]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/rcupdate.h
powerpc: Work around tracing from dyntick-idle mode
[karo-tx-linux.git] / include / linux / rcupdate.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2001
19  *
20  * Author: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *
22  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
23  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
24  * Papers:
25  * http://www.rdrop.com/users/paulmck/paper/rclockpdcsproof.pdf
26  * http://lse.sourceforge.net/locking/rclock_OLS.2001.05.01c.sc.pdf (OLS2001)
27  *
28  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
29  *              http://lse.sourceforge.net/locking/rcupdate.html
30  *
31  */
32
33 #ifndef __LINUX_RCUPDATE_H
34 #define __LINUX_RCUPDATE_H
35
36 #include <linux/types.h>
37 #include <linux/cache.h>
38 #include <linux/spinlock.h>
39 #include <linux/threads.h>
40 #include <linux/cpumask.h>
41 #include <linux/seqlock.h>
42 #include <linux/lockdep.h>
43 #include <linux/completion.h>
44 #include <linux/debugobjects.h>
45 #include <linux/compiler.h>
46
47 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST
48 extern int rcutorture_runnable; /* for sysctl */
49 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST */
50
51 #if defined(CONFIG_TREE_RCU) || defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU)
52 extern void rcutorture_record_test_transition(void);
53 extern void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum);
54 #else
55 static inline void rcutorture_record_test_transition(void)
56 {
57 }
58 static inline void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
59 {
60 }
61 #endif
62
63 #define UINT_CMP_GE(a, b)       (UINT_MAX / 2 >= (a) - (b))
64 #define UINT_CMP_LT(a, b)       (UINT_MAX / 2 < (a) - (b))
65 #define ULONG_CMP_GE(a, b)      (ULONG_MAX / 2 >= (a) - (b))
66 #define ULONG_CMP_LT(a, b)      (ULONG_MAX / 2 < (a) - (b))
67
68 /* Exported common interfaces */
69
70 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
71
72 /**
73  * call_rcu() - Queue an RCU callback for invocation after a grace period.
74  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
75  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
76  *
77  * The callback function will be invoked some time after a full grace
78  * period elapses, in other words after all pre-existing RCU read-side
79  * critical sections have completed.  However, the callback function
80  * might well execute concurrently with RCU read-side critical sections
81  * that started after call_rcu() was invoked.  RCU read-side critical
82  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
83  * and may be nested.
84  */
85 extern void call_rcu(struct rcu_head *head,
86                               void (*func)(struct rcu_head *head));
87
88 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
89
90 /* In classic RCU, call_rcu() is just call_rcu_sched(). */
91 #define call_rcu        call_rcu_sched
92
93 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
94
95 /**
96  * call_rcu_bh() - Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
97  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
98  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
99  *
100  * The callback function will be invoked some time after a full grace
101  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
102  * read-side critical sections have completed. call_rcu_bh() assumes
103  * that the read-side critical sections end on completion of a softirq
104  * handler. This means that read-side critical sections in process
105  * context must not be interrupted by softirqs. This interface is to be
106  * used when most of the read-side critical sections are in softirq context.
107  * RCU read-side critical sections are delimited by :
108  *  - rcu_read_lock() and  rcu_read_unlock(), if in interrupt context.
109  *  OR
110  *  - rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(), if in process context.
111  *  These may be nested.
112  */
113 extern void call_rcu_bh(struct rcu_head *head,
114                         void (*func)(struct rcu_head *head));
115
116 /**
117  * call_rcu_sched() - Queue an RCU for invocation after sched grace period.
118  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
119  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
120  *
121  * The callback function will be invoked some time after a full grace
122  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
123  * read-side critical sections have completed. call_rcu_sched() assumes
124  * that the read-side critical sections end on enabling of preemption
125  * or on voluntary preemption.
126  * RCU read-side critical sections are delimited by :
127  *  - rcu_read_lock_sched() and  rcu_read_unlock_sched(),
128  *  OR
129  *  anything that disables preemption.
