu_stall(rsp, rdp);
3105
3106         /* Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU? */
3107         if (rcu_nohz_full_cpu(rsp))
3108                 return 0;
3109
3110         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
3111         if (rcu_scheduler_fully_active &&
3112             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
3113                 rdp->n_rp_qs_pending++;
3114         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
3115                 rdp->n_rp_report_qs++;
3116                 return 1;
3117         }
3118
3119         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
3120         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
3121                 rdp->n_rp_cb_ready++;
3122                 return 1;
3123         }
3124
3125         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
3126         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
3127                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
3128                 return 1;
3129         }
3130
3131         /* Has another RCU grace period completed?  */
3132         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
3133                 rdp->n_rp_gp_completed++;
3134                 return 1;
3135         }
3136
3137         /* Has a new RCU grace period started? */
3138         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
3139                 rdp->n_rp_gp_started++;
3140                 return 1;
3141         }
3142
3143         /* Does this CPU need a deferred NOCB wakeup? */
3144         if (rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp)) {
3145                 rdp->n_rp_nocb_defer_wakeup++;
3146                 return 1;
3147         }
3148
3149         /* nothing to do */
3150         rdp->n_rp_need_nothing++;
3151         return 0;
3152 }
3153
3154 /*
3155  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
3156  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
3157  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
3158  */
3159 static int rcu_pending(void)
3160 {
3161         struct rcu_state *rsp;
3162
3163         for_each_rcu_flavor(rsp)
3164                 if (__rcu_pending(rsp, this_cpu_ptr(rsp->rda)))
3165                         return 1;
3166         return 0;
3167 }
3168
3169 /*
3170  * Return true if the specified CPU has any callback.  If all_lazy is
3171  * non-NULL, store an indication of whether all callbacks are lazy.
3172  * (If there are no callbacks, all of them are deemed to be lazy.)
3173  */
3174 static int __maybe_unused rcu_cpu_has_callbacks(bool *all_lazy)
3175 {
3176         bool al = true;
3177         bool hc = false;
3178         struct rcu_data *rdp;
3179         struct rcu_state *rsp;
3180
3181         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3182                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
3183                 if (!rdp->nxtlist)
3184                         continue;
3185                 hc = true;
3186                 if (rdp->qlen != rdp->qlen_lazy || !all_lazy) {
3187                         al = false;
3188                         break;
3189                 }
3190         }
3191         if (all_lazy)
3192                 *all_lazy = al;
3193         return hc;
3194 }
3195
3196 /*
3197  * Helper function for _rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
3198  * the compiler is expected to optimize this away.
3199  */
3200 static void _rcu_barrier_trace(struct rcu_state *rsp, const char *s,
3201                                int cpu, unsigned long done)
3202 {
3203         trace_rcu_barrier(rsp->name, s, cpu,
3204                           atomic_read(&rsp->barrier_cpu_count), done);
3205 }
3206
3207 /*
3208  * RCU callback function for _rcu_barrier().  If we are last, wake
3209  * up the task executing _rcu_barrier().
3210  */
3211 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
3212 {
3213         struct rcu_data *rdp = container_of(rhp, struct rcu_data, barrier_head);
3214         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
3215
3216         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count)) {
3217                 _rcu_barrier_trace(rsp, "LastCB", -1, rsp->n_barrier_done);
3218                 complete(&rsp->barrier_completion);
3219         } else {
3220                 _rcu_barrier_trace(rsp, "CB", -1, rsp->n_barrier_done);
3221         }
3222 }
3223
3224 /*
3225  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
3226  */
3227 static void rcu_barrier_func(void *type)
3228 {
3229         struct rcu_state *rsp = type;
3230         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
3231
3232         _rcu_barrier_trace(rsp, "IRQ", -1, rsp->n_barrier_done);
3233         atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
3234         rsp->call(&rdp->barrier_head, rcu_barrier_callback);
3235 }
3236
3237 /*
3238  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
3239  * RCU callbacks of the specified type to complete.
3240  */
3241 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp)
3242 {
3243         int cpu;
3244         struct rcu_data *rdp;
3245         unsigned long snap = ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done);
3246         unsigned long snap_done;
3247
3248         _rcu_barrier_trace(rsp, "Begin", -1, snap);
3249
3250         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
3251         mutex_lock(&rsp->barrier_mutex);
3252
3253         /*
3254          * Ensure that all prior references, including to ->n_barrier_done,
3255          * are ordered before the _rcu_barrier() machinery.
