Merge tag 'm68k-for-v4.18-tag1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[muen/linux.git] / kernel / rcu / tree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, you can access it online at
16  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate_wait.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/sched/debug.h>
39 #include <linux/nmi.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41 #include <linux/bitops.h>
42 #include <linux/export.h>
43 #include <linux/completion.h>
44 #include <linux/moduleparam.h>
45 #include <linux/percpu.h>
46 #include <linux/notifier.h>
47 #include <linux/cpu.h>
48 #include <linux/mutex.h>
49 #include <linux/time.h>
50 #include <linux/kernel_stat.h>
51 #include <linux/wait.h>
52 #include <linux/kthread.h>
53 #include <uapi/linux/sched/types.h>
54 #include <linux/prefetch.h>
55 #include <linux/delay.h>
56 #include <linux/stop_machine.h>
57 #include <linux/random.h>
58 #include <linux/trace_events.h>
59 #include <linux/suspend.h>
60 #include <linux/ftrace.h>
61
62 #include "tree.h"
63 #include "rcu.h"
64
65 #ifdef MODULE_PARAM_PREFIX
66 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
67 #endif
68 #define MODULE_PARAM_PREFIX "rcutree."
69
70 /* Data structures. */
71
72 /*
73  * In order to export the rcu_state name to the tracing tools, it
74  * needs to be added in the __tracepoint_string section.
75  * This requires defining a separate variable tp_<sname>_varname
76  * that points to the string being used, and this will allow
77  * the tracing userspace tools to be able to decipher the string
78  * address to the matching string.
79  */
80 #ifdef CONFIG_TRACING
81 # define DEFINE_RCU_TPS(sname) \
82 static char sname##_varname[] = #sname; \
83 static const char *tp_##sname##_varname __used __tracepoint_string = sname##_varname;
84 # define RCU_STATE_NAME(sname) sname##_varname
85 #else
86 # define DEFINE_RCU_TPS(sname)
87 # define RCU_STATE_NAME(sname) __stringify(sname)
88 #endif
89
90 #define RCU_STATE_INITIALIZER(sname, sabbr, cr) \
91 DEFINE_RCU_TPS(sname) \
92 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rcu_data, sname##_data); \
93 struct rcu_state sname##_state = { \
94         .level = { &sname##_state.node[0] }, \
95         .rda = &sname##_data, \
96         .call = cr, \
97         .gp_state = RCU_GP_IDLE, \
98         .gpnum = 0UL - 300UL, \
99         .completed = 0UL - 300UL, \
100         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.barrier_mutex), \
101         .name = RCU_STATE_NAME(sname), \
102         .abbr = sabbr, \
103         .exp_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.exp_mutex), \
104         .exp_wake_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.exp_wake_mutex), \
105 }
106
107 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched, 's', call_rcu_sched);
108 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh, 'b', call_rcu_bh);
109
110 static struct rcu_state *const rcu_state_p;
111 LIST_HEAD(rcu_struct_flavors);
112
113 /* Dump rcu_node combining tree at boot to verify correct setup. */
114 static bool dump_tree;
115 module_param(dump_tree, bool, 0444);
116 /* Control rcu_node-tree auto-balancing at boot time. */
117 static bool rcu_fanout_exact;
118 module_param(rcu_fanout_exact, bool, 0444);
119 /* Increase (but not decrease) the RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
120 static int rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
121 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
122 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
123 /* Number of rcu_nodes at specified level. */
124 int num_rcu_lvl[] = NUM_RCU_LVL_INIT;
125 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
126 /* panic() on RCU Stall sysctl. */
127 int sysctl_panic_on_rcu_stall __read_mostly;
128
129 /*
130  * The rcu_scheduler_active variable is initialized to the value
131  * RCU_SCHEDULER_INACTIVE and transitions RCU_SCHEDULER_INIT just before the
132  * first task is spawned.  So when this variable is RCU_SCHEDULER_INACTIVE,
133  * RCU can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
134  * optimize synchronize_rcu() to a simple barrier().  When this variable
135  * is RCU_SCHEDULER_INIT, RCU must actually do all the hard work required
136  * to detect real grace periods.  This variable is also used to suppress
137  * boot-time false positives from lockdep-RCU error checking.  Finally, it
138  * transitions from RCU_SCHEDULER_INIT to RCU_SCHEDULER_RUNNING after RCU
139  * is fully initialized, including all of its kthreads having been spawned.
140  */
141 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
142 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
143
144 /*
145  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
146  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
147  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
148  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
149  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
150  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
151  *
152  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
153  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
154  * a time.
155  */
156 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
157
158 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
159 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
160 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
161 static void invoke_rcu_core(void);
162 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
163 static void rcu_report_exp_rdp(struct rcu_state *rsp,
164                                struct rcu_data *rdp, bool wake);
165 static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu);
166
167 /* rcuc/rcub kthread realtime priority */
168 static int kthread_prio = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) ? 1 : 0;
169 module_param(kthread_prio, int, 0644);
170
171 /* Delay in jiffies for grace-period initialization delays, debug only. */
172
173 static int gp_preinit_delay;
174 module_param(gp_preinit_delay, int, 0444);
175 static int gp_init_delay;
176 module_param(gp_init_delay, int, 0444);
177 static int gp_cleanup_delay;
178 module_param(gp_cleanup_delay, int, 0444);
179
180 /*
181  * Number of grace periods between delays, normalized by the duration of
182  * the delay.  The longer the delay, the more the grace periods between
183  * each delay.  The reason for this normalization is that it means that,
184  * for non-zero delays, the overall slowdown of grace periods is constant
185  * regardless of the duration of the delay.  This arrangement balances
186  * the need for long delays to increase some race probabilities with the
187  * need for fast grace periods to increase other race probabilities.
188  */
189 #define PER_RCU_NODE_PERIOD 3   /* Number of grace periods between delays. */
190
191 /*
192  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
193  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
194  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
195  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
196  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
197  * These variables enable correlating rcutorture output with the
198  * RCU tracing information.
199  */
200 unsigned long rcutorture_testseq;
201 unsigned long rcutorture_vernum;
202
203 /*
204  * Compute the mask of online CPUs for the specified rcu_node structure.
205  * This will not be stable unless the rcu_node structure's ->lock is
206  * held, but the bit corresponding to the current CPU will be stable
207  * in most contexts.
208  */
209 unsigned long rcu_rnp_online_cpus(struct rcu_node *rnp)
210 {
211         return READ_ONCE(rnp->qsmaskinitnext);
212 }
213
214 /*
215  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The READ_ONCE()s
216  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
217  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
218  */
219 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
220 {
221         return READ_ONCE(rsp->completed) != READ_ONCE(rsp->gpnum);
222 }
223
224 /*
225  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
226  * how many quiescent states passed, just if there was at least
227  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
228  * The caller must have disabled preemption.
229  */
230 void rcu_sched_qs(void)
231 {
232         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_sched_qs() invoked with preemption enabled!!!");
233         if (!__this_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.s))
234                 return;
235         trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_sched"),
236                                __this_cpu_read(rcu_sched_data.gpnum),
237                                TPS("cpuqs"));
238         __this_cpu_write(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
239         if (!__this_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp))
240                 return;
241         __this_cpu_write(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp, false);
242         rcu_report_exp_rdp(&rcu_sched_state,
243                            this_cpu_ptr(&rcu_sched_data), true);
244 }
245
246 void rcu_bh_qs(void)
247 {
248         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_bh_qs() invoked with preemption enabled!!!");
249         if (__this_cpu_read(rcu_bh_data.cpu_no_qs.s)) {
250                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_bh"),
251                                        __this_cpu_read(rcu_bh_data.gpnum),
252                                        TPS("cpuqs"));
253                 __this_cpu_write(rcu_bh_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
254         }
255 }
256
257 /*
258  * Steal a bit from the bottom of ->dynticks for idle entry/exit
259  * control.  Initially this is for TLB flushing.
260  */
261 #define RCU_DYNTICK_CTRL_MASK 0x1
262 #define RCU_DYNTICK_CTRL_CTR  (RCU_DYNTICK_CTRL_MASK + 1)
263 #ifndef rcu_eqs_special_exit
264 #define rcu_eqs_special_exit() do { } while (0)
265 #endif
266
267 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
268         .dynticks_nesting = 1,
269         .dynticks_nmi_nesting = DYNTICK_IRQ_NONIDLE,
270         .dynticks = ATOMIC_INIT(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR),
271 };
272
273 /*
274  * Record entry into an extended quiescent state.  This is only to be
275  * called when not already in an extended quiescent state.
276  */
277 static void rcu_dynticks_eqs_enter(void)
278 {
279         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
280         int seq;
281
282         /*
283          * CPUs seeing atomic_add_return() must see prior RCU read-side
284          * critical sections, and we also must force ordering with the
285          * next idle sojourn.
286          */
287         seq = atomic_add_return(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
288         /* Better be in an extended quiescent state! */
289         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
290                      (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
291         /* Better not have special action (TLB flush) pending! */
292         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
293                      (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_MASK));
294 }
295
296 /*
297  * Record exit from an extended quiescent state.  This is only to be
298  * called from an extended quiescent state.
299  */
300 static void rcu_dynticks_eqs_exit(void)
301 {
302         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
303         int seq;
304
305         /*
306          * CPUs seeing atomic_add_return() must see prior idle sojourns,
307          * and we also must force ordering with the next RCU read-side
308          * critical section.
309          */
310         seq = atomic_add_return(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
311         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
312                      !(seq & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
313         if (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_MASK) {
314                 atomic_andnot(RCU_DYNTICK_CTRL_MASK, &rdtp->dynticks);
315                 smp_mb__after_atomic(); /* _exit after clearing mask. */
316                 /* Prefer duplicate flushes to losing a flush. */
317                 rcu_eqs_special_exit();
318         }
319 }
320
321 /*
322  * Reset the current CPU's ->dynticks counter to indicate that the
323  * newly onlined CPU is no longer in an extended quiescent state.
324  * This will either leave the counter unchanged, or increment it
325  * to the next non-quiescent value.
326  *
327  * The non-atomic test/increment sequence works because the upper bits
328  * of the ->dynticks counter are manipulated only by the corresponding CPU,
329  * or when the corresponding CPU is offline.
330  */
331 static void rcu_dynticks_eqs_online(void)
332 {
333         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
334
335         if (atomic_read(&rdtp->dynticks) & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR)
336                 return;
337         atomic_add(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
338 }
339
340 /*
341  * Is the current CPU in an extended quiescent state?
342  *
343  * No ordering, as we are sampling CPU-local information.
344  */
345 bool rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs(void)
346 {
347         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
348
349         return !(atomic_read(&rdtp->dynticks) & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR);
350 }
351
352 /*
353  * Snapshot the ->dynticks counter with full ordering so as to allow
354  * stable comparison of this counter with past and future snapshots.
355  */
356 int rcu_dynticks_snap(struct rcu_dynticks *rdtp)
357 {
358         int snap = atomic_add_return(0, &rdtp->dynticks);
359
360         return snap & ~RCU_DYNTICK_CTRL_MASK;
361 }
362
363 /*
364  * Return true if the snapshot returned from rcu_dynticks_snap()
365  * indicates that RCU is in an extended quiescent state.
366  */
367 static bool rcu_dynticks_in_eqs(int snap)
368 {
369         return !(snap & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR);
370 }
371
372 /*
373  * Return true if the CPU corresponding to the specified rcu_dynticks
374  * structure has spent some time in an extended quiescent state since
375  * rcu_dynticks_snap() returned the specified snapshot.
376  */
377 static bool rcu_dynticks_in_eqs_since(struct rcu_dynticks *rdtp, int snap)
378 {
379         return snap != rcu_dynticks_snap(rdtp);
380 }
381
382 /*
383  * Do a double-increment of the ->dynticks counter to emulate a
384  * momentary idle-CPU quiescent state.
385  */
386 static void rcu_dynticks_momentary_idle(void)
387 {
388         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
389         int special = atomic_add_return(2 * RCU_DYNTICK_CTRL_CTR,
390                                         &rdtp->dynticks);
391
392         /* It is illegal to call this from idle state. */
393         WARN_ON_ONCE(!(special & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
394 }
395
396 /*
397  * Set the special (bottom) bit of the specified CPU so that it
398  * will take special action (such as flushing its TLB) on the
399  * next exit from an extended quiescent state.  Returns true if
400  * the bit was successfully set, or false if the CPU was not in
401  * an extended quiescent state.
402  */
403 bool rcu_eqs_special_set(int cpu)
404 {
405         int old;
406         int new;
407         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
408
409         do {
410                 old = atomic_read(&rdtp->dynticks);
411                 if (old & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR)
412                         return false;
413                 new = old | RCU_DYNTICK_CTRL_MASK;
414         } while (atomic_cmpxchg(&rdtp->dynticks, old, new) != old);
415         return true;
416 }
417
418 /*
419  * Let the RCU core know that this CPU has gone through the scheduler,
420  * which is a quiescent state.  This is called when the need for a
421  * quiescent state is urgent, so we burn an atomic operation and full
422  * memory barriers to let the RCU core know about it, regardless of what
423  * this CPU might (or might not) do in the near future.
424  *
425  * We inform the RCU core by emulating a zero-duration dyntick-idle period.
426  *
427  * The caller must have disabled interrupts.
428  */
429 static void rcu_momentary_dyntick_idle(void)
430 {
431         raw_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs, false);
432         rcu_dynticks_momentary_idle();
433 }
434
435 /*
436  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
437  * and requires special handling for preemptible RCU.
438  * The caller must have disabled interrupts.
