kernel/rcu/tasks.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
   2 /*
   3  * Task-based RCU implementations.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2020 Paul E. McKenney
   6  */
   7
   8 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC
   9 #include "rcu_segcblist.h"
  10
  11 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  12 //
  13 // Generic data structures.
  14
  15 struct rcu_tasks;
  16 typedef void (*rcu_tasks_gp_func_t)(struct rcu_tasks *rtp);
  17 typedef void (*pregp_func_t)(struct list_head *hop);
  18 typedef void (*pertask_func_t)(struct task_struct *t, struct list_head *hop);
  19 typedef void (*postscan_func_t)(struct list_head *hop);
  20 typedef void (*holdouts_func_t)(struct list_head *hop, bool ndrpt, bool *frptp);
  21 typedef void (*postgp_func_t)(struct rcu_tasks *rtp);
  22
  23 /**
  24  * struct rcu_tasks_percpu - Per-CPU component of definition for a Tasks-RCU-like mechanism.
  25  * @cblist: Callback list.
  26  * @lock: Lock protecting per-CPU callback list.
  27  * @rtp_jiffies: Jiffies counter value for statistics.
  28  * @lazy_timer: Timer to unlazify callbacks.
  29  * @urgent_gp: Number of additional non-lazy grace periods.
  30  * @rtp_n_lock_retries: Rough lock-contention statistic.
  31  * @rtp_work: Work queue for invoking callbacks.
  32  * @rtp_irq_work: IRQ work queue for deferred wakeups.
  33  * @barrier_q_head: RCU callback for barrier operation.
  34  * @rtp_blkd_tasks: List of tasks blocked as readers.
  35  * @cpu: CPU number corresponding to this entry.
  36  * @rtpp: Pointer to the rcu_tasks structure.
  37  */
  38 struct rcu_tasks_percpu {
  39         struct rcu_segcblist cblist;
  40         raw_spinlock_t __private lock;
  41         unsigned long rtp_jiffies;
  42         unsigned long rtp_n_lock_retries;
  43         struct timer_list lazy_timer;
  44         unsigned int urgent_gp;
  45         struct work_struct rtp_work;
  46         struct irq_work rtp_irq_work;
  47         struct rcu_head barrier_q_head;
  48         struct list_head rtp_blkd_tasks;
  49         int cpu;
  50         struct rcu_tasks *rtpp;
  51 };
  52
  53 /**
  54  * struct rcu_tasks - Definition for a Tasks-RCU-like mechanism.
  55  * @cbs_wait: RCU wait allowing a new callback to get kthread's attention.
  56  * @cbs_gbl_lock: Lock protecting callback list.
  57  * @tasks_gp_mutex: Mutex protecting grace period, needed during mid-boot dead zone.
  58  * @gp_func: This flavor's grace-period-wait function.
  59  * @gp_state: Grace period's most recent state transition (debugging).
  60  * @gp_sleep: Per-grace-period sleep to prevent CPU-bound looping.
  61  * @init_fract: Initial backoff sleep interval.
  62  * @gp_jiffies: Time of last @gp_state transition.
  63  * @gp_start: Most recent grace-period start in jiffies.
  64  * @tasks_gp_seq: Number of grace periods completed since boot.
  65  * @n_ipis: Number of IPIs sent to encourage grace periods to end.
  66  * @n_ipis_fails: Number of IPI-send failures.
  67  * @kthread_ptr: This flavor's grace-period/callback-invocation kthread.
  68  * @lazy_jiffies: Number of jiffies to allow callbacks to be lazy.
  69  * @pregp_func: This flavor's pre-grace-period function (optional).
  70  * @pertask_func: This flavor's per-task scan function (optional).
  71  * @postscan_func: This flavor's post-task scan function (optional).
  72  * @holdouts_func: This flavor's holdout-list scan function (optional).
  73  * @postgp_func: This flavor's post-grace-period function (optional).
  74  * @call_func: This flavor's call_rcu()-equivalent function.
  75  * @rtpcpu: This flavor's rcu_tasks_percpu structure.
  76  * @percpu_enqueue_shift: Shift down CPU ID this much when enqueuing callbacks.
  77  * @percpu_enqueue_lim: Number of per-CPU callback queues in use for enqueuing.
  78  * @percpu_dequeue_lim: Number of per-CPU callback queues in use for dequeuing.
  79  * @percpu_dequeue_gpseq: RCU grace-period number to propagate enqueue limit to dequeuers.
  80  * @barrier_q_mutex: Serialize barrier operations.
  81  * @barrier_q_count: Number of queues being waited on.
  82  * @barrier_q_completion: Barrier wait/wakeup mechanism.
  83  * @barrier_q_seq: Sequence number for barrier operations.
  84  * @name: This flavor's textual name.
  85  * @kname: This flavor's kthread name.
  86  */
  87 struct rcu_tasks {
  88         struct rcuwait cbs_wait;
  89         raw_spinlock_t cbs_gbl_lock;
  90         struct mutex tasks_gp_mutex;
  91         int gp_state;
  92         int gp_sleep;
  93         int init_fract;
  94         unsigned long gp_jiffies;
  95         unsigned long gp_start;
  96         unsigned long tasks_gp_seq;
  97         unsigned long n_ipis;
  98         unsigned long n_ipis_fails;
  99         struct task_struct *kthread_ptr;
 100         unsigned long lazy_jiffies;
 101         rcu_tasks_gp_func_t gp_func;
 102         pregp_func_t pregp_func;
 103         pertask_func_t pertask_func;
 104         postscan_func_t postscan_func;
 105         holdouts_func_t holdouts_func;
 106         postgp_func_t postgp_func;
 107         call_rcu_func_t call_func;
 108         struct rcu_tasks_percpu __percpu *rtpcpu;
 109         int percpu_enqueue_shift;
 110         int percpu_enqueue_lim;
 111         int percpu_dequeue_lim;
 112         unsigned long percpu_dequeue_gpseq;
 113         struct mutex barrier_q_mutex;
 114         atomic_t barrier_q_count;
 115         struct completion barrier_q_completion;
 116         unsigned long barrier_q_seq;
 117         char *name;
 118         char *kname;
 119 };
 120
 121 static void call_rcu_tasks_iw_wakeup(struct irq_work *iwp);
 122
 123 #define DEFINE_RCU_TASKS(rt_name, gp, call, n)                                          \
 124 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_tasks_percpu, rt_name ## __percpu) = {                 \
 125         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(rt_name ## __percpu.cbs_pcpu_lock),            \
 126         .rtp_irq_work = IRQ_WORK_INIT_HARD(call_rcu_tasks_iw_wakeup),                   \
 127 };                                                                                      \
 128 static struct rcu_tasks rt_name =                                                       \
 129 {                                                                                       \
 130         .cbs_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(rt_name.wait),                                \
 131         .cbs_gbl_lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(rt_name.cbs_gbl_lock),                 \
 132         .tasks_gp_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rt_name.tasks_gp_mutex),                  \
 133         .gp_func = gp,                                                                  \
 134         .call_func = call,                                                              \
 135         .rtpcpu = &rt_name ## __percpu,                                                 \
 136         .lazy_jiffies = DIV_ROUND_UP(HZ, 4),                                            \
 137         .name = n,                                                                      \
 138         .percpu_enqueue_shift = order_base_2(CONFIG_NR_CPUS),                           \
 139         .percpu_enqueue_lim = 1,                                                        \
 140         .percpu_dequeue_lim = 1,                                                        \
 141         .barrier_q_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rt_name.barrier_q_mutex),                \
 142         .barrier_q_seq = (0UL - 50UL) << RCU_SEQ_CTR_SHIFT,                             \
 143         .kname = #rt_name,                                                              \
 144 }
 145
 146 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
 147 /* Track exiting tasks in order to allow them to be waited for. */
 148 DEFINE_STATIC_SRCU(tasks_rcu_exit_srcu);
 149
 150 /* Report delay in synchronize_srcu() completion in rcu_tasks_postscan(). */
 151 static void tasks_rcu_exit_srcu_stall(struct timer_list *unused);
 152 static DEFINE_TIMER(tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer, tasks_rcu_exit_srcu_stall);
 153 #endif
 154
 155 /* Avoid IPIing CPUs early in the grace period. */
 156 #define RCU_TASK_IPI_DELAY (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB) ? HZ / 2 : 0)
 157 static int rcu_task_ipi_delay __read_mostly = RCU_TASK_IPI_DELAY;
 158 module_param(rcu_task_ipi_delay, int, 0644);
 159
 160 /* Control stall timeouts.  Disable with <= 0, otherwise jiffies till stall. */
 161 #define RCU_TASK_BOOT_STALL_TIMEOUT (HZ * 30)
 162 #define RCU_TASK_STALL_TIMEOUT (HZ * 60 * 10)
 163 static int rcu_task_stall_timeout __read_mostly = RCU_TASK_STALL_TIMEOUT;
 164 module_param(rcu_task_stall_timeout, int, 0644);
 165 #define RCU_TASK_STALL_INFO (HZ * 10)
 166 static int rcu_task_stall_info __read_mostly = RCU_TASK_STALL_INFO;
 167 module_param(rcu_task_stall_info, int, 0644);
 168 static int rcu_task_stall_info_mult __read_mostly = 3;
 169 module_param(rcu_task_stall_info_mult, int, 0444);
 170
 171 static int rcu_task_enqueue_lim __read_mostly = -1;
 172 module_param(rcu_task_enqueue_lim, int, 0444);
 173
 174 static bool rcu_task_cb_adjust;
 175 static int rcu_task_contend_lim __read_mostly = 100;
 176 module_param(rcu_task_contend_lim, int, 0444);
 177 static int rcu_task_collapse_lim __read_mostly = 10;
 178 module_param(rcu_task_collapse_lim, int, 0444);
 179 static int rcu_task_lazy_lim __read_mostly = 32;
 180 module_param(rcu_task_lazy_lim, int, 0444);
 181
 182 /* RCU tasks grace-period state for debugging. */
 183 #define RTGS_INIT                0
 184 #define RTGS_WAIT_WAIT_CBS       1
 185 #define RTGS_WAIT_GP             2
 186 #define RTGS_PRE_WAIT_GP         3
 187 #define RTGS_SCAN_TASKLIST       4
 188 #define RTGS_POST_SCAN_TASKLIST  5
 189 #define RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS  6
 190 #define RTGS_SCAN_HOLDOUTS       7
 191 #define RTGS_POST_GP             8
 192 #define RTGS_WAIT_READERS        9
 193 #define RTGS_INVOKE_CBS         10
 194 #define RTGS_WAIT_CBS           11
 195 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 196 static const char * const rcu_tasks_gp_state_names[] = {
 197         "RTGS_INIT",
 198         "RTGS_WAIT_WAIT_CBS",
 199         "RTGS_WAIT_GP",
 200         "RTGS_PRE_WAIT_GP",
 201         "RTGS_SCAN_TASKLIST",
 202         "RTGS_POST_SCAN_TASKLIST",
 203         "RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS",
 204         "RTGS_SCAN_HOLDOUTS",
 205         "RTGS_POST_GP",
 206         "RTGS_WAIT_READERS",
 207         "RTGS_INVOKE_CBS",
 208         "RTGS_WAIT_CBS",
 209 };
 210 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
 211
 212 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 213 //
 214 // Generic code.
