LCOV - code coverage report
Current view: top level - kernel/rcu - tree_exp.h (source / functions) Hit Total Coverage
Test: Real Lines: 161 242 66.5 %
Date: 2020-10-17 15:46:16 Functions: 0 15 0.0 %
Legend: Neither, QEMU, Real, Both Branches: 0 0 -

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
       2                 :            : /*
       3                 :            :  * RCU expedited grace periods
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * Copyright IBM Corporation, 2016
       6                 :            :  *
       7                 :            :  * Authors: Paul E. McKenney <paulmck@linux.ibm.com>
       8                 :            :  */
       9                 :            : 
      10                 :            : #include <linux/lockdep.h>
      11                 :            : 
      12                 :            : static void rcu_exp_handler(void *unused);
      13                 :            : static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp);
      14                 :            : 
      15                 :            : /*
      16                 :            :  * Record the start of an expedited grace period.
      17                 :            :  */
      18                 :            : static void rcu_exp_gp_seq_start(void)
      19                 :            : {
      20                 :          3 :         rcu_seq_start(&rcu_state.expedited_sequence);
      21                 :            : }
      22                 :            : 
      23                 :            : /*
      24                 :            :  * Return then value that expedited-grace-period counter will have
      25                 :            :  * at the end of the current grace period.
      26                 :            :  */
      27                 :            : static __maybe_unused unsigned long rcu_exp_gp_seq_endval(void)
      28                 :            : {
      29                 :            :         return rcu_seq_endval(&rcu_state.expedited_sequence);
      30                 :            : }
      31                 :            : 
      32                 :            : /*
      33                 :            :  * Record the end of an expedited grace period.
      34                 :            :  */
      35                 :            : static void rcu_exp_gp_seq_end(void)
      36                 :            : {
      37                 :          3 :         rcu_seq_end(&rcu_state.expedited_sequence);
      38                 :          3 :         smp_mb(); /* Ensure that consecutive grace periods serialize. */
      39                 :            : }
      40                 :            : 
      41                 :            : /*
      42                 :            :  * Take a snapshot of the expedited-grace-period counter.
      43                 :            :  */
      44                 :            : static unsigned long rcu_exp_gp_seq_snap(void)
      45                 :            : {
      46                 :            :         unsigned long s;
      47                 :            : 
      48                 :          3 :         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
      49                 :            :         s = rcu_seq_snap(&rcu_state.expedited_sequence);
      50                 :            :         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("snap"));
      51                 :            :         return s;
      52                 :            : }
      53                 :            : 
      54                 :            : /*
      55                 :            :  * Given a counter snapshot from rcu_exp_gp_seq_snap(), return true
      56                 :            :  * if a full expedited grace period has elapsed since that snapshot
      57                 :            :  * was taken.
      58                 :            :  */
      59                 :            : static bool rcu_exp_gp_seq_done(unsigned long s)
      60                 :            : {
      61                 :            :         return rcu_seq_done(&rcu_state.expedited_sequence, s);
      62                 :            : }
      63                 :            : 
      64                 :            : /*
      65                 :            :  * Reset the ->expmaskinit values in the rcu_node tree to reflect any
      66                 :            :  * recent CPU-online activity.  Note that these masks are not cleared
      67                 :            :  * when CPUs go offline, so they reflect the union of all CPUs that have
      68                 :            :  * ever been online.  This means that this function normally takes its
      69                 :            :  * no-work-to-do fastpath.
      70                 :            :  */
      71                 :          3 : static void sync_exp_reset_tree_hotplug(void)
      72                 :            : {
      73                 :            :         bool done;
      74                 :            :         unsigned long flags;
      75                 :            :         unsigned long mask;
      76                 :            :         unsigned long oldmask;
      77                 :          3 :         int ncpus = smp_load_acquire(&rcu_state.ncpus); /* Order vs. locking. */
      78                 :            :         struct rcu_node *rnp;
      79                 :            :         struct rcu_node *rnp_up;
      80                 :            : 
      81                 :            :         /* If no new CPUs onlined since last time, nothing to do. */
      82                 :          3 :         if (likely(ncpus == rcu_state.ncpus_snap))
      83                 :          3 :                 return;
      84                 :          3 :         rcu_state.ncpus_snap = ncpus;
      85                 :            : 
      86                 :            :         /*
      87                 :            :          * Each pass through the following loop propagates newly onlined
      88                 :            :          * CPUs for the current rcu_node structure up the rcu_node tree.
      89                 :            :          */
      90                 :          3 :         rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
      91                 :          3 :                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
      92                 :          3 :                 if (rnp->expmaskinit == rnp->expmaskinitnext) {
      93                 :          0 :                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
      94                 :          0 :                         continue;  /* No new CPUs, nothing to do. */
      95                 :            :                 }
      96                 :            : 
      97                 :            :                 /* Update this node's mask, track old value for propagation. */
      98                 :            :                 oldmask = rnp->expmaskinit;
      99                 :          3 :                 rnp->expmaskinit = rnp->expmaskinitnext;
     100                 :          3 :                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     101                 :            : 
     102                 :            :                 /* If was already nonzero, nothing to propagate. */
     103                 :          3 :                 if (oldmask)
     104                 :          0 :                         continue;
     105                 :            : 
     106                 :            :                 /* Propagate the new CPU up the tree. */
     107                 :          3 :                 mask = rnp->grpmask;
     108                 :          3 :                 rnp_up = rnp->parent;
     109                 :            :                 done = false;
     110                 :          3 :                 while (rnp_up) {
     111                 :          0 :                         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp_up, flags);
     112                 :          0 :                         if (rnp_up->expmaskinit)
     113                 :            :                                 done = true;
     114                 :          0 :                         rnp_up->expmaskinit |= mask;
     115                 :          0 :                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_up, flags);
     116                 :          0 :                         if (done)
     117                 :            :                                 break;
     118                 :          0 :                         mask = rnp_up->grpmask;
     119                 :          0 :                         rnp_up = rnp_up->parent;
     120                 :            :                 }
     121                 :            :         }
     122                 :            : }
     123                 :            : 
     124                 :            : /*
     125                 :            :  * Reset the ->expmask values in the rcu_node tree in preparation for
     126                 :            :  * a new expedited grace period.