130  *  These may be nested.
131  */
132 extern void call_rcu_sched(struct rcu_head *head,
133                            void (*func)(struct rcu_head *rcu));
134
135 extern void synchronize_sched(void);
136
137 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
138
139 extern void __rcu_read_lock(void);
140 extern void __rcu_read_unlock(void);
141 void synchronize_rcu(void);
142
143 /*
144  * Defined as a macro as it is a very low level header included from
145  * areas that don't even know about current.  This gives the rcu_read_lock()
146  * nesting depth, but makes sense only if CONFIG_PREEMPT_RCU -- in other
147  * types of kernel builds, the rcu_read_lock() nesting depth is unknowable.
148  */
149 #define rcu_preempt_depth() (current->rcu_read_lock_nesting)
150
151 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
152
153 static inline void __rcu_read_lock(void)
154 {
155         preempt_disable();
156 }
157
158 static inline void __rcu_read_unlock(void)
159 {
160         preempt_enable();
161 }
162
163 static inline void synchronize_rcu(void)
164 {
165         synchronize_sched();
166 }
167
168 static inline int rcu_preempt_depth(void)
169 {
170         return 0;
171 }
172
173 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
174
175 /* Internal to kernel */
176 extern void rcu_sched_qs(int cpu);
177 extern void rcu_bh_qs(int cpu);
178 extern void rcu_check_callbacks(int cpu, int user);
179 struct notifier_block;
180
181 #ifdef CONFIG_NO_HZ
182
183 extern void rcu_enter_nohz(void);
184 extern void rcu_exit_nohz(void);
185
186 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
187
188 static inline void rcu_enter_nohz(void)
189 {
190 }
191
192 static inline void rcu_exit_nohz(void)
193 {
194 }
195
196 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
197
198 /*
199  * Infrastructure to implement the synchronize_() primitives in
200  * TREE_RCU and rcu_barrier_() primitives in TINY_RCU.
201  */
202
203 typedef void call_rcu_func_t(struct rcu_head *head,
204                              void (*func)(struct rcu_head *head));
205 void wait_rcu_gp(call_rcu_func_t crf);
206
207 #if defined(CONFIG_TREE_RCU) || defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU)
208 #include <linux/rcutree.h>
209 #elif defined(CONFIG_TINY_RCU) || defined(CONFIG_TINY_PREEMPT_RCU)
210 #include <linux/rcutiny.h>
211 #else
212 #error "Unknown RCU implementation specified to kernel configuration"
213 #endif
214
215 /*
216  * init_rcu_head_on_stack()/destroy_rcu_head_on_stack() are needed for dynamic
217  * initialization and destruction of rcu_head on the stack. rcu_head structures
218  * allocated dynamically in the heap or defined statically don't need any
219  * initialization.
220  */
221 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
222 extern void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
223 extern void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
224 #else /* !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
225 static inline void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
226 {
227 }
228
229 static inline void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
230 {
231 }
232 #endif  /* #else !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
233
234
235 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ)
236 extern bool rcu_check_extended_qs(void);
237 #else
238 static inline bool rcu_check_extended_qs(void) { return false; }
239 #endif
240
241
242 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
243
244 #define PROVE_RCU(a) a
245
246 static inline void rcu_lock_acquire(struct lockdep_map *map)
247 {
248         WARN_ON_ONCE(rcu_check_extended_qs());
249         lock_acquire(map, 0, 0, 2, 1, NULL, _THIS_IP_);
250 }
251
252 static inline void rcu_lock_release(struct lockdep_map *map)
253 {
254         WARN_ON_ONCE(rcu_check_extended_qs());
255         lock_release(map, 1, _THIS_IP_);
256 }
257
258 extern struct lockdep_map rcu_lock_map;
259 extern struct lockdep_map rcu_bh_lock_map;
260 extern struct lockdep_map rcu_sched_lock_map;
261 extern int debug_lockdep_rcu_enabled(void);
262
263 /**
264  * rcu_read_lock_held() - might we be in RCU read-side critical section?