 215
 216 static void rcu_tasks_invoke_cbs_wq(struct work_struct *wp);
 217
 218 /* Record grace-period phase and time. */
 219 static void set_tasks_gp_state(struct rcu_tasks *rtp, int newstate)
 220 {
 221         rtp->gp_state = newstate;
 222         rtp->gp_jiffies = jiffies;
 223 }
 224
 225 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 226 /* Return state name. */
 227 static const char *tasks_gp_state_getname(struct rcu_tasks *rtp)
 228 {
 229         int i = data_race(rtp->gp_state); // Let KCSAN detect update races
 230         int j = READ_ONCE(i); // Prevent the compiler from reading twice
 231
 232         if (j >= ARRAY_SIZE(rcu_tasks_gp_state_names))
 233                 return "???";
 234         return rcu_tasks_gp_state_names[j];
 235 }
 236 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
 237
 238 // Initialize per-CPU callback lists for the specified flavor of
 239 // Tasks RCU.  Do not enqueue callbacks before this function is invoked.
 240 static void cblist_init_generic(struct rcu_tasks *rtp)
 241 {
 242         int cpu;
 243         unsigned long flags;
 244         int lim;
 245         int shift;
 246
 247         if (rcu_task_enqueue_lim < 0) {
 248                 rcu_task_enqueue_lim = 1;
 249                 rcu_task_cb_adjust = true;
 250         } else if (rcu_task_enqueue_lim == 0) {
 251                 rcu_task_enqueue_lim = 1;
 252         }
 253         lim = rcu_task_enqueue_lim;
 254
 255         if (lim > nr_cpu_ids)
 256                 lim = nr_cpu_ids;
 257         shift = ilog2(nr_cpu_ids / lim);
 258         if (((nr_cpu_ids - 1) >> shift) >= lim)
 259                 shift++;
 260         WRITE_ONCE(rtp->percpu_enqueue_shift, shift);
 261         WRITE_ONCE(rtp->percpu_dequeue_lim, lim);
 262         smp_store_release(&rtp->percpu_enqueue_lim, lim);
 263         for_each_possible_cpu(cpu) {
 264                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 265
 266                 WARN_ON_ONCE(!rtpcp);
 267                 if (cpu)
 268                         raw_spin_lock_init(&ACCESS_PRIVATE(rtpcp, lock));
 269                 local_irq_save(flags);  // serialize initialization
 270                 if (rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist))
 271                         rcu_segcblist_init(&rtpcp->cblist);
 272                 local_irq_restore(flags);
 273                 INIT_WORK(&rtpcp->rtp_work, rcu_tasks_invoke_cbs_wq);
 274                 rtpcp->cpu = cpu;
 275                 rtpcp->rtpp = rtp;
 276                 if (!rtpcp->rtp_blkd_tasks.next)
 277                         INIT_LIST_HEAD(&rtpcp->rtp_blkd_tasks);
 278         }
 279
 280         pr_info("%s: Setting shift to %d and lim to %d rcu_task_cb_adjust=%d.\n", rtp->name,
 281                         data_race(rtp->percpu_enqueue_shift), data_race(rtp->percpu_enqueue_lim), rcu_task_cb_adjust);
 282 }
 283
 284 // Compute wakeup time for lazy callback timer.
 285 static unsigned long rcu_tasks_lazy_time(struct rcu_tasks *rtp)
 286 {
 287         return jiffies + rtp->lazy_jiffies;
 288 }
 289
 290 // Timer handler that unlazifies lazy callbacks.
 291 static void call_rcu_tasks_generic_timer(struct timer_list *tlp)
 292 {
 293         unsigned long flags;
 294         bool needwake = false;
 295         struct rcu_tasks *rtp;
 296         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = from_timer(rtpcp, tlp, lazy_timer);
 297
 298         rtp = rtpcp->rtpp;
 299         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 300         if (!rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist) && rtp->lazy_jiffies) {
 301                 if (!rtpcp->urgent_gp)
 302                         rtpcp->urgent_gp = 1;
 303                 needwake = true;
 304                 mod_timer(&rtpcp->lazy_timer, rcu_tasks_lazy_time(rtp));
 305         }
 306         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 307         if (needwake)
 308                 rcuwait_wake_up(&rtp->cbs_wait);
 309 }
 310
 311 // IRQ-work handler that does deferred wakeup for call_rcu_tasks_generic().
 312 static void call_rcu_tasks_iw_wakeup(struct irq_work *iwp)
 313 {
 314         struct rcu_tasks *rtp;
 315         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = container_of(iwp, struct rcu_tasks_percpu, rtp_irq_work);
 316
 317         rtp = rtpcp->rtpp;
 318         rcuwait_wake_up(&rtp->cbs_wait);
 319 }
 320
 321 // Enqueue a callback for the specified flavor of Tasks RCU.
 322 static void call_rcu_tasks_generic(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func,
 323                                    struct rcu_tasks *rtp)
 324 {
 325         int chosen_cpu;
 326         unsigned long flags;
 327         bool havekthread = smp_load_acquire(&rtp->kthread_ptr);
 328         int ideal_cpu;
 329         unsigned long j;
 330         bool needadjust = false;
 331         bool needwake;
 332         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
 333
 334         rhp->next = NULL;
 335         rhp->func = func;
 336         local_irq_save(flags);
 337         rcu_read_lock();
 338         ideal_cpu = smp_processor_id() >> READ_ONCE(rtp->percpu_enqueue_shift);
 339         chosen_cpu = cpumask_next(ideal_cpu - 1, cpu_possible_mask);
 340         rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, chosen_cpu);
 341         if (!raw_spin_trylock_rcu_node(rtpcp)) { // irqs already disabled.
 342                 raw_spin_lock_rcu_node(rtpcp); // irqs already disabled.
 343                 j = jiffies;
 344                 if (rtpcp->rtp_jiffies != j) {
 345                         rtpcp->rtp_jiffies = j;
 346                         rtpcp->rtp_n_lock_retries = 0;
 347                 }
 348                 if (rcu_task_cb_adjust && ++rtpcp->rtp_n_lock_retries > rcu_task_contend_lim &&
 349                     READ_ONCE(rtp->percpu_enqueue_lim) != nr_cpu_ids)
 350                         needadjust = true;  // Defer adjustment to avoid deadlock.
 351         }
 352         // Queuing callbacks before initialization not yet supported.
 353         if (WARN_ON_ONCE(!rcu_segcblist_is_enabled(&rtpcp->cblist)))
 354                 rcu_segcblist_init(&rtpcp->cblist);
 355         needwake = (func == wakeme_after_rcu) ||
 356                    (rcu_segcblist_n_cbs(&rtpcp->cblist) == rcu_task_lazy_lim);
 357         if (havekthread && !needwake && !timer_pending(&rtpcp->lazy_timer)) {
 358                 if (rtp->lazy_jiffies)
 359                         mod_timer(&rtpcp->lazy_timer, rcu_tasks_lazy_time(rtp));
 360                 else
 361                         needwake = rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist);
 362         }
 363         if (needwake)
 364                 rtpcp->urgent_gp = 3;
 365         rcu_segcblist_enqueue(&rtpcp->cblist, rhp);
 366         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 367         if (unlikely(needadjust)) {
 368                 raw_spin_lock_irqsave(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 369                 if (rtp->percpu_enqueue_lim != nr_cpu_ids) {
 370                         WRITE_ONCE(rtp->percpu_enqueue_shift, 0);
 371                         WRITE_ONCE(rtp->percpu_dequeue_lim, nr_cpu_ids);
 372                         smp_store_release(&rtp->percpu_enqueue_lim, nr_cpu_ids);
 373                         pr_info("Switching %s to per-CPU callback queuing.\n", rtp->name);
 374                 }
 375                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 376         }
 377         rcu_read_unlock();
 378         /* We can't create the thread unless interrupts are enabled. */
 379         if (needwake && READ_ONCE(rtp->kthread_ptr))
 380                 irq_work_queue(&rtpcp->rtp_irq_work);
 381 }
 382
 383 // RCU callback function for rcu_barrier_tasks_generic().
 384 static void rcu_barrier_tasks_generic_cb(struct rcu_head *rhp)
 385 {
 386         struct rcu_tasks *rtp;
 387         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
 388
 389         rtpcp = container_of(rhp, struct rcu_tasks_percpu, barrier_q_head);
 390         rtp = rtpcp->rtpp;
 391         if (atomic_dec_and_test(&rtp->barrier_q_count))
 392                 complete(&rtp->barrier_q_completion);
 393 }
 394
 395 // Wait for all in-flight callbacks for the specified RCU Tasks flavor.
 396 // Operates in a manner similar to rcu_barrier().
 397 static void rcu_barrier_tasks_generic(struct rcu_tasks *rtp)
 398 {
 399         int cpu;
 400         unsigned long flags;
 401         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
 402         unsigned long s = rcu_seq_snap(&rtp->barrier_q_seq);
 403
 404         mutex_lock(&rtp->barrier_q_mutex);
 405         if (rcu_seq_done(&rtp->barrier_q_seq, s)) {
 406                 smp_mb();
 407                 mutex_unlock(&rtp->barrier_q_mutex);
 408                 return;
 409         }
 410         rcu_seq_start(&rtp->barrier_q_seq);
 411         init_completion(&rtp->barrier_q_completion);
 412         atomic_set(&rtp->barrier_q_count, 2);
 413         for_each_possible_cpu(cpu) {
 414                 if (cpu >= smp_load_acquire(&rtp->percpu_dequeue_lim))
 415                         break;
 416                 rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 417                 rtpcp->barrier_q_head.func = rcu_barrier_tasks_generic_cb;
 418                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 419                 if (rcu_segcblist_entrain(&rtpcp->cblist, &rtpcp->barrier_q_head))
 420                         atomic_inc(&rtp->barrier_q_count);
 421                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 422         }
 423         if (atomic_sub_and_test(2, &rtp->barrier_q_count))
 424                 complete(&rtp->barrier_q_completion);
 425         wait_for_completion(&rtp->barrier_q_completion);
 426         rcu_seq_end(&rtp->barrier_q_seq);
 427         mutex_unlock(&rtp->barrier_q_mutex);
 428 }
 429
 430 // Advance callbacks and indicate whether either a grace period or
 431 // callback invocation is needed.
 432 static int rcu_tasks_need_gpcb(struct rcu_tasks *rtp)
 433 {
 434         int cpu;
 435         int dequeue_limit;
 436         unsigned long flags;
 437         bool gpdone = poll_state_synchronize_rcu(rtp->percpu_dequeue_gpseq);
 438         long n;
 439         long ncbs = 0;
 440         long ncbsnz = 0;
 441         int needgpcb = 0;
 442
 443         dequeue_limit = smp_load_acquire(&rtp->percpu_dequeue_lim);
 444         for (cpu = 0; cpu < dequeue_limit; cpu++) {
 445                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 446
 447                 /* Advance and accelerate any new callbacks. */
 448                 if (!rcu_segcblist_n_cbs(&rtpcp->cblist))
 449                         continue;
 450                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 451                 // Should we shrink down to a single callback queue?
 452                 n = rcu_segcblist_n_cbs(&rtpcp->cblist);
 453                 if (n) {
 454                         ncbs += n;
 455                         if (cpu > 0)
 456                                 ncbsnz += n;
 457                 }
 458                 rcu_segcblist_advance(&rtpcp->cblist, rcu_seq_current(&rtp->tasks_gp_seq));
 459                 (void)rcu_segcblist_accelerate(&rtpcp->cblist, rcu_seq_snap(&rtp->tasks_gp_seq));
 460                 if (rtpcp->urgent_gp > 0 && rcu_segcblist_pend_cbs(&rtpcp->cblist)) {
 461                         if (rtp->lazy_jiffies)
 462                                 rtpcp->urgent_gp--;
 463                         needgpcb |= 0x3;
 464                 } else if (rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist)) {
 465                         rtpcp->urgent_gp = 0;
 466                 }
 467                 if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rtpcp->cblist))
 468                         needgpcb |= 0x1;
 469                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 470         }
 471
 472         // Shrink down to a single callback queue if appropriate.