     127                 :            :  */
     128                 :          3 : static void __maybe_unused sync_exp_reset_tree(void)
     129                 :            : {
     130                 :            :         unsigned long flags;
     131                 :            :         struct rcu_node *rnp;
     132                 :            : 
     133                 :          3 :         sync_exp_reset_tree_hotplug();
     134                 :          3 :         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
     135                 :          3 :                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
     136                 :          3 :                 WARN_ON_ONCE(rnp->expmask);
     137                 :          3 :                 WRITE_ONCE(rnp->expmask, rnp->expmaskinit);
     138                 :          3 :                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     139                 :            :         }
     140                 :          3 : }
     141                 :            : 
     142                 :            : /*
     143                 :            :  * Return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
     144                 :            :  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
     145                 :            :  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
     146                 :            :  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
     147                 :            :  * RCU -- other RCU implementation use other means.
     148                 :            :  *
     149                 :            :  * Caller must hold the specificed rcu_node structure's ->lock
     150                 :            :  */
     151                 :            : static bool sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
     152                 :            : {
     153                 :            :         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
     154                 :            : 
     155                 :          3 :         return rnp->exp_tasks == NULL &&
     156                 :            :                READ_ONCE(rnp->expmask) == 0;
     157                 :            : }
     158                 :            : 
     159                 :            : /*
     160                 :            :  * Like sync_rcu_preempt_exp_done(), but this function assumes the caller
     161                 :            :  * doesn't hold the rcu_node's ->lock, and will acquire and release the lock
     162                 :            :  * itself
     163                 :            :  */
     164                 :          3 : static bool sync_rcu_preempt_exp_done_unlocked(struct rcu_node *rnp)
     165                 :            : {
     166                 :            :         unsigned long flags;
     167                 :            :         bool ret;
     168                 :            : 
     169                 :          3 :         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
     170                 :            :         ret = sync_rcu_preempt_exp_done(rnp);
     171                 :          3 :         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     172                 :            : 
     173                 :          3 :         return ret;
     174                 :            : }
     175                 :            : 
     176                 :            : 
     177                 :            : /*
     178                 :            :  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
     179                 :            :  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
     180                 :            :  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
     181                 :            :  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
     182                 :            :  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
     183                 :            :  * iteratively!)
     184                 :            :  *
     185                 :            :  * Caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock.
     186                 :            :  */
     187                 :          3 : static void __rcu_report_exp_rnp(struct rcu_node *rnp,
     188                 :            :                                  bool wake, unsigned long flags)
     189                 :            :         __releases(rnp->lock)
     190                 :            : {
     191                 :            :         unsigned long mask;
     192                 :            : 
     193                 :            :         for (;;) {
     194                 :          3 :                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
     195                 :          3 :                         if (!rnp->expmask)
     196                 :            :                                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);
     197                 :            :                         else
     198                 :          3 :                                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     199                 :            :                         break;
     200                 :            :                 }
     201                 :          3 :                 if (rnp->parent == NULL) {
     202                 :          3 :                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     203                 :          3 :                         if (wake) {
     204                 :          3 :                                 smp_mb(); /* EGP done before wake_up(). */
     205                 :          3 :                                 swake_up_one(&rcu_state.expedited_wq);
     206                 :            :                         }
     207                 :            :                         break;
     208                 :            :                 }
     209                 :          0 :                 mask = rnp->grpmask;
     210                 :            :                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled */
     211                 :          0 :                 rnp = rnp->parent;
     212                 :          0 :                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled */
     213                 :          0 :                 WARN_ON_ONCE(!(rnp->expmask & mask));
     214                 :          0 :                 WRITE_ONCE(rnp->expmask, rnp->expmask & ~mask);
     215                 :            :         }
     216                 :          3 : }
     217                 :            : 
     218                 :            : /*
     219                 :            :  * Report expedited quiescent state for specified node.  This is a
     220                 :            :  * lock-acquisition wrapper function for __rcu_report_exp_rnp().
     221                 :            :  */
     222                 :            : static void __maybe_unused rcu_report_exp_rnp(struct rcu_node *rnp, bool wake)
     223                 :            : {
     224                 :            :         unsigned long flags;
     225                 :            : 
     226                 :            :         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
     227                 :            :         __rcu_report_exp_rnp(rnp, wake, flags);
     228                 :            : }
     229                 :            : 
     230                 :            : /*
     231                 :            :  * Report expedited quiescent state for multiple CPUs, all covered by the
     232                 :            :  * specified leaf rcu_node structure.