265  *
266  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an RCU
267  * read-side critical section.  In absence of CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC,
268  * this assumes we are in an RCU read-side critical section unless it can
269  * prove otherwise.  This is useful for debug checks in functions that
270  * require that they be called within an RCU read-side critical section.
271  *
272  * Checks debug_lockdep_rcu_enabled() to prevent false positives during boot
273  * and while lockdep is disabled.
274  *
275  * Note that if the CPU is in an extended quiescent state, for example,
276  * if the CPU is in dyntick-idle mode, then rcu_read_lock_held() returns
277  * false even if the CPU did an rcu_read_lock().  The reason for this is
278  * that RCU ignores CPUs that are in extended quiescent states, so such
279  * a CPU is effectively never in an RCU read-side critical section
280  * regardless of what RCU primitives it invokes.  This state of affairs
281  * is required -- RCU would otherwise need to periodically wake up
282  * dyntick-idle CPUs, which would defeat the whole purpose of dyntick-idle
283  * mode.
284  */
285 static inline int rcu_read_lock_held(void)
286 {
287         if (!debug_lockdep_rcu_enabled())
288                 return 1;
289
290         if (rcu_check_extended_qs())
291                 return 0;
292
293         return lock_is_held(&rcu_lock_map);
294 }
295
296 /*
297  * rcu_read_lock_bh_held() is defined out of line to avoid #include-file
298  * hell.
299  */
300 extern int rcu_read_lock_bh_held(void);
301
302 /**
303  * rcu_read_lock_sched_held() - might we be in RCU-sched read-side critical section?
304  *
305  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an
306  * RCU-sched read-side critical section.  In absence of
307  * CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC, this assumes we are in an RCU-sched read-side
308  * critical section unless it can prove otherwise.  Note that disabling
309  * of preemption (including disabling irqs) counts as an RCU-sched
310  * read-side critical section.  This is useful for debug checks in functions
311  * that required that they be called within an RCU-sched read-side
312  * critical section.
313  *
314  * Check debug_lockdep_rcu_enabled() to prevent false positives during boot
315  * and while lockdep is disabled.
316  *
317  * Note that if the CPU is in an extended quiescent state, for example,
318  * if the CPU is in dyntick-idle mode, then rcu_read_lock_held() returns
319  * false even if the CPU did an rcu_read_lock().  The reason for this is
320  * that RCU ignores CPUs that are in extended quiescent states, so such
321  * a CPU is effectively never in an RCU read-side critical section
322  * regardless of what RCU primitives it invokes.  This state of affairs
323  * is required -- RCU would otherwise need to periodically wake up
324  * dyntick-idle CPUs, which would defeat the whole purpose of dyntick-idle
325  * mode.
326  */
327 #ifdef CONFIG_PREEMPT
328 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
329 {
330         int lockdep_opinion = 0;
331
332         if (!debug_lockdep_rcu_enabled())
333                 return 1;
334
335         if (rcu_check_extended_qs())
336                 return 0;
337
338         if (debug_locks)
339                 lockdep_opinion = lock_is_held(&rcu_sched_lock_map);
340         return lockdep_opinion || preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
341 }
342 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT */
343 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
344 {
345         return 1;
346 }
347 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT */
348
349 #else /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
350
351 # define PROVE_RCU(a)                   do { } while (0)
352 # define rcu_lock_acquire(a)            do { } while (0)
353 # define rcu_lock_release(a)            do { } while (0)
354
355 static inline int rcu_read_lock_held(void)
356 {
357         return 1;
358 }
359
360 static inline int rcu_read_lock_bh_held(void)
361 {
362         return 1;
363 }
364
365 #ifdef CONFIG_PREEMPT
366 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
367 {
368         return preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
369 }
370 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT */
371 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
372 {
373         return 1;
374 }
375 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT */
376
377 #endif /* #else #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
378
379 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
380
381 extern int rcu_my_thread_group_empty(void);
382
383 /**
384  * rcu_lockdep_assert - emit lockdep splat if specified condition not met
385  * @c: condition to check
386  * @s: informative message
387  */
388 #define rcu_lockdep_assert(c, s)                                        \
389         do {                                                            \
390                 static bool __warned;                                   \
391                 if (debug_lockdep_rcu_enabled() && !__warned && !(c)) { \