3256          */
3257         smp_mb();  /* See above block comment. */
3258
3259         /*
3260          * Recheck ->n_barrier_done to see if others did our work for us.
3261          * This means checking ->n_barrier_done for an even-to-odd-to-even
3262          * transition.  The "if" expression below therefore rounds the old
3263          * value up to the next even number and adds two before comparing.
3264          */
3265         snap_done = rsp->n_barrier_done;
3266         _rcu_barrier_trace(rsp, "Check", -1, snap_done);
3267
3268         /*
3269          * If the value in snap is odd, we needed to wait for the current
3270          * rcu_barrier() to complete, then wait for the next one, in other
3271          * words, we need the value of snap_done to be three larger than
3272          * the value of snap.  On the other hand, if the value in snap is
3273          * even, we only had to wait for the next rcu_barrier() to complete,
3274          * in other words, we need the value of snap_done to be only two
3275          * greater than the value of snap.  The "(snap + 3) & ~0x1" computes
3276          * this for us (thank you, Linus!).
3277          */
3278         if (ULONG_CMP_GE(snap_done, (snap + 3) & ~0x1)) {
3279                 _rcu_barrier_trace(rsp, "EarlyExit", -1, snap_done);
3280                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
3281                 mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
3282                 return;
3283         }
3284
3285         /*
3286          * Increment ->n_barrier_done to avoid duplicate work.  Use
3287          * ACCESS_ONCE() to prevent the compiler from speculating
3288          * the increment to precede the early-exit check.
3289          */
3290         ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done) = rsp->n_barrier_done + 1;
3291         WARN_ON_ONCE((rsp->n_barrier_done & 0x1) != 1);
3292         _rcu_barrier_trace(rsp, "Inc1", -1, rsp->n_barrier_done);
3293         smp_mb(); /* Order ->n_barrier_done increment with below mechanism. */
3294
3295         /*
3296          * Initialize the count to one rather than to zero in order to
3297          * avoid a too-soon return to zero in case of a short grace period
3298          * (or preemption of this task).  Exclude CPU-hotplug operations
3299          * to ensure that no offline CPU has callbacks queued.
3300          */
3301         init_completion(&rsp->barrier_completion);
3302         atomic_set(&rsp->barrier_cpu_count, 1);
3303         get_online_cpus();
3304
3305         /*
3306          * Force each CPU with callbacks to register a new callback.
3307          * When that callback is invoked, we will know that all of the
3308          * corresponding CPU's preceding callbacks have been invoked.
3309          */
3310         for_each_possible_cpu(cpu) {
3311                 if (!cpu_online(cpu) && !rcu_is_nocb_cpu(cpu))
3312                         continue;
3313                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3314                 if (rcu_is_nocb_cpu(cpu)) {
3315                         if (!rcu_nocb_cpu_needs_barrier(rsp, cpu)) {
3316                                 _rcu_barrier_trace(rsp, "OfflineNoCB", cpu,
3317                                                    rsp->n_barrier_done);
3318                         } else {
3319                                 _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineNoCB", cpu,
3320                                                    rsp->n_barrier_done);
3321                                 atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
3322                                 __call_rcu(&rdp->barrier_head,
3323                                            rcu_barrier_callback, rsp, cpu, 0);
3324                         }
3325                 } else if (ACCESS_ONCE(rdp->qlen)) {
3326                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineQ", cpu,
3327                                            rsp->n_barrier_done);
3328                         smp_call_function_single(cpu, rcu_barrier_func, rsp, 1);
3329                 } else {
3330                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineNQ", cpu,
3331                                            rsp->n_barrier_done);
3332                 }
3333         }
3334         put_online_cpus();
3335
3336         /*
3337          * Now that we have an rcu_barrier_callback() callback on each
3338          * CPU, and thus each counted, remove the initial count.