 473         // This is done in two stages: (1) If there are no more than
 474         // rcu_task_collapse_lim callbacks on CPU 0 and none on any other
 475         // CPU, limit enqueueing to CPU 0.  (2) After an RCU grace period,
 476         // if there has not been an increase in callbacks, limit dequeuing
 477         // to CPU 0.  Note the matching RCU read-side critical section in
 478         // call_rcu_tasks_generic().
 479         if (rcu_task_cb_adjust && ncbs <= rcu_task_collapse_lim) {
 480                 raw_spin_lock_irqsave(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 481                 if (rtp->percpu_enqueue_lim > 1) {
 482                         WRITE_ONCE(rtp->percpu_enqueue_shift, order_base_2(nr_cpu_ids));
 483                         smp_store_release(&rtp->percpu_enqueue_lim, 1);
 484                         rtp->percpu_dequeue_gpseq = get_state_synchronize_rcu();
 485                         gpdone = false;
 486                         pr_info("Starting switch %s to CPU-0 callback queuing.\n", rtp->name);
 487                 }
 488                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 489         }
 490         if (rcu_task_cb_adjust && !ncbsnz && gpdone) {
 491                 raw_spin_lock_irqsave(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 492                 if (rtp->percpu_enqueue_lim < rtp->percpu_dequeue_lim) {
 493                         WRITE_ONCE(rtp->percpu_dequeue_lim, 1);
 494                         pr_info("Completing switch %s to CPU-0 callback queuing.\n", rtp->name);
 495                 }
 496                 if (rtp->percpu_dequeue_lim == 1) {
 497                         for (cpu = rtp->percpu_dequeue_lim; cpu < nr_cpu_ids; cpu++) {
 498                                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 499
 500                                 WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_n_cbs(&rtpcp->cblist));
 501                         }
 502                 }
 503                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rtp->cbs_gbl_lock, flags);
 504         }
 505
 506         return needgpcb;
 507 }
 508
 509 // Advance callbacks and invoke any that are ready.
 510 static void rcu_tasks_invoke_cbs(struct rcu_tasks *rtp, struct rcu_tasks_percpu *rtpcp)
 511 {
 512         int cpu;
 513         int cpunext;
 514         int cpuwq;
 515         unsigned long flags;
 516         int len;
 517         struct rcu_head *rhp;
 518         struct rcu_cblist rcl = RCU_CBLIST_INITIALIZER(rcl);
 519         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp_next;
 520
 521         cpu = rtpcp->cpu;
 522         cpunext = cpu * 2 + 1;
 523         if (cpunext < smp_load_acquire(&rtp->percpu_dequeue_lim)) {
 524                 rtpcp_next = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpunext);
 525                 cpuwq = rcu_cpu_beenfullyonline(cpunext) ? cpunext : WORK_CPU_UNBOUND;
 526                 queue_work_on(cpuwq, system_wq, &rtpcp_next->rtp_work);
 527                 cpunext++;
 528                 if (cpunext < smp_load_acquire(&rtp->percpu_dequeue_lim)) {
 529                         rtpcp_next = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpunext);
 530                         cpuwq = rcu_cpu_beenfullyonline(cpunext) ? cpunext : WORK_CPU_UNBOUND;
 531                         queue_work_on(cpuwq, system_wq, &rtpcp_next->rtp_work);
 532                 }
 533         }
 534
 535         if (rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist) || !cpu_possible(cpu))
 536                 return;
 537         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 538         rcu_segcblist_advance(&rtpcp->cblist, rcu_seq_current(&rtp->tasks_gp_seq));
 539         rcu_segcblist_extract_done_cbs(&rtpcp->cblist, &rcl);
 540         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 541         len = rcl.len;
 542         for (rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl); rhp; rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl)) {
 543                 debug_rcu_head_callback(rhp);
 544                 local_bh_disable();
 545                 rhp->func(rhp);
 546                 local_bh_enable();
 547                 cond_resched();
 548         }
 549         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
 550         rcu_segcblist_add_len(&rtpcp->cblist, -len);
 551         (void)rcu_segcblist_accelerate(&rtpcp->cblist, rcu_seq_snap(&rtp->tasks_gp_seq));
 552         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
 553 }
 554
 555 // Workqueue flood to advance callbacks and invoke any that are ready.
 556 static void rcu_tasks_invoke_cbs_wq(struct work_struct *wp)
 557 {
 558         struct rcu_tasks *rtp;
 559         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = container_of(wp, struct rcu_tasks_percpu, rtp_work);
 560
 561         rtp = rtpcp->rtpp;
 562         rcu_tasks_invoke_cbs(rtp, rtpcp);
 563 }
 564
 565 // Wait for one grace period.
 566 static void rcu_tasks_one_gp(struct rcu_tasks *rtp, bool midboot)
 567 {
 568         int needgpcb;
 569
 570         mutex_lock(&rtp->tasks_gp_mutex);
 571
 572         // If there were none, wait a bit and start over.
 573         if (unlikely(midboot)) {
 574                 needgpcb = 0x2;
 575         } else {
 576                 mutex_unlock(&rtp->tasks_gp_mutex);
 577                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_CBS);
 578                 rcuwait_wait_event(&rtp->cbs_wait,
 579                                    (needgpcb = rcu_tasks_need_gpcb(rtp)),
 580                                    TASK_IDLE);
 581                 mutex_lock(&rtp->tasks_gp_mutex);
 582         }
 583
 584         if (needgpcb & 0x2) {
 585                 // Wait for one grace period.
 586                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_GP);
 587                 rtp->gp_start = jiffies;
 588                 rcu_seq_start(&rtp->tasks_gp_seq);
 589                 rtp->gp_func(rtp);
 590                 rcu_seq_end(&rtp->tasks_gp_seq);
 591         }
 592
 593         // Invoke callbacks.
 594         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_INVOKE_CBS);
 595         rcu_tasks_invoke_cbs(rtp, per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, 0));
 596         mutex_unlock(&rtp->tasks_gp_mutex);
 597 }
 598
 599 // RCU-tasks kthread that detects grace periods and invokes callbacks.
 600 static int __noreturn rcu_tasks_kthread(void *arg)
 601 {
 602         int cpu;
 603         struct rcu_tasks *rtp = arg;
 604
 605         for_each_possible_cpu(cpu) {
 606                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 607
 608                 timer_setup(&rtpcp->lazy_timer, call_rcu_tasks_generic_timer, 0);
 609                 rtpcp->urgent_gp = 1;
 610         }
 611
 612         /* Run on housekeeping CPUs by default.  Sysadm can move if desired. */
 613         housekeeping_affine(current, HK_TYPE_RCU);
 614         smp_store_release(&rtp->kthread_ptr, current); // Let GPs start!
 615
 616         /*
 617          * Each pass through the following loop makes one check for
 618          * newly arrived callbacks, and, if there are some, waits for
 619          * one RCU-tasks grace period and then invokes the callbacks.
 620          * This loop is terminated by the system going down.  ;-)
 621          */
 622         for (;;) {
 623                 // Wait for one grace period and invoke any callbacks
 624                 // that are ready.
 625                 rcu_tasks_one_gp(rtp, false);
 626
 627                 // Paranoid sleep to keep this from entering a tight loop.
 628                 schedule_timeout_idle(rtp->gp_sleep);
 629         }
 630 }
 631
 632 // Wait for a grace period for the specified flavor of Tasks RCU.
 633 static void synchronize_rcu_tasks_generic(struct rcu_tasks *rtp)
 634 {
 635         /* Complain if the scheduler has not started.  */
 636         if (WARN_ONCE(rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE,
 637                          "synchronize_%s() called too soon", rtp->name))
 638                 return;
 639
 640         // If the grace-period kthread is running, use it.
 641         if (READ_ONCE(rtp->kthread_ptr)) {
 642                 wait_rcu_gp(rtp->call_func);
 643                 return;
 644         }
 645         rcu_tasks_one_gp(rtp, true);
 646 }
 647
 648 /* Spawn RCU-tasks grace-period kthread. */
 649 static void __init rcu_spawn_tasks_kthread_generic(struct rcu_tasks *rtp)
 650 {
 651         struct task_struct *t;
 652
 653         t = kthread_run(rcu_tasks_kthread, rtp, "%s_kthread", rtp->kname);
 654         if (WARN_ONCE(IS_ERR(t), "%s: Could not start %s grace-period kthread, OOM is now expected behavior\n", __func__, rtp->name))
 655                 return;
 656         smp_mb(); /* Ensure others see full kthread. */
 657 }
 658
 659 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 660
 661 /*
 662  * Print any non-default Tasks RCU settings.
 663  */
 664 static void __init rcu_tasks_bootup_oddness(void)
 665 {
 666 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
 667         int rtsimc;
 668
 669         if (rcu_task_stall_timeout != RCU_TASK_STALL_TIMEOUT)
 670                 pr_info("\tTasks-RCU CPU stall warnings timeout set to %d (rcu_task_stall_timeout).\n", rcu_task_stall_timeout);
 671         rtsimc = clamp(rcu_task_stall_info_mult, 1, 10);
 672         if (rtsimc != rcu_task_stall_info_mult) {
 673                 pr_info("\tTasks-RCU CPU stall info multiplier clamped to %d (rcu_task_stall_info_mult).\n", rtsimc);
 674                 rcu_task_stall_info_mult = rtsimc;
 675         }
 676 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
 677 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
 678         pr_info("\tTrampoline variant of Tasks RCU enabled.\n");
 679 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
 680 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
 681         pr_info("\tRude variant of Tasks RCU enabled.\n");
 682 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU */
 683 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
 684         pr_info("\tTracing variant of Tasks RCU enabled.\n");
 685 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
 686 }
 687
 688 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
 689
 690 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 691 /* Dump out rcutorture-relevant state common to all RCU-tasks flavors. */
 692 static void show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(struct rcu_tasks *rtp, char *s)
 693 {
 694         int cpu;
 695         bool havecbs = false;
 696         bool haveurgent = false;
 697         bool haveurgentcbs = false;
 698
 699         for_each_possible_cpu(cpu) {
 700                 struct rcu_tasks_percpu *rtpcp = per_cpu_ptr(rtp->rtpcpu, cpu);
 701
 702                 if (!data_race(rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist)))
 703                         havecbs = true;
 704                 if (data_race(rtpcp->urgent_gp))
 705                         haveurgent = true;
 706                 if (!data_race(rcu_segcblist_empty(&rtpcp->cblist)) && data_race(rtpcp->urgent_gp))
 707                         haveurgentcbs = true;
 708                 if (havecbs && haveurgent && haveurgentcbs)
 709                         break;
 710         }
 711         pr_info("%s: %s(%d) since %lu g:%lu i:%lu/%lu %c%c%c%c l:%lu %s\n",
 712                 rtp->kname,
 713                 tasks_gp_state_getname(rtp), data_race(rtp->gp_state),
 714                 jiffies - data_race(rtp->gp_jiffies),
 715                 data_race(rcu_seq_current(&rtp->tasks_gp_seq)),
 716                 data_race(rtp->n_ipis_fails), data_race(rtp->n_ipis),
 717                 ".k"[!!data_race(rtp->kthread_ptr)],
 718                 ".C"[havecbs],
 719                 ".u"[haveurgent],
 720                 ".U"[haveurgentcbs],
 721                 rtp->lazy_jiffies,
 722                 s);
 723 }
 724 #endif // #ifndef CONFIG_TINY_RCU
 725
 726 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t);
 727
 728 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
 729
 730 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 731 //
 732 // Shared code between task-list-scanning variants of Tasks RCU.