392                         __warned = true;                                \
393                         lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__, s);  \
394                 }                                                       \
395         } while (0)
396
397 #define rcu_sleep_check()                                               \
398         do {                                                            \
399                 rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),     \
400                                    "Illegal context switch in RCU-bh"   \
401                                    " read-side critical section");      \
402                 rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),  \
403                                    "Illegal context switch in RCU-sched"\
404                                    " read-side critical section");      \
405         } while (0)
406
407 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
408
409 #define rcu_lockdep_assert(c, s) do { } while (0)
410 #define rcu_sleep_check() do { } while (0)
411
412 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
413
414 /*
415  * Helper functions for rcu_dereference_check(), rcu_dereference_protected()
416  * and rcu_assign_pointer().  Some of these could be folded into their
417  * callers, but they are left separate in order to ease introduction of
418  * multiple flavors of pointers to match the multiple flavors of RCU
419  * (e.g., __rcu_bh, * __rcu_sched, and __srcu), should this make sense in
420  * the future.
421  */
422
423 #ifdef __CHECKER__
424 #define rcu_dereference_sparse(p, space) \
425         ((void)(((typeof(*p) space *)p) == p))
426 #else /* #ifdef __CHECKER__ */
427 #define rcu_dereference_sparse(p, space)
428 #endif /* #else #ifdef __CHECKER__ */
429
430 #define __rcu_access_pointer(p, space) \
431         ({ \
432                 typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p)*__force )ACCESS_ONCE(p); \
433                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
434                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
435         })
436 #define __rcu_dereference_check(p, c, space) \
437         ({ \
438                 typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p)*__force )ACCESS_ONCE(p); \
439                 rcu_lockdep_assert(c, "suspicious rcu_dereference_check()" \
440                                       " usage"); \
441                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
442                 smp_read_barrier_depends(); \
443                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
444         })
445 #define __rcu_dereference_protected(p, c, space) \
446         ({ \
447                 rcu_lockdep_assert(c, "suspicious rcu_dereference_protected()" \
448                                       " usage"); \
449                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
450                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(p)); \
451         })
452
453 #define __rcu_access_index(p, space) \
454         ({ \
455                 typeof(p) _________p1 = ACCESS_ONCE(p); \
456                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
457                 (_________p1); \
458         })
459 #define __rcu_dereference_index_check(p, c) \
460         ({ \
461                 typeof(p) _________p1 = ACCESS_ONCE(p); \
462                 rcu_lockdep_assert(c, \
463                                    "suspicious rcu_dereference_index_check()" \
464                                    " usage"); \
465                 smp_read_barrier_depends(); \
466                 (_________p1); \
467         })
468 #define __rcu_assign_pointer(p, v, space) \
469         ({ \
470                 smp_wmb(); \
471                 (p) = (typeof(*v) __force space *)(v); \
472         })
473
474
475 /**
476  * rcu_access_pointer() - fetch RCU pointer with no dereferencing
477  * @p: The pointer to read
478  *
479  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit the
480  * smp_read_barrier_depends() and keep the ACCESS_ONCE().  This is useful
481  * when the value of this pointer is accessed, but the pointer is not
482  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected pointer against
483  * NULL.  Although rcu_access_pointer() may also be used in cases where
484  * update-side locks prevent the value of the pointer from changing, you
485  * should instead use rcu_dereference_protected() for this use case.
486  */
487 #define rcu_access_pointer(p) __rcu_access_pointer((p), __rcu)
488
489 /**
490  * rcu_dereference_check() - rcu_dereference with debug checking
491  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
492  * @c: The conditions under which the dereference will take place
493  *
494  * Do an rcu_dereference(), but check that the conditions under which the
495  * dereference will take place are correct.  Typically the conditions
496  * indicate the various locking conditions that should be held at that
497  * point.  The check should return true if the conditions are satisfied.