439  */
440 void rcu_note_context_switch(bool preempt)
441 {
442         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking down. */
443         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
444         rcu_sched_qs();
445         rcu_preempt_note_context_switch(preempt);
446         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
447         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs)))
448                 goto out;
449         this_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, false);
450         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs)))
451                 rcu_momentary_dyntick_idle();
452         this_cpu_inc(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
453         if (!preempt)
454                 rcu_note_voluntary_context_switch_lite(current);
455 out:
456         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
457         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking up. */
458 }
459 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
460
461 /*
462  * Register a quiescent state for all RCU flavors.  If there is an
463  * emergency, invoke rcu_momentary_dyntick_idle() to do a heavy-weight
464  * dyntick-idle quiescent state visible to other CPUs (but only for those
465  * RCU flavors in desperate need of a quiescent state, which will normally
466  * be none of them).  Either way, do a lightweight quiescent state for
467  * all RCU flavors.
468  *
469  * The barrier() calls are redundant in the common case when this is
470  * called externally, but just in case this is called from within this
471  * file.
472  *
473  */
474 void rcu_all_qs(void)
475 {
476         unsigned long flags;
477
478         if (!raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs))
479                 return;
480         preempt_disable();
481         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
482         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs))) {
483                 preempt_enable();
484                 return;
485         }
486         this_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, false);
487         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking down. */
488         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs))) {
489                 local_irq_save(flags);
490                 rcu_momentary_dyntick_idle();
491                 local_irq_restore(flags);
492         }
493         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp)))
494                 rcu_sched_qs();
495         this_cpu_inc(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
496         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking up. */
497         preempt_enable();
498 }
499 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_all_qs);
500
501 #define DEFAULT_RCU_BLIMIT 10     /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
502 static long blimit = DEFAULT_RCU_BLIMIT;
503 #define DEFAULT_RCU_QHIMARK 10000 /* If this many pending, ignore blimit. */
504 static long qhimark = DEFAULT_RCU_QHIMARK;
505 #define DEFAULT_RCU_QLOMARK 100   /* Once only this many pending, use blimit. */
506 static long qlowmark = DEFAULT_RCU_QLOMARK;
507
508 module_param(blimit, long, 0444);
509 module_param(qhimark, long, 0444);
510 module_param(qlowmark, long, 0444);
511
512 static ulong jiffies_till_first_fqs = ULONG_MAX;
513 static ulong jiffies_till_next_fqs = ULONG_MAX;
514 static bool rcu_kick_kthreads;
515
516 module_param(jiffies_till_first_fqs, ulong, 0644);
517 module_param(jiffies_till_next_fqs, ulong, 0644);
518 module_param(rcu_kick_kthreads, bool, 0644);
519
520 /*
521  * How long the grace period must be before we start recruiting
522  * quiescent-state help from rcu_note_context_switch().
523  */
524 static ulong jiffies_till_sched_qs = HZ / 10;
525 module_param(jiffies_till_sched_qs, ulong, 0444);
526
527 static bool rcu_start_gp_advanced(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
528                                   struct rcu_data *rdp);
529 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *rsp));
530 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp);
531 static int rcu_pending(void);
532
533 /*
534  * Return the number of RCU batches started thus far for debug & stats.
535  */
536 unsigned long rcu_batches_started(void)
537 {
538         return rcu_state_p->gpnum;
539 }
540 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_started);
541
542 /*
543  * Return the number of RCU-sched batches started thus far for debug & stats.
544  */
545 unsigned long rcu_batches_started_sched(void)
546 {
547         return rcu_sched_state.gpnum;
548 }
549 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_started_sched);
550
551 /*
552  * Return the number of RCU BH batches started thus far for debug & stats.
553  */
554 unsigned long rcu_batches_started_bh(void)
555 {
556         return rcu_bh_state.gpnum;
557 }
558 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_started_bh);
559
560 /*
561  * Return the number of RCU batches completed thus far for debug & stats.
562  */
563 unsigned long rcu_batches_completed(void)
564 {
565         return rcu_state_p->completed;
566 }
567 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
568
569 /*
570  * Return the number of RCU-sched batches completed thus far for debug & stats.
571  */
572 unsigned long rcu_batches_completed_sched(void)
573 {
574         return rcu_sched_state.completed;
575 }
576 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
577
578 /*
579  * Return the number of RCU BH batches completed thus far for debug & stats.
580  */
581 unsigned long rcu_batches_completed_bh(void)
582 {
583         return rcu_bh_state.completed;
584 }
585 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
586
587 /*
588  * Return the number of RCU expedited batches completed thus far for
589  * debug & stats.  Odd numbers mean that a batch is in progress, even
590  * numbers mean idle.  The value returned will thus be roughly double
591  * the cumulative batches since boot.
592  */
593 unsigned long rcu_exp_batches_completed(void)
594 {
595         return rcu_state_p->expedited_sequence;
596 }
597 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_exp_batches_completed);
598
599 /*
600  * Return the number of RCU-sched expedited batches completed thus far
601  * for debug & stats.  Similar to rcu_exp_batches_completed().
602  */
603 unsigned long rcu_exp_batches_completed_sched(void)
604 {
605         return rcu_sched_state.expedited_sequence;
606 }
607 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_exp_batches_completed_sched);
608
609 /*
610  * Force a quiescent state.
611  */
612 void rcu_force_quiescent_state(void)
613 {
614         force_quiescent_state(rcu_state_p);
615 }
616 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
617
618 /*
619  * Force a quiescent state for RCU BH.
620  */
621 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
622 {
623         force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
624 }
625 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
626
627 /*
628  * Force a quiescent state for RCU-sched.
629  */
630 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
631 {
632         force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
633 }
634 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
635
636 /*
637  * Show the state of the grace-period kthreads.
638  */
639 void show_rcu_gp_kthreads(void)
640 {
641         struct rcu_state *rsp;
642
643         for_each_rcu_flavor(rsp) {
644                 pr_info("%s: wait state: %d ->state: %#lx\n",
645                         rsp->name, rsp->gp_state, rsp->gp_kthread->state);
646                 /* sched_show_task(rsp->gp_kthread); */
647         }
648 }
649 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_gp_kthreads);
650
651 /*
652  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
653  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
654  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
655  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
656  * store this state in rcutorture itself.
657  */
658 void rcutorture_record_test_transition(void)
659 {
660         rcutorture_testseq++;
661         rcutorture_vernum = 0;
662 }
663 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
664
665 /*
666  * Send along grace-period-related data for rcutorture diagnostics.
667  */
668 void rcutorture_get_gp_data(enum rcutorture_type test_type, int *flags,
669                             unsigned long *gpnum, unsigned long *completed)
670 {
671         struct rcu_state *rsp = NULL;
672
673         switch (test_type) {
674         case RCU_FLAVOR:
675                 rsp = rcu_state_p;
676                 break;
677         case RCU_BH_FLAVOR:
678                 rsp = &rcu_bh_state;
679                 break;
680         case RCU_SCHED_FLAVOR:
681                 rsp = &rcu_sched_state;
682                 break;
683         default:
684                 break;
685         }
686         if (rsp == NULL)
687                 return;
688         *flags = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
689         *gpnum = READ_ONCE(rsp->gpnum);
690         *completed = READ_ONCE(rsp->completed);
691 }
692 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_get_gp_data);
693
694 /*
695  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
696  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
697  * messages.
698  */
699 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
700 {
701         rcutorture_vernum++;
702 }
703 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
704
705 /*
706  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
707  */
708 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
709 {
710         return &rsp->node[0];
711 }
712
713 /*
714  * Is there any need for future grace periods?
715  * Interrupts must be disabled.  If the caller does not hold the root
716  * rnp_node structure's ->lock, the results are advisory only.
717  */
718 static int rcu_future_needs_gp(struct rcu_state *rsp)
719 {
720         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
721         int idx = (READ_ONCE(rnp->completed) + 1) & 0x1;
722         int *fp = &rnp->need_future_gp[idx];
723
724         lockdep_assert_irqs_disabled();
725         return READ_ONCE(*fp);
726 }
727
728 /*
729  * Does the current CPU require a not-yet-started grace period?
730  * The caller must have disabled interrupts to prevent races with
731  * normal callback registry.
732  */
733 static bool
734 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
735 {
736         lockdep_assert_irqs_disabled();
737         if (rcu_gp_in_progress(rsp))
738                 return false;  /* No, a grace period is already in progress. */
739         if (rcu_future_needs_gp(rsp))
740                 return true;  /* Yes, a no-CBs CPU needs one. */
741         if (!rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist))
742                 return false;  /* No, this is a no-CBs (or offline) CPU. */
743         if (!rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
744                 return true;  /* Yes, CPU has newly registered callbacks. */
745         if (rcu_segcblist_future_gp_needed(&rdp->cblist,
746                                            READ_ONCE(rsp->completed)))
747                 return true;  /* Yes, CBs for future grace period. */
748         return false; /* No grace period needed. */
749 }
750
751 /*
752  * Enter an RCU extended quiescent state, which can be either the
753  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
754  *
755  * We crowbar the ->dynticks_nmi_nesting field to zero to allow for
756  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
757  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
758  */
759 static void rcu_eqs_enter(bool user)
760 {
761         struct rcu_state *rsp;
762         struct rcu_data *rdp;
763         struct rcu_dynticks *rdtp;
764
765         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
766         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0);
767         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
768                      rdtp->dynticks_nesting == 0);
769         if (rdtp->dynticks_nesting != 1) {
770                 rdtp->dynticks_nesting--;
771                 return;
772         }
773
774         lockdep_assert_irqs_disabled();
775         trace_rcu_dyntick(TPS("Start"), rdtp->dynticks_nesting, 0, rdtp->dynticks);
776         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && !user && !is_idle_task(current));
777         for_each_rcu_flavor(rsp) {
778                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
779                 do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
780         }
781         rcu_prepare_for_idle();
782         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nesting, 0); /* Avoid irq-access tearing. */
783         rcu_dynticks_eqs_enter();
784         rcu_dynticks_task_enter();
785 }
786
787 /**
788  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
789  *
790  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
791  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
792  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
793  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
794  *
795  * If you add or remove a call to rcu_idle_enter(), be sure to test with
796  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
797  */
798 void rcu_idle_enter(void)
799 {
800         lockdep_assert_irqs_disabled();
801         rcu_eqs_enter(false);
802 }
803
804 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
805 /**
806  * rcu_user_enter - inform RCU that we are resuming userspace.
807  *
808  * Enter RCU idle mode right before resuming userspace.  No use of RCU
809  * is permitted between this call and rcu_user_exit(). This way the
810  * CPU doesn't need to maintain the tick for RCU maintenance purposes
811  * when the CPU runs in userspace.
812  *
813  * If you add or remove a call to rcu_user_enter(), be sure to test with
814  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
815  */
816 void rcu_user_enter(void)
817 {
818         lockdep_assert_irqs_disabled();
819         rcu_eqs_enter(true);
820 }
821 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
822
823 /**
824  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
825  *
826  * If we are returning from the outermost NMI handler that interrupted an
827  * RCU-idle period, update rdtp->dynticks and rdtp->dynticks_nmi_nesting
828  * to let the RCU grace-period handling know that the CPU is back to
829  * being RCU-idle.
830  *
831  * If you add or remove a call to rcu_nmi_exit(), be sure to test
832  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
833  */
834 void rcu_nmi_exit(void)
835 {
836         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
837
838         /*
839          * Check for ->dynticks_nmi_nesting underflow and bad ->dynticks.
840          * (We are exiting an NMI handler, so RCU better be paying attention
841          * to us!)
842          */
843         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting <= 0);
844         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs());
845
846         /*
847          * If the nesting level is not 1, the CPU wasn't RCU-idle, so
848          * leave it in non-RCU-idle state.
849          */
850         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting != 1) {
851                 trace_rcu_dyntick(TPS("--="), rdtp->dynticks_nmi_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting - 2, rdtp->dynticks);
852                 WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, /* No store tearing. */
853                            rdtp->dynticks_nmi_nesting - 2);
854                 return;
855         }
856
857         /* This NMI interrupted an RCU-idle CPU, restore RCU-idleness. */
858         trace_rcu_dyntick(TPS("Startirq"), rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0, rdtp->dynticks);
859         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0); /* Avoid store tearing. */
860         rcu_dynticks_eqs_enter();
861 }
862
863 /**
864  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
865  *
866  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
867  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
868  * sections can occur.  The caller must have disabled interrupts.
869  *
870  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
871  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
872  * architecture's idle loop violates this assumption, RCU will give you what
873  * you deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
874  *
875  * Use things like work queues to work around this limitation.
876  *
877  * You have been warned.
878  *
879  * If you add or remove a call to rcu_irq_exit(), be sure to test with
880  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
881  */
882 void rcu_irq_exit(void)
883 {
884         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
885
886         lockdep_assert_irqs_disabled();
887         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 1)
888                 rcu_prepare_for_idle();
889         rcu_nmi_exit();
890         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0)
891                 rcu_dynticks_task_enter();
892 }
893
894 /*
895  * Wrapper for rcu_irq_exit() where interrupts are enabled.
896  *
897  * If you add or remove a call to rcu_irq_exit_irqson(), be sure to test
898  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
899  */
900 void rcu_irq_exit_irqson(void)
901 {
902         unsigned long flags;
903
904         local_irq_save(flags);
905         rcu_irq_exit();
906         local_irq_restore(flags);
907 }
908
909 /*
910  * Exit an RCU extended quiescent state, which can be either the
911  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
912  *
913  * We crowbar the ->dynticks_nmi_nesting field to DYNTICK_IRQ_NONIDLE to
914  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count of
915  * interrupt nesting level during the busy period that is just now starting.