3339          */
3340         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count))
3341                 complete(&rsp->barrier_completion);
3342
3343         /* Increment ->n_barrier_done to prevent duplicate work. */
3344         smp_mb(); /* Keep increment after above mechanism. */
3345         ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done) = rsp->n_barrier_done + 1;
3346         WARN_ON_ONCE((rsp->n_barrier_done & 0x1) != 0);
3347         _rcu_barrier_trace(rsp, "Inc2", -1, rsp->n_barrier_done);
3348         smp_mb(); /* Keep increment before caller's subsequent code. */
3349
3350         /* Wait for all rcu_barrier_callback() callbacks to be invoked. */
3351         wait_for_completion(&rsp->barrier_completion);
3352
3353         /* Other rcu_barrier() invocations can now safely proceed. */
3354         mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
3355 }
3356
3357 /**
3358  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
3359  */
3360 void rcu_barrier_bh(void)
3361 {
3362         _rcu_barrier(&rcu_bh_state);
3363 }
3364 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
3365
3366 /**
3367  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
3368  */
3369 void rcu_barrier_sched(void)
3370 {
3371         _rcu_barrier(&rcu_sched_state);
3372 }
3373 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
3374
3375 /*
3376  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
3377  */
3378 static void __init
3379 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3380 {
3381         unsigned long flags;
3382         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3383         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
3384
3385         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3386         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
3387         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
3388         init_callback_list(rdp);
3389         rdp->qlen_lazy = 0;
3390         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = 0;
3391         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
3392         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->dynticks_nesting != DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE);
3393         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) != 1);
3394         rdp->cpu = cpu;
3395         rdp->rsp = rsp;
3396         rcu_boot_init_nocb_percpu_data(rdp);
3397         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
3398 }
3399
3400 /*
3401  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
3402  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
3403  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
3404  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
3405  */
3406 static void
3407 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3408 {
3409         unsigned long flags;
3410         unsigned long mask;
3411         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3412         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
3413
3414         /* Exclude new grace periods. */
3415         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
3416
3417         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3418         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
3419         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
3420         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
3421         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
3422         rdp->blimit = blimit;
3423         init_callback_list(rdp);  /* Re-enable callbacks on this CPU. */
3424         rdp->dynticks->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
3425         rcu_sysidle_init_percpu_data(rdp->dynticks);
3426         atomic_set(&rdp->dynticks->dynticks,
3427                    (atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) & ~0x1) + 1);
3428         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
3429
3430         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
3431         rnp = rdp->mynode;
3432         mask = rdp->grpmask;
3433         do {
3434                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
3435                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
3436                 rnp->qsmaskinit |= mask;
3437                 mask = rnp->grpmask;
3438                 if (rnp == rdp->mynode) {
3439                         /*
3440                          * If there is a grace period in progress, we will
3441                          * set up to wait for it next time we run the
3442                          * RCU core code.
3443                          */
3444                         rdp->gpnum = rnp->completed;
3445                         rdp->completed = rnp->completed;
3446                         rdp->passed_quiesce = 0;
3447                         rdp->qs_pending = 0;
3448                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("cpuonl"));
3449                 }
3450                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
3451                 rnp = rnp->parent;
3452         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
3453         local_irq_restore(flags);
3454
3455         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
3456 }
3457
3458 static void rcu_prepare_cpu(int cpu)
3459 {
3460         struct rcu_state *rsp;
3461
3462         for_each_rcu_flavor(rsp)
3463                 rcu_init_percpu_data(cpu, rsp);
3464 }
3465
3466 /*
3467  * Handle CPU online/offline notification events.
3468  */
3469 static int rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3470                                     unsigned long action, void *hcpu)
3471 {
3472         long cpu = (long)hcpu;
3473         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
3474         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
3475         struct rcu_state *rsp;
3476
3477         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU hotplug"));
3478         switch (action) {
3479         case CPU_UP_PREPARE:
3480         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3481                 rcu_prepare_cpu(cpu);
3482                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
3483                 rcu_spawn_all_nocb_kthreads(cpu);
3484                 break;
3485         case CPU_ONLINE:
3486         case CPU_DOWN_FAILED:
3487                 rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
3488                 break;
3489         case CPU_DOWN_PREPARE:
3490                 rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
3491                 break;
3492         case CPU_DYING:
3493         case CPU_DYING_FROZEN:
3494                 for_each_rcu_flavor(rsp)
3495                         rcu_cleanup_dying_cpu(rsp);
3496                 break;
3497         case CPU_DEAD:
3498         case CPU_DEAD_FROZEN:
3499         case CPU_UP_CANCELED:
3500         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3501                 for_each_rcu_flavor(rsp) {
3502                         rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, rsp);
3503                         do_nocb_deferred_wakeup(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu));
3504                 }
3505                 break;
3506         default:
3507                 break;
3508         }
3509         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU hotplug"));
3510         return NOTIFY_OK;
3511 }
3512
3513 static int rcu_pm_notify(struct notifier_block *self,
3514                          unsigned long action, void *hcpu)
3515 {
3516         switch (action) {
3517         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
3518         case PM_SUSPEND_PREPARE:
3519                 if (nr_cpu_ids <= 256) /* Expediting bad for large systems. */
3520                         rcu_expedited = 1;
3521                 break;
3522         case PM_POST_HIBERNATION:
3523         case PM_POST_SUSPEND:
3524                 rcu_expedited = 0;
3525                 break;
3526         default:
3527                 break;
3528         }
3529         return NOTIFY_OK;
3530 }
3531
3532 /*
3533  * Spawn the kthreads that handle each RCU flavor's grace periods.