498  * An implicit check for being in an RCU read-side critical section
499  * (rcu_read_lock()) is included.
500  *
501  * For example:
502  *
503  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock));
504  *
505  * could be used to indicate to lockdep that foo->bar may only be dereferenced
506  * if either rcu_read_lock() is held, or that the lock required to replace
507  * the bar struct at foo->bar is held.
508  *
509  * Note that the list of conditions may also include indications of when a lock
510  * need not be held, for example during initialisation or destruction of the
511  * target struct:
512  *
513  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock) ||
514  *                                            atomic_read(&foo->usage) == 0);
515  *
516  * Inserts memory barriers on architectures that require them
517  * (currently only the Alpha), prevents the compiler from refetching
518  * (and from merging fetches), and, more importantly, documents exactly
519  * which pointers are protected by RCU and checks that the pointer is
520  * annotated as __rcu.
521  */
522 #define rcu_dereference_check(p, c) \
523         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_held() || (c), __rcu)
524
525 /**
526  * rcu_dereference_bh_check() - rcu_dereference_bh with debug checking
527  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
528  * @c: The conditions under which the dereference will take place
529  *
530  * This is the RCU-bh counterpart to rcu_dereference_check().
531  */
532 #define rcu_dereference_bh_check(p, c) \
533         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_bh_held() || (c), __rcu)
534
535 /**
536  * rcu_dereference_sched_check() - rcu_dereference_sched with debug checking
537  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
538  * @c: The conditions under which the dereference will take place
539  *
540  * This is the RCU-sched counterpart to rcu_dereference_check().
541  */
542 #define rcu_dereference_sched_check(p, c) \
543         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_sched_held() || (c), \
544                                 __rcu)
545
546 #define rcu_dereference_raw(p) rcu_dereference_check(p, 1) /*@@@ needed? @@@*/
547
548 /**
549  * rcu_access_index() - fetch RCU index with no dereferencing
550  * @p: The index to read
551  *
552  * Return the value of the specified RCU-protected index, but omit the
553  * smp_read_barrier_depends() and keep the ACCESS_ONCE().  This is useful
554  * when the value of this index is accessed, but the index is not
555  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected index against
556  * -1.  Although rcu_access_index() may also be used in cases where
557  * update-side locks prevent the value of the index from changing, you
558  * should instead use rcu_dereference_index_protected() for this use case.
559  */
560 #define rcu_access_index(p) __rcu_access_index((p), __rcu)
561
562 /**
563  * rcu_dereference_index_check() - rcu_dereference for indices with debug checking
564  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
565  * @c: The conditions under which the dereference will take place
566  *
567  * Similar to rcu_dereference_check(), but omits the sparse checking.
568  * This allows rcu_dereference_index_check() to be used on integers,
569  * which can then be used as array indices.  Attempting to use
570  * rcu_dereference_check() on an integer will give compiler warnings
571  * because the sparse address-space mechanism relies on dereferencing
572  * the RCU-protected pointer.  Dereferencing integers is not something
573  * that even gcc will put up with.
574  *
575  * Note that this function does not implicitly check for RCU read-side
576  * critical sections.  If this function gains lots of uses, it might
577  * make sense to provide versions for each flavor of RCU, but it does
578  * not make sense as of early 2010.
579  */
580 #define rcu_dereference_index_check(p, c) \
581         __rcu_dereference_index_check((p), (c))
582
583 /**
584  * rcu_dereference_protected() - fetch RCU pointer when updates prevented
585  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
586  * @c: The conditions under which the dereference will take place
587  *
588  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit
589  * both the smp_read_barrier_depends() and the ACCESS_ONCE().  This
590  * is useful in cases where update-side locks prevent the value of the
591  * pointer from changing.  Please note that this primitive does -not-
592  * prevent the compiler from repeating this reference or combining it
593  * with other references, so it should not be used without protection
594  * of appropriate locks.
