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