916  */
917 static void rcu_eqs_exit(bool user)
918 {
919         struct rcu_dynticks *rdtp;
920         long oldval;
921
922         lockdep_assert_irqs_disabled();
923         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
924         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
925         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && oldval < 0);
926         if (oldval) {
927                 rdtp->dynticks_nesting++;
928                 return;
929         }
930         rcu_dynticks_task_exit();
931         rcu_dynticks_eqs_exit();
932         rcu_cleanup_after_idle();
933         trace_rcu_dyntick(TPS("End"), rdtp->dynticks_nesting, 1, rdtp->dynticks);
934         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && !user && !is_idle_task(current));
935         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nesting, 1);
936         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, DYNTICK_IRQ_NONIDLE);
937 }
938
939 /**
940  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
941  *
942  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
943  * read-side critical sections can occur.
944  *
945  * If you add or remove a call to rcu_idle_exit(), be sure to test with
946  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
947  */
948 void rcu_idle_exit(void)
949 {
950         unsigned long flags;
951
952         local_irq_save(flags);
953         rcu_eqs_exit(false);
954         local_irq_restore(flags);
955 }
956
957 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
958 /**
959  * rcu_user_exit - inform RCU that we are exiting userspace.
960  *
961  * Exit RCU idle mode while entering the kernel because it can
962  * run a RCU read side critical section anytime.
963  *
964  * If you add or remove a call to rcu_user_exit(), be sure to test with
965  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
966  */
967 void rcu_user_exit(void)
968 {
969         rcu_eqs_exit(1);
970 }
971 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
972
973 /**
974  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
975  *
976  * If the CPU was idle from RCU's viewpoint, update rdtp->dynticks and
977  * rdtp->dynticks_nmi_nesting to let the RCU grace-period handling know
978  * that the CPU is active.  This implementation permits nested NMIs, as
979  * long as the nesting level does not overflow an int.  (You will probably
980  * run out of stack space first.)
981  *
982  * If you add or remove a call to rcu_nmi_enter(), be sure to test
983  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
984  */
985 void rcu_nmi_enter(void)
986 {
987         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
988         long incby = 2;
989
990         /* Complain about underflow. */
991         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting < 0);
992
993         /*
994          * If idle from RCU viewpoint, atomically increment ->dynticks
995          * to mark non-idle and increment ->dynticks_nmi_nesting by one.
996          * Otherwise, increment ->dynticks_nmi_nesting by two.  This means
997          * if ->dynticks_nmi_nesting is equal to one, we are guaranteed
998          * to be in the outermost NMI handler that interrupted an RCU-idle
999          * period (observation due to Andy Lutomirski).
1000          */
1001         if (rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs()) {
1002                 rcu_dynticks_eqs_exit();
1003                 incby = 1;
1004         }
1005         trace_rcu_dyntick(incby == 1 ? TPS("Endirq") : TPS("++="),
1006                           rdtp->dynticks_nmi_nesting,
1007                           rdtp->dynticks_nmi_nesting + incby, rdtp->dynticks);
1008         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, /* Prevent store tearing. */
1009                    rdtp->dynticks_nmi_nesting + incby);
1010         barrier();
1011 }
1012
1013 /**
1014  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
1015  *
1016  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
1017  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
1018  * sections can occur.  The caller must have disabled interrupts.
1019  *
1020  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
1021  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to user mode!
1022  * This code assumes that the idle loop never does upcalls to user mode.
1023  * If your architecture's idle loop does do upcalls to user mode (or does
1024  * anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter() and
1025  * irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good and hard.
1026  * But very infrequently and irreproducibly.
1027  *
1028  * Use things like work queues to work around this limitation.
1029  *
1030  * You have been warned.
1031  *
1032  * If you add or remove a call to rcu_irq_enter(), be sure to test with
1033  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
1034  */
1035 void rcu_irq_enter(void)
1036 {
1037         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1038
1039         lockdep_assert_irqs_disabled();
1040         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0)
1041                 rcu_dynticks_task_exit();
1042         rcu_nmi_enter();
1043         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 1)
1044                 rcu_cleanup_after_idle();
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Wrapper for rcu_irq_enter() where interrupts are enabled.
1049  *
1050  * If you add or remove a call to rcu_irq_enter_irqson(), be sure to test
1051  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
1052  */
1053 void rcu_irq_enter_irqson(void)
1054 {
1055         unsigned long flags;
1056
1057         local_irq_save(flags);
1058         rcu_irq_enter();
1059         local_irq_restore(flags);
1060 }
1061
1062 /**
1063  * rcu_is_watching - see if RCU thinks that the current CPU is idle
1064  *
1065  * Return true if RCU is watching the running CPU, which means that this
1066  * CPU can safely enter RCU read-side critical sections.  In other words,
1067  * if the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
1068  * or NMI handler, return true.
1069  */
1070 bool notrace rcu_is_watching(void)
1071 {
1072         bool ret;
1073
1074         preempt_disable_notrace();
1075         ret = !rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs();
1076         preempt_enable_notrace();
1077         return ret;
1078 }
1079 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_is_watching);
1080
1081 /*
1082  * If a holdout task is actually running, request an urgent quiescent
1083  * state from its CPU.  This is unsynchronized, so migrations can cause
1084  * the request to go to the wrong CPU.  Which is OK, all that will happen
1085  * is that the CPU's next context switch will be a bit slower and next
1086  * time around this task will generate another request.
1087  */
1088 void rcu_request_urgent_qs_task(struct task_struct *t)
1089 {
1090         int cpu;
1091
1092         barrier();
1093         cpu = task_cpu(t);
1094         if (!task_curr(t))
1095                 return; /* This task is not running on that CPU. */
1096         smp_store_release(per_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, cpu), true);
1097 }
1098
1099 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
1100
1101 /*
1102  * Is the current CPU online?  Disable preemption to avoid false positives
1103  * that could otherwise happen due to the current CPU number being sampled,
1104  * this task being preempted, its old CPU being taken offline, resuming
1105  * on some other CPU, then determining that its old CPU is now offline.
1106  * It is OK to use RCU on an offline processor during initial boot, hence
1107  * the check for rcu_scheduler_fully_active.  Note also that it is OK
1108  * for a CPU coming online to use RCU for one jiffy prior to marking itself
1109  * online in the cpu_online_mask.  Similarly, it is OK for a CPU going
1110  * offline to continue to use RCU for one jiffy after marking itself
1111  * offline in the cpu_online_mask.  This leniency is necessary given the
1112  * non-atomic nature of the online and offline processing, for example,
1113  * the fact that a CPU enters the scheduler after completing the teardown
1114  * of the CPU.
1115  *
1116  * This is also why RCU internally marks CPUs online during in the
1117  * preparation phase and offline after the CPU has been taken down.
1118  *
1119  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely report
1120  * errors from NMI handlers anyway.
1121  */
1122 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
1123 {
1124         struct rcu_data *rdp;
1125         struct rcu_node *rnp;
1126         bool ret;
1127
1128         if (in_nmi())
1129                 return true;
1130         preempt_disable();
1131         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_sched_data);
1132         rnp = rdp->mynode;
1133         ret = (rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) ||
1134               !rcu_scheduler_fully_active;
1135         preempt_enable();
1136         return ret;
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
1139
1140 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
1141
1142 /**
1143  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
1144  *
1145  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
1146  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
1147  * disabled preemption.
1148  */
1149 static int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
1150 {
1151         return __this_cpu_read(rcu_dynticks.dynticks_nesting) <= 0 &&
1152                __this_cpu_read(rcu_dynticks.dynticks_nmi_nesting) <= 1;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * We are reporting a quiescent state on behalf of some other CPU, so
1157  * it is our responsibility to check for and handle potential overflow
1158  * of the rcu_node ->gpnum counter with respect to the rcu_data counters.
1159  * After all, the CPU might be in deep idle state, and thus executing no
1160  * code whatsoever.
1161  */
1162 static void rcu_gpnum_ovf(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1163 {
1164         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1165         if (ULONG_CMP_LT(READ_ONCE(rdp->gpnum) + ULONG_MAX / 4, rnp->gpnum))
1166                 WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, true);
1167         if (ULONG_CMP_LT(rdp->rcu_iw_gpnum + ULONG_MAX / 4, rnp->gpnum))
1168                 rdp->rcu_iw_gpnum = rnp->gpnum + ULONG_MAX / 4;
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
1173  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
1174  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
1175  */
1176 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
1177 {
1178         rdp->dynticks_snap = rcu_dynticks_snap(rdp->dynticks);
1179         if (rcu_dynticks_in_eqs(rdp->dynticks_snap)) {
1180                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("dti"));
1181                 rcu_gpnum_ovf(rdp->mynode, rdp);
1182                 return 1;
1183         }
1184         return 0;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Handler for the irq_work request posted when a grace period has
1189  * gone on for too long, but not yet long enough for an RCU CPU
1190  * stall warning.  Set state appropriately, but just complain if
1191  * there is unexpected state on entry.
1192  */
1193 static void rcu_iw_handler(struct irq_work *iwp)
1194 {
1195         struct rcu_data *rdp;
1196         struct rcu_node *rnp;
1197
1198         rdp = container_of(iwp, struct rcu_data, rcu_iw);
1199         rnp = rdp->mynode;
1200         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
1201         if (!WARN_ON_ONCE(!rdp->rcu_iw_pending)) {
1202                 rdp->rcu_iw_gpnum = rnp->gpnum;
1203                 rdp->rcu_iw_pending = false;
1204         }
1205         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
1210  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
1211  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
1212  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
1213  */
1214 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
1215 {
1216         unsigned long jtsq;
1217         bool *rnhqp;
1218         bool *ruqp;
1219         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1220
1221         /*
1222          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
1223          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
1224          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
1225          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
1226          * read-side critical section that started before the beginning
1227          * of the current RCU grace period.
1228          */
1229         if (rcu_dynticks_in_eqs_since(rdp->dynticks, rdp->dynticks_snap)) {
1230                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("dti"));
1231                 rdp->dynticks_fqs++;
1232                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1233                 return 1;
1234         }
1235
1236         /*
1237          * Has this CPU encountered a cond_resched_rcu_qs() since the
1238          * beginning of the grace period?  For this to be the case,
1239          * the CPU has to have noticed the current grace period.  This
1240          * might not be the case for nohz_full CPUs looping in the kernel.
1241          */
1242         jtsq = jiffies_till_sched_qs;
1243         ruqp = per_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, rdp->cpu);
1244         if (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq) &&
1245             READ_ONCE(rdp->rcu_qs_ctr_snap) != per_cpu(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr, rdp->cpu) &&
1246             READ_ONCE(rdp->gpnum) == rnp->gpnum && !rdp->gpwrap) {
1247                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("rqc"));
1248                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1249                 return 1;
1250         } else if (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq)) {
1251                 /* Load rcu_qs_ctr before store to rcu_urgent_qs. */
1252                 smp_store_release(ruqp, true);
1253         }
1254
1255         /* Check for the CPU being offline. */
1256         if (!(rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp))) {
1257                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("ofl"));
1258                 rdp->offline_fqs++;
1259                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1260                 return 1;
1261         }
1262
1263         /*
1264          * A CPU running for an extended time within the kernel can
1265          * delay RCU grace periods.  When the CPU is in NO_HZ_FULL mode,
1266          * even context-switching back and forth between a pair of
1267          * in-kernel CPU-bound tasks cannot advance grace periods.
1268          * So if the grace period is old enough, make the CPU pay attention.
1269          * Note that the unsynchronized assignments to the per-CPU
1270          * rcu_need_heavy_qs variable are safe.  Yes, setting of
1271          * bits can be lost, but they will be set again on the next
1272          * force-quiescent-state pass.  So lost bit sets do not result
1273          * in incorrect behavior, merely in a grace period lasting
1274          * a few jiffies longer than it might otherwise.  Because
1275          * there are at most four threads involved, and because the
1276          * updates are only once every few jiffies, the probability of
1277          * lossage (and thus of slight grace-period extension) is
1278          * quite low.
1279          */
1280         rnhqp = &per_cpu(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs, rdp->cpu);
1281         if (!READ_ONCE(*rnhqp) &&
1282             (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq) ||
1283              time_after(jiffies, rdp->rsp->jiffies_resched))) {
1284                 WRITE_ONCE(*rnhqp, true);
1285                 /* Store rcu_need_heavy_qs before rcu_urgent_qs. */
1286                 smp_store_release(ruqp, true);
1287                 rdp->rsp->jiffies_resched += jtsq; /* Re-enable beating. */
1288         }
1289
1290         /*
1291          * If more than halfway to RCU CPU stall-warning time, do a
1292          * resched_cpu() to try to loosen things up a bit.  Also check to
1293          * see if the CPU is getting hammered with interrupts, but only
1294          * once per grace period, just to keep the IPIs down to a dull roar.
1295          */
1296         if (jiffies - rdp->rsp->gp_start > rcu_jiffies_till_stall_check() / 2) {
1297                 resched_cpu(rdp->cpu);
1298                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IRQ_WORK) &&
1299                     !rdp->rcu_iw_pending && rdp->rcu_iw_gpnum != rnp->gpnum &&
1300                     (rnp->ffmask & rdp->grpmask)) {
1301                         init_irq_work(&rdp->rcu_iw, rcu_iw_handler);
1302                         rdp->rcu_iw_pending = true;
1303                         rdp->rcu_iw_gpnum = rnp->gpnum;
1304                         irq_work_queue_on(&rdp->rcu_iw, rdp->cpu);
1305                 }
1306         }
1307
1308         return 0;
1309 }
1310
1311 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
1312 {
1313         unsigned long j = jiffies;
1314         unsigned long j1;
1315
1316         rsp->gp_start = j;
1317         smp_wmb(); /* Record start time before stall time. */
1318         j1 = rcu_jiffies_till_stall_check();
1319         WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall, j + j1);
1320         rsp->jiffies_resched = j + j1 / 2;
1321         rsp->n_force_qs_gpstart = READ_ONCE(rsp->n_force_qs);
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Convert a ->gp_state value to a character string.