595  *
596  * This function is only for update-side use.  Using this function
597  * when protected only by rcu_read_lock() will result in infrequent
598  * but very ugly failures.
599  */
600 #define rcu_dereference_protected(p, c) \
601         __rcu_dereference_protected((p), (c), __rcu)
602
603
604 /**
605  * rcu_dereference() - fetch RCU-protected pointer for dereferencing
606  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
607  *
608  * This is a simple wrapper around rcu_dereference_check().
609  */
610 #define rcu_dereference(p) rcu_dereference_check(p, 0)
611
612 /**
613  * rcu_dereference_bh() - fetch an RCU-bh-protected pointer for dereferencing
614  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
615  *
616  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
617  */
618 #define rcu_dereference_bh(p) rcu_dereference_bh_check(p, 0)
619
620 /**
621  * rcu_dereference_sched() - fetch RCU-sched-protected pointer for dereferencing
622  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
623  *
624  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
625  */
626 #define rcu_dereference_sched(p) rcu_dereference_sched_check(p, 0)
627
628 /**
629  * rcu_read_lock() - mark the beginning of an RCU read-side critical section
630  *
631  * When synchronize_rcu() is invoked on one CPU while other CPUs
632  * are within RCU read-side critical sections, then the
633  * synchronize_rcu() is guaranteed to block until after all the other
634  * CPUs exit their critical sections.  Similarly, if call_rcu() is invoked
635  * on one CPU while other CPUs are within RCU read-side critical
636  * sections, invocation of the corresponding RCU callback is deferred
637  * until after the all the other CPUs exit their critical sections.
638  *
639  * Note, however, that RCU callbacks are permitted to run concurrently
640  * with new RCU read-side critical sections.  One way that this can happen
641  * is via the following sequence of events: (1) CPU 0 enters an RCU
642  * read-side critical section, (2) CPU 1 invokes call_rcu() to register
643  * an RCU callback, (3) CPU 0 exits the RCU read-side critical section,
644  * (4) CPU 2 enters a RCU read-side critical section, (5) the RCU
645  * callback is invoked.  This is legal, because the RCU read-side critical
646  * section that was running concurrently with the call_rcu() (and which
647  * therefore might be referencing something that the corresponding RCU
648  * callback would free up) has completed before the corresponding
649  * RCU callback is invoked.
650  *
651  * RCU read-side critical sections may be nested.  Any deferred actions
652  * will be deferred until the outermost RCU read-side critical section
653  * completes.
654  *
655  * You can avoid reading and understanding the next paragraph by
656  * following this rule: don't put anything in an rcu_read_lock() RCU
657  * read-side critical section that would block in a !PREEMPT kernel.
658  * But if you want the full story, read on!
659  *
660  * In non-preemptible RCU implementations (TREE_RCU and TINY_RCU), it
661  * is illegal to block while in an RCU read-side critical section.  In
662  * preemptible RCU implementations (TREE_PREEMPT_RCU and TINY_PREEMPT_RCU)
663  * in CONFIG_PREEMPT kernel builds, RCU read-side critical sections may
664  * be preempted, but explicit blocking is illegal.  Finally, in preemptible
665  * RCU implementations in real-time (CONFIG_PREEMPT_RT) kernel builds,
666  * RCU read-side critical sections may be preempted and they may also
667  * block, but only when acquiring spinlocks that are subject to priority
668  * inheritance.
669  */
670 static inline void rcu_read_lock(void)
671 {
672         __rcu_read_lock();
673         __acquire(RCU);
674         rcu_lock_acquire(&rcu_lock_map);
675 }
676
677 /*
678  * So where is rcu_write_lock()?  It does not exist, as there is no
679  * way for writers to lock out RCU readers.  This is a feature, not
680  * a bug -- this property is what provides RCU's performance benefits.