3534  */
3535 static int __init rcu_spawn_gp_kthread(void)
3536 {
3537         unsigned long flags;
3538         struct rcu_node *rnp;
3539         struct rcu_state *rsp;
3540         struct task_struct *t;
3541
3542         rcu_scheduler_fully_active = 1;
3543         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3544                 t = kthread_run(rcu_gp_kthread, rsp, "%s", rsp->name);
3545                 BUG_ON(IS_ERR(t));
3546                 rnp = rcu_get_root(rsp);
3547                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
3548                 rsp->gp_kthread = t;
3549                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
3550         }
3551         rcu_spawn_nocb_kthreads();
3552         rcu_spawn_boost_kthreads();
3553         return 0;
3554 }
3555 early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread);
3556
3557 /*
3558  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
3559  * process.  Before this is called, the idle task might contain
3560  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
3561  * task is booting the system).  After this function is called, the
3562  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
3563  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
3564  */
3565 void rcu_scheduler_starting(void)
3566 {
3567         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
3568         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
3569         rcu_scheduler_active = 1;
3570 }
3571
3572 /*
3573  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
3574  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
3575  */
3576 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
3577 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
3578 {
3579         int i;
3580
3581         rsp->levelspread[rcu_num_lvls - 1] = rcu_fanout_leaf;
3582         for (i = rcu_num_lvls - 2; i >= 0; i--)
3583                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
3584 }
3585 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
3586 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
3587 {
3588         int ccur;
3589         int cprv;
3590         int i;
3591
3592         cprv = nr_cpu_ids;
3593         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
3594                 ccur = rsp->levelcnt[i];
3595                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
3596                 cprv = ccur;
3597         }
3598 }
3599 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
3600
3601 /*
3602  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
3603  */
3604 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
3605                 struct rcu_data __percpu *rda)
3606 {
3607         static const char * const buf[] = {
3608                 "rcu_node_0",
3609                 "rcu_node_1",
3610                 "rcu_node_2",
3611                 "rcu_node_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
3612         static const char * const fqs[] = {
3613                 "rcu_node_fqs_0",
3614                 "rcu_node_fqs_1",
3615                 "rcu_node_fqs_2",
3616                 "rcu_node_fqs_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
3617         static u8 fl_mask = 0x1;
3618         int cpustride = 1;
3619         int i;
3620         int j;
3621         struct rcu_node *rnp;
3622
3623         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
3624
3625         /* Silence gcc 4.8 warning about array index out of range. */
3626         if (rcu_num_lvls > RCU_NUM_LVLS)
3627                 panic("rcu_init_one: rcu_num_lvls overflow");
3628
3629         /* Initialize the level-tracking arrays. */
3630
3631         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++)
3632                 rsp->levelcnt[i] = num_rcu_lvl[i];
3633         for (i = 1; i < rcu_num_lvls; i++)
3634                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
3635         rcu_init_levelspread(rsp);
3636         rsp->flavor_mask = fl_mask;
3637         fl_mask <<= 1;
3638
3639         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
3640
3641         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
3642                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
3643                 rnp = rsp->level[i];
3644                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
3645                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
3646                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
3647                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
3648                         raw_spin_lock_init(&rnp->fqslock);
3649                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->fqslock,
3650                                                    &rcu_fqs_class[i], fqs[i]);
3651                         rnp->gpnum = rsp->gpnum;
3652                         rnp->completed = rsp->completed;
3653                         rnp->qsmask = 0;
3654                         rnp->qsmaskinit = 0;
3655                         rnp->grplo = j * cpustride;
3656                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
3657                         if (rnp->grphi >= nr_cpu_ids)
3658                                 rnp->grphi = nr_cpu_ids - 1;
3659                         if (i == 0) {
3660                                 rnp->grpnum = 0;
3661                                 rnp->grpmask = 0;
3662                                 rnp->parent = NULL;
3663                         } else {
3664                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
3665                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
3666                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
3667                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
3668                         }
3669                         rnp->level = i;
3670                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
3671                         rcu_init_one_nocb(rnp);
3672                 }
3673         }
3674
3675         rsp->rda = rda;
3676         init_waitqueue_head(&rsp->gp_wq);
3677         rnp = rsp->level[rcu_num_lvls - 1];
3678         for_each_possible_cpu(i) {
3679                 while (i > rnp->grphi)
3680                         rnp++;
3681                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
3682                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
3683         }
3684         list_add(&rsp->flavors, &rcu_struct_flavors);
3685 }
3686
3687 /*
3688  * Compute the rcu_node tree geometry from kernel parameters.  This cannot
3689  * replace the definitions in tree.h because those are needed to size
3690  * the ->node array in the rcu_state structure.