1326  */
1327 static const char *gp_state_getname(short gs)
1328 {
1329         if (gs < 0 || gs >= ARRAY_SIZE(gp_state_names))
1330                 return "???";
1331         return gp_state_names[gs];
1332 }
1333
1334 /*
1335  * Complain about starvation of grace-period kthread.
1336  */
1337 static void rcu_check_gp_kthread_starvation(struct rcu_state *rsp)
1338 {
1339         unsigned long gpa;
1340         unsigned long j;
1341
1342         j = jiffies;
1343         gpa = READ_ONCE(rsp->gp_activity);
1344         if (j - gpa > 2 * HZ) {
1345                 pr_err("%s kthread starved for %ld jiffies! g%lu c%lu f%#x %s(%d) ->state=%#lx ->cpu=%d\n",
1346                        rsp->name, j - gpa,
1347                        rsp->gpnum, rsp->completed,
1348                        rsp->gp_flags,
1349                        gp_state_getname(rsp->gp_state), rsp->gp_state,
1350                        rsp->gp_kthread ? rsp->gp_kthread->state : ~0,
1351                        rsp->gp_kthread ? task_cpu(rsp->gp_kthread) : -1);
1352                 if (rsp->gp_kthread) {
1353                         pr_err("RCU grace-period kthread stack dump:\n");
1354                         sched_show_task(rsp->gp_kthread);
1355                         wake_up_process(rsp->gp_kthread);
1356                 }
1357         }
1358 }
1359
1360 /*
1361  * Dump stacks of all tasks running on stalled CPUs.  First try using
1362  * NMIs, but fall back to manual remote stack tracing on architectures
1363  * that don't support NMI-based stack dumps.  The NMI-triggered stack
1364  * traces are more accurate because they are printed by the target CPU.
1365  */
1366 static void rcu_dump_cpu_stacks(struct rcu_state *rsp)
1367 {
1368         int cpu;
1369         unsigned long flags;
1370         struct rcu_node *rnp;
1371
1372         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1373                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1374                 for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu)
1375                         if (rnp->qsmask & leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu))
1376                                 if (!trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
1377                                         dump_cpu_task(cpu);
1378                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1379         }
1380 }
1381
1382 /*
1383  * If too much time has passed in the current grace period, and if
1384  * so configured, go kick the relevant kthreads.
1385  */
1386 static void rcu_stall_kick_kthreads(struct rcu_state *rsp)
1387 {
1388         unsigned long j;
1389
1390         if (!rcu_kick_kthreads)
1391                 return;
1392         j = READ_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads);
1393         if (time_after(jiffies, j) && rsp->gp_kthread &&
1394             (rcu_gp_in_progress(rsp) || READ_ONCE(rsp->gp_flags))) {
1395                 WARN_ONCE(1, "Kicking %s grace-period kthread\n", rsp->name);
1396                 rcu_ftrace_dump(DUMP_ALL);
1397                 wake_up_process(rsp->gp_kthread);
1398                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads, j + HZ);
1399         }
1400 }
1401
1402 static inline void panic_on_rcu_stall(void)
1403 {
1404         if (sysctl_panic_on_rcu_stall)
1405                 panic("RCU Stall\n");
1406 }
1407
1408 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, unsigned long gpnum)
1409 {
1410         int cpu;
1411         long delta;
1412         unsigned long flags;
1413         unsigned long gpa;
1414         unsigned long j;
1415         int ndetected = 0;
1416         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1417         long totqlen = 0;
1418
1419         /* Kick and suppress, if so configured. */
1420         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1421         if (rcu_cpu_stall_suppress)
1422                 return;
1423
1424         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
1425
1426         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1427         delta = jiffies - READ_ONCE(rsp->jiffies_stall);
1428         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1429                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1430                 return;
1431         }
1432         WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall,
1433                    jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3);
1434         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1435
1436         /*
1437          * OK, time to rat on our buddy...
1438          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
1439          * RCU CPU stall warnings.
1440          */
1441         pr_err("INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:",
1442                rsp->name);
1443         print_cpu_stall_info_begin();
1444         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1445                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1446                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
1447                 if (rnp->qsmask != 0) {
1448                         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu)
1449                                 if (rnp->qsmask & leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu)) {
1450                                         print_cpu_stall_info(rsp, cpu);
1451                                         ndetected++;
1452                                 }
1453                 }
1454                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1455         }
1456
1457         print_cpu_stall_info_end();
1458         for_each_possible_cpu(cpu)
1459                 totqlen += rcu_segcblist_n_cbs(&per_cpu_ptr(rsp->rda,
1460                                                             cpu)->cblist);
1461         pr_cont("(detected by %d, t=%ld jiffies, g=%ld, c=%ld, q=%lu)\n",
1462                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start),
1463                (long)rsp->gpnum, (long)rsp->completed, totqlen);
1464         if (ndetected) {
1465                 rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
1466
1467                 /* Complain about tasks blocking the grace period. */
1468                 rcu_print_detail_task_stall(rsp);
1469         } else {
1470                 if (READ_ONCE(rsp->gpnum) != gpnum ||
1471                     READ_ONCE(rsp->completed) == gpnum) {
1472                         pr_err("INFO: Stall ended before state dump start\n");
1473                 } else {
1474                         j = jiffies;
1475                         gpa = READ_ONCE(rsp->gp_activity);
1476                         pr_err("All QSes seen, last %s kthread activity %ld (%ld-%ld), jiffies_till_next_fqs=%ld, root ->qsmask %#lx\n",
1477                                rsp->name, j - gpa, j, gpa,
1478                                jiffies_till_next_fqs,
1479                                rcu_get_root(rsp)->qsmask);
1480                         /* In this case, the current CPU might be at fault. */
1481                         sched_show_task(current);
1482                 }
1483         }
1484
1485         rcu_check_gp_kthread_starvation(rsp);
1486
1487         panic_on_rcu_stall();
1488
1489         force_quiescent_state(rsp);  /* Kick them all. */
1490 }
1491
1492 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
1493 {
1494         int cpu;
1495         unsigned long flags;
1496         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1497         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1498         long totqlen = 0;
1499
1500         /* Kick and suppress, if so configured. */
1501         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1502         if (rcu_cpu_stall_suppress)
1503                 return;
1504
1505         /*
1506          * OK, time to rat on ourselves...
1507          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
1508          * RCU CPU stall warnings.
1509          */
1510         pr_err("INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
1511         print_cpu_stall_info_begin();
1512         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rdp->mynode, flags);
1513         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
1514         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rdp->mynode, flags);
1515         print_cpu_stall_info_end();
1516         for_each_possible_cpu(cpu)
1517                 totqlen += rcu_segcblist_n_cbs(&per_cpu_ptr(rsp->rda,
1518                                                             cpu)->cblist);
1519         pr_cont(" (t=%lu jiffies g=%ld c=%ld q=%lu)\n",
1520                 jiffies - rsp->gp_start,
1521                 (long)rsp->gpnum, (long)rsp->completed, totqlen);
1522
1523         rcu_check_gp_kthread_starvation(rsp);
1524
1525         rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
1526
1527         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1528         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, READ_ONCE(rsp->jiffies_stall)))
1529                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall,
1530                            jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3);
1531         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1532
1533         panic_on_rcu_stall();
1534
1535         /*
1536          * Attempt to revive the RCU machinery by forcing a context switch.
1537          *
1538          * A context switch would normally allow the RCU state machine to make
1539          * progress and it could be we're stuck in kernel space without context
1540          * switches for an entirely unreasonable amount of time.
1541          */
1542         resched_cpu(smp_processor_id());
1543 }
1544
1545 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1546 {
1547         unsigned long completed;
1548         unsigned long gpnum;
1549         unsigned long gps;
1550         unsigned long j;
1551         unsigned long js;
1552         struct rcu_node *rnp;
1553
1554         if ((rcu_cpu_stall_suppress && !rcu_kick_kthreads) ||
1555             !rcu_gp_in_progress(rsp))
1556                 return;
1557         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1558         j = jiffies;
1559
1560         /*
1561          * Lots of memory barriers to reject false positives.
1562          *
1563          * The idea is to pick up rsp->gpnum, then rsp->jiffies_stall,
1564          * then rsp->gp_start, and finally rsp->completed.  These values
1565          * are updated in the opposite order with memory barriers (or
1566          * equivalent) during grace-period initialization and cleanup.
1567          * Now, a false positive can occur if we get an new value of
1568          * rsp->gp_start and a old value of rsp->jiffies_stall.  But given
1569          * the memory barriers, the only way that this can happen is if one
1570          * grace period ends and another starts between these two fetches.
1571          * Detect this by comparing rsp->completed with the previous fetch
1572          * from rsp->gpnum.
1573          *
1574          * Given this check, comparisons of jiffies, rsp->jiffies_stall,
1575          * and rsp->gp_start suffice to forestall false positives.
1576          */
1577         gpnum = READ_ONCE(rsp->gpnum);
1578         smp_rmb(); /* Pick up ->gpnum first... */
1579         js = READ_ONCE(rsp->jiffies_stall);
1580         smp_rmb(); /* ...then ->jiffies_stall before the rest... */
1581         gps = READ_ONCE(rsp->gp_start);
1582         smp_rmb(); /* ...and finally ->gp_start before ->completed. */
1583         completed = READ_ONCE(rsp->completed);
1584         if (ULONG_CMP_GE(completed, gpnum) ||
1585             ULONG_CMP_LT(j, js) ||
1586             ULONG_CMP_GE(gps, js))
1587                 return; /* No stall or GP completed since entering function. */
1588         rnp = rdp->mynode;
1589         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1590             (READ_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask)) {
1591
1592                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
1593                 print_cpu_stall(rsp);
1594
1595         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1596                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
1597
1598                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
1599                 print_other_cpu_stall(rsp, gpnum);
1600         }
1601 }
1602
1603 /**
1604  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
1605  *
1606  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
1607  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
1608  * RCU grace periods.
1609  *
1610  * The caller must disable hard irqs.
1611  */
1612 void rcu_cpu_stall_reset(void)
1613 {
1614         struct rcu_state *rsp;
1615
1616         for_each_rcu_flavor(rsp)
1617                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall, jiffies + ULONG_MAX / 2);
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Determine the value that ->completed will have at the end of the
1622  * next subsequent grace period.  This is used to tag callbacks so that
1623  * a CPU can invoke callbacks in a timely fashion even if that CPU has
1624  * been dyntick-idle for an extended period with callbacks under the
1625  * influence of RCU_FAST_NO_HZ.
1626  *
1627  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1628  */
1629 static unsigned long rcu_cbs_completed(struct rcu_state *rsp,
1630                                        struct rcu_node *rnp)
1631 {
1632         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1633
1634         /*
1635          * If RCU is idle, we just wait for the next grace period.
1636          * But we can only be sure that RCU is idle if we are looking
1637          * at the root rcu_node structure -- otherwise, a new grace
1638          * period might have started, but just not yet gotten around
1639          * to initializing the current non-root rcu_node structure.
1640          */
1641         if (rcu_get_root(rsp) == rnp && rnp->gpnum == rnp->completed)
1642                 return rnp->completed + 1;
1643
1644         /*
1645          * Otherwise, wait for a possible partial grace period and
1646          * then the subsequent full grace period.
1647          */
1648         return rnp->completed + 2;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Trace-event helper function for rcu_start_future_gp() and
1653  * rcu_nocb_wait_gp().
1654  */
1655 static void trace_rcu_future_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
1656                                 unsigned long c, const char *s)
1657 {
1658         trace_rcu_future_grace_period(rdp->rsp->name, rnp->gpnum,
1659                                       rnp->completed, c, rnp->level,
1660                                       rnp->grplo, rnp->grphi, s);
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Start some future grace period, as needed to handle newly arrived
1665  * callbacks.  The required future grace periods are recorded in each
1666  * rcu_node structure's ->need_future_gp field.  Returns true if there
1667  * is reason to awaken the grace-period kthread.
1668  *
1669  * The caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock.
1670  */
1671 static bool __maybe_unused
1672 rcu_start_future_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
1673                     unsigned long *c_out)
1674 {
1675         unsigned long c;
1676         bool ret = false;
1677         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rdp->rsp);
1678
1679         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1680
1681         /*
1682          * Pick up grace-period number for new callbacks.  If this
1683          * grace period is already marked as needed, return to the caller.
1684          */
1685         c = rcu_cbs_completed(rdp->rsp, rnp);
1686         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startleaf"));
1687         if (rnp->need_future_gp[c & 0x1]) {
1688                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Prestartleaf"));
1689                 goto out;
1690         }
1691
1692         /*
1693          * If either this rcu_node structure or the root rcu_node structure
1694          * believe that a grace period is in progress, then we must wait
1695          * for the one following, which is in "c".  Because our request
1696          * will be noticed at the end of the current grace period, we don't
1697          * need to explicitly start one.  We only do the lockless check
1698          * of rnp_root's fields if the current rcu_node structure thinks
1699          * there is no grace period in flight, and because we hold rnp->lock,
1700          * the only possible change is when rnp_root's two fields are
1701          * equal, in which case rnp_root->gpnum might be concurrently
1702          * incremented.  But that is OK, as it will just result in our
1703          * doing some extra useless work.