     233                 :            :  */
     234                 :          3 : static void rcu_report_exp_cpu_mult(struct rcu_node *rnp,
     235                 :            :                                     unsigned long mask, bool wake)
     236                 :            : {
     237                 :            :         unsigned long flags;
     238                 :            : 
     239                 :          3 :         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
     240                 :          3 :         if (!(rnp->expmask & mask)) {
     241                 :          0 :                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     242                 :          3 :                 return;
     243                 :            :         }
     244                 :          3 :         WRITE_ONCE(rnp->expmask, rnp->expmask & ~mask);
     245                 :          3 :         __rcu_report_exp_rnp(rnp, wake, flags); /* Releases rnp->lock. */
     246                 :            : }
     247                 :            : 
     248                 :            : /*
     249                 :            :  * Report expedited quiescent state for specified rcu_data (CPU).
     250                 :            :  */
     251                 :            : static void rcu_report_exp_rdp(struct rcu_data *rdp)
     252                 :            : {
     253                 :            :         WRITE_ONCE(rdp->exp_deferred_qs, false);
     254                 :          3 :         rcu_report_exp_cpu_mult(rdp->mynode, rdp->grpmask, true);
     255                 :            : }
     256                 :            : 
     257                 :            : /* Common code for work-done checking. */
     258                 :            : static bool sync_exp_work_done(unsigned long s)
     259                 :            : {
     260                 :          3 :         if (rcu_exp_gp_seq_done(s)) {
     261                 :            :                 trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("done"));
     262                 :          3 :                 smp_mb(); /* Ensure test happens before caller kfree(). */
     263                 :            :                 return true;
     264                 :            :         }
     265                 :            :         return false;
     266                 :            : }
     267                 :            : 
     268                 :            : /*
     269                 :            :  * Funnel-lock acquisition for expedited grace periods.  Returns true
     270                 :            :  * if some other task completed an expedited grace period that this task
     271                 :            :  * can piggy-back on, and with no mutex held.  Otherwise, returns false
     272                 :            :  * with the mutex held, indicating that the caller must actually do the
     273                 :            :  * expedited grace period.
     274                 :            :  */
     275                 :          3 : static bool exp_funnel_lock(unsigned long s)
     276                 :            : {
     277                 :          3 :         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, raw_smp_processor_id());
     278                 :          3 :         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
     279                 :            :         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root();
     280                 :            : 
     281                 :            :         /* Low-contention fastpath. */
     282                 :          3 :         if (ULONG_CMP_LT(READ_ONCE(rnp->exp_seq_rq), s) &&
     283                 :          0 :             (rnp == rnp_root ||
     284                 :          3 :              ULONG_CMP_LT(READ_ONCE(rnp_root->exp_seq_rq), s)) &&
     285                 :          3 :             mutex_trylock(&rcu_state.exp_mutex))
     286                 :            :                 goto fastpath;
     287                 :            : 
     288                 :            :         /*
     289                 :            :          * Each pass through the following loop works its way up
     290                 :            :          * the rcu_node tree, returning if others have done the work or
     291                 :            :          * otherwise falls through to acquire ->exp_mutex.  The mapping
     292                 :            :          * from CPU to rcu_node structure can be inexact, as it is just
     293                 :            :          * promoting locality and is not strictly needed for correctness.
     294                 :            :          */
     295                 :          2 :         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
     296                 :          2 :                 if (sync_exp_work_done(s))
     297                 :            :                         return true;
     298                 :            : 
     299                 :            :                 /* Work not done, either wait here or go up. */
     300                 :            :                 spin_lock(&rnp->exp_lock);
     301                 :          2 :                 if (ULONG_CMP_GE(rnp->exp_seq_rq, s)) {
     302                 :            : 
     303                 :            :                         /* Someone else doing GP, so wait for them. */
     304                 :            :                         spin_unlock(&rnp->exp_lock);
     305                 :            :                         trace_rcu_exp_funnel_lock(rcu_state.name, rnp->level,
     306                 :            :                                                   rnp->grplo, rnp->grphi,
     307                 :            :                                                   TPS("wait"));
     308                 :          0 :                         wait_event(rnp->exp_wq[rcu_seq_ctr(s) & 0x3],
     309                 :            :                                    sync_exp_work_done(s));
     310                 :            :                         return true;
     311                 :            :                 }
     312                 :          2 :                 rnp->exp_seq_rq = s; /* Followers can wait on us. */
     313                 :            :                 spin_unlock(&rnp->exp_lock);
     314                 :            :                 trace_rcu_exp_funnel_lock(rcu_state.name, rnp->level,
     315                 :            :                                           rnp->grplo, rnp->grphi, TPS("nxtlvl"));
     316                 :            :         }
     317                 :          2 :         mutex_lock(&rcu_state.exp_mutex);
     318                 :            : fastpath:
     319                 :          3 :         if (sync_exp_work_done(s)) {
     320                 :          0 :                 mutex_unlock(&rcu_state.exp_mutex);
     321                 :          0 :                 return true;
     322                 :            :         }
     323                 :            :         rcu_exp_gp_seq_start();
     324                 :            :         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("start"));
     325                 :          3 :         return false;
     326                 :            : }
     327                 :            : 
     328                 :            : /*
     329                 :            :  * Select the CPUs within the specified rcu_node that the upcoming
     330                 :            :  * expedited grace period needs to wait for.