 733
 734 /* Wait for one RCU-tasks grace period. */
 735 static void rcu_tasks_wait_gp(struct rcu_tasks *rtp)
 736 {
 737         struct task_struct *g;
 738         int fract;
 739         LIST_HEAD(holdouts);
 740         unsigned long j;
 741         unsigned long lastinfo;
 742         unsigned long lastreport;
 743         bool reported = false;
 744         int rtsi;
 745         struct task_struct *t;
 746
 747         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_PRE_WAIT_GP);
 748         rtp->pregp_func(&holdouts);
 749
 750         /*
 751          * There were callbacks, so we need to wait for an RCU-tasks
 752          * grace period.  Start off by scanning the task list for tasks
 753          * that are not already voluntarily blocked.  Mark these tasks
 754          * and make a list of them in holdouts.
 755          */
 756         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_SCAN_TASKLIST);
 757         if (rtp->pertask_func) {
 758                 rcu_read_lock();
 759                 for_each_process_thread(g, t)
 760                         rtp->pertask_func(t, &holdouts);
 761                 rcu_read_unlock();
 762         }
 763
 764         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_POST_SCAN_TASKLIST);
 765         rtp->postscan_func(&holdouts);
 766
 767         /*
 768          * Each pass through the following loop scans the list of holdout
 769          * tasks, removing any that are no longer holdouts.  When the list
 770          * is empty, we are done.
 771          */
 772         lastreport = jiffies;
 773         lastinfo = lastreport;
 774         rtsi = READ_ONCE(rcu_task_stall_info);
 775
 776         // Start off with initial wait and slowly back off to 1 HZ wait.
 777         fract = rtp->init_fract;
 778
 779         while (!list_empty(&holdouts)) {
 780                 ktime_t exp;
 781                 bool firstreport;
 782                 bool needreport;
 783                 int rtst;
 784
 785                 // Slowly back off waiting for holdouts
 786                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS);
 787                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
 788                         schedule_timeout_idle(fract);
 789                 } else {
 790                         exp = jiffies_to_nsecs(fract);
 791                         __set_current_state(TASK_IDLE);
 792                         schedule_hrtimeout_range(&exp, jiffies_to_nsecs(HZ / 2), HRTIMER_MODE_REL_HARD);
 793                 }
 794
 795                 if (fract < HZ)
 796                         fract++;
 797
 798                 rtst = READ_ONCE(rcu_task_stall_timeout);
 799                 needreport = rtst > 0 && time_after(jiffies, lastreport + rtst);
 800                 if (needreport) {
 801                         lastreport = jiffies;
 802                         reported = true;
 803                 }
 804                 firstreport = true;
 805                 WARN_ON(signal_pending(current));
 806                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_SCAN_HOLDOUTS);
 807                 rtp->holdouts_func(&holdouts, needreport, &firstreport);
 808
 809                 // Print pre-stall informational messages if needed.
 810                 j = jiffies;
 811                 if (rtsi > 0 && !reported && time_after(j, lastinfo + rtsi)) {
 812                         lastinfo = j;
 813                         rtsi = rtsi * rcu_task_stall_info_mult;
 814                         pr_info("%s: %s grace period number %lu (since boot) is %lu jiffies old.\n",
 815                                 __func__, rtp->kname, rtp->tasks_gp_seq, j - rtp->gp_start);
 816                 }
 817         }
 818
 819         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_POST_GP);
 820         rtp->postgp_func(rtp);
 821 }
 822
 823 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU) */
 824
 825 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
 826
 827 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 828 //
 829 // Simple variant of RCU whose quiescent states are voluntary context
 830 // switch, cond_resched_tasks_rcu_qs(), user-space execution, and idle.
 831 // As such, grace periods can take one good long time.  There are no
 832 // read-side primitives similar to rcu_read_lock() and rcu_read_unlock()
 833 // because this implementation is intended to get the system into a safe
 834 // state for some of the manipulations involved in tracing and the like.
 835 // Finally, this implementation does not support high call_rcu_tasks()
 836 // rates from multiple CPUs.  If this is required, per-CPU callback lists
 837 // will be needed.
 838 //
 839 // The implementation uses rcu_tasks_wait_gp(), which relies on function
 840 // pointers in the rcu_tasks structure.  The rcu_spawn_tasks_kthread()
 841 // function sets these function pointers up so that rcu_tasks_wait_gp()
 842 // invokes these functions in this order:
 843 //
 844 // rcu_tasks_pregp_step():
 845 //      Invokes synchronize_rcu() in order to wait for all in-flight
 846 //      t->on_rq and t->nvcsw transitions to complete.  This works because
 847 //      all such transitions are carried out with interrupts disabled.
 848 // rcu_tasks_pertask(), invoked on every non-idle task:
 849 //      For every runnable non-idle task other than the current one, use
 850 //      get_task_struct() to pin down that task, snapshot that task's
 851 //      number of voluntary context switches, and add that task to the
 852 //      holdout list.
 853 // rcu_tasks_postscan():
 854 //      Invoke synchronize_srcu() to ensure that all tasks that were
 855 //      in the process of exiting (and which thus might not know to
 856 //      synchronize with this RCU Tasks grace period) have completed
 857 //      exiting.
 858 // check_all_holdout_tasks(), repeatedly until holdout list is empty:
 859 //      Scans the holdout list, attempting to identify a quiescent state
 860 //      for each task on the list.  If there is a quiescent state, the
 861 //      corresponding task is removed from the holdout list.
 862 // rcu_tasks_postgp():
 863 //      Invokes synchronize_rcu() in order to ensure that all prior
 864 //      t->on_rq and t->nvcsw transitions are seen by all CPUs and tasks
 865 //      to have happened before the end of this RCU Tasks grace period.
 866 //      Again, this works because all such transitions are carried out
 867 //      with interrupts disabled.
 868 //
 869 // For each exiting task, the exit_tasks_rcu_start() and
 870 // exit_tasks_rcu_finish() functions begin and end, respectively, the SRCU
 871 // read-side critical sections waited for by rcu_tasks_postscan().
 872 //
 873 // Pre-grace-period update-side code is ordered before the grace
 874 // via the raw_spin_lock.*rcu_node().  Pre-grace-period read-side code
 875 // is ordered before the grace period via synchronize_rcu() call in
 876 // rcu_tasks_pregp_step() and by the scheduler's locks and interrupt
 877 // disabling.
 878
 879 /* Pre-grace-period preparation. */
 880 static void rcu_tasks_pregp_step(struct list_head *hop)
 881 {
 882         /*
 883          * Wait for all pre-existing t->on_rq and t->nvcsw transitions
 884          * to complete.  Invoking synchronize_rcu() suffices because all
 885          * these transitions occur with interrupts disabled.  Without this
 886          * synchronize_rcu(), a read-side critical section that started
 887          * before the grace period might be incorrectly seen as having
 888          * started after the grace period.
 889          *
 890          * This synchronize_rcu() also dispenses with the need for a
 891          * memory barrier on the first store to t->rcu_tasks_holdout,
 892          * as it forces the store to happen after the beginning of the
 893          * grace period.
 894          */
 895         synchronize_rcu();
 896 }
 897
 898 /* Check for quiescent states since the pregp's synchronize_rcu() */
 899 static bool rcu_tasks_is_holdout(struct task_struct *t)
 900 {
 901         int cpu;
 902
 903         /* Has the task been seen voluntarily sleeping? */
 904         if (!READ_ONCE(t->on_rq))
 905                 return false;
 906
 907         /*
 908          * Idle tasks (or idle injection) within the idle loop are RCU-tasks
 909          * quiescent states. But CPU boot code performed by the idle task
 910          * isn't a quiescent state.
 911          */
 912         if (is_idle_task(t))
 913                 return false;
 914
 915         cpu = task_cpu(t);
 916
 917         /* Idle tasks on offline CPUs are RCU-tasks quiescent states. */
 918         if (t == idle_task(cpu) && !rcu_cpu_online(cpu))
 919                 return false;
 920
 921         return true;
 922 }
 923
 924 /* Per-task initial processing. */
 925 static void rcu_tasks_pertask(struct task_struct *t, struct list_head *hop)
 926 {
 927         if (t != current && rcu_tasks_is_holdout(t)) {
 928                 get_task_struct(t);
 929                 t->rcu_tasks_nvcsw = READ_ONCE(t->nvcsw);
 930                 WRITE_ONCE(t->rcu_tasks_holdout, true);
 931                 list_add(&t->rcu_tasks_holdout_list, hop);
 932         }
 933 }
 934
 935 /* Processing between scanning taskslist and draining the holdout list. */
 936 static void rcu_tasks_postscan(struct list_head *hop)
 937 {
 938         int rtsi = READ_ONCE(rcu_task_stall_info);
 939
 940         if (!IS_ENABLED(CONFIG_TINY_RCU)) {
 941                 tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer.expires = jiffies + rtsi;
 942                 add_timer(&tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer);
 943         }
 944
 945         /*
 946          * Exiting tasks may escape the tasklist scan. Those are vulnerable
 947          * until their final schedule() with TASK_DEAD state. To cope with
 948          * this, divide the fragile exit path part in two intersecting
 949          * read side critical sections:
 950          *
 951          * 1) An _SRCU_ read side starting before calling exit_notify(),
 952          *    which may remove the task from the tasklist, and ending after
 953          *    the final preempt_disable() call in do_exit().
 954          *
 955          * 2) An _RCU_ read side starting with the final preempt_disable()
 956          *    call in do_exit() and ending with the final call to schedule()
 957          *    with TASK_DEAD state.
 958          *
 959          * This handles the part 1). And postgp will handle part 2) with a
 960          * call to synchronize_rcu().
 961          */
 962         synchronize_srcu(&tasks_rcu_exit_srcu);
 963
 964         if (!IS_ENABLED(CONFIG_TINY_RCU))
 965                 del_timer_sync(&tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer);
 966 }
 967
 968 /* See if tasks are still holding out, complain if so. */
 969 static void check_holdout_task(struct task_struct *t,
 970                                bool needreport, bool *firstreport)
 971 {
 972         int cpu;
 973
 974         if (!READ_ONCE(t->rcu_tasks_holdout) ||
 975             t->rcu_tasks_nvcsw != READ_ONCE(t->nvcsw) ||
 976             !rcu_tasks_is_holdout(t) ||
 977             (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_FULL) &&
 978              !is_idle_task(t) && t->rcu_tasks_idle_cpu >= 0)) {
 979                 WRITE_ONCE(t->rcu_tasks_holdout, false);
 980                 list_del_init(&t->rcu_tasks_holdout_list);
 981                 put_task_struct(t);
 982                 return;
 983         }
 984         rcu_request_urgent_qs_task(t);
 985         if (!needreport)
 986                 return;
 987         if (*firstreport) {
 988                 pr_err("INFO: rcu_tasks detected stalls on tasks:\n");
 989                 *firstreport = false;
 990         }
 991         cpu = task_cpu(t);
 992         pr_alert("%p: %c%c nvcsw: %lu/%lu holdout: %d idle_cpu: %d/%d\n",
 993                  t, ".I"[is_idle_task(t)],
 994                  "N."[cpu < 0 || !tick_nohz_full_cpu(cpu)],
 995                  t->rcu_tasks_nvcsw, t->nvcsw, t->rcu_tasks_holdout,
 996                  t->rcu_tasks_idle_cpu, cpu);
 997         sched_show_task(t);
 998 }
 999
1000 /* Scan the holdout lists for tasks no longer holding out. */
1001 static void check_all_holdout_tasks(struct list_head *hop,
1002                                     bool needreport, bool *firstreport)
1003 {
1004         struct task_struct *t, *t1;
1005
1006         list_for_each_entry_safe(t, t1, hop, rcu_tasks_holdout_list) {
1007                 check_holdout_task(t, needreport, firstreport);
1008                 cond_resched();
1009         }
1010 }
1011
1012 /* Finish off the Tasks-RCU grace period. */
1013 static void rcu_tasks_postgp(struct rcu_tasks *rtp)
1014 {
1015         /*
1016          * Because ->on_rq and ->nvcsw are not guaranteed to have a full
1017          * memory barriers prior to them in the schedule() path, memory
1018          * reordering on other CPUs could cause their RCU-tasks read-side
1019          * critical sections to extend past the end of the grace period.