1704          */
1705         if (rnp->gpnum != rnp->completed ||
1706             READ_ONCE(rnp_root->gpnum) != READ_ONCE(rnp_root->completed)) {
1707                 rnp->need_future_gp[c & 0x1]++;
1708                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedleaf"));
1709                 goto out;
1710         }
1711
1712         /*
1713          * There might be no grace period in progress.  If we don't already
1714          * hold it, acquire the root rcu_node structure's lock in order to
1715          * start one (if needed).
1716          */
1717         if (rnp != rnp_root)
1718                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp_root);
1719
1720         /*
1721          * Get a new grace-period number.  If there really is no grace
1722          * period in progress, it will be smaller than the one we obtained
1723          * earlier.  Adjust callbacks as needed.
1724          */
1725         c = rcu_cbs_completed(rdp->rsp, rnp_root);
1726         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
1727                 (void)rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, c);
1728
1729         /*
1730          * If the needed for the required grace period is already
1731          * recorded, trace and leave.
1732          */
1733         if (rnp_root->need_future_gp[c & 0x1]) {
1734                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Prestartedroot"));
1735                 goto unlock_out;
1736         }
1737
1738         /* Record the need for the future grace period. */
1739         rnp_root->need_future_gp[c & 0x1]++;
1740
1741         /* If a grace period is not already in progress, start one. */
1742         if (rnp_root->gpnum != rnp_root->completed) {
1743                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedleafroot"));
1744         } else {
1745                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedroot"));
1746                 ret = rcu_start_gp_advanced(rdp->rsp, rnp_root, rdp);
1747         }
1748 unlock_out:
1749         if (rnp != rnp_root)
1750                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp_root);
1751 out:
1752         if (c_out != NULL)
1753                 *c_out = c;
1754         return ret;
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Clean up any old requests for the just-ended grace period.  Also return
1759  * whether any additional grace periods have been requested.
1760  */
1761 static int rcu_future_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1762 {
1763         int c = rnp->completed;
1764         int needmore;
1765         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1766
1767         rnp->need_future_gp[c & 0x1] = 0;
1768         needmore = rnp->need_future_gp[(c + 1) & 0x1];
1769         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c,
1770                             needmore ? TPS("CleanupMore") : TPS("Cleanup"));
1771         return needmore;
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Awaken the grace-period kthread for the specified flavor of RCU.
1776  * Don't do a self-awaken, and don't bother awakening when there is
1777  * nothing for the grace-period kthread to do (as in several CPUs
1778  * raced to awaken, and we lost), and finally don't try to awaken
1779  * a kthread that has not yet been created.
1780  */
1781 static void rcu_gp_kthread_wake(struct rcu_state *rsp)
1782 {
1783         if (current == rsp->gp_kthread ||
1784             !READ_ONCE(rsp->gp_flags) ||
1785             !rsp->gp_kthread)
1786                 return;
1787         swake_up(&rsp->gp_wq);
1788 }
1789
1790 /*
1791  * If there is room, assign a ->completed number to any callbacks on
1792  * this CPU that have not already been assigned.  Also accelerate any
1793  * callbacks that were previously assigned a ->completed number that has
1794  * since proven to be too conservative, which can happen if callbacks get
1795  * assigned a ->completed number while RCU is idle, but with reference to
1796  * a non-root rcu_node structure.  This function is idempotent, so it does
1797  * not hurt to call it repeatedly.  Returns an flag saying that we should
1798  * awaken the RCU grace-period kthread.
1799  *
1800  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1801  */
1802 static bool rcu_accelerate_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1803                                struct rcu_data *rdp)
1804 {
1805         bool ret = false;
1806
1807         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1808
1809         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1810         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1811                 return false;
1812
1813         /*
1814          * Callbacks are often registered with incomplete grace-period
1815          * information.  Something about the fact that getting exact
1816          * information requires acquiring a global lock...  RCU therefore
1817          * makes a conservative estimate of the grace period number at which
1818          * a given callback will become ready to invoke.        The following
1819          * code checks this estimate and improves it when possible, thus
1820          * accelerating callback invocation to an earlier grace-period
1821          * number.
1822          */
1823         if (rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, rcu_cbs_completed(rsp, rnp)))
1824                 ret = rcu_start_future_gp(rnp, rdp, NULL);
1825
1826         /* Trace depending on how much we were able to accelerate. */
1827         if (rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_WAIT_TAIL))
1828                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("AccWaitCB"));
1829         else
1830                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("AccReadyCB"));
1831         return ret;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * Move any callbacks whose grace period has completed to the
1836  * RCU_DONE_TAIL sublist, then compact the remaining sublists and
1837  * assign ->completed numbers to any callbacks in the RCU_NEXT_TAIL
1838  * sublist.  This function is idempotent, so it does not hurt to
1839  * invoke it repeatedly.  As long as it is not invoked -too- often...
1840  * Returns true if the RCU grace-period kthread needs to be awakened.
1841  *
1842  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1843  */
1844 static bool rcu_advance_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1845                             struct rcu_data *rdp)
1846 {
1847         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1848
1849         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1850         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1851                 return false;
1852
1853         /*
1854          * Find all callbacks whose ->completed numbers indicate that they
1855          * are ready to invoke, and put them into the RCU_DONE_TAIL sublist.
1856          */
1857         rcu_segcblist_advance(&rdp->cblist, rnp->completed);
1858
1859         /* Classify any remaining callbacks. */
1860         return rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1861 }
1862
1863 /*
1864  * Update CPU-local rcu_data state to record the beginnings and ends of
1865  * grace periods.  The caller must hold the ->lock of the leaf rcu_node
1866  * structure corresponding to the current CPU, and must have irqs disabled.
1867  * Returns true if the grace-period kthread needs to be awakened.
1868  */
1869 static bool __note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1870                               struct rcu_data *rdp)
1871 {
1872         bool ret;
1873         bool need_gp;
1874
1875         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1876
1877         /* Handle the ends of any preceding grace periods first. */
1878         if (rdp->completed == rnp->completed &&
1879             !unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1880
1881                 /* No grace period end, so just accelerate recent callbacks. */
1882                 ret = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1883
1884         } else {
1885
1886                 /* Advance callbacks. */
1887                 ret = rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp);
1888
1889                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
1890                 rdp->completed = rnp->completed;
1891                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("cpuend"));
1892         }
1893
1894         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum || unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1895                 /*
1896                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1897                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1898                  * go looking for one.
1899                  */
1900                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
1901                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("cpustart"));
1902                 need_gp = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1903                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = need_gp;
1904                 rdp->rcu_qs_ctr_snap = __this_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
1905                 rdp->core_needs_qs = need_gp;
1906                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1907                 WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, false);
1908                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1909         }
1910         return ret;
1911 }
1912
1913 static void note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1914 {
1915         unsigned long flags;
1916         bool needwake;
1917         struct rcu_node *rnp;
1918
1919         local_irq_save(flags);
1920         rnp = rdp->mynode;
1921         if ((rdp->gpnum == READ_ONCE(rnp->gpnum) &&
1922              rdp->completed == READ_ONCE(rnp->completed) &&
1923              !unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) || /* w/out lock. */
1924             !raw_spin_trylock_rcu_node(rnp)) { /* irqs already off, so later. */
1925                 local_irq_restore(flags);
1926                 return;
1927         }
1928         needwake = __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1929         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1930         if (needwake)
1931                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1932 }
1933
1934 static void rcu_gp_slow(struct rcu_state *rsp, int delay)
1935 {
1936         if (delay > 0 &&
1937             !(rsp->gpnum % (rcu_num_nodes * PER_RCU_NODE_PERIOD * delay)))
1938                 schedule_timeout_uninterruptible(delay);
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Initialize a new grace period.  Return false if no grace period required.
1943  */
1944 static bool rcu_gp_init(struct rcu_state *rsp)
1945 {
1946         unsigned long oldmask;
1947         struct rcu_data *rdp;
1948         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1949
1950         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
1951         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1952         if (!READ_ONCE(rsp->gp_flags)) {
1953                 /* Spurious wakeup, tell caller to go back to sleep.  */
1954                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1955                 return false;
1956         }
1957         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, 0); /* Clear all flags: New grace period. */
1958
1959         if (WARN_ON_ONCE(rcu_gp_in_progress(rsp))) {
1960                 /*
1961                  * Grace period already in progress, don't start another.
1962                  * Not supposed to be able to happen.
1963                  */
1964                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1965                 return false;
1966         }
1967
1968         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1969         record_gp_stall_check_time(rsp);
1970         /* Record GP times before starting GP, hence smp_store_release(). */
1971         smp_store_release(&rsp->gpnum, rsp->gpnum + 1);
1972         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, TPS("start"));
1973         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1974
1975         /*
1976          * Apply per-leaf buffered online and offline operations to the
1977          * rcu_node tree.  Note that this new grace period need not wait
1978          * for subsequent online CPUs, and that quiescent-state forcing
1979          * will handle subsequent offline CPUs.
1980          */
1981         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1982                 rcu_gp_slow(rsp, gp_preinit_delay);
1983                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1984                 if (rnp->qsmaskinit == rnp->qsmaskinitnext &&
1985                     !rnp->wait_blkd_tasks) {
1986                         /* Nothing to do on this leaf rcu_node structure. */
1987                         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1988                         continue;
1989                 }
1990
1991                 /* Record old state, apply changes to ->qsmaskinit field. */
1992                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
1993                 rnp->qsmaskinit = rnp->qsmaskinitnext;
1994
1995                 /* If zero-ness of ->qsmaskinit changed, propagate up tree. */
1996                 if (!oldmask != !rnp->qsmaskinit) {
1997                         if (!oldmask) /* First online CPU for this rcu_node. */
1998                                 rcu_init_new_rnp(rnp);
1999                         else if (rcu_preempt_has_tasks(rnp)) /* blocked tasks */
2000                                 rnp->wait_blkd_tasks = true;
2001                         else /* Last offline CPU and can propagate. */
2002                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
2003                 }
2004
2005                 /*
2006                  * If all waited-on tasks from prior grace period are
2007                  * done, and if all this rcu_node structure's CPUs are
2008                  * still offline, propagate up the rcu_node tree and
2009                  * clear ->wait_blkd_tasks.  Otherwise, if one of this
2010                  * rcu_node structure's CPUs has since come back online,
2011                  * simply clear ->wait_blkd_tasks (but rcu_cleanup_dead_rnp()
2012                  * checks for this, so just call it unconditionally).
2013                  */
2014                 if (rnp->wait_blkd_tasks &&
2015                     (!rcu_preempt_has_tasks(rnp) ||
2016                      rnp->qsmaskinit)) {
2017                         rnp->wait_blkd_tasks = false;
2018                         rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
2019                 }
2020
2021                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2022         }
2023
2024         /*
2025          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
2026          * structures for all currently online CPUs in breadth-first order,
2027          * starting from the root rcu_node structure, relying on the layout
2028          * of the tree within the rsp->node[] array.  Note that other CPUs
2029          * will access only the leaves of the hierarchy, thus seeing that no
2030          * grace period is in progress, at least until the corresponding
2031          * leaf node has been initialized.
2032          *
2033          * The grace period cannot complete until the initialization
2034          * process finishes, because this kthread handles both.
2035          */
2036         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
2037                 rcu_gp_slow(rsp, gp_init_delay);
2038                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2039                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2040                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
2041                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
2042                 WRITE_ONCE(rnp->gpnum, rsp->gpnum);
2043                 if (WARN_ON_ONCE(rnp->completed != rsp->completed))
2044                         WRITE_ONCE(rnp->completed, rsp->completed);
2045                 if (rnp == rdp->mynode)
2046                         (void)__note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
2047                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
2048                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
2049                                             rnp->level, rnp->grplo,
2050                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
2051                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2052                 cond_resched_rcu_qs();
2053                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2054         }
2055
2056         return true;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Helper function for swait_event_idle() wakeup at force-quiescent-state
2061  * time.
2062  */
2063 static bool rcu_gp_fqs_check_wake(struct rcu_state *rsp, int *gfp)
2064 {
2065         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2066
2067         /* Someone like call_rcu() requested a force-quiescent-state scan. */
2068         *gfp = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
2069         if (*gfp & RCU_GP_FLAG_FQS)
2070                 return true;
2071
2072         /* The current grace period has completed. */
2073         if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
2074                 return true;
2075
2076         return false;
2077 }
2078
2079 /*
2080  * Do one round of quiescent-state forcing.
2081  */
2082 static void rcu_gp_fqs(struct rcu_state *rsp, bool first_time)
2083 {
2084         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2085
2086         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2087         rsp->n_force_qs++;
2088         if (first_time) {
2089                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
2090                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
2091         } else {
2092                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
2093                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
2094         }
2095         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
2096         if (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2097                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2098                 WRITE_ONCE(rsp->gp_flags,
2099                            READ_ONCE(rsp->gp_flags) & ~RCU_GP_FLAG_FQS);
2100                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2101         }
2102 }
2103
2104 /*
2105  * Clean up after the old grace period.
2106  */
2107 static void rcu_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp)
2108 {
2109         unsigned long gp_duration;
2110         bool needgp = false;
2111         int nocb = 0;
2112         struct rcu_data *rdp;
2113         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2114         struct swait_queue_head *sq;
2115
2116         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2117         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2118         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
2119         if (gp_duration > rsp->gp_max)
2120                 rsp->gp_max = gp_duration;
2121
2122         /*
2123          * We know the grace period is complete, but to everyone else
2124          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
2125          * that to everyone else it looks like there is nothing that
2126          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
2127          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
2128          * period as completed in all of the rcu_node structures.