     331                 :            :  */
     332                 :          3 : static void sync_rcu_exp_select_node_cpus(struct work_struct *wp)
     333                 :            : {
     334                 :            :         int cpu;
     335                 :            :         unsigned long flags;
     336                 :            :         unsigned long mask_ofl_test;
     337                 :            :         unsigned long mask_ofl_ipi;
     338                 :            :         int ret;
     339                 :            :         struct rcu_exp_work *rewp =
     340                 :            :                 container_of(wp, struct rcu_exp_work, rew_work);
     341                 :          3 :         struct rcu_node *rnp = container_of(rewp, struct rcu_node, rew);
     342                 :            : 
     343                 :          3 :         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
     344                 :            : 
     345                 :            :         /* Each pass checks a CPU for identity, offline, and idle. */
     346                 :            :         mask_ofl_test = 0;
     347                 :          3 :         for_each_leaf_node_cpu_mask(rnp, cpu, rnp->expmask) {
     348                 :          3 :                 unsigned long mask = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
     349                 :          3 :                 struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
     350                 :            :                 int snap;
     351                 :            : 
     352                 :          3 :                 if (raw_smp_processor_id() == cpu ||
     353                 :          3 :                     !(rnp->qsmaskinitnext & mask)) {
     354                 :          3 :                         mask_ofl_test |= mask;
     355                 :            :                 } else {
     356                 :          3 :                         snap = rcu_dynticks_snap(rdp);
     357                 :          3 :                         if (rcu_dynticks_in_eqs(snap))
     358                 :          3 :                                 mask_ofl_test |= mask;
     359                 :            :                         else
     360                 :          3 :                                 rdp->exp_dynticks_snap = snap;
     361                 :            :                 }
     362                 :            :         }
     363                 :          3 :         mask_ofl_ipi = rnp->expmask & ~mask_ofl_test;
     364                 :            : 
     365                 :            :         /*
     366                 :            :          * Need to wait for any blocked tasks as well.  Note that
     367                 :            :          * additional blocking tasks will also block the expedited GP
     368                 :            :          * until such time as the ->expmask bits are cleared.
     369                 :            :          */
     370                 :            :         if (rcu_preempt_has_tasks(rnp))
     371                 :            :                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
     372                 :          3 :         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     373                 :            : 
     374                 :            :         /* IPI the remaining CPUs for expedited quiescent state. */
     375                 :          3 :         for_each_leaf_node_cpu_mask(rnp, cpu, mask_ofl_ipi) {
     376                 :          3 :                 unsigned long mask = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
     377                 :          3 :                 struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
     378                 :            : 
     379                 :            : retry_ipi:
     380                 :          3 :                 if (rcu_dynticks_in_eqs_since(rdp, rdp->exp_dynticks_snap)) {
     381                 :          3 :                         mask_ofl_test |= mask;
     382                 :          3 :                         continue;
     383                 :            :                 }
     384                 :          3 :                 if (get_cpu() == cpu) {
     385                 :          0 :                         put_cpu();
     386                 :          0 :                         continue;
     387                 :            :                 }
     388                 :          3 :                 ret = smp_call_function_single(cpu, rcu_exp_handler, NULL, 0);
     389                 :          3 :                 put_cpu();
     390                 :          3 :                 if (!ret) {
     391                 :          3 :                         mask_ofl_ipi &= ~mask;
     392                 :          3 :                         continue;
     393                 :            :                 }
     394                 :            :                 /* Failed, raced with CPU hotplug operation. */
     395                 :          0 :                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
     396                 :          0 :                 if ((rnp->qsmaskinitnext & mask) &&
     397                 :          0 :                     (rnp->expmask & mask)) {
     398                 :            :                         /* Online, so delay for a bit and try again. */
     399                 :          0 :                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     400                 :            :                         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, rcu_exp_gp_seq_endval(), TPS("selectofl"));
     401                 :          0 :                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
     402                 :          0 :                         goto retry_ipi;
     403                 :            :                 }
     404                 :            :                 /* CPU really is offline, so we can ignore it. */
     405                 :          0 :                 if (!(rnp->expmask & mask))
     406                 :          0 :                         mask_ofl_ipi &= ~mask;
     407                 :          0 :                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     408                 :            :         }
     409                 :            :         /* Report quiescent states for those that went offline. */
     410                 :          3 :         mask_ofl_test |= mask_ofl_ipi;
     411                 :          3 :         if (mask_ofl_test)
     412                 :          3 :                 rcu_report_exp_cpu_mult(rnp, mask_ofl_test, false);
     413                 :          3 : }
     414                 :            : 
     415                 :            : /*
     416                 :            :  * Select the nodes that the upcoming expedited grace period needs
     417                 :            :  * to wait for.