681  * Of course, writers must coordinate with each other.  The normal
682  * spinlock primitives work well for this, but any other technique may be
683  * used as well.  RCU does not care how the writers keep out of each
684  * others' way, as long as they do so.
685  */
686
687 /**
688  * rcu_read_unlock() - marks the end of an RCU read-side critical section.
689  *
690  * See rcu_read_lock() for more information.
691  */
692 static inline void rcu_read_unlock(void)
693 {
694         rcu_lock_release(&rcu_lock_map);
695         __release(RCU);
696         __rcu_read_unlock();
697 }
698
699 /**
700  * rcu_read_lock_bh() - mark the beginning of an RCU-bh critical section
701  *
702  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
703  * are being done using call_rcu_bh() or synchronize_rcu_bh(). Since
704  * both call_rcu_bh() and synchronize_rcu_bh() consider completion of a
705  * softirq handler to be a quiescent state, a process in RCU read-side
706  * critical section must be protected by disabling softirqs. Read-side
707  * critical sections in interrupt context can use just rcu_read_lock(),
708  * though this should at least be commented to avoid confusing people
709  * reading the code.
710  */
711 static inline void rcu_read_lock_bh(void)
712 {
713         local_bh_disable();
714         __acquire(RCU_BH);
715         rcu_lock_acquire(&rcu_bh_lock_map);
716 }
717
718 /*
719  * rcu_read_unlock_bh - marks the end of a softirq-only RCU critical section
720  *
721  * See rcu_read_lock_bh() for more information.
722  */
723 static inline void rcu_read_unlock_bh(void)
724 {
725         rcu_lock_release(&rcu_bh_lock_map);
726         __release(RCU_BH);
727         local_bh_enable();
728 }
729
730 /**
731  * rcu_read_lock_sched() - mark the beginning of a RCU-sched critical section
732  *
733  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
734  * are being done using call_rcu_sched() or synchronize_rcu_sched().
735  * Read-side critical sections can also be introduced by anything that
736  * disables preemption, including local_irq_disable() and friends.
737  */
738 static inline void rcu_read_lock_sched(void)
739 {
740         preempt_disable();
741         __acquire(RCU_SCHED);
742         rcu_lock_acquire(&rcu_sched_lock_map);
743 }
744
745 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
746 static inline notrace void rcu_read_lock_sched_notrace(void)
747 {
748         preempt_disable_notrace();
749         __acquire(RCU_SCHED);
750 }
751
752 /*
753  * rcu_read_unlock_sched - marks the end of a RCU-classic critical section
754  *
755  * See rcu_read_lock_sched for more information.
756  */
757 static inline void rcu_read_unlock_sched(void)
758 {
759         rcu_lock_release(&rcu_sched_lock_map);
760         __release(RCU_SCHED);
761         preempt_enable();
762 }
763
764 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
765 static inline notrace void rcu_read_unlock_sched_notrace(void)
766 {
767         __release(RCU_SCHED);
768         preempt_enable_notrace();
769 }
770
771 /**
772  * rcu_assign_pointer() - assign to RCU-protected pointer
773  * @p: pointer to assign to
774  * @v: value to assign (publish)
775  *
776  * Assigns the specified value to the specified RCU-protected
777  * pointer, ensuring that any concurrent RCU readers will see
778  * any prior initialization.  Returns the value assigned.
779  *
780  * Inserts memory barriers on architectures that require them
781  * (which is most of them), and also prevents the compiler from
782  * reordering the code that initializes the structure after the pointer
783  * assignment.  More importantly, this call documents which pointers
784  * will be dereferenced by RCU read-side code.
785  *
786  * In some special cases, you may use RCU_INIT_POINTER() instead
787  * of rcu_assign_pointer().  RCU_INIT_POINTER() is a bit faster due
788  * to the fact that it does not constrain either the CPU or the compiler.
789  * That said, using RCU_INIT_POINTER() when you should have used
790  * rcu_assign_pointer() is a very bad thing that results in
791  * impossible-to-diagnose memory corruption.  So please be careful.