2129          */
2130         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2131
2132         /*
2133          * Propagate new ->completed value to rcu_node structures so
2134          * that other CPUs don't have to wait until the start of the next
2135          * grace period to process their callbacks.  This also avoids
2136          * some nasty RCU grace-period initialization races by forcing
2137          * the end of the current grace period to be completely recorded in
2138          * all of the rcu_node structures before the beginning of the next
2139          * grace period is recorded in any of the rcu_node structures.
2140          */
2141         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
2142                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2143                 WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
2144                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
2145                 WRITE_ONCE(rnp->completed, rsp->gpnum);
2146                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2147                 if (rnp == rdp->mynode)
2148                         needgp = __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp) || needgp;
2149                 /* smp_mb() provided by prior unlock-lock pair. */
2150                 nocb += rcu_future_gp_cleanup(rsp, rnp);
2151                 sq = rcu_nocb_gp_get(rnp);
2152                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2153                 rcu_nocb_gp_cleanup(sq);
2154                 cond_resched_rcu_qs();
2155                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2156                 rcu_gp_slow(rsp, gp_cleanup_delay);
2157         }
2158         rnp = rcu_get_root(rsp);
2159         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp); /* Order GP before ->completed update. */
2160         rcu_nocb_gp_set(rnp, nocb);
2161
2162         /* Declare grace period done. */
2163         WRITE_ONCE(rsp->completed, rsp->gpnum);
2164         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, TPS("end"));
2165         rsp->gp_state = RCU_GP_IDLE;
2166         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2167         /* Advance CBs to reduce false positives below. */
2168         needgp = rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp) || needgp;
2169         if (needgp || cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2170                 WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, RCU_GP_FLAG_INIT);
2171                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2172                                        READ_ONCE(rsp->gpnum),
2173                                        TPS("newreq"));
2174         }
2175         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2176 }
2177
2178 /*
2179  * Body of kthread that handles grace periods.
2180  */
2181 static int __noreturn rcu_gp_kthread(void *arg)
2182 {
2183         bool first_gp_fqs;
2184         int gf;
2185         unsigned long j;
2186         int ret;
2187         struct rcu_state *rsp = arg;
2188         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2189
2190         rcu_bind_gp_kthread();
2191         for (;;) {
2192
2193                 /* Handle grace-period start. */
2194                 for (;;) {
2195                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2196                                                READ_ONCE(rsp->gpnum),
2197                                                TPS("reqwait"));
2198                         rsp->gp_state = RCU_GP_WAIT_GPS;
2199                         swait_event_idle(rsp->gp_wq, READ_ONCE(rsp->gp_flags) &
2200                                                      RCU_GP_FLAG_INIT);
2201                         rsp->gp_state = RCU_GP_DONE_GPS;
2202                         /* Locking provides needed memory barrier. */
2203                         if (rcu_gp_init(rsp))
2204                                 break;
2205                         cond_resched_rcu_qs();
2206                         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2207                         WARN_ON(signal_pending(current));
2208                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2209                                                READ_ONCE(rsp->gpnum),
2210                                                TPS("reqwaitsig"));
2211                 }
2212
2213                 /* Handle quiescent-state forcing. */
2214                 first_gp_fqs = true;
2215                 j = jiffies_till_first_fqs;
2216                 if (j > HZ) {
2217                         j = HZ;
2218                         jiffies_till_first_fqs = HZ;
2219                 }
2220                 ret = 0;
2221                 for (;;) {
2222                         if (!ret) {
2223                                 rsp->jiffies_force_qs = jiffies + j;
2224                                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads,
2225                                            jiffies + 3 * j);
2226                         }
2227                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2228                                                READ_ONCE(rsp->gpnum),
2229                                                TPS("fqswait"));
2230                         rsp->gp_state = RCU_GP_WAIT_FQS;
2231                         ret = swait_event_idle_timeout(rsp->gp_wq,
2232                                         rcu_gp_fqs_check_wake(rsp, &gf), j);
2233                         rsp->gp_state = RCU_GP_DOING_FQS;
2234                         /* Locking provides needed memory barriers. */
2235                         /* If grace period done, leave loop. */
2236                         if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) &&
2237                             !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
2238                                 break;
2239                         /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
2240                         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_force_qs) ||
2241                             (gf & RCU_GP_FLAG_FQS)) {
2242                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2243                                                        READ_ONCE(rsp->gpnum),
2244                                                        TPS("fqsstart"));
2245                                 rcu_gp_fqs(rsp, first_gp_fqs);
2246                                 first_gp_fqs = false;
2247                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2248                                                        READ_ONCE(rsp->gpnum),
2249                                                        TPS("fqsend"));
2250                                 cond_resched_rcu_qs();
2251                                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2252                                 ret = 0; /* Force full wait till next FQS. */
2253                                 j = jiffies_till_next_fqs;
2254                                 if (j > HZ) {
2255                                         j = HZ;
2256                                         jiffies_till_next_fqs = HZ;
2257                                 } else if (j < 1) {
2258                                         j = 1;
2259                                         jiffies_till_next_fqs = 1;
2260                                 }
2261                         } else {
2262                                 /* Deal with stray signal. */
2263                                 cond_resched_rcu_qs();
2264                                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2265                                 WARN_ON(signal_pending(current));
2266                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2267                                                        READ_ONCE(rsp->gpnum),
2268                                                        TPS("fqswaitsig"));
2269                                 ret = 1; /* Keep old FQS timing. */
2270                                 j = jiffies;
2271                                 if (time_after(jiffies, rsp->jiffies_force_qs))
2272                                         j = 1;
2273                                 else
2274                                         j = rsp->jiffies_force_qs - j;
2275                         }
2276                 }
2277
2278                 /* Handle grace-period end. */
2279                 rsp->gp_state = RCU_GP_CLEANUP;
2280                 rcu_gp_cleanup(rsp);
2281                 rsp->gp_state = RCU_GP_CLEANED;
2282         }
2283 }
2284
2285 /*
2286  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
2287  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
2288  * the root node's ->lock and hard irqs must be disabled.
2289  *
2290  * Note that it is legal for a dying CPU (which is marked as offline) to
2291  * invoke this function.  This can happen when the dying CPU reports its
2292  * quiescent state.
2293  *
2294  * Returns true if the grace-period kthread must be awakened.
2295  */
2296 static bool
2297 rcu_start_gp_advanced(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
2298                       struct rcu_data *rdp)
2299 {
2300         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2301         if (!rsp->gp_kthread || !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2302                 /*
2303                  * Either we have not yet spawned the grace-period
2304                  * task, this CPU does not need another grace period,
2305                  * or a grace period is already in progress.
2306                  * Either way, don't start a new grace period.
2307                  */
2308                 return false;
2309         }
2310         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, RCU_GP_FLAG_INIT);
2311         trace_rcu_grace_period(rsp->name, READ_ONCE(rsp->gpnum),
2312                                TPS("newreq"));
2313
2314         /*
2315          * We can't do wakeups while holding the rnp->lock, as that
2316          * could cause possible deadlocks with the rq->lock. Defer
2317          * the wakeup to our caller.
2318          */
2319         return true;
2320 }
2321
2322 /*
2323  * Similar to rcu_start_gp_advanced(), but also advance the calling CPU's
2324  * callbacks.  Note that rcu_start_gp_advanced() cannot do this because it
2325  * is invoked indirectly from rcu_advance_cbs(), which would result in
2326  * endless recursion -- or would do so if it wasn't for the self-deadlock
2327  * that is encountered beforehand.
2328  *
2329  * Returns true if the grace-period kthread needs to be awakened.
2330  */
2331 static bool rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp)
2332 {
2333         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2334         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2335         bool ret = false;
2336
2337         /*
2338          * If there is no grace period in progress right now, any
2339          * callbacks we have up to this point will be satisfied by the
2340          * next grace period.  Also, advancing the callbacks reduces the
2341          * probability of false positives from cpu_needs_another_gp()
2342          * resulting in pointless grace periods.  So, advance callbacks
2343          * then start the grace period!
2344          */
2345         ret = rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp) || ret;
2346         ret = rcu_start_gp_advanced(rsp, rnp, rdp) || ret;
2347         return ret;
2348 }
2349
2350 /*
2351  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state data
2352  * structure.  Invoke rcu_gp_kthread_wake() to awaken the grace-period
2353  * kthread if another grace period is required.  Whether we wake
2354  * the grace-period kthread or it awakens itself for the next round
2355  * of quiescent-state forcing, that kthread will clean up after the
2356  * just-completed grace period.  Note that the caller must hold rnp->lock,
2357  * which is released before return.
2358  */
2359 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
2360         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
2361 {
2362         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rcu_get_root(rsp));
2363         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
2364         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, READ_ONCE(rsp->gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
2365         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rcu_get_root(rsp), flags);
2366         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2367 }
2368
2369 /*
2370  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
2371  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
2372  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
2373  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be a
2374  * leaf rcu_node structure, though it often will be).  The gps parameter
2375  * is the grace-period snapshot, which means that the quiescent states
2376  * are valid only if rnp->gpnum is equal to gps.  That structure's lock
2377  * must be held upon entry, and it is released before return.
2378  */
2379 static void
2380 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
2381                   struct rcu_node *rnp, unsigned long gps, unsigned long flags)
2382         __releases(rnp->lock)
2383 {
2384         unsigned long oldmask = 0;
2385         struct rcu_node *rnp_c;
2386
2387         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2388
2389         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
2390         for (;;) {
2391                 if (!(rnp->qsmask & mask) || rnp->gpnum != gps) {
2392
2393                         /*
2394                          * Our bit has already been cleared, or the
2395                          * relevant grace period is already over, so done.
2396                          */
2397                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2398                         return;
2399                 }
2400                 WARN_ON_ONCE(oldmask); /* Any child must be all zeroed! */
2401                 WARN_ON_ONCE(rnp->level != rcu_num_lvls - 1 &&
2402                              rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
2403                 rnp->qsmask &= ~mask;
2404                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
2405                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
2406                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
2407                                                  !!rnp->gp_tasks);
2408                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2409
2410                         /* Other bits still set at this level, so done. */
2411                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2412                         return;
2413                 }
2414                 mask = rnp->grpmask;
2415                 if (rnp->parent == NULL) {
2416
2417                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
2418
2419                         break;
2420                 }
2421                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2422                 rnp_c = rnp;
2423                 rnp = rnp->parent;
2424                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2425                 oldmask = rnp_c->qsmask;
2426         }
2427
2428         /*
2429          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
2430          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
2431          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
2432          */
2433         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
2438  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
2439  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
2440  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
2441  * disabled.
2442  */
2443 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_state *rsp,
2444                                       struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
2445         __releases(rnp->lock)
2446 {
2447         unsigned long gps;
2448         unsigned long mask;
2449         struct rcu_node *rnp_p;
2450
2451         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2452         if (rcu_state_p == &rcu_sched_state || rsp != rcu_state_p ||
2453             rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2454                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2455                 return;  /* Still need more quiescent states! */
2456         }
2457
2458         rnp_p = rnp->parent;
2459         if (rnp_p == NULL) {
2460                 /*
2461                  * Only one rcu_node structure in the tree, so don't
2462                  * try to report up to its nonexistent parent!
2463                  */
2464                 rcu_report_qs_rsp(rsp, flags);
2465                 return;
2466         }
2467
2468         /* Report up the rest of the hierarchy, tracking current ->gpnum. */
2469         gps = rnp->gpnum;
2470         mask = rnp->grpmask;
2471         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);  /* irqs remain disabled. */
2472         raw_spin_lock_rcu_node(rnp_p);  /* irqs already disabled. */
2473         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp_p, gps, flags);
2474 }
2475
2476 /*
2477  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
2478  * structure.  This must be called from the specified CPU.
2479  */
2480 static void
2481 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2482 {
2483         unsigned long flags;
2484         unsigned long mask;
2485         bool needwake;
2486         struct rcu_node *rnp;
2487
2488         rnp = rdp->mynode;
2489         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2490         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm || rdp->gpnum != rnp->gpnum ||
2491             rnp->completed == rnp->gpnum || rdp->gpwrap) {
2492
2493                 /*
2494                  * The grace period in which this quiescent state was
2495                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
2496                  * We will instead need a new quiescent state that lies
2497                  * within the current grace period.
2498                  */
2499                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;   /* need qs for new gp. */
2500                 rdp->rcu_qs_ctr_snap = __this_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
2501                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2502                 return;
2503         }
2504         mask = rdp->grpmask;
2505         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
2506                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2507         } else {
2508                 rdp->core_needs_qs = false;
2509
2510                 /*
2511                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
2512                  * callbacks can be processed during the next GP.
2513                  */
2514                 needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
2515
2516                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gpnum, flags);
2517                 /* ^^^ Released rnp->lock */
2518                 if (needwake)
2519                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2520         }
2521 }
2522
2523 /*
2524  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
2525  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
2526  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
2527  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
2528  */
2529 static void
2530 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2531 {
2532         /* Check for grace-period ends and beginnings. */
2533         note_gp_changes(rsp, rdp);
2534
2535         /*
2536          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
2537          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
2538          */
2539         if (!rdp->core_needs_qs)
2540                 return;
2541
2542         /*
2543          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
2544          * period? If no, then exit and wait for the next call.
2545          */
2546         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm)
2547                 return;
2548
2549         /*
2550          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
2551          * judge of that).