3691  */
3692 static void __init rcu_init_geometry(void)
3693 {
3694         ulong d;
3695         int i;
3696         int j;
3697         int n = nr_cpu_ids;
3698         int rcu_capacity[MAX_RCU_LVLS + 1];
3699
3700         /*
3701          * Initialize any unspecified boot parameters.
3702          * The default values of jiffies_till_first_fqs and
3703          * jiffies_till_next_fqs are set to the RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS
3704          * value, which is a function of HZ, then adding one for each
3705          * RCU_JIFFIES_FQS_DIV CPUs that might be on the system.
3706          */
3707         d = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV;
3708         if (jiffies_till_first_fqs == ULONG_MAX)
3709                 jiffies_till_first_fqs = d;
3710         if (jiffies_till_next_fqs == ULONG_MAX)
3711                 jiffies_till_next_fqs = d;
3712
3713         /* If the compile-time values are accurate, just leave. */
3714         if (rcu_fanout_leaf == CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF &&
3715             nr_cpu_ids == NR_CPUS)
3716                 return;
3717         pr_info("RCU: Adjusting geometry for rcu_fanout_leaf=%d, nr_cpu_ids=%d\n",
3718                 rcu_fanout_leaf, nr_cpu_ids);
3719
3720         /*
3721          * Compute number of nodes that can be handled an rcu_node tree
3722          * with the given number of levels.  Setting rcu_capacity[0] makes
3723          * some of the arithmetic easier.
3724          */
3725         rcu_capacity[0] = 1;
3726         rcu_capacity[1] = rcu_fanout_leaf;
3727         for (i = 2; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
3728                 rcu_capacity[i] = rcu_capacity[i - 1] * CONFIG_RCU_FANOUT;
3729
3730         /*
3731          * The boot-time rcu_fanout_leaf parameter is only permitted
3732          * to increase the leaf-level fanout, not decrease it.  Of course,
3733          * the leaf-level fanout cannot exceed the number of bits in
3734          * the rcu_node masks.  Finally, the tree must be able to accommodate
3735          * the configured number of CPUs.  Complain and fall back to the
3736          * compile-time values if these limits are exceeded.
3737          */
3738         if (rcu_fanout_leaf < CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF ||
3739             rcu_fanout_leaf > sizeof(unsigned long) * 8 ||
3740             n > rcu_capacity[MAX_RCU_LVLS]) {
3741                 WARN_ON(1);
3742                 return;
3743         }
3744
3745         /* Calculate the number of rcu_nodes at each level of the tree. */
3746         for (i = 1; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
3747                 if (n <= rcu_capacity[i]) {
3748                         for (j = 0; j <= i; j++)
3749                                 num_rcu_lvl[j] =
3750                                         DIV_ROUND_UP(n, rcu_capacity[i - j]);
3751                         rcu_num_lvls = i;
3752                         for (j = i + 1; j <= MAX_RCU_LVLS; j++)
3753                                 num_rcu_lvl[j] = 0;
3754                         break;
3755                 }
3756
3757         /* Calculate the total number of rcu_node structures. */
3758         rcu_num_nodes = 0;
3759         for (i = 0; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
3760                 rcu_num_nodes += num_rcu_lvl[i];
3761         rcu_num_nodes -= n;
3762 }
3763
3764 void __init rcu_init(void)
3765 {
3766         int cpu;
3767
3768         rcu_bootup_announce();
3769         rcu_init_geometry();
3770         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
3771         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
3772         __rcu_init_preempt();
3773         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
3774
3775         /*
3776          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
3777          * this is called early in boot, before either interrupts
3778          * or the scheduler are operational.
3779          */
3780         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
3781         pm_notifier(rcu_pm_notify, 0);
3782         for_each_online_cpu(cpu)
3783                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
3784
3785         rcu_early_boot_tests();
3786 }
3787
3788 #include "tree_plugin.h"