792  * See the RCU_INIT_POINTER() comment header for details.
793  */
794 #define rcu_assign_pointer(p, v) \
795         __rcu_assign_pointer((p), (v), __rcu)
796
797 /**
798  * RCU_INIT_POINTER() - initialize an RCU protected pointer
799  *
800  * Initialize an RCU-protected pointer in special cases where readers
801  * do not need ordering constraints on the CPU or the compiler.  These
802  * special cases are:
803  *
804  * 1.   This use of RCU_INIT_POINTER() is NULLing out the pointer -or-
805  * 2.   The caller has taken whatever steps are required to prevent
806  *      RCU readers from concurrently accessing this pointer -or-
807  * 3.   The referenced data structure has already been exposed to
808  *      readers either at compile time or via rcu_assign_pointer() -and-
809  *      a.      You have not made -any- reader-visible changes to
810  *              this structure since then -or-
811  *      b.      It is OK for readers accessing this structure from its
812  *              new location to see the old state of the structure.  (For
813  *              example, the changes were to statistical counters or to
814  *              other state where exact synchronization is not required.)
815  *
816  * Failure to follow these rules governing use of RCU_INIT_POINTER() will
817  * result in impossible-to-diagnose memory corruption.  As in the structures
818  * will look OK in crash dumps, but any concurrent RCU readers might
819  * see pre-initialized values of the referenced data structure.  So
820  * please be very careful how you use RCU_INIT_POINTER()!!!
821  *
822  * If you are creating an RCU-protected linked structure that is accessed
823  * by a single external-to-structure RCU-protected pointer, then you may
824  * use RCU_INIT_POINTER() to initialize the internal RCU-protected
825  * pointers, but you must use rcu_assign_pointer() to initialize the
826  * external-to-structure pointer -after- you have completely initialized
827  * the reader-accessible portions of the linked structure.
828  */
829 #define RCU_INIT_POINTER(p, v) \
830                 p = (typeof(*v) __force __rcu *)(v)
831
832 static __always_inline bool __is_kfree_rcu_offset(unsigned long offset)
833 {
834         return offset < 4096;
835 }
836
837 static __always_inline
838 void __kfree_rcu(struct rcu_head *head, unsigned long offset)
839 {
840         typedef void (*rcu_callback)(struct rcu_head *);
841
842         BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(offset));
843
844         /* See the kfree_rcu() header comment. */
845         BUILD_BUG_ON(!__is_kfree_rcu_offset(offset));
846
847         call_rcu(head, (rcu_callback)offset);
848 }
849
850 /**
851  * kfree_rcu() - kfree an object after a grace period.
852  * @ptr:        pointer to kfree
853  * @rcu_head:   the name of the struct rcu_head within the type of @ptr.
854  *
855  * Many rcu callbacks functions just call kfree() on the base structure.
856  * These functions are trivial, but their size adds up, and furthermore
857  * when they are used in a kernel module, that module must invoke the
858  * high-latency rcu_barrier() function at module-unload time.
859  *
860  * The kfree_rcu() function handles this issue.  Rather than encoding a
861  * function address in the embedded rcu_head structure, kfree_rcu() instead
862  * encodes the offset of the rcu_head structure within the base structure.
863  * Because the functions are not allowed in the low-order 4096 bytes of
864  * kernel virtual memory, offsets up to 4095 bytes can be accommodated.
865  * If the offset is larger than 4095 bytes, a compile-time error will
866  * be generated in __kfree_rcu().  If this error is triggered, you can
867  * either fall back to use of call_rcu() or rearrange the structure to
868  * position the rcu_head structure into the first 4096 bytes.
869  *
870  * Note that the allowable offset might decrease in the future, for example,
871  * to allow something like kmem_cache_free_rcu().
872  */
873 #define kfree_rcu(ptr, rcu_head)                                        \
874         __kfree_rcu(&((ptr)->rcu_head), offsetof(typeof(*(ptr)), rcu_head))
875
876 #endif /* __LINUX_RCUPDATE_H */