     418                 :            :  */
     419                 :          3 : static void sync_rcu_exp_select_cpus(void)
     420                 :            : {
     421                 :            :         int cpu;
     422                 :            :         struct rcu_node *rnp;
     423                 :            : 
     424                 :            :         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, rcu_exp_gp_seq_endval(), TPS("reset"));
     425                 :          3 :         sync_exp_reset_tree();
     426                 :            :         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, rcu_exp_gp_seq_endval(), TPS("select"));
     427                 :            : 
     428                 :            :         /* Schedule work for each leaf rcu_node structure. */
     429                 :          3 :         rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
     430                 :          3 :                 rnp->exp_need_flush = false;
     431                 :          3 :                 if (!READ_ONCE(rnp->expmask))
     432                 :          0 :                         continue; /* Avoid early boot non-existent wq. */
     433                 :          3 :                 if (!READ_ONCE(rcu_par_gp_wq) ||
     434                 :          3 :                     rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_RUNNING ||
     435                 :          3 :                     rcu_is_last_leaf_node(rnp)) {
     436                 :            :                         /* No workqueues yet or last leaf, do direct call. */
     437                 :          3 :                         sync_rcu_exp_select_node_cpus(&rnp->rew.rew_work);
     438                 :          3 :                         continue;
     439                 :            :                 }
     440                 :          0 :                 INIT_WORK(&rnp->rew.rew_work, sync_rcu_exp_select_node_cpus);
     441                 :          0 :                 cpu = find_next_bit(&rnp->ffmask, BITS_PER_LONG, -1);
     442                 :            :                 /* If all offline, queue the work on an unbound CPU. */
     443                 :          0 :                 if (unlikely(cpu > rnp->grphi - rnp->grplo))
     444                 :            :                         cpu = WORK_CPU_UNBOUND;
     445                 :            :                 else
     446                 :          0 :                         cpu += rnp->grplo;
     447                 :          0 :                 queue_work_on(cpu, rcu_par_gp_wq, &rnp->rew.rew_work);
     448                 :          0 :                 rnp->exp_need_flush = true;
     449                 :            :         }
     450                 :            : 
     451                 :            :         /* Wait for workqueue jobs (if any) to complete. */
     452                 :          3 :         rcu_for_each_leaf_node(rnp)
     453                 :          3 :                 if (rnp->exp_need_flush)
     454                 :          0 :                         flush_work(&rnp->rew.rew_work);
     455                 :          3 : }
     456                 :            : 
     457                 :          3 : static void synchronize_sched_expedited_wait(void)
     458                 :            : {
     459                 :            :         int cpu;
     460                 :            :         unsigned long jiffies_stall;
     461                 :            :         unsigned long jiffies_start;
     462                 :            :         unsigned long mask;
     463                 :            :         int ndetected;
     464                 :            :         struct rcu_node *rnp;
     465                 :            :         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root();
     466                 :            :         int ret;
     467                 :            : 
     468                 :            :         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, rcu_exp_gp_seq_endval(), TPS("startwait"));
     469                 :          3 :         jiffies_stall = rcu_jiffies_till_stall_check();
     470                 :          3 :         jiffies_start = jiffies;
     471                 :            : 
     472                 :            :         for (;;) {
     473                 :          3 :                 ret = swait_event_timeout_exclusive(
     474                 :            :                                 rcu_state.expedited_wq,
     475                 :            :                                 sync_rcu_preempt_exp_done_unlocked(rnp_root),
     476                 :            :                                 jiffies_stall);
     477                 :          3 :                 if (ret > 0 || sync_rcu_preempt_exp_done_unlocked(rnp_root))
     478                 :          3 :                         return;
     479                 :          0 :                 WARN_ON(ret < 0);  /* workqueues should not be signaled. */
     480                 :          0 :                 if (rcu_cpu_stall_suppress)
     481                 :          0 :                         continue;
     482                 :            :                 panic_on_rcu_stall();
     483                 :          0 :                 pr_err("INFO: %s detected expedited stalls on CPUs/tasks: {",
     484                 :            :                        rcu_state.name);
     485                 :            :                 ndetected = 0;
     486                 :          0 :                 rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
     487                 :            :                         ndetected += rcu_print_task_exp_stall(rnp);
     488                 :          0 :                         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu) {
     489                 :            :                                 struct rcu_data *rdp;
     490                 :            : 
     491                 :          0 :                                 mask = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
     492                 :          0 :                                 if (!(READ_ONCE(rnp->expmask) & mask))
     493                 :          0 :                                         continue;
     494                 :          0 :                                 ndetected++;
     495                 :          0 :                                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
     496                 :          0 :                                 pr_cont(" %d-%c%c%c", cpu,
     497                 :            :                                         "O."[!!cpu_online(cpu)],
     498                 :            :                                         "o."[!!(rdp->grpmask & rnp->expmaskinit)],
     499                 :            :                                         "N."[!!(rdp->grpmask & rnp->expmaskinitnext)]);
     500                 :            :                         }
     501                 :            :                 }
     502                 :          0 :                 pr_cont(" } %lu jiffies s: %lu root: %#lx/%c\n",
     503                 :            :                         jiffies - jiffies_start, rcu_state.expedited_sequence,
     504                 :            :                         READ_ONCE(rnp_root->expmask),
     505                 :            :                         ".T"[!!rnp_root->exp_tasks]);
     506                 :          0 :                 if (ndetected) {
     507                 :          0 :                         pr_err("blocking rcu_node structures:");
     508                 :          0 :                         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
     509                 :          0 :                                 if (rnp == rnp_root)
     510                 :          0 :                                         continue; /* printed unconditionally */
     511                 :          0 :                                 if (sync_rcu_preempt_exp_done_unlocked(rnp))
     512                 :          0 :                                         continue;
     513                 :          0 :                                 pr_cont(" l=%u:%d-%d:%#lx/%c",
     514                 :            :                                         rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi,
     515                 :            :                                         READ_ONCE(rnp->expmask),
     516                 :            :                                         ".T"[!!rnp->exp_tasks]);
     517                 :            :                         }
     518                 :          0 :                         pr_cont("\n");
     519                 :            :                 }
     520                 :          0 :                 rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
     521                 :          0 :                         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu) {
     522                 :          0 :                                 mask = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
     523                 :          0 :                                 if (!(READ_ONCE(rnp->expmask) & mask))
     524                 :          0 :                                         continue;
     525                 :          0 :                                 dump_cpu_task(cpu);
     526                 :            :                         }
     527                 :            :                 }
     528                 :          0 :                 jiffies_stall = 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
     529                 :            :         }
     530                 :            : }
     531                 :            : 
     532                 :            : /*
     533                 :            :  * Wait for the current expedited grace period to complete, and then
     534                 :            :  * wake up everyone who piggybacked on the just-completed expedited
     535                 :            :  * grace period.  Also update all the ->exp_seq_rq counters as needed
     536                 :            :  * in order to avoid counter-wrap problems.