1020          * However, because these ->nvcsw updates are carried out with
1021          * interrupts disabled, we can use synchronize_rcu() to force the
1022          * needed ordering on all such CPUs.
1023          *
1024          * This synchronize_rcu() also confines all ->rcu_tasks_holdout
1025          * accesses to be within the grace period, avoiding the need for
1026          * memory barriers for ->rcu_tasks_holdout accesses.
1027          *
1028          * In addition, this synchronize_rcu() waits for exiting tasks
1029          * to complete their final preempt_disable() region of execution,
1030          * cleaning up after synchronize_srcu(&tasks_rcu_exit_srcu),
1031          * enforcing the whole region before tasklist removal until
1032          * the final schedule() with TASK_DEAD state to be an RCU TASKS
1033          * read side critical section.
1034          */
1035         synchronize_rcu();
1036 }
1037
1038 void call_rcu_tasks(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
1039 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks, rcu_tasks_wait_gp, call_rcu_tasks, "RCU Tasks");
1040
1041 static void tasks_rcu_exit_srcu_stall(struct timer_list *unused)
1042 {
1043 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
1044         int rtsi;
1045
1046         rtsi = READ_ONCE(rcu_task_stall_info);
1047         pr_info("%s: %s grace period number %lu (since boot) gp_state: %s is %lu jiffies old.\n",
1048                 __func__, rcu_tasks.kname, rcu_tasks.tasks_gp_seq,
1049                 tasks_gp_state_getname(&rcu_tasks), jiffies - rcu_tasks.gp_jiffies);
1050         pr_info("Please check any exiting tasks stuck between calls to exit_tasks_rcu_start() and exit_tasks_rcu_finish()\n");
1051         tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer.expires = jiffies + rtsi;
1052         add_timer(&tasks_rcu_exit_srcu_stall_timer);
1053 #endif // #ifndef CONFIG_TINY_RCU
1054 }
1055
1056 /**
1057  * call_rcu_tasks() - Queue an RCU for invocation task-based grace period
1058  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
1059  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
1060  *
1061  * The callback function will be invoked some time after a full grace
1062  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
1063  * read-side critical sections have completed. call_rcu_tasks() assumes
1064  * that the read-side critical sections end at a voluntary context
1065  * switch (not a preemption!), cond_resched_tasks_rcu_qs(), entry into idle,
1066  * or transition to usermode execution.  As such, there are no read-side
1067  * primitives analogous to rcu_read_lock() and rcu_read_unlock() because
1068  * this primitive is intended to determine that all tasks have passed
1069  * through a safe state, not so much for data-structure synchronization.
1070  *
1071  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
1072  * memory ordering guarantees.
1073  */
1074 void call_rcu_tasks(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
1075 {
1076         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks);
1077 }
1078 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks);
1079
1080 /**
1081  * synchronize_rcu_tasks - wait until an rcu-tasks grace period has elapsed.
1082  *
1083  * Control will return to the caller some time after a full rcu-tasks
1084  * grace period has elapsed, in other words after all currently
1085  * executing rcu-tasks read-side critical sections have elapsed.  These
1086  * read-side critical sections are delimited by calls to schedule(),
1087  * cond_resched_tasks_rcu_qs(), idle execution, userspace execution, calls
1088  * to synchronize_rcu_tasks(), and (in theory, anyway) cond_resched().
1089  *
1090  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
1091  * tracing and other situations requiring manipulation of function
1092  * preambles and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks() function
1093  * is not (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
1094  *
1095  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
1096  * on memory ordering guarantees.
1097  */
1098 void synchronize_rcu_tasks(void)
1099 {
1100         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks);
1101 }
1102 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks);
1103
1104 /**
1105  * rcu_barrier_tasks - Wait for in-flight call_rcu_tasks() callbacks.
1106  *
1107  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
1108  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
1109  */
1110 void rcu_barrier_tasks(void)
1111 {
1112         rcu_barrier_tasks_generic(&rcu_tasks);
1113 }
1114 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks);
1115
1116 static int rcu_tasks_lazy_ms = -1;
1117 module_param(rcu_tasks_lazy_ms, int, 0444);
1118
1119 static int __init rcu_spawn_tasks_kthread(void)
1120 {
1121         cblist_init_generic(&rcu_tasks);
1122         rcu_tasks.gp_sleep = HZ / 10;
1123         rcu_tasks.init_fract = HZ / 10;
1124         if (rcu_tasks_lazy_ms >= 0)
1125                 rcu_tasks.lazy_jiffies = msecs_to_jiffies(rcu_tasks_lazy_ms);
1126         rcu_tasks.pregp_func = rcu_tasks_pregp_step;
1127         rcu_tasks.pertask_func = rcu_tasks_pertask;
1128         rcu_tasks.postscan_func = rcu_tasks_postscan;
1129         rcu_tasks.holdouts_func = check_all_holdout_tasks;
1130         rcu_tasks.postgp_func = rcu_tasks_postgp;
1131         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks);
1132         return 0;
1133 }
1134
1135 #if !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1136 void show_rcu_tasks_classic_gp_kthread(void)
1137 {
1138         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks, "");
1139 }
1140 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_tasks_classic_gp_kthread);
1141 #endif // !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1142
1143 struct task_struct *get_rcu_tasks_gp_kthread(void)
1144 {
1145         return rcu_tasks.kthread_ptr;
1146 }
1147 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_rcu_tasks_gp_kthread);
1148
1149 /*
1150  * Contribute to protect against tasklist scan blind spot while the
1151  * task is exiting and may be removed from the tasklist. See
1152  * corresponding synchronize_srcu() for further details.
1153  */
1154 void exit_tasks_rcu_start(void) __acquires(&tasks_rcu_exit_srcu)
1155 {
1156         current->rcu_tasks_idx = __srcu_read_lock(&tasks_rcu_exit_srcu);
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Contribute to protect against tasklist scan blind spot while the
1161  * task is exiting and may be removed from the tasklist. See
1162  * corresponding synchronize_srcu() for further details.
1163  */
1164 void exit_tasks_rcu_stop(void) __releases(&tasks_rcu_exit_srcu)
1165 {
1166         struct task_struct *t = current;
1167
1168         __srcu_read_unlock(&tasks_rcu_exit_srcu, t->rcu_tasks_idx);
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Contribute to protect against tasklist scan blind spot while the
1173  * task is exiting and may be removed from the tasklist. See
1174  * corresponding synchronize_srcu() for further details.
1175  */
1176 void exit_tasks_rcu_finish(void)
1177 {
1178         exit_tasks_rcu_stop();
1179         exit_tasks_rcu_finish_trace(current);
1180 }
1181
1182 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1183 void exit_tasks_rcu_start(void) { }
1184 void exit_tasks_rcu_stop(void) { }
1185 void exit_tasks_rcu_finish(void) { exit_tasks_rcu_finish_trace(current); }
1186 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
1187
1188 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
1189
1190 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1191 //
1192 // "Rude" variant of Tasks RCU, inspired by Steve Rostedt's trick of
1193 // passing an empty function to schedule_on_each_cpu().  This approach
1194 // provides an asynchronous call_rcu_tasks_rude() API and batching of
1195 // concurrent calls to the synchronous synchronize_rcu_tasks_rude() API.
1196 // This invokes schedule_on_each_cpu() in order to send IPIs far and wide
1197 // and induces otherwise unnecessary context switches on all online CPUs,
1198 // whether idle or not.
1199 //
1200 // Callback handling is provided by the rcu_tasks_kthread() function.
1201 //
1202 // Ordering is provided by the scheduler's context-switch code.
1203
1204 // Empty function to allow workqueues to force a context switch.
1205 static void rcu_tasks_be_rude(struct work_struct *work)
1206 {
1207 }
1208
1209 // Wait for one rude RCU-tasks grace period.
1210 static void rcu_tasks_rude_wait_gp(struct rcu_tasks *rtp)
1211 {
1212         rtp->n_ipis += cpumask_weight(cpu_online_mask);
1213         schedule_on_each_cpu(rcu_tasks_be_rude);
1214 }
1215
1216 void call_rcu_tasks_rude(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
1217 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks_rude, rcu_tasks_rude_wait_gp, call_rcu_tasks_rude,
1218                  "RCU Tasks Rude");
1219
1220 /**
1221  * call_rcu_tasks_rude() - Queue a callback rude task-based grace period
1222  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
1223  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
1224  *
1225  * The callback function will be invoked some time after a full grace
1226  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
1227  * read-side critical sections have completed. call_rcu_tasks_rude()
1228  * assumes that the read-side critical sections end at context switch,
1229  * cond_resched_tasks_rcu_qs(), or transition to usermode execution (as
1230  * usermode execution is schedulable). As such, there are no read-side
1231  * primitives analogous to rcu_read_lock() and rcu_read_unlock() because
1232  * this primitive is intended to determine that all tasks have passed
1233  * through a safe state, not so much for data-structure synchronization.
1234  *
1235  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
1236  * memory ordering guarantees.
1237  */
1238 void call_rcu_tasks_rude(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
1239 {
1240         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks_rude);
1241 }
1242 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks_rude);
1243
1244 /**
1245  * synchronize_rcu_tasks_rude - wait for a rude rcu-tasks grace period
1246  *
1247  * Control will return to the caller some time after a rude rcu-tasks
1248  * grace period has elapsed, in other words after all currently
1249  * executing rcu-tasks read-side critical sections have elapsed.  These
1250  * read-side critical sections are delimited by calls to schedule(),
1251  * cond_resched_tasks_rcu_qs(), userspace execution (which is a schedulable
1252  * context), and (in theory, anyway) cond_resched().
1253  *
1254  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
1255  * tracing and other situations requiring manipulation of function preambles
1256  * and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks_rude() function is not
1257  * (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
1258  *
1259  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
1260  * on memory ordering guarantees.
1261  */
1262 void synchronize_rcu_tasks_rude(void)
1263 {
1264         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks_rude);
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks_rude);
1267
1268 /**
1269  * rcu_barrier_tasks_rude - Wait for in-flight call_rcu_tasks_rude() callbacks.