2552          */
2553         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp);
2554 }
2555
2556 /*
2557  * Trace the fact that this CPU is going offline.
2558  */
2559 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
2560 {
2561         RCU_TRACE(unsigned long mask;)
2562         RCU_TRACE(struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);)
2563         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;)
2564
2565         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
2566                 return;
2567
2568         RCU_TRACE(mask = rdp->grpmask;)
2569         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2570                                rnp->gpnum + 1 - !!(rnp->qsmask & mask),
2571                                TPS("cpuofl"));
2572 }
2573
2574 /*
2575  * All CPUs for the specified rcu_node structure have gone offline,
2576  * and all tasks that were preempted within an RCU read-side critical
2577  * section while running on one of those CPUs have since exited their RCU
2578  * read-side critical section.  Some other CPU is reporting this fact with
2579  * the specified rcu_node structure's ->lock held and interrupts disabled.
2580  * This function therefore goes up the tree of rcu_node structures,
2581  * clearing the corresponding bits in the ->qsmaskinit fields.  Note that
2582  * the leaf rcu_node structure's ->qsmaskinit field has already been
2583  * updated
2584  *
2585  * This function does check that the specified rcu_node structure has
2586  * all CPUs offline and no blocked tasks, so it is OK to invoke it
2587  * prematurely.  That said, invoking it after the fact will cost you
2588  * a needless lock acquisition.  So once it has done its work, don't
2589  * invoke it again.
2590  */
2591 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
2592 {
2593         long mask;
2594         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
2595
2596         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2597         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU) ||
2598             rnp->qsmaskinit || rcu_preempt_has_tasks(rnp))
2599                 return;
2600         for (;;) {
2601                 mask = rnp->grpmask;
2602                 rnp = rnp->parent;
2603                 if (!rnp)
2604                         break;
2605                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
2606                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
2607                 rnp->qsmask &= ~mask;
2608                 if (rnp->qsmaskinit) {
2609                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
2610                         /* irqs remain disabled. */
2611                         return;
2612                 }
2613                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
2614         }
2615 }
2616
2617 /*
2618  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
2619  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup.
2620  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no need for
2621  * explicit locking.
2622  */
2623 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2624 {
2625         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2626         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
2627
2628         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
2629                 return;
2630
2631         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
2632         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2633 }
2634
2635 /*
2636  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
2637  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
2638  */
2639 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2640 {
2641         unsigned long flags;
2642         struct rcu_head *rhp;
2643         struct rcu_cblist rcl = RCU_CBLIST_INITIALIZER(rcl);
2644         long bl, count;
2645
2646         /* If no callbacks are ready, just return. */
2647         if (!rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist)) {
2648                 trace_rcu_batch_start(rsp->name,
2649                                       rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
2650                                       rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), 0);
2651                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0,
2652                                     !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
2653                                     need_resched(), is_idle_task(current),
2654                                     rcu_is_callbacks_kthread());
2655                 return;
2656         }
2657
2658         /*
2659          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
2660          * races with call_rcu() from interrupt handlers.  Leave the
2661          * callback counts, as rcu_barrier() needs to be conservative.
2662          */
2663         local_irq_save(flags);
2664         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
2665         bl = rdp->blimit;
2666         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
2667                               rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), bl);
2668         rcu_segcblist_extract_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2669         local_irq_restore(flags);
2670
2671         /* Invoke callbacks. */
2672         rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl);
2673         for (; rhp; rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl)) {
2674                 debug_rcu_head_unqueue(rhp);
2675                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, rhp))
2676                         rcu_cblist_dequeued_lazy(&rcl);
2677                 /*
2678                  * Stop only if limit reached and CPU has something to do.
2679                  * Note: The rcl structure counts down from zero.
2680                  */
2681                 if (-rcl.len >= bl &&
2682                     (need_resched() ||
2683                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
2684                         break;
2685         }
2686
2687         local_irq_save(flags);
2688         count = -rcl.len;
2689         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!rcl.head, need_resched(),
2690                             is_idle_task(current), rcu_is_callbacks_kthread());
2691
2692         /* Update counts and requeue any remaining callbacks. */
2693         rcu_segcblist_insert_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2694         smp_mb(); /* List handling before counting for rcu_barrier(). */
2695         rcu_segcblist_insert_count(&rdp->cblist, &rcl);
2696
2697         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
2698         count = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2699         if (rdp->blimit == LONG_MAX && count <= qlowmark)
2700                 rdp->blimit = blimit;
2701
2702         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
2703         if (count == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
2704                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2705                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2706         } else if (count < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
2707                 rdp->qlen_last_fqs_check = count;
2708
2709         /*
2710          * The following usually indicates a double call_rcu().  To track
2711          * this down, try building with CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD=y.
2712          */
2713         WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist) != (count == 0));
2714
2715         local_irq_restore(flags);
2716
2717         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
2718         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
2719                 invoke_rcu_core();
2720 }
2721
2722 /*
2723  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
2724  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
2725  * Also schedule RCU core processing.
2726  *
2727  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
2728  * invoked from the scheduling-clock interrupt.
2729  */
2730 void rcu_check_callbacks(int user)
2731 {
2732         trace_rcu_utilization(TPS("Start scheduler-tick"));
2733         increment_cpu_stall_ticks();
2734         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
2735
2736                 /*
2737                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
2738                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
2739                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
2740                  * a quiescent state, so note it.
2741                  *
2742                  * No memory barrier is required here because both
2743                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
2744                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
2745                  * at least not while the corresponding CPU is online.
2746                  */
2747
2748                 rcu_sched_qs();
2749                 rcu_bh_qs();
2750
2751         } else if (!in_softirq()) {
2752
2753                 /*
2754                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
2755                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
2756                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
2757                  * critical section, so note it.
2758                  */
2759
2760                 rcu_bh_qs();
2761         }
2762         rcu_preempt_check_callbacks();
2763         if (rcu_pending())
2764                 invoke_rcu_core();
2765         if (user)
2766                 rcu_note_voluntary_context_switch(current);
2767         trace_rcu_utilization(TPS("End scheduler-tick"));
2768 }
2769
2770 /*
2771  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
2772  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
2773  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
2774  *
2775  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
2776  */
2777 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *rsp))
2778 {
2779         int cpu;
2780         unsigned long flags;
2781         unsigned long mask;
2782         struct rcu_node *rnp;
2783
2784         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
2785                 cond_resched_rcu_qs();
2786                 mask = 0;
2787                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2788                 if (rnp->qsmask == 0) {
2789                         if (rcu_state_p == &rcu_sched_state ||
2790                             rsp != rcu_state_p ||
2791                             rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2792                                 /*
2793                                  * No point in scanning bits because they
2794                                  * are all zero.  But we might need to
2795                                  * priority-boost blocked readers.
2796                                  */
2797                                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);
2798                                 /* rcu_initiate_boost() releases rnp->lock */
2799                                 continue;
2800                         }
2801                         if (rnp->parent &&
2802                             (rnp->parent->qsmask & rnp->grpmask)) {
2803                                 /*
2804                                  * Race between grace-period
2805                                  * initialization and task exiting RCU
2806                                  * read-side critical section: Report.
2807                                  */
2808                                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rsp, rnp, flags);
2809                                 /* rcu_report_unblock_qs_rnp() rlses ->lock */
2810                                 continue;
2811                         }
2812                 }
2813                 for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu) {
2814                         unsigned long bit = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
2815                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0) {
2816                                 if (f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
2817                                         mask |= bit;
2818                         }
2819                 }
2820                 if (mask != 0) {
2821                         /* Idle/offline CPUs, report (releases rnp->lock. */
2822                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gpnum, flags);
2823                 } else {
2824                         /* Nothing to do here, so just drop the lock. */
2825                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2826                 }
2827         }
2828 }
2829
2830 /*
2831  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
2832  * CPUs are in dyntick-idle mode.
2833  */
2834 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp)
2835 {
2836         unsigned long flags;
2837         bool ret;
2838         struct rcu_node *rnp;
2839         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
2840
2841         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
2842         rnp = __this_cpu_read(rsp->rda->mynode);
2843         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
2844                 ret = (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
2845                       !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
2846                 if (rnp_old != NULL)
2847                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2848                 if (ret)
2849                         return;
2850                 rnp_old = rnp;
2851         }
2852         /* rnp_old == rcu_get_root(rsp), rnp == NULL. */
2853
2854         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
2855         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp_old, flags);
2856         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2857         if (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2858                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2859                 return;  /* Someone beat us to it. */
2860         }
2861         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, READ_ONCE(rsp->gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
2862         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2863         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
2868  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
2869  * whom the rdp belongs.
2870  */
2871 static void
2872 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp)
2873 {
2874         unsigned long flags;
2875         bool needwake;
2876         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
2877
2878         WARN_ON_ONCE(!rdp->beenonline);
2879
2880         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
2881         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
2882
2883         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
2884         local_irq_save(flags);
2885         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2886                 raw_spin_lock_rcu_node(rcu_get_root(rsp)); /* irqs disabled. */
2887                 needwake = rcu_start_gp(rsp);
2888                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rcu_get_root(rsp), flags);
2889                 if (needwake)
2890                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2891         } else {
2892                 local_irq_restore(flags);
2893         }
2894
2895         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
2896         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
2897                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
2898
2899         /* Do any needed deferred wakeups of rcuo kthreads. */
2900         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Do RCU core processing for the current CPU.
2905  */
2906 static __latent_entropy void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
2907 {
2908         struct rcu_state *rsp;
2909
2910         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2911                 return;
2912         trace_rcu_utilization(TPS("Start RCU core"));
2913         for_each_rcu_flavor(rsp)
2914                 __rcu_process_callbacks(rsp);
2915         trace_rcu_utilization(TPS("End RCU core"));
2916 }
2917
2918 /*
2919  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
2920  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
2921  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
2922  * are running on the current CPU with softirqs disabled, the
2923  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
2924  */
2925 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2926 {
2927         if (unlikely(!READ_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
2928                 return;
2929         if (likely(!rsp->boost)) {
2930                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
2931                 return;
2932         }
2933         invoke_rcu_callbacks_kthread();
2934 }
2935
2936 static void invoke_rcu_core(void)
2937 {
2938         if (cpu_online(smp_processor_id()))
2939                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2940 }
2941
2942 /*
2943  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2944  */
2945 static void __call_rcu_core(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp,
2946                             struct rcu_head *head, unsigned long flags)
2947 {
2948         bool needwake;
2949
2950         /*
2951          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2952          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2953          */
2954         if (!rcu_is_watching())
2955                 invoke_rcu_core();
2956
2957         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2958         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2959                 return;
2960
2961         /*
2962          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2963          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
2964          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2965          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2966          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2967          */
2968         if (unlikely(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >
2969                      rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2970
2971                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2972                 note_gp_changes(rsp, rdp);
2973
2974                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2975                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2976                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
2977
2978                         raw_spin_lock_rcu_node(rnp_root);
2979                         needwake = rcu_start_gp(rsp);
2980                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp_root);
2981                         if (needwake)
2982                                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2983                 } else {
2984                         /* Give the grace period a kick. */
2985                         rdp->blimit = LONG_MAX;
2986                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
2987                             rcu_segcblist_first_pend_cb(&rdp->cblist) != head)
2988                                 force_quiescent_state(rsp);
2989                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2990                         rdp->qlen_last_fqs_check = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2991                 }
2992         }
2993 }
2994
2995 /*
2996  * RCU callback function to leak a callback.
2997  */
2998 static void rcu_leak_callback(struct rcu_head *rhp)
2999 {
3000 }
3001
3002 /*
3003  * Helper function for call_rcu() and friends.  The cpu argument will
3004  * normally be -1, indicating "currently running CPU".  It may specify
3005  * a CPU only if that CPU is a no-CBs CPU.  Currently, only _rcu_barrier()
3006  * is expected to specify a CPU.
3007  */
3008 static void
3009 __call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func,
3010            struct rcu_state *rsp, int cpu, bool lazy)
3011 {
3012         unsigned long flags;
3013         struct rcu_data *rdp;
3014
3015         /* Misaligned rcu_head! */
3016         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & (sizeof(void *) - 1));
3017
3018         if (debug_rcu_head_queue(head)) {
3019                 /*
3020                  * Probable double call_rcu(), so leak the callback.
3021                  * Use rcu:rcu_callback trace event to find the previous
3022                  * time callback was passed to __call_rcu().
3023                  */
3024                 WARN_ONCE(1, "__call_rcu(): Double-freed CB %p->%pF()!!!\n",
3025                           head, head->func);
3026                 WRITE_ONCE(head->func, rcu_leak_callback);
3027                 return;
3028         }
3029         head->func = func;
3030         head->next = NULL;
3031         local_irq_save(flags);
3032         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
3033
3034         /* Add the callback to our list. */
3035         if (unlikely(!rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist)) || cpu != -1) {
3036                 int offline;
3037
3038                 if (cpu != -1)
3039                         rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3040                 if (likely(rdp->mynode)) {
3041                         /* Post-boot, so this should be for a no-CBs CPU. */
3042                         offline = !__call_rcu_nocb(rdp, head, lazy, flags);
3043                         WARN_ON_ONCE(offline);
3044                         /* Offline CPU, _call_rcu() illegal, leak callback.  */
3045                         local_irq_restore(flags);
3046                         return;
3047                 }
3048                 /*
3049                  * Very early boot, before rcu_init().  Initialize if needed
3050                  * and then drop through to queue the callback.
3051                  */
3052                 BUG_ON(cpu != -1);
3053                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_watching());
3054                 if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
3055                         rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);
3056         }
3057         rcu_segcblist_enqueue(&rdp->cblist, head, lazy);
3058         if (!lazy)
3059                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
3060
3061         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
3062                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
3063                                          rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
3064                                          rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
3065         else
3066                 trace_rcu_callback(rsp->name, head,
3067                                    rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
3068                                    rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
3069
3070         /* Go handle any RCU core processing required. */
3071         __call_rcu_core(rsp, rdp, head, flags);
3072         local_irq_restore(flags);
3073 }
3074
3075 /**
3076  * call_rcu_sched() - Queue an RCU for invocation after sched grace period.
3077  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
3078  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
3079  *
3080  * The callback function will be invoked some time after a full grace
3081  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
3082  * read-side critical sections have completed. call_rcu_sched() assumes
3083  * that the read-side critical sections end on enabling of preemption
3084  * or on voluntary preemption.
3085  * RCU read-side critical sections are delimited by:
3086  *
3087  * - rcu_read_lock_sched() and rcu_read_unlock_sched(), OR
3088  * - anything that disables preemption.
3089  *
3090  *  These may be nested.
3091  *
3092  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
3093  * memory ordering guarantees.
3094  */
3095 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
3096 {
3097         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 0);
3098 }
3099 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
3100
3101 /**
3102  * call_rcu_bh() - Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
3103  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
3104  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
3105  *
3106  * The callback function will be invoked some time after a full grace
3107  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
3108  * read-side critical sections have completed. call_rcu_bh() assumes
3109  * that the read-side critical sections end on completion of a softirq
3110  * handler. This means that read-side critical sections in process
3111  * context must not be interrupted by softirqs. This interface is to be
3112  * used when most of the read-side critical sections are in softirq context.
3113  * RCU read-side critical sections are delimited by:
3114  *
3115  * - rcu_read_lock() and  rcu_read_unlock(), if in interrupt context, OR
3116  * - rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(), if in process context.
3117  *
3118  * These may be nested.
3119  *
3120  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
3121  * memory ordering guarantees.
3122  */
3123 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
3124 {
3125         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, -1, 0);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
3128
3129 /*
3130  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
3131  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
3132  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
3133  * callbacks in the list of pending callbacks. Until then, this
3134  * function may only be called from __kfree_rcu().
3135  */
3136 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
3137                     rcu_callback_t func)
3138 {
3139         __call_rcu(head, func, rcu_state_p, -1, 1);
3140 }
3141 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
3142
3143 /*
3144  * Because a context switch is a grace period for RCU-sched and RCU-bh,
3145  * any blocking grace-period wait automatically implies a grace period
3146  * if there is only one CPU online at any point time during execution
3147  * of either synchronize_sched() or synchronize_rcu_bh().  It is OK to
3148  * occasionally incorrectly indicate that there are multiple CPUs online
3149  * when there was in fact only one the whole time, as this just adds
3150  * some overhead: RCU still operates correctly.
3151  */
3152 static inline int rcu_blocking_is_gp(void)
3153 {
3154         int ret;
3155
3156         might_sleep();  /* Check for RCU read-side critical section. */
3157         preempt_disable();
3158         ret = num_online_cpus() <= 1;
3159         preempt_enable();
3160         return ret;
3161 }
3162
3163 /**
3164  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
3165  *
3166  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
3167  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
3168  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
3169  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
3170  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
3171  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
3172  * rcu_read_lock_sched().
3173  *
3174  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
3175  * non-threaded hardware-interrupt handlers, in progress on entry will
3176  * have completed before this primitive returns.  However, this does not
3177  * guarantee that softirq handlers will have completed, since in some
3178  * kernels, these handlers can run in process context, and can block.
3179  *
3180  * Note that this guarantee implies further memory-ordering guarantees.
3181  * On systems with more than one CPU, when synchronize_sched() returns,
3182  * each CPU is guaranteed to have executed a full memory barrier since the
3183  * end of its last RCU-sched read-side critical section whose beginning
3184  * preceded the call to synchronize_sched().  In addition, each CPU having
3185  * an RCU read-side critical section that extends beyond the return from
3186  * synchronize_sched() is guaranteed to have executed a full memory barrier
3187  * after the beginning of synchronize_sched() and before the beginning of
3188  * that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees include
3189  * CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as well as CPUs
3190  * that are executing in the kernel.
3191  *
3192  * Furthermore, if CPU A invoked synchronize_sched(), which returned
3193  * to its caller on CPU B, then both CPU A and CPU B are guaranteed
3194  * to have executed a full memory barrier during the execution of
3195  * synchronize_sched() -- even if CPU A and CPU B are the same CPU (but
3196  * again only if the system has more than one CPU).
3197  */
3198 void synchronize_sched(void)
3199 {
3200         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
3201                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
3202                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
3203                          "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
3204         if (rcu_blocking_is_gp())
3205                 return;
3206         if (rcu_gp_is_expedited())
3207                 synchronize_sched_expedited();
3208         else
3209                 wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
3210 }
3211 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
3212
3213 /**
3214  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
3215  *
3216  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
3217  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
3218  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
3219  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
3220  * and may be nested.
3221  *
3222  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
3223  * on memory ordering guarantees.
3224  */
3225 void synchronize_rcu_bh(void)
3226 {
3227         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
3228                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
3229                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
3230                          "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
3231         if (rcu_blocking_is_gp())
3232                 return;
3233         if (rcu_gp_is_expedited())
3234                 synchronize_rcu_bh_expedited();
3235         else
3236                 wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
3237 }
3238 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
3239
3240 /**
3241  * get_state_synchronize_rcu - Snapshot current RCU state
3242  *
3243  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_rcu()
3244  * to determine whether or not a full grace period has elapsed in the
3245  * meantime.
3246  */
3247 unsigned long get_state_synchronize_rcu(void)
3248 {
3249         /*
3250          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3251          * before the load from ->gpnum.
3252          */
3253         smp_mb();  /* ^^^ */
3254
3255         /*
3256          * Make sure this load happens before the purportedly
3257          * time-consuming work between get_state_synchronize_rcu()
3258          * and cond_synchronize_rcu().
3259          */
3260         return smp_load_acquire(&rcu_state_p->gpnum);
3261 }
3262 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_rcu);
3263
3264 /**
3265  * cond_synchronize_rcu - Conditionally wait for an RCU grace period
3266  *
3267  * @oldstate: return value from earlier call to get_state_synchronize_rcu()
3268  *
3269  * If a full RCU grace period has elapsed since the earlier call to
3270  * get_state_synchronize_rcu(), just return.  Otherwise, invoke
3271  * synchronize_rcu() to wait for a full grace period.
3272  *
3273  * Yes, this function does not take counter wrap into account.  But
3274  * counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3275  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3276  * so waiting for one additional grace period should be just fine.
3277  */
3278 void cond_synchronize_rcu(unsigned long oldstate)
3279 {
3280         unsigned long newstate;
3281
3282         /*
3283          * Ensure that this load happens before any RCU-destructive
3284          * actions the caller might carry out after we return.
3285          */
3286         newstate = smp_load_acquire(&rcu_state_p->completed);
3287         if (ULONG_CMP_GE(oldstate, newstate))
3288                 synchronize_rcu();
3289 }
3290 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_rcu);
3291
3292 /**
3293  * get_state_synchronize_sched - Snapshot current RCU-sched state
3294  *
3295  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_sched()
3296  * to determine whether or not a full grace period has elapsed in the
3297  * meantime.
3298  */
3299 unsigned long get_state_synchronize_sched(void)
3300 {
3301         /*
3302          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3303          * before the load from ->gpnum.
3304          */
3305         smp_mb();  /* ^^^ */
3306
3307         /*
3308          * Make sure this load happens before the purportedly
3309          * time-consuming work between get_state_synchronize_sched()
3310          * and cond_synchronize_sched().
3311          */
3312         return smp_load_acquire(&rcu_sched_state.gpnum);
3313 }
3314 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_sched);
3315
3316 /**
3317  * cond_synchronize_sched - Conditionally wait for an RCU-sched grace period
3318  *
3319  * @oldstate: return value from earlier call to get_state_synchronize_sched()
3320  *
3321  * If a full RCU-sched grace period has elapsed since the earlier call to
3322  * get_state_synchronize_sched(), just return.  Otherwise, invoke
3323  * synchronize_sched() to wait for a full grace period.
3324  *
3325  * Yes, this function does not take counter wrap into account.  But
3326  * counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3327  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3328  * so waiting for one additional grace period should be just fine.
3329  */
3330 void cond_synchronize_sched(unsigned long oldstate)
3331 {
3332         unsigned long newstate;
3333
3334         /*
3335          * Ensure that this load happens before any RCU-destructive
3336          * actions the caller might carry out after we return.
3337          */
3338         newstate = smp_load_acquire(&rcu_sched_state.completed);
3339         if (ULONG_CMP_GE(oldstate, newstate))
3340                 synchronize_sched();
3341 }
3342 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_sched);
3343
3344 /*
3345  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
3346  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
3347  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
3348  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
3349  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
3350  */
3351 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
3352 {
3353         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
3354
3355         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
3356         check_cpu_stall(rsp, rdp);
3357
3358         /* Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU? */
3359         if (rcu_nohz_full_cpu(rsp))
3360                 return 0;
3361
3362         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
3363         if (rdp->core_needs_qs && !rdp->cpu_no_qs.b.norm)
3364                 return 1;
3365
3366         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
3367         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
3368                 return 1;
3369
3370         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
3371         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
3372                 return 1;
3373
3374         /* Has another RCU grace period completed?  */
3375         if (READ_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) /* outside lock */
3376                 return 1;
3377
3378         /* Has a new RCU grace period started? */
3379         if (READ_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum ||
3380             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) /* outside lock */
3381                 return 1;
3382
3383         /* Does this CPU need a deferred NOCB wakeup? */
3384         if (rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
3385                 return 1;
3386
3387         /* nothing to do */
3388         return 0;
3389 }
3390
3391 /*
3392  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
3393  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
3394  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
3395  */
3396 static int rcu_pending(void)
3397 {
3398         struct rcu_state *rsp;
3399
3400         for_each_rcu_flavor(rsp)
3401                 if (__rcu_pending(rsp, this_cpu_ptr(rsp->rda)))
3402                         return 1;
3403         return 0;
3404 }
3405
3406 /*
3407  * Return true if the specified CPU has any callback.  If all_lazy is
3408  * non-NULL, store an indication of whether all callbacks are lazy.
3409  * (If there are no callbacks, all of them are deemed to be lazy.)
3410  */
3411 static bool __maybe_unused rcu_cpu_has_callbacks(bool *all_lazy)
3412 {
3413         bool al = true;
3414         bool hc = false;
3415         struct rcu_data *rdp;
3416         struct rcu_state *rsp;
3417
3418         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3419                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
3420                 if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
3421                         continue;
3422                 hc = true;
3423                 if (rcu_segcblist_n_nonlazy_cbs(&rdp->cblist) || !all_lazy) {
3424                         al = false;
3425                         break;
3426                 }
3427         }
3428         if (all_lazy)
3429                 *all_lazy = al;
3430         return hc;
3431 }
3432
3433 /*
3434  * Helper function for _rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
3435  * the compiler is expected to optimize this away.
3436  */
3437 static void _rcu_barrier_trace(struct rcu_state *rsp, const char *s,
3438                                int cpu, unsigned long done)
3439 {
3440         trace_rcu_barrier(rsp->name, s, cpu,
3441                           atomic_read(&rsp->barrier_cpu_count), done);
3442 }
3443
3444 /*
3445  * RCU callback function for _rcu_barrier().  If we are last, wake
3446  * up the task executing _rcu_barrier().
3447  */
3448 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
3449 {
3450         struct rcu_data *rdp = container_of(rhp, struct rcu_data, barrier_head);
3451         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
3452
3453         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count)) {
3454                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("LastCB"), -1,
3455                                    rsp->barrier_sequence);
3456                 complete(&rsp->barrier_completion);
3457         } else {
3458                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("CB"), -1, rsp->barrier_sequence);
3459         }
3460 }
3461
3462 /*
3463  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
3464  */
3465 static void rcu_barrier_func(void *type)
3466 {
3467         struct rcu_state *rsp = type;
3468         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
3469
3470         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("IRQ"), -1, rsp->barrier_sequence);
3471         rdp->barrier_head.func = rcu_barrier_callback;
3472         debug_rcu_head_queue(&rdp->barrier_head);
3473         if (rcu_segcblist_entrain(&rdp->cblist, &rdp->barrier_head, 0)) {
3474                 atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
3475         } else {
3476                 debug_rcu_head_unqueue(&rdp->barrier_head);
3477                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("IRQNQ"), -1,
3478                                    rsp->barrier_sequence);
3479         }
3480 }
3481
3482 /*
3483  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
3484  * RCU callbacks of the specified type to complete.
3485  */
3486 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp)
3487 {
3488         int cpu;
3489         struct rcu_data *rdp;
3490         unsigned long s = rcu_seq_snap(&rsp->barrier_sequence);
3491
3492         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("Begin"), -1, s);
3493
3494         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
3495         mutex_lock(&rsp->barrier_mutex);
3496
3497         /* Did someone else do our work for us? */
3498         if (rcu_seq_done(&rsp->barrier_sequence, s)) {
3499                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("EarlyExit"), -1,
3500                                    rsp->barrier_sequence);
3501                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
3502                 mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
3503                 return;
3504         }
3505
3506         /* Mark the start of the barrier operation. */
3507         rcu_seq_start(&rsp->barrier_sequence);
3508         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("Inc1"), -1, rsp->barrier_sequence);