     537                 :            :  */
     538                 :          3 : static void rcu_exp_wait_wake(unsigned long s)
     539                 :            : {
     540                 :            :         struct rcu_node *rnp;
     541                 :            : 
     542                 :          3 :         synchronize_sched_expedited_wait();
     543                 :            : 
     544                 :            :         // Switch over to wakeup mode, allowing the next GP to proceed.
     545                 :            :         // End the previous grace period only after acquiring the mutex
     546                 :            :         // to ensure that only one GP runs concurrently with wakeups.
     547                 :          3 :         mutex_lock(&rcu_state.exp_wake_mutex);
     548                 :            :         rcu_exp_gp_seq_end();
     549                 :            :         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("end"));
     550                 :            : 
     551                 :          3 :         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
     552                 :          3 :                 if (ULONG_CMP_LT(READ_ONCE(rnp->exp_seq_rq), s)) {
     553                 :            :                         spin_lock(&rnp->exp_lock);
     554                 :            :                         /* Recheck, avoid hang in case someone just arrived. */
     555                 :          3 :                         if (ULONG_CMP_LT(rnp->exp_seq_rq, s))
     556                 :          3 :                                 rnp->exp_seq_rq = s;
     557                 :            :                         spin_unlock(&rnp->exp_lock);
     558                 :            :                 }
     559                 :          3 :                 smp_mb(); /* All above changes before wakeup. */
     560                 :          3 :                 wake_up_all(&rnp->exp_wq[rcu_seq_ctr(s) & 0x3]);
     561                 :            :         }
     562                 :            :         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("endwake"));
     563                 :          3 :         mutex_unlock(&rcu_state.exp_wake_mutex);
     564                 :          3 : }
     565                 :            : 
     566                 :            : /*
     567                 :            :  * Common code to drive an expedited grace period forward, used by
     568                 :            :  * workqueues and mid-boot-time tasks.
     569                 :            :  */
     570                 :            : static void rcu_exp_sel_wait_wake(unsigned long s)
     571                 :            : {
     572                 :            :         /* Initialize the rcu_node tree in preparation for the wait. */
     573                 :          3 :         sync_rcu_exp_select_cpus();
     574                 :            : 
     575                 :            :         /* Wait and clean up, including waking everyone. */
     576                 :          3 :         rcu_exp_wait_wake(s);
     577                 :            : }
     578                 :            : 
     579                 :            : /*
     580                 :            :  * Work-queue handler to drive an expedited grace period forward.
     581                 :            :  */
     582                 :          3 : static void wait_rcu_exp_gp(struct work_struct *wp)
     583                 :            : {
     584                 :            :         struct rcu_exp_work *rewp;
     585                 :            : 
     586                 :            :         rewp = container_of(wp, struct rcu_exp_work, rew_work);
     587                 :          3 :         rcu_exp_sel_wait_wake(rewp->rew_s);
     588                 :          3 : }
     589                 :            : 
     590                 :            : #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
     591                 :            : 
     592                 :            : /*
     593                 :            :  * Remote handler for smp_call_function_single().  If there is an
     594                 :            :  * RCU read-side critical section in effect, request that the
     595                 :            :  * next rcu_read_unlock() record the quiescent state up the
     596                 :            :  * ->expmask fields in the rcu_node tree.  Otherwise, immediately
     597                 :            :  * report the quiescent state.
     598                 :            :  */
     599                 :            : static void rcu_exp_handler(void *unused)
     600                 :            : {
     601                 :            :         unsigned long flags;
     602                 :            :         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
     603                 :            :         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
     604                 :            :         struct task_struct *t = current;
     605                 :            : 
     606                 :            :         /*
     607                 :            :          * First, the common case of not being in an RCU read-side
     608                 :            :          * critical section.  If also enabled or idle, immediately
     609                 :            :          * report the quiescent state, otherwise defer.
     610                 :            :          */
     611                 :            :         if (!t->rcu_read_lock_nesting) {
     612                 :            :                 if (!(preempt_count() & (PREEMPT_MASK | SOFTIRQ_MASK)) ||
     613                 :            :                     rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs()) {
     614                 :            :                         rcu_report_exp_rdp(rdp);
     615                 :            :                 } else {
     616                 :            :                         rdp->exp_deferred_qs = true;
     617                 :            :                         set_tsk_need_resched(t);
     618                 :            :                         set_preempt_need_resched();
     619                 :            :                 }
     620                 :            :                 return;
     621                 :            :         }
     622                 :            : 
     623                 :            :         /*
     624                 :            :          * Second, the less-common case of being in an RCU read-side
     625                 :            :          * critical section.  In this case we can count on a future
     626                 :            :          * rcu_read_unlock().  However, this rcu_read_unlock() might
     627                 :            :          * execute on some other CPU, but in that case there will be
     628                 :            :          * a future context switch.  Either way, if the expedited
     629                 :            :          * grace period is still waiting on this CPU, set ->deferred_qs
     630                 :            :          * so that the eventual quiescent state will be reported.
     631                 :            :          * Note that there is a large group of race conditions that
     632                 :            :          * can have caused this quiescent state to already have been
     633                 :            :          * reported, so we really do need to check ->expmask.
     634                 :            :          */
     635                 :            :         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0) {
     636                 :            :                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
     637                 :            :                 if (rnp->expmask & rdp->grpmask) {
     638                 :            :                         rdp->exp_deferred_qs = true;
     639                 :            :                         t->rcu_read_unlock_special.b.exp_hint = true;
     640                 :            :                 }
     641                 :            :                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
     642                 :            :                 return;
     643                 :            :         }
     644                 :            : 
     645                 :            :         /*
     646                 :            :          * The final and least likely case is where the interrupted
     647                 :            :          * code was just about to or just finished exiting the RCU-preempt
     648                 :            :          * read-side critical section, and no, we can't tell which.
     649                 :            :          * So either way, set ->deferred_qs to flag later code that
     650                 :            :          * a quiescent state is required.
     651                 :            :          *
     652                 :            :          * If the CPU is fully enabled (or if some buggy RCU-preempt
     653                 :            :          * read-side critical section is being used from idle), just
     654                 :            :          * invoke rcu_preempt_deferred_qs() to immediately report the
     655                 :            :          * quiescent state.  We cannot use rcu_read_unlock_special()
     656                 :            :          * because we are in an interrupt handler, which will cause that
     657                 :            :          * function to take an early exit without doing anything.
     658                 :            :          *
     659                 :            :          * Otherwise, force a context switch after the CPU enables everything.
     660                 :            :          */
     661                 :            :         rdp->exp_deferred_qs = true;
     662                 :            :         if (!(preempt_count() & (PREEMPT_MASK | SOFTIRQ_MASK)) ||
     663                 :            :             WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs())) {
     664                 :            :                 rcu_preempt_deferred_qs(t);
     665                 :            :         } else {
     666                 :            :                 set_tsk_need_resched(t);
     667                 :            :                 set_preempt_need_resched();
     668                 :            :         }
     669                 :            : }
     670                 :            : 
     671                 :            : /* PREEMPT=y, so no PREEMPT=n expedited grace period to clean up after. */
     672                 :            : static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu)
     673                 :            : {
     674                 :            : }
     675                 :            : 
     676                 :            : /*
     677                 :            :  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
     678                 :            :  * sections, printing out the tid of each that is blocking the current
     679                 :            :  * expedited grace period.
     680                 :            :  */
     681                 :            : static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
     682                 :            : {
     683                 :            :         struct task_struct *t;
     684                 :            :         int ndetected = 0;
     685                 :            : 
     686                 :            :         if (!rnp->exp_tasks)
     687                 :            :                 return 0;
     688                 :            :         t = list_entry(rnp->exp_tasks->prev,
     689                 :            :                        struct task_struct, rcu_node_entry);
     690                 :            :         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
     691                 :            :                 pr_cont(" P%d", t->pid);
     692                 :            :                 ndetected++;
     693                 :            :         }
     694                 :            :         return ndetected;
     695                 :            : }
     696                 :            : 
     697                 :            : #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
     698                 :            : 
     699                 :            : /* Request an expedited quiescent state. */
     700                 :          3 : static void rcu_exp_need_qs(void)
     701                 :            : {
     702                 :          3 :         __this_cpu_write(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp, true);
     703                 :            :         /* Store .exp before .rcu_urgent_qs. */
     704                 :          3 :         smp_store_release(this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs), true);
     705                 :          3 :         set_tsk_need_resched(current);
     706                 :            :         set_preempt_need_resched();
     707                 :          3 : }
     708                 :            : 
     709                 :            : /* Invoked on each online non-idle CPU for expedited quiescent state. */
     710                 :          3 : static void rcu_exp_handler(void *unused)
     711                 :            : {
     712                 :            :         struct rcu_data *rdp;
     713                 :            :         struct rcu_node *rnp;
     714                 :            : 
     715                 :          3 :         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
     716                 :          3 :         rnp = rdp->mynode;
     717                 :          3 :         if (!(READ_ONCE(rnp->expmask) & rdp->grpmask) ||
     718                 :          3 :             __this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp))
     719                 :            :                 return;
     720                 :          3 :         if (rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
     721                 :          3 :                 rcu_report_exp_rdp(this_cpu_ptr(&rcu_data));
     722                 :            :                 return;
     723                 :            :         }
     724                 :          3 :         rcu_exp_need_qs();
     725                 :            : }
     726                 :            : 
     727                 :            : /* Send IPI for expedited cleanup if needed at end of CPU-hotplug operation. */
     728                 :          3 : static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu)
     729                 :            : {
     730                 :            :         unsigned long flags;
     731                 :            :         int my_cpu;
     732                 :            :         struct rcu_data *rdp;
     733                 :            :         int ret;
     734                 :            :         struct rcu_node *rnp;
     735                 :            : 
     736                 :          3 :         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
     737                 :          3 :         rnp = rdp->mynode;
     738                 :          3 :         my_cpu = get_cpu();
     739                 :            :         /* Quiescent state either not needed or already requested, leave. */
     740                 :          3 :         if (!(READ_ONCE(rnp->expmask) & rdp->grpmask) ||
     741                 :          0 :             __this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp)) {
     742                 :          3 :                 put_cpu();
     743                 :          3 :                 return;
     744                 :            :         }
     745                 :            :         /* Quiescent state needed on current CPU, so set it up locally. */
     746                 :          0 :         if (my_cpu == cpu) {
     747                 :          0 :                 local_irq_save(flags);
     748                 :          0 :                 rcu_exp_need_qs();
     749                 :          0 :                 local_irq_restore(flags);
     750                 :          0 :                 put_cpu();
     751                 :          0 :                 return;
     752                 :            :         }
     753                 :            :         /* Quiescent state needed on some other CPU, send IPI. */
     754                 :          0 :         ret = smp_call_function_single(cpu, rcu_exp_handler, NULL, 0);
     755                 :          0 :         put_cpu();
     756                 :          0 :         WARN_ON_ONCE(ret);
     757                 :            : }
     758                 :            : 
     759                 :            : /*
     760                 :            :  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
     761                 :            :  * tasks blocked within RCU read-side critical sections that are
     762                 :            :  * blocking the current expedited grace period.
     763                 :            :  */
     764                 :            : static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
     765                 :            : {
     766                 :            :         return 0;
     767                 :            : }
     768                 :            : 
     769                 :            : #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
     770                 :            : 
     771                 :            : /**
     772                 :            :  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
     773                 :            :  *
     774                 :            :  * Wait for an RCU grace period, but expedite it.  The basic idea is to
     775                 :            :  * IPI all non-idle non-nohz online CPUs.  The IPI handler checks whether
     776                 :            :  * the CPU is in an RCU critical section, and if so, it sets a flag that
     777                 :            :  * causes the outermost rcu_read_unlock() to report the quiescent state
     778                 :            :  * for RCU-preempt or asks the scheduler for help for RCU-sched.  On the
     779                 :            :  * other hand, if the CPU is not in an RCU read-side critical section,
     780                 :            :  * the IPI handler reports the quiescent state immediately.
     781                 :            :  *
     782                 :            :  * Although this is a great improvement over previous expedited
     783                 :            :  * implementations, it is still unfriendly to real-time workloads, so is
     784                 :            :  * thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact, if
     785                 :            :  * you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop, please restructure
     786                 :            :  * your code to batch your updates, and then Use a single synchronize_rcu()
     787                 :            :  * instead.
     788                 :            :  *
     789                 :            :  * This has the same semantics as (but is more brutal than) synchronize_rcu().
     790                 :            :  */
     791                 :          3 : void synchronize_rcu_expedited(void)
     792                 :            : {
     793                 :          3 :         bool boottime = (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INIT);
     794                 :            :         struct rcu_exp_work rew;
     795                 :            :         struct rcu_node *rnp;
     796                 :            :         unsigned long s;
     797                 :            : 
     798                 :            :         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
     799                 :            :                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
     800                 :            :                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
     801                 :            :                          "Illegal synchronize_rcu_expedited() in RCU read-side critical section");
     802                 :            : 
     803                 :            :         /* Is the state is such that the call is a grace period? */
     804                 :          3 :         if (rcu_blocking_is_gp())
     805                 :          0 :                 return;
     806                 :            : 
     807                 :            :         /* If expedited grace periods are prohibited, fall back to normal. */
     808                 :          3 :         if (rcu_gp_is_normal()) {
     809                 :          0 :                 wait_rcu_gp(call_rcu);
     810                 :          0 :                 return;
     811                 :            :         }
     812                 :            : 
     813                 :            :         /* Take a snapshot of the sequence number.  */
     814                 :            :         s = rcu_exp_gp_seq_snap();
     815                 :          3 :         if (exp_funnel_lock(s))
     816                 :            :                 return;  /* Someone else did our work for us. */
     817                 :            : 
     818                 :            :         /* Ensure that load happens before action based on it. */
     819                 :          3 :         if (unlikely(boottime)) {
     820                 :            :                 /* Direct call during scheduler init and early_initcalls(). */
     821                 :            :                 rcu_exp_sel_wait_wake(s);
     822                 :            :         } else {
     823                 :            :                 /* Marshall arguments & schedule the expedited grace period. */
     824                 :          3 :                 rew.rew_s = s;
     825                 :          3 :                 INIT_WORK_ONSTACK(&rew.rew_work, wait_rcu_exp_gp);
     826                 :          3 :                 queue_work(rcu_gp_wq, &rew.rew_work);
     827                 :            :         }
     828                 :            : 
     829                 :            :         /* Wait for expedited grace period to complete. */
     830                 :            :         rnp = rcu_get_root();
     831                 :          3 :         wait_event(rnp->exp_wq[rcu_seq_ctr(s) & 0x3],
     832                 :            :                    sync_exp_work_done(s));
     833                 :          3 :         smp_mb(); /* Workqueue actions happen before return. */
     834                 :            : 
     835                 :            :         /* Let the next expedited grace period start. */
     836                 :          3 :         mutex_unlock(&rcu_state.exp_mutex);
     837                 :            : 
     838                 :            :         if (likely(!boottime))
     839                 :            :                 destroy_work_on_stack(&rew.rew_work);
     840                 :            : }
     841                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
    

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