1270  *
1271  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
1272  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
1273  */
1274 void rcu_barrier_tasks_rude(void)
1275 {
1276         rcu_barrier_tasks_generic(&rcu_tasks_rude);
1277 }
1278 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks_rude);
1279
1280 int rcu_tasks_rude_lazy_ms = -1;
1281 module_param(rcu_tasks_rude_lazy_ms, int, 0444);
1282
1283 static int __init rcu_spawn_tasks_rude_kthread(void)
1284 {
1285         cblist_init_generic(&rcu_tasks_rude);
1286         rcu_tasks_rude.gp_sleep = HZ / 10;
1287         if (rcu_tasks_rude_lazy_ms >= 0)
1288                 rcu_tasks_rude.lazy_jiffies = msecs_to_jiffies(rcu_tasks_rude_lazy_ms);
1289         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks_rude);
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 #if !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1294 void show_rcu_tasks_rude_gp_kthread(void)
1295 {
1296         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks_rude, "");
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_tasks_rude_gp_kthread);
1299 #endif // !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1300
1301 struct task_struct *get_rcu_tasks_rude_gp_kthread(void)
1302 {
1303         return rcu_tasks_rude.kthread_ptr;
1304 }
1305 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_rcu_tasks_rude_gp_kthread);
1306
1307 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU */
1308
1309 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1310 //
1311 // Tracing variant of Tasks RCU.  This variant is designed to be used
1312 // to protect tracing hooks, including those of BPF.  This variant
1313 // therefore:
1314 //
1315 // 1.   Has explicit read-side markers to allow finite grace periods
1316 //      in the face of in-kernel loops for PREEMPT=n builds.
1317 //
1318 // 2.   Protects code in the idle loop, exception entry/exit, and
1319 //      CPU-hotplug code paths, similar to the capabilities of SRCU.
1320 //
1321 // 3.   Avoids expensive read-side instructions, having overhead similar
1322 //      to that of Preemptible RCU.
1323 //
1324 // There are of course downsides.  For example, the grace-period code
1325 // can send IPIs to CPUs, even when those CPUs are in the idle loop or
1326 // in nohz_full userspace.  If needed, these downsides can be at least
1327 // partially remedied.
1328 //
1329 // Perhaps most important, this variant of RCU does not affect the vanilla
1330 // flavors, rcu_preempt and rcu_sched.  The fact that RCU Tasks Trace
1331 // readers can operate from idle, offline, and exception entry/exit in no
1332 // way allows rcu_preempt and rcu_sched readers to also do so.
1333 //
1334 // The implementation uses rcu_tasks_wait_gp(), which relies on function
1335 // pointers in the rcu_tasks structure.  The rcu_spawn_tasks_trace_kthread()
1336 // function sets these function pointers up so that rcu_tasks_wait_gp()
1337 // invokes these functions in this order:
1338 //
1339 // rcu_tasks_trace_pregp_step():
1340 //      Disables CPU hotplug, adds all currently executing tasks to the
1341 //      holdout list, then checks the state of all tasks that blocked
1342 //      or were preempted within their current RCU Tasks Trace read-side
1343 //      critical section, adding them to the holdout list if appropriate.
1344 //      Finally, this function re-enables CPU hotplug.
1345 // The ->pertask_func() pointer is NULL, so there is no per-task processing.
1346 // rcu_tasks_trace_postscan():
1347 //      Invokes synchronize_rcu() to wait for late-stage exiting tasks
1348 //      to finish exiting.
1349 // check_all_holdout_tasks_trace(), repeatedly until holdout list is empty:
1350 //      Scans the holdout list, attempting to identify a quiescent state
1351 //      for each task on the list.  If there is a quiescent state, the
1352 //      corresponding task is removed from the holdout list.  Once this
1353 //      list is empty, the grace period has completed.
1354 // rcu_tasks_trace_postgp():
1355 //      Provides the needed full memory barrier and does debug checks.
1356 //
1357 // The exit_tasks_rcu_finish_trace() synchronizes with exiting tasks.
1358 //
1359 // Pre-grace-period update-side code is ordered before the grace period
1360 // via the ->cbs_lock and barriers in rcu_tasks_kthread().  Pre-grace-period
1361 // read-side code is ordered before the grace period by atomic operations
1362 // on .b.need_qs flag of each task involved in this process, or by scheduler
1363 // context-switch ordering (for locked-down non-running readers).
1364
1365 // The lockdep state must be outside of #ifdef to be useful.
1366 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1367 static struct lock_class_key rcu_lock_trace_key;
1368 struct lockdep_map rcu_trace_lock_map =
1369         STATIC_LOCKDEP_MAP_INIT("rcu_read_lock_trace", &rcu_lock_trace_key);
1370 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_trace_lock_map);
1371 #endif /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
1372
1373 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1374
1375 // Record outstanding IPIs to each CPU.  No point in sending two...
1376 static DEFINE_PER_CPU(bool, trc_ipi_to_cpu);
1377
1378 // The number of detections of task quiescent state relying on
1379 // heavyweight readers executing explicit memory barriers.
1380 static unsigned long n_heavy_reader_attempts;
1381 static unsigned long n_heavy_reader_updates;
1382 static unsigned long n_heavy_reader_ofl_updates;
1383 static unsigned long n_trc_holdouts;
1384
1385 void call_rcu_tasks_trace(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
1386 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks_trace, rcu_tasks_wait_gp, call_rcu_tasks_trace,
1387                  "RCU Tasks Trace");
1388
1389 /* Load from ->trc_reader_special.b.need_qs with proper ordering. */
1390 static u8 rcu_ld_need_qs(struct task_struct *t)
1391 {
1392         smp_mb(); // Enforce full grace-period ordering.
1393         return smp_load_acquire(&t->trc_reader_special.b.need_qs);
1394 }
1395
1396 /* Store to ->trc_reader_special.b.need_qs with proper ordering. */
1397 static void rcu_st_need_qs(struct task_struct *t, u8 v)
1398 {
1399         smp_store_release(&t->trc_reader_special.b.need_qs, v);
1400         smp_mb(); // Enforce full grace-period ordering.
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Do a cmpxchg() on ->trc_reader_special.b.need_qs, allowing for
1405  * the four-byte operand-size restriction of some platforms.
1406  * Returns the old value, which is often ignored.
1407  */
1408 u8 rcu_trc_cmpxchg_need_qs(struct task_struct *t, u8 old, u8 new)
1409 {
1410         union rcu_special ret;
1411         union rcu_special trs_old = READ_ONCE(t->trc_reader_special);
1412         union rcu_special trs_new = trs_old;
1413
1414         if (trs_old.b.need_qs != old)
1415                 return trs_old.b.need_qs;
1416         trs_new.b.need_qs = new;
1417         ret.s = cmpxchg(&t->trc_reader_special.s, trs_old.s, trs_new.s);
1418         return ret.b.need_qs;
1419 }
1420 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_trc_cmpxchg_need_qs);
1421
1422 /*
1423  * If we are the last reader, signal the grace-period kthread.
1424  * Also remove from the per-CPU list of blocked tasks.
1425  */
1426 void rcu_read_unlock_trace_special(struct task_struct *t)
1427 {
1428         unsigned long flags;
1429         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
1430         union rcu_special trs;
1431
1432         // Open-coded full-word version of rcu_ld_need_qs().
1433         smp_mb(); // Enforce full grace-period ordering.
1434         trs = smp_load_acquire(&t->trc_reader_special);
1435
1436         if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB) && t->trc_reader_special.b.need_mb)
1437                 smp_mb(); // Pairs with update-side barriers.
1438         // Update .need_qs before ->trc_reader_nesting for irq/NMI handlers.
1439         if (trs.b.need_qs == (TRC_NEED_QS_CHECKED | TRC_NEED_QS)) {
1440                 u8 result = rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, TRC_NEED_QS_CHECKED | TRC_NEED_QS,
1441                                                        TRC_NEED_QS_CHECKED);
1442
1443                 WARN_ONCE(result != trs.b.need_qs, "%s: result = %d", __func__, result);
1444         }
1445         if (trs.b.blocked) {
1446                 rtpcp = per_cpu_ptr(rcu_tasks_trace.rtpcpu, t->trc_blkd_cpu);
1447                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
1448                 list_del_init(&t->trc_blkd_node);
1449                 WRITE_ONCE(t->trc_reader_special.b.blocked, false);
1450                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
1451         }
1452         WRITE_ONCE(t->trc_reader_nesting, 0);
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_read_unlock_trace_special);
1455
1456 /* Add a newly blocked reader task to its CPU's list. */
1457 void rcu_tasks_trace_qs_blkd(struct task_struct *t)
1458 {
1459         unsigned long flags;
1460         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
1461
1462         local_irq_save(flags);
1463         rtpcp = this_cpu_ptr(rcu_tasks_trace.rtpcpu);
1464         raw_spin_lock_rcu_node(rtpcp); // irqs already disabled
1465         t->trc_blkd_cpu = smp_processor_id();
1466         if (!rtpcp->rtp_blkd_tasks.next)
1467                 INIT_LIST_HEAD(&rtpcp->rtp_blkd_tasks);
1468         list_add(&t->trc_blkd_node, &rtpcp->rtp_blkd_tasks);
1469         WRITE_ONCE(t->trc_reader_special.b.blocked, true);
1470         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
1471 }
1472 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_tasks_trace_qs_blkd);
1473
1474 /* Add a task to the holdout list, if it is not already on the list. */
1475 static void trc_add_holdout(struct task_struct *t, struct list_head *bhp)
1476 {
1477         if (list_empty(&t->trc_holdout_list)) {
1478                 get_task_struct(t);
1479                 list_add(&t->trc_holdout_list, bhp);
1480                 n_trc_holdouts++;
1481         }
1482 }
1483
1484 /* Remove a task from the holdout list, if it is in fact present. */
1485 static void trc_del_holdout(struct task_struct *t)
1486 {
1487         if (!list_empty(&t->trc_holdout_list)) {
1488                 list_del_init(&t->trc_holdout_list);
1489                 put_task_struct(t);
1490                 n_trc_holdouts--;
1491         }
1492 }
1493
1494 /* IPI handler to check task state. */
1495 static void trc_read_check_handler(void *t_in)
1496 {
1497         int nesting;
1498         struct task_struct *t = current;
1499         struct task_struct *texp = t_in;
1500
1501         // If the task is no longer running on this CPU, leave.
1502         if (unlikely(texp != t))
1503                 goto reset_ipi; // Already on holdout list, so will check later.
1504
1505         // If the task is not in a read-side critical section, and
1506         // if this is the last reader, awaken the grace-period kthread.
1507         nesting = READ_ONCE(t->trc_reader_nesting);
1508         if (likely(!nesting)) {
1509                 rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS_CHECKED);
1510                 goto reset_ipi;
1511         }
1512         // If we are racing with an rcu_read_unlock_trace(), try again later.
1513         if (unlikely(nesting < 0))
1514                 goto reset_ipi;
1515
1516         // Get here if the task is in a read-side critical section.
1517         // Set its state so that it will update state for the grace-period
1518         // kthread upon exit from that critical section.
1519         rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS | TRC_NEED_QS_CHECKED);
1520
1521 reset_ipi:
1522         // Allow future IPIs to be sent on CPU and for task.
1523         // Also order this IPI handler against any later manipulations of
1524         // the intended task.
1525         smp_store_release(per_cpu_ptr(&trc_ipi_to_cpu, smp_processor_id()), false); // ^^^
1526         smp_store_release(&texp->trc_ipi_to_cpu, -1); // ^^^
1527 }
1528
1529 /* Callback function for scheduler to check locked-down task.  */
1530 static int trc_inspect_reader(struct task_struct *t, void *bhp_in)
1531 {
1532         struct list_head *bhp = bhp_in;
1533         int cpu = task_cpu(t);
1534         int nesting;
1535         bool ofl = cpu_is_offline(cpu);
1536
1537         if (task_curr(t) && !ofl) {
1538                 // If no chance of heavyweight readers, do it the hard way.
1539                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB))
1540                         return -EINVAL;
1541
1542                 // If heavyweight readers are enabled on the remote task,
1543                 // we can inspect its state despite its currently running.
1544                 // However, we cannot safely change its state.
1545                 n_heavy_reader_attempts++;
1546                 // Check for "running" idle tasks on offline CPUs.
1547                 if (!rcu_dynticks_zero_in_eqs(cpu, &t->trc_reader_nesting))
1548                         return -EINVAL; // No quiescent state, do it the hard way.
1549                 n_heavy_reader_updates++;
1550                 nesting = 0;
1551         } else {
1552                 // The task is not running, so C-language access is safe.
1553                 nesting = t->trc_reader_nesting;
1554                 WARN_ON_ONCE(ofl && task_curr(t) && (t != idle_task(task_cpu(t))));
1555                 if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB) && ofl)
1556                         n_heavy_reader_ofl_updates++;
1557         }
1558
1559         // If not exiting a read-side critical section, mark as checked
1560         // so that the grace-period kthread will remove it from the
1561         // holdout list.
1562         if (!nesting) {
1563                 rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS_CHECKED);
1564                 return 0;  // In QS, so done.
1565         }
1566         if (nesting < 0)
1567                 return -EINVAL; // Reader transitioning, try again later.
1568
1569         // The task is in a read-side critical section, so set up its
1570         // state so that it will update state upon exit from that critical
1571         // section.
1572         if (!rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS | TRC_NEED_QS_CHECKED))
1573                 trc_add_holdout(t, bhp);
1574         return 0;
1575 }
1576
1577 /* Attempt to extract the state for the specified task. */
1578 static void trc_wait_for_one_reader(struct task_struct *t,
1579                                     struct list_head *bhp)
1580 {
1581         int cpu;
1582
1583         // If a previous IPI is still in flight, let it complete.
1584         if (smp_load_acquire(&t->trc_ipi_to_cpu) != -1) // Order IPI
1585                 return;
1586
1587         // The current task had better be in a quiescent state.
1588         if (t == current) {
1589                 rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS_CHECKED);
1590                 WARN_ON_ONCE(READ_ONCE(t->trc_reader_nesting));
1591                 return;
1592         }
1593
1594         // Attempt to nail down the task for inspection.
1595         get_task_struct(t);
1596         if (!task_call_func(t, trc_inspect_reader, bhp)) {
1597                 put_task_struct(t);
1598                 return;
1599         }
1600         put_task_struct(t);
1601
1602         // If this task is not yet on the holdout list, then we are in
1603         // an RCU read-side critical section.  Otherwise, the invocation of
1604         // trc_add_holdout() that added it to the list did the necessary
1605         // get_task_struct().  Either way, the task cannot be freed out
1606         // from under this code.
1607
1608         // If currently running, send an IPI, either way, add to list.
1609         trc_add_holdout(t, bhp);
1610         if (task_curr(t) &&
1611             time_after(jiffies + 1, rcu_tasks_trace.gp_start + rcu_task_ipi_delay)) {
1612                 // The task is currently running, so try IPIing it.
1613                 cpu = task_cpu(t);
1614
1615                 // If there is already an IPI outstanding, let it happen.
1616                 if (per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) || t->trc_ipi_to_cpu >= 0)
1617                         return;
1618
1619                 per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) = true;
1620                 t->trc_ipi_to_cpu = cpu;
1621                 rcu_tasks_trace.n_ipis++;
1622                 if (smp_call_function_single(cpu, trc_read_check_handler, t, 0)) {
1623                         // Just in case there is some other reason for
1624                         // failure than the target CPU being offline.
1625                         WARN_ONCE(1, "%s():  smp_call_function_single() failed for CPU: %d\n",
1626                                   __func__, cpu);
1627                         rcu_tasks_trace.n_ipis_fails++;
1628                         per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) = false;
1629                         t->trc_ipi_to_cpu = -1;
1630                 }
1631         }
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Initialize for first-round processing for the specified task.
1636  * Return false if task is NULL or already taken care of, true otherwise.
1637  */
1638 static bool rcu_tasks_trace_pertask_prep(struct task_struct *t, bool notself)
1639 {
1640         // During early boot when there is only the one boot CPU, there
1641         // is no idle task for the other CPUs.  Also, the grace-period
1642         // kthread is always in a quiescent state.  In addition, just return
1643         // if this task is already on the list.
1644         if (unlikely(t == NULL) || (t == current && notself) || !list_empty(&t->trc_holdout_list))
1645                 return false;
1646
1647         rcu_st_need_qs(t, 0);
1648         t->trc_ipi_to_cpu = -1;
1649         return true;
1650 }
1651
1652 /* Do first-round processing for the specified task. */
1653 static void rcu_tasks_trace_pertask(struct task_struct *t, struct list_head *hop)
1654 {
1655         if (rcu_tasks_trace_pertask_prep(t, true))
1656                 trc_wait_for_one_reader(t, hop);
1657 }
1658
1659 /* Initialize for a new RCU-tasks-trace grace period. */
1660 static void rcu_tasks_trace_pregp_step(struct list_head *hop)
1661 {
1662         LIST_HEAD(blkd_tasks);
1663         int cpu;
1664         unsigned long flags;
1665         struct rcu_tasks_percpu *rtpcp;
1666         struct task_struct *t;
1667
1668         // There shouldn't be any old IPIs, but...
1669         for_each_possible_cpu(cpu)
1670                 WARN_ON_ONCE(per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu));
1671
1672         // Disable CPU hotplug across the CPU scan for the benefit of
1673         // any IPIs that might be needed.  This also waits for all readers
1674         // in CPU-hotplug code paths.
1675         cpus_read_lock();
1676
1677         // These rcu_tasks_trace_pertask_prep() calls are serialized to
1678         // allow safe access to the hop list.
1679         for_each_online_cpu(cpu) {
1680                 rcu_read_lock();
1681                 t = cpu_curr_snapshot(cpu);
1682                 if (rcu_tasks_trace_pertask_prep(t, true))
1683                         trc_add_holdout(t, hop);
1684                 rcu_read_unlock();
1685                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1686         }
1687
1688         // Only after all running tasks have been accounted for is it
1689         // safe to take care of the tasks that have blocked within their
1690         // current RCU tasks trace read-side critical section.
1691         for_each_possible_cpu(cpu) {
1692                 rtpcp = per_cpu_ptr(rcu_tasks_trace.rtpcpu, cpu);
1693                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
1694                 list_splice_init(&rtpcp->rtp_blkd_tasks, &blkd_tasks);
1695                 while (!list_empty(&blkd_tasks)) {
1696                         rcu_read_lock();
1697                         t = list_first_entry(&blkd_tasks, struct task_struct, trc_blkd_node);
1698                         list_del_init(&t->trc_blkd_node);
1699                         list_add(&t->trc_blkd_node, &rtpcp->rtp_blkd_tasks);
1700                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
1701                         rcu_tasks_trace_pertask(t, hop);
1702                         rcu_read_unlock();
1703                         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rtpcp, flags);
1704                 }
1705                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rtpcp, flags);
1706                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1707         }
1708
1709         // Re-enable CPU hotplug now that the holdout list is populated.
1710         cpus_read_unlock();
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Do intermediate processing between task and holdout scans.
1715  */
1716 static void rcu_tasks_trace_postscan(struct list_head *hop)
1717 {
1718         // Wait for late-stage exiting tasks to finish exiting.
1719         // These might have passed the call to exit_tasks_rcu_finish().
1720
1721         // If you remove the following line, update rcu_trace_implies_rcu_gp()!!!
1722         synchronize_rcu();
1723         // Any tasks that exit after this point will set
1724         // TRC_NEED_QS_CHECKED in ->trc_reader_special.b.need_qs.
1725 }
1726
1727 /* Communicate task state back to the RCU tasks trace stall warning request. */
1728 struct trc_stall_chk_rdr {
1729         int nesting;
1730         int ipi_to_cpu;
1731         u8 needqs;
1732 };
1733
1734 static int trc_check_slow_task(struct task_struct *t, void *arg)
1735 {
1736         struct trc_stall_chk_rdr *trc_rdrp = arg;
1737
1738         if (task_curr(t) && cpu_online(task_cpu(t)))
1739                 return false; // It is running, so decline to inspect it.
1740         trc_rdrp->nesting = READ_ONCE(t->trc_reader_nesting);
1741         trc_rdrp->ipi_to_cpu = READ_ONCE(t->trc_ipi_to_cpu);
1742         trc_rdrp->needqs = rcu_ld_need_qs(t);
1743         return true;
1744 }
1745
1746 /* Show the state of a task stalling the current RCU tasks trace GP. */
1747 static void show_stalled_task_trace(struct task_struct *t, bool *firstreport)
1748 {
1749         int cpu;
1750         struct trc_stall_chk_rdr trc_rdr;
1751         bool is_idle_tsk = is_idle_task(t);
1752
1753         if (*firstreport) {
1754                 pr_err("INFO: rcu_tasks_trace detected stalls on tasks:\n");
1755                 *firstreport = false;
1756         }
1757         cpu = task_cpu(t);
1758         if (!task_call_func(t, trc_check_slow_task, &trc_rdr))
1759                 pr_alert("P%d: %c%c\n",
1760                          t->pid,
1761                          ".I"[t->trc_ipi_to_cpu >= 0],
1762                          ".i"[is_idle_tsk]);
1763         else
1764                 pr_alert("P%d: %c%c%c%c nesting: %d%c%c cpu: %d%s\n",
1765                          t->pid,
1766                          ".I"[trc_rdr.ipi_to_cpu >= 0],
1767                          ".i"[is_idle_tsk],
1768                          ".N"[cpu >= 0 && tick_nohz_full_cpu(cpu)],
1769                          ".B"[!!data_race(t->trc_reader_special.b.blocked)],
1770                          trc_rdr.nesting,
1771                          " !CN"[trc_rdr.needqs & 0x3],
1772                          " ?"[trc_rdr.needqs > 0x3],
1773                          cpu, cpu_online(cpu) ? "" : "(offline)");
1774         sched_show_task(t);
1775 }
1776
1777 /* List stalled IPIs for RCU tasks trace. */
1778 static void show_stalled_ipi_trace(void)
1779 {
1780         int cpu;
1781
1782         for_each_possible_cpu(cpu)
1783                 if (per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu))
1784                         pr_alert("\tIPI outstanding to CPU %d\n", cpu);
1785 }
1786
1787 /* Do one scan of the holdout list. */
1788 static void check_all_holdout_tasks_trace(struct list_head *hop,
1789                                           bool needreport, bool *firstreport)
1790 {
1791         struct task_struct *g, *t;
1792
1793         // Disable CPU hotplug across the holdout list scan for IPIs.
1794         cpus_read_lock();
1795
1796         list_for_each_entry_safe(t, g, hop, trc_holdout_list) {
1797                 // If safe and needed, try to check the current task.
1798                 if (READ_ONCE(t->trc_ipi_to_cpu) == -1 &&
1799                     !(rcu_ld_need_qs(t) & TRC_NEED_QS_CHECKED))
1800                         trc_wait_for_one_reader(t, hop);
1801
1802                 // If check succeeded, remove this task from the list.
1803                 if (smp_load_acquire(&t->trc_ipi_to_cpu) == -1 &&
1804                     rcu_ld_need_qs(t) == TRC_NEED_QS_CHECKED)
1805                         trc_del_holdout(t);
1806                 else if (needreport)
1807                         show_stalled_task_trace(t, firstreport);
1808                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1809         }
1810
1811         // Re-enable CPU hotplug now that the holdout list scan has completed.
1812         cpus_read_unlock();
1813
1814         if (needreport) {
1815                 if (*firstreport)
1816                         pr_err("INFO: rcu_tasks_trace detected stalls? (Late IPI?)\n");
1817                 show_stalled_ipi_trace();
1818         }
1819 }
1820
1821 static void rcu_tasks_trace_empty_fn(void *unused)
1822 {
1823 }
1824
1825 /* Wait for grace period to complete and provide ordering. */
1826 static void rcu_tasks_trace_postgp(struct rcu_tasks *rtp)
1827 {
1828         int cpu;
1829
1830         // Wait for any lingering IPI handlers to complete.  Note that
1831         // if a CPU has gone offline or transitioned to userspace in the
1832         // meantime, all IPI handlers should have been drained beforehand.
1833         // Yes, this assumes that CPUs process IPIs in order.  If that ever
1834         // changes, there will need to be a recheck and/or timed wait.
1835         for_each_online_cpu(cpu)
1836                 if (WARN_ON_ONCE(smp_load_acquire(per_cpu_ptr(&trc_ipi_to_cpu, cpu))))
1837                         smp_call_function_single(cpu, rcu_tasks_trace_empty_fn, NULL, 1);
1838
1839         smp_mb(); // Caller's code must be ordered after wakeup.
1840                   // Pairs with pretty much every ordering primitive.
1841 }
1842
1843 /* Report any needed quiescent state for this exiting task. */
1844 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t)
1845 {
1846         union rcu_special trs = READ_ONCE(t->trc_reader_special);
1847
1848         rcu_trc_cmpxchg_need_qs(t, 0, TRC_NEED_QS_CHECKED);
1849         WARN_ON_ONCE(READ_ONCE(t->trc_reader_nesting));
1850         if (WARN_ON_ONCE(rcu_ld_need_qs(t) & TRC_NEED_QS || trs.b.blocked))
1851                 rcu_read_unlock_trace_special(t);
1852         else
1853                 WRITE_ONCE(t->trc_reader_nesting, 0);
1854 }
1855
1856 /**
1857  * call_rcu_tasks_trace() - Queue a callback trace task-based grace period
1858  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
1859  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
1860  *
1861  * The callback function will be invoked some time after a trace rcu-tasks
1862  * grace period elapses, in other words after all currently executing
1863  * trace rcu-tasks read-side critical sections have completed. These
1864  * read-side critical sections are delimited by calls to rcu_read_lock_trace()
1865  * and rcu_read_unlock_trace().
1866  *
1867  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
1868  * memory ordering guarantees.
1869  */
1870 void call_rcu_tasks_trace(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
1871 {
1872         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks_trace);
1873 }
1874 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks_trace);
1875
1876 /**
1877  * synchronize_rcu_tasks_trace - wait for a trace rcu-tasks grace period
1878  *
1879  * Control will return to the caller some time after a trace rcu-tasks
1880  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1881  * trace rcu-tasks read-side critical sections have elapsed. These read-side
1882  * critical sections are delimited by calls to rcu_read_lock_trace()
1883  * and rcu_read_unlock_trace().
1884  *
1885  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
1886  * tracing and other situations requiring manipulation of function preambles
1887  * and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks_trace() function is not
1888  * (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
1889  *
1890  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
1891  * on memory ordering guarantees.
1892  */
1893 void synchronize_rcu_tasks_trace(void)
1894 {
1895         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_trace_lock_map), "Illegal synchronize_rcu_tasks_trace() in RCU Tasks Trace read-side critical section");
1896         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks_trace);
1897 }
1898 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks_trace);
1899
1900 /**
1901  * rcu_barrier_tasks_trace - Wait for in-flight call_rcu_tasks_trace() callbacks.
1902  *
1903  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
1904  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
1905  */
1906 void rcu_barrier_tasks_trace(void)
1907 {
1908         rcu_barrier_tasks_generic(&rcu_tasks_trace);
1909 }
1910 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks_trace);
1911
1912 int rcu_tasks_trace_lazy_ms = -1;
1913 module_param(rcu_tasks_trace_lazy_ms, int, 0444);
1914
1915 static int __init rcu_spawn_tasks_trace_kthread(void)
1916 {
1917         cblist_init_generic(&rcu_tasks_trace);
1918         if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB)) {
1919                 rcu_tasks_trace.gp_sleep = HZ / 10;
1920                 rcu_tasks_trace.init_fract = HZ / 10;
1921         } else {
1922                 rcu_tasks_trace.gp_sleep = HZ / 200;
1923                 if (rcu_tasks_trace.gp_sleep <= 0)
1924                         rcu_tasks_trace.gp_sleep = 1;
1925                 rcu_tasks_trace.init_fract = HZ / 200;
1926                 if (rcu_tasks_trace.init_fract <= 0)
1927                         rcu_tasks_trace.init_fract = 1;
1928         }
1929         if (rcu_tasks_trace_lazy_ms >= 0)
1930                 rcu_tasks_trace.lazy_jiffies = msecs_to_jiffies(rcu_tasks_trace_lazy_ms);
1931         rcu_tasks_trace.pregp_func = rcu_tasks_trace_pregp_step;
1932         rcu_tasks_trace.postscan_func = rcu_tasks_trace_postscan;
1933         rcu_tasks_trace.holdouts_func = check_all_holdout_tasks_trace;
1934         rcu_tasks_trace.postgp_func = rcu_tasks_trace_postgp;
1935         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks_trace);
1936         return 0;
1937 }
1938
1939 #if !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1940 void show_rcu_tasks_trace_gp_kthread(void)
1941 {
1942         char buf[64];
1943
1944         sprintf(buf, "N%lu h:%lu/%lu/%lu",
1945                 data_race(n_trc_holdouts),
1946                 data_race(n_heavy_reader_ofl_updates),
1947                 data_race(n_heavy_reader_updates),
1948                 data_race(n_heavy_reader_attempts));
1949         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks_trace, buf);
1950 }
1951 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_tasks_trace_gp_kthread);
1952 #endif // !defined(CONFIG_TINY_RCU)
1953
1954 struct task_struct *get_rcu_tasks_trace_gp_kthread(void)
1955 {
1956         return rcu_tasks_trace.kthread_ptr;
1957 }
1958 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_rcu_tasks_trace_gp_kthread);
1959
1960 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1961 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t) { }
1962 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1963
1964 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
1965 void show_rcu_tasks_gp_kthreads(void)
1966 {
1967         show_rcu_tasks_classic_gp_kthread();
1968         show_rcu_tasks_rude_gp_kthread();
1969         show_rcu_tasks_trace_gp_kthread();
1970 }
1971 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
1972
1973 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1974 struct rcu_tasks_test_desc {
1975         struct rcu_head rh;
1976         const char *name;
1977         bool notrun;
1978         unsigned long runstart;
1979 };
1980
1981 static struct rcu_tasks_test_desc tests[] = {
1982         {
1983                 .name = "call_rcu_tasks()",
1984                 /* If not defined, the test is skipped. */
1985                 .notrun = IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_RCU),
1986         },
1987         {
1988                 .name = "call_rcu_tasks_rude()",
1989                 /* If not defined, the test is skipped. */
1990                 .notrun = IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_RUDE_RCU),
1991         },
1992         {
1993                 .name = "call_rcu_tasks_trace()",
1994                 /* If not defined, the test is skipped. */
1995                 .notrun = IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
1996         }
1997 };
1998
1999 static void test_rcu_tasks_callback(struct rcu_head *rhp)
2000 {
2001         struct rcu_tasks_test_desc *rttd =
2002                 container_of(rhp, struct rcu_tasks_test_desc, rh);
2003
2004         pr_info("Callback from %s invoked.\n", rttd->name);
2005
2006         rttd->notrun = false;
2007 }
2008
2009 static void rcu_tasks_initiate_self_tests(void)
2010 {
2011 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
2012         pr_info("Running RCU Tasks wait API self tests\n");
2013         tests[0].runstart = jiffies;
2014         synchronize_rcu_tasks();
2015         call_rcu_tasks(&tests[0].rh, test_rcu_tasks_callback);
2016 #endif
2017
2018 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
2019         pr_info("Running RCU Tasks Rude wait API self tests\n");
2020         tests[1].runstart = jiffies;
2021         synchronize_rcu_tasks_rude();
2022         call_rcu_tasks_rude(&tests[1].rh, test_rcu_tasks_callback);
2023 #endif
2024
2025 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
2026         pr_info("Running RCU Tasks Trace wait API self tests\n");
2027         tests[2].runstart = jiffies;
2028         synchronize_rcu_tasks_trace();
2029         call_rcu_tasks_trace(&tests[2].rh, test_rcu_tasks_callback);
2030 #endif
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Return:  0 - test passed
2035  *          1 - test failed, but have not timed out yet
2036  *         -1 - test failed and timed out
2037  */
2038 static int rcu_tasks_verify_self_tests(void)
2039 {
2040         int ret = 0;
2041         int i;
2042         unsigned long bst = rcu_task_stall_timeout;
2043
2044         if (bst <= 0 || bst > RCU_TASK_BOOT_STALL_TIMEOUT)
2045                 bst = RCU_TASK_BOOT_STALL_TIMEOUT;
2046         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tests); i++) {
2047                 while (tests[i].notrun) {               // still hanging.
2048                         if (time_after(jiffies, tests[i].runstart + bst)) {
2049                                 pr_err("%s has failed boot-time tests.\n", tests[i].name);
2050                                 ret = -1;
2051                                 break;
2052                         }
2053                         ret = 1;
2054                         break;
2055                 }
2056         }
2057         WARN_ON(ret < 0);
2058
2059         return ret;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Repeat the rcu_tasks_verify_self_tests() call once every second until the
2064  * test passes or has timed out.
2065  */
2066 static struct delayed_work rcu_tasks_verify_work;
2067 static void rcu_tasks_verify_work_fn(struct work_struct *work __maybe_unused)
2068 {
2069         int ret = rcu_tasks_verify_self_tests();
2070
2071         if (ret <= 0)
2072                 return;
2073
2074         /* Test fails but not timed out yet, reschedule another check */
2075         schedule_delayed_work(&rcu_tasks_verify_work, HZ);
2076 }
2077
2078 static int rcu_tasks_verify_schedule_work(void)
2079 {
2080         INIT_DELAYED_WORK(&rcu_tasks_verify_work, rcu_tasks_verify_work_fn);
2081         rcu_tasks_verify_work_fn(NULL);
2082         return 0;
2083 }
2084 late_initcall(rcu_tasks_verify_schedule_work);
2085 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
2086 static void rcu_tasks_initiate_self_tests(void) { }
2087 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
2088
2089 void __init rcu_init_tasks_generic(void)
2090 {
2091 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
2092         rcu_spawn_tasks_kthread();
2093 #endif
2094
2095 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
2096         rcu_spawn_tasks_rude_kthread();
2097 #endif
2098
2099 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
2100         rcu_spawn_tasks_trace_kthread();
2101 #endif
2102
2103         // Run the self-tests.
2104         rcu_tasks_initiate_self_tests();
2105 }
2106
2107 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC */
2108 static inline void rcu_tasks_bootup_oddness(void) {}
2109 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC */