Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/sage/ceph...
[pandora-kernel.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/bug.h>
46 #include <linux/compiler.h>
47
48 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST
49 extern int rcutorture_runnable; /* for sysctl */
50 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST */
51
52 #if defined(CONFIG_TREE_RCU) || defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU)
53 extern void rcutorture_record_test_transition(void);
54 extern void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum);
55 extern void do_trace_rcu_torture_read(char *rcutorturename,
56                                       struct rcu_head *rhp,
57                                       unsigned long secs,
58                                       unsigned long c_old,
59                                       unsigned long c);
60 #else
61 static inline void rcutorture_record_test_transition(void)
62 {
63 }
64 static inline void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
65 {
66 }
67 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
68 extern void do_trace_rcu_torture_read(char *rcutorturename,
69                                       struct rcu_head *rhp,
70                                       unsigned long secs,
71                                       unsigned long c_old,
72                                       unsigned long c);
73 #else
74 #define do_trace_rcu_torture_read(rcutorturename, rhp, secs, c_old, c) \
75         do { } while (0)
76 #endif
77 #endif
78
79 #define UINT_CMP_GE(a, b)       (UINT_MAX / 2 >= (a) - (b))
80 #define UINT_CMP_LT(a, b)       (UINT_MAX / 2 < (a) - (b))
81 #define ULONG_CMP_GE(a, b)      (ULONG_MAX / 2 >= (a) - (b))
82 #define ULONG_CMP_LT(a, b)      (ULONG_MAX / 2 < (a) - (b))
83
84 /* Exported common interfaces */
85
86 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
87
88 /**
89  * call_rcu() - Queue an RCU callback for invocation after a grace period.
90  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
91  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
92  *
93  * The callback function will be invoked some time after a full grace
94  * period elapses, in other words after all pre-existing RCU read-side
95  * critical sections have completed.  However, the callback function
96  * might well execute concurrently with RCU read-side critical sections
97  * that started after call_rcu() was invoked.  RCU read-side critical
98  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
99  * and may be nested.
100  *
101  * Note that all CPUs must agree that the grace period extended beyond
102  * all pre-existing RCU read-side critical section.  On systems with more
103  * than one CPU, this means that when "func()" is invoked, each CPU is
104  * guaranteed to have executed a full memory barrier since the end of its
105  * last RCU read-side critical section whose beginning preceded the call
106  * to call_rcu().  It also means that each CPU executing an RCU read-side
107  * critical section that continues beyond the start of "func()" must have
108  * executed a memory barrier after the call_rcu() but before the beginning
109  * of that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees
110  * include CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as
111  * well as CPUs that are executing in the kernel.
112  *
113  * Furthermore, if CPU A invoked call_rcu() and CPU B invoked the
114  * resulting RCU callback function "func()", then both CPU A and CPU B are
115  * guaranteed to execute a full memory barrier during the time interval
116  * between the call to call_rcu() and the invocation of "func()" -- even
117  * if CPU A and CPU B are the same CPU (but again only if the system has
118  * more than one CPU).
119  */
120 extern void call_rcu(struct rcu_head *head,
121                               void (*func)(struct rcu_head *head));
122
123 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
124
125 /* In classic RCU, call_rcu() is just call_rcu_sched(). */
126 #define call_rcu        call_rcu_sched
127
128 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
129
130 /**
131  * call_rcu_bh() - Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
132  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
133  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
134  *
135  * The callback function will be invoked some time after a full grace
136  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
137  * read-side critical sections have completed. call_rcu_bh() assumes
138  * that the read-side critical sections end on completion of a softirq
139  * handler. This means that read-side critical sections in process
140  * context must not be interrupted by softirqs. This interface is to be
141  * used when most of the read-side critical sections are in softirq context.
142  * RCU read-side critical sections are delimited by :
143  *  - rcu_read_lock() and  rcu_read_unlock(), if in interrupt context.
144  *  OR
145  *  - rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(), if in process context.
146  *  These may be nested.
147  *
148  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
149  * memory ordering guarantees.
150  */
151 extern void call_rcu_bh(struct rcu_head *head,
152                         void (*func)(struct rcu_head *head));
153
154 /**
155  * call_rcu_sched() - Queue an RCU for invocation after sched grace period.
156  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
157  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
158  *
159  * The callback function will be invoked some time after a full grace
160  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
161  * read-side critical sections have completed. call_rcu_sched() assumes
162  * that the read-side critical sections end on enabling of preemption
163  * or on voluntary preemption.
164  * RCU read-side critical sections are delimited by :
165  *  - rcu_read_lock_sched() and  rcu_read_unlock_sched(),
166  *  OR
167  *  anything that disables preemption.
168  *  These may be nested.
169  *
170  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
171  * memory ordering guarantees.
172  */
173 extern void call_rcu_sched(struct rcu_head *head,
174                            void (*func)(struct rcu_head *rcu));
175
176 extern void synchronize_sched(void);
177
178 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
179
180 extern void __rcu_read_lock(void);
181 extern void __rcu_read_unlock(void);
182 extern void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
183 void synchronize_rcu(void);
184
185 /*
186  * Defined as a macro as it is a very low level header included from
187  * areas that don't even know about current.  This gives the rcu_read_lock()
188  * nesting depth, but makes sense only if CONFIG_PREEMPT_RCU -- in other
189  * types of kernel builds, the rcu_read_lock() nesting depth is unknowable.
190  */
191 #define rcu_preempt_depth() (current->rcu_read_lock_nesting)
192
193 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
194
195 static inline void __rcu_read_lock(void)
196 {
197         preempt_disable();
198 }
199
200 static inline void __rcu_read_unlock(void)
201 {
202         preempt_enable();
203 }
204
205 static inline void synchronize_rcu(void)
206 {
207         synchronize_sched();
208 }
209
210 static inline int rcu_preempt_depth(void)
211 {
212         return 0;
213 }
214
215 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
216
217 /* Internal to kernel */
218 extern void rcu_sched_qs(int cpu);
219 extern void rcu_bh_qs(int cpu);
220 extern void rcu_check_callbacks(int cpu, int user);
221 struct notifier_block;
222 extern void rcu_idle_enter(void);
223 extern void rcu_idle_exit(void);
224 extern void rcu_irq_enter(void);
225 extern void rcu_irq_exit(void);
226
227 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
228 extern void rcu_user_enter(void);
229 extern void rcu_user_exit(void);
230 extern void rcu_user_enter_after_irq(void);
231 extern void rcu_user_exit_after_irq(void);
232 #else
233 static inline void rcu_user_enter(void) { }
234 static inline void rcu_user_exit(void) { }
235 static inline void rcu_user_enter_after_irq(void) { }
236 static inline void rcu_user_exit_after_irq(void) { }
237 static inline void rcu_user_hooks_switch(struct task_struct *prev,
238                                          struct task_struct *next) { }
239 #endif /* CONFIG_RCU_USER_QS */
240
241 extern void exit_rcu(void);
242
243 /**
244  * RCU_NONIDLE - Indicate idle-loop code that needs RCU readers
245  * @a: Code that RCU needs to pay attention to.
246  *
247  * RCU, RCU-bh, and RCU-sched read-side critical sections are forbidden
248  * in the inner idle loop, that is, between the rcu_idle_enter() and
249  * the rcu_idle_exit() -- RCU will happily ignore any such read-side
250  * critical sections.  However, things like powertop need tracepoints
251  * in the inner idle loop.
252  *
253  * This macro provides the way out:  RCU_NONIDLE(do_something_with_RCU())
254  * will tell RCU that it needs to pay attending, invoke its argument
255  * (in this example, a call to the do_something_with_RCU() function),
256  * and then tell RCU to go back to ignoring this CPU.  It is permissible
257  * to nest RCU_NONIDLE() wrappers, but the nesting level is currently
258  * quite limited.  If deeper nesting is required, it will be necessary
259  * to adjust DYNTICK_TASK_NESTING_VALUE accordingly.
260  */
261 #define RCU_NONIDLE(a) \
262         do { \
263                 rcu_irq_enter(); \
264                 do { a; } while (0); \
265                 rcu_irq_exit(); \
266         } while (0)
267
268 /*
269  * Infrastructure to implement the synchronize_() primitives in
270  * TREE_RCU and rcu_barrier_() primitives in TINY_RCU.
271  */
272
273 typedef void call_rcu_func_t(struct rcu_head *head,
274                              void (*func)(struct rcu_head *head));
275 void wait_rcu_gp(call_rcu_func_t crf);
276
277 #if defined(CONFIG_TREE_RCU) || defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU)
278 #include <linux/rcutree.h>
279 #elif defined(CONFIG_TINY_RCU) || defined(CONFIG_TINY_PREEMPT_RCU)
280 #include <linux/rcutiny.h>
281 #else
282 #error "Unknown RCU implementation specified to kernel configuration"
283 #endif
284
285 /*
286  * init_rcu_head_on_stack()/destroy_rcu_head_on_stack() are needed for dynamic
287  * initialization and destruction of rcu_head on the stack. rcu_head structures
288  * allocated dynamically in the heap or defined statically don't need any
289  * initialization.
290  */
291 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
292 extern void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
293 extern void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
294 #else /* !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
295 static inline void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
296 {
297 }
298
299 static inline void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
300 {
301 }
302 #endif  /* #else !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
303
304 #if defined(CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC) || defined(CONFIG_SMP)
305 extern int rcu_is_cpu_idle(void);
306 #endif /* #if defined(CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC) || defined(CONFIG_SMP) */
307
308 #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU)
309 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void);
310 #else /* #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
311 static inline bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
312 {
313         return 1;
314 }
315 #endif /* #else #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
316
317 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
318
319 static inline void rcu_lock_acquire(struct lockdep_map *map)
320 {
321         lock_acquire(map, 0, 0, 2, 1, NULL, _THIS_IP_);
322 }
323
324 static inline void rcu_lock_release(struct lockdep_map *map)
325 {
326         lock_release(map, 1, _THIS_IP_);
327 }
328
329 extern struct lockdep_map rcu_lock_map;
330 extern struct lockdep_map rcu_bh_lock_map;
331 extern struct lockdep_map rcu_sched_lock_map;
332 extern int debug_lockdep_rcu_enabled(void);
333
334 /**
335  * rcu_read_lock_held() - might we be in RCU read-side critical section?
336  *
337  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an RCU
338  * read-side critical section.  In absence of CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC,
339  * this assumes we are in an RCU read-side critical section unless it can
340  * prove otherwise.  This is useful for debug checks in functions that
341  * require that they be called within an RCU read-side critical section.
342  *
343  * Checks debug_lockdep_rcu_enabled() to prevent false positives during boot
344  * and while lockdep is disabled.
345  *
346  * Note that rcu_read_lock() and the matching rcu_read_unlock() must
347  * occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
348  * rcu_read_unlock() in process context if the matching rcu_read_lock()
349  * was invoked from within an irq handler.
350  *
351  * Note that rcu_read_lock() is disallowed if the CPU is either idle or
352  * offline from an RCU perspective, so check for those as well.
353  */
354 static inline int rcu_read_lock_held(void)
355 {
356         if (!debug_lockdep_rcu_enabled())
357                 return 1;
358         if (rcu_is_cpu_idle())
359                 return 0;
360         if (!rcu_lockdep_current_cpu_online())
361                 return 0;
362         return lock_is_held(&rcu_lock_map);
363 }
364
365 /*
366  * rcu_read_lock_bh_held() is defined out of line to avoid #include-file
367  * hell.
368  */
369 extern int rcu_read_lock_bh_held(void);
370
371 /**
372  * rcu_read_lock_sched_held() - might we be in RCU-sched read-side critical section?
373  *
374  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an
375  * RCU-sched read-side critical section.  In absence of
376  * CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC, this assumes we are in an RCU-sched read-side
377  * critical section unless it can prove otherwise.  Note that disabling
378  * of preemption (including disabling irqs) counts as an RCU-sched
379  * read-side critical section.  This is useful for debug checks in functions
380  * that required that they be called within an RCU-sched read-side
381  * critical section.
382  *
383  * Check debug_lockdep_rcu_enabled() to prevent false positives during boot
384  * and while lockdep is disabled.
385  *
386  * Note that if the CPU is in the idle loop from an RCU point of
387  * view (ie: that we are in the section between rcu_idle_enter() and
388  * rcu_idle_exit()) then rcu_read_lock_held() returns false even if the CPU
389  * did an rcu_read_lock().  The reason for this is that RCU ignores CPUs
390  * that are in such a section, considering these as in extended quiescent
391  * state, so such a CPU is effectively never in an RCU read-side critical
392  * section regardless of what RCU primitives it invokes.  This state of
393  * affairs is required --- we need to keep an RCU-free window in idle
394  * where the CPU may possibly enter into low power mode. This way we can
395  * notice an extended quiescent state to other CPUs that started a grace
396  * period. Otherwise we would delay any grace period as long as we run in
397  * the idle task.
398  *
399  * Similarly, we avoid claiming an SRCU read lock held if the current
400  * CPU is offline.
401  */
402 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
403 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
404 {
405         int lockdep_opinion = 0;
406
407         if (!debug_lockdep_rcu_enabled())
408                 return 1;
409         if (rcu_is_cpu_idle())
410                 return 0;
411         if (!rcu_lockdep_current_cpu_online())
412                 return 0;
413         if (debug_locks)
414                 lockdep_opinion = lock_is_held(&rcu_sched_lock_map);
415         return lockdep_opinion || preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
416 }
417 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
418 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
419 {
420         return 1;
421 }
422 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
423
424 #else /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
425
426 # define rcu_lock_acquire(a)            do { } while (0)
427 # define rcu_lock_release(a)            do { } while (0)
428
429 static inline int rcu_read_lock_held(void)
430 {
431         return 1;
432 }
433
434 static inline int rcu_read_lock_bh_held(void)
435 {
436         return 1;
437 }
438
439 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
440 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
441 {
442         return preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
443 }
444 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
445 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
446 {
447         return 1;
448 }
449 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
450
451 #endif /* #else #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
452
453 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
454
455 extern int rcu_my_thread_group_empty(void);
456
457 /**
458  * rcu_lockdep_assert - emit lockdep splat if specified condition not met
459  * @c: condition to check
460  * @s: informative message
461  */
462 #define rcu_lockdep_assert(c, s)                                        \
463         do {                                                            \
464                 static bool __section(.data.unlikely) __warned;         \
465                 if (debug_lockdep_rcu_enabled() && !__warned && !(c)) { \
466                         __warned = true;                                \
467                         lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__, s);  \
468                 }                                                       \
469         } while (0)
470
471 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && !defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
472 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
473 {
474         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
475                            "Illegal context switch in RCU read-side critical section");
476 }
477 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
478 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
479 {
480 }
481 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
482
483 #define rcu_sleep_check()                                               \
484         do {                                                            \
485                 rcu_preempt_sleep_check();                              \
486                 rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),     \
487                                    "Illegal context switch in RCU-bh"   \
488                                    " read-side critical section");      \
489                 rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),  \
490                                    "Illegal context switch in RCU-sched"\
491                                    " read-side critical section");      \
492         } while (0)
493
494 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
495
496 #define rcu_lockdep_assert(c, s) do { } while (0)
497 #define rcu_sleep_check() do { } while (0)
498
499 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
500
501 /*
502  * Helper functions for rcu_dereference_check(), rcu_dereference_protected()
503  * and rcu_assign_pointer().  Some of these could be folded into their
504  * callers, but they are left separate in order to ease introduction of
505  * multiple flavors of pointers to match the multiple flavors of RCU
506  * (e.g., __rcu_bh, * __rcu_sched, and __srcu), should this make sense in
507  * the future.
508  */
509
510 #ifdef __CHECKER__
511 #define rcu_dereference_sparse(p, space) \
512         ((void)(((typeof(*p) space *)p) == p))
513 #else /* #ifdef __CHECKER__ */
514 #define rcu_dereference_sparse(p, space)
515 #endif /* #else #ifdef __CHECKER__ */
516
517 #define __rcu_access_pointer(p, space) \
518         ({ \
519                 typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p)*__force )ACCESS_ONCE(p); \
520                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
521                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
522         })
523 #define __rcu_dereference_check(p, c, space) \
524         ({ \
525                 typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p)*__force )ACCESS_ONCE(p); \
526                 rcu_lockdep_assert(c, "suspicious rcu_dereference_check()" \
527                                       " usage"); \
528                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
529                 smp_read_barrier_depends(); \
530                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
531         })
532 #define __rcu_dereference_protected(p, c, space) \
533         ({ \
534                 rcu_lockdep_assert(c, "suspicious rcu_dereference_protected()" \
535                                       " usage"); \
536                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
537                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(p)); \
538         })
539
540 #define __rcu_access_index(p, space) \
541         ({ \
542                 typeof(p) _________p1 = ACCESS_ONCE(p); \
543                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
544                 (_________p1); \
545         })
546 #define __rcu_dereference_index_check(p, c) \
547         ({ \
548                 typeof(p) _________p1 = ACCESS_ONCE(p); \
549                 rcu_lockdep_assert(c, \
550                                    "suspicious rcu_dereference_index_check()" \
551                                    " usage"); \
552                 smp_read_barrier_depends(); \
553                 (_________p1); \
554         })
555 #define __rcu_assign_pointer(p, v, space) \
556         do { \
557                 smp_wmb(); \
558                 (p) = (typeof(*v) __force space *)(v); \
559         } while (0)
560
561
562 /**
563  * rcu_access_pointer() - fetch RCU pointer with no dereferencing
564  * @p: The pointer to read
565  *
566  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit the
567  * smp_read_barrier_depends() and keep the ACCESS_ONCE().  This is useful
568  * when the value of this pointer is accessed, but the pointer is not
569  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected pointer against
570  * NULL.  Although rcu_access_pointer() may also be used in cases where
571  * update-side locks prevent the value of the pointer from changing, you
572  * should instead use rcu_dereference_protected() for this use case.
573  *
574  * It is also permissible to use rcu_access_pointer() when read-side
575  * access to the pointer was removed at least one grace period ago, as
576  * is the case in the context of the RCU callback that is freeing up
577  * the data, or after a synchronize_rcu() returns.  This can be useful
578  * when tearing down multi-linked structures after a grace period
579  * has elapsed.
580  */
581 #define rcu_access_pointer(p) __rcu_access_pointer((p), __rcu)
582
583 /**
584  * rcu_dereference_check() - rcu_dereference with debug checking
585  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
586  * @c: The conditions under which the dereference will take place
587  *
588  * Do an rcu_dereference(), but check that the conditions under which the
589  * dereference will take place are correct.  Typically the conditions
590  * indicate the various locking conditions that should be held at that
591  * point.  The check should return true if the conditions are satisfied.
592  * An implicit check for being in an RCU read-side critical section
593  * (rcu_read_lock()) is included.
594  *
595  * For example:
596  *
597  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock));
598  *
599  * could be used to indicate to lockdep that foo->bar may only be dereferenced
600  * if either rcu_read_lock() is held, or that the lock required to replace
601  * the bar struct at foo->bar is held.
602  *
603  * Note that the list of conditions may also include indications of when a lock
604  * need not be held, for example during initialisation or destruction of the
605  * target struct:
606  *
607  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock) ||
608  *                                            atomic_read(&foo->usage) == 0);
609  *
610  * Inserts memory barriers on architectures that require them
611  * (currently only the Alpha), prevents the compiler from refetching
612  * (and from merging fetches), and, more importantly, documents exactly
613  * which pointers are protected by RCU and checks that the pointer is
614  * annotated as __rcu.
615  */
616 #define rcu_dereference_check(p, c) \
617         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_held() || (c), __rcu)
618
619 /**
620  * rcu_dereference_bh_check() - rcu_dereference_bh with debug checking
621  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
622  * @c: The conditions under which the dereference will take place
623  *
624  * This is the RCU-bh counterpart to rcu_dereference_check().
625  */
626 #define rcu_dereference_bh_check(p, c) \
627         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_bh_held() || (c), __rcu)
628
629 /**
630  * rcu_dereference_sched_check() - rcu_dereference_sched with debug checking
631  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
632  * @c: The conditions under which the dereference will take place
633  *
634  * This is the RCU-sched counterpart to rcu_dereference_check().
635  */
636 #define rcu_dereference_sched_check(p, c) \
637         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_sched_held() || (c), \
638                                 __rcu)
639
640 #define rcu_dereference_raw(p) rcu_dereference_check(p, 1) /*@@@ needed? @@@*/
641
642 /**
643  * rcu_access_index() - fetch RCU index with no dereferencing
644  * @p: The index to read
645  *
646  * Return the value of the specified RCU-protected index, but omit the
647  * smp_read_barrier_depends() and keep the ACCESS_ONCE().  This is useful
648  * when the value of this index is accessed, but the index is not
649  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected index against
650  * -1.  Although rcu_access_index() may also be used in cases where
651  * update-side locks prevent the value of the index from changing, you
652  * should instead use rcu_dereference_index_protected() for this use case.
653  */
654 #define rcu_access_index(p) __rcu_access_index((p), __rcu)
655
656 /**
657  * rcu_dereference_index_check() - rcu_dereference for indices with debug checking
658  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
659  * @c: The conditions under which the dereference will take place
660  *
661  * Similar to rcu_dereference_check(), but omits the sparse checking.
662  * This allows rcu_dereference_index_check() to be used on integers,
663  * which can then be used as array indices.  Attempting to use
664  * rcu_dereference_check() on an integer will give compiler warnings
665  * because the sparse address-space mechanism relies on dereferencing
666  * the RCU-protected pointer.  Dereferencing integers is not something
667  * that even gcc will put up with.
668  *
669  * Note that this function does not implicitly check for RCU read-side
670  * critical sections.  If this function gains lots of uses, it might
671  * make sense to provide versions for each flavor of RCU, but it does
672  * not make sense as of early 2010.
673  */
674 #define rcu_dereference_index_check(p, c) \
675         __rcu_dereference_index_check((p), (c))
676
677 /**
678  * rcu_dereference_protected() - fetch RCU pointer when updates prevented
679  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
680  * @c: The conditions under which the dereference will take place
681  *
682  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit
683  * both the smp_read_barrier_depends() and the ACCESS_ONCE().  This
684  * is useful in cases where update-side locks prevent the value of the
685  * pointer from changing.  Please note that this primitive does -not-
686  * prevent the compiler from repeating this reference or combining it
687  * with other references, so it should not be used without protection
688  * of appropriate locks.
689  *
690  * This function is only for update-side use.  Using this function
691  * when protected only by rcu_read_lock() will result in infrequent
692  * but very ugly failures.
693  */
694 #define rcu_dereference_protected(p, c) \
695         __rcu_dereference_protected((p), (c), __rcu)
696
697
698 /**
699  * rcu_dereference() - fetch RCU-protected pointer for dereferencing
700  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
701  *
702  * This is a simple wrapper around rcu_dereference_check().
703  */
704 #define rcu_dereference(p) rcu_dereference_check(p, 0)
705
706 /**
707  * rcu_dereference_bh() - fetch an RCU-bh-protected pointer for dereferencing
708  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
709  *
710  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
711  */
712 #define rcu_dereference_bh(p) rcu_dereference_bh_check(p, 0)
713
714 /**
715  * rcu_dereference_sched() - fetch RCU-sched-protected pointer for dereferencing
716  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
717  *
718  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
719  */
720 #define rcu_dereference_sched(p) rcu_dereference_sched_check(p, 0)
721
722 /**
723  * rcu_read_lock() - mark the beginning of an RCU read-side critical section
724  *
725  * When synchronize_rcu() is invoked on one CPU while other CPUs
726  * are within RCU read-side critical sections, then the
727  * synchronize_rcu() is guaranteed to block until after all the other
728  * CPUs exit their critical sections.  Similarly, if call_rcu() is invoked
729  * on one CPU while other CPUs are within RCU read-side critical
730  * sections, invocation of the corresponding RCU callback is deferred
731  * until after the all the other CPUs exit their critical sections.
732  *
733  * Note, however, that RCU callbacks are permitted to run concurrently
734  * with new RCU read-side critical sections.  One way that this can happen
735  * is via the following sequence of events: (1) CPU 0 enters an RCU
736  * read-side critical section, (2) CPU 1 invokes call_rcu() to register
737  * an RCU callback, (3) CPU 0 exits the RCU read-side critical section,
738  * (4) CPU 2 enters a RCU read-side critical section, (5) the RCU
739  * callback is invoked.  This is legal, because the RCU read-side critical
740  * section that was running concurrently with the call_rcu() (and which
741  * therefore might be referencing something that the corresponding RCU
742  * callback would free up) has completed before the corresponding
743  * RCU callback is invoked.
744  *
745  * RCU read-side critical sections may be nested.  Any deferred actions
746  * will be deferred until the outermost RCU read-side critical section
747  * completes.
748  *
749  * You can avoid reading and understanding the next paragraph by
750  * following this rule: don't put anything in an rcu_read_lock() RCU
751  * read-side critical section that would block in a !PREEMPT kernel.
752  * But if you want the full story, read on!
753  *
754  * In non-preemptible RCU implementations (TREE_RCU and TINY_RCU), it
755  * is illegal to block while in an RCU read-side critical section.  In
756  * preemptible RCU implementations (TREE_PREEMPT_RCU and TINY_PREEMPT_RCU)
757  * in CONFIG_PREEMPT kernel builds, RCU read-side critical sections may
758  * be preempted, but explicit blocking is illegal.  Finally, in preemptible
759  * RCU implementations in real-time (with -rt patchset) kernel builds,
760  * RCU read-side critical sections may be preempted and they may also
761  * block, but only when acquiring spinlocks that are subject to priority
762  * inheritance.
763  */
764 static inline void rcu_read_lock(void)
765 {
766         __rcu_read_lock();
767         __acquire(RCU);
768         rcu_lock_acquire(&rcu_lock_map);
769         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
770                            "rcu_read_lock() used illegally while idle");
771 }
772
773 /*
774  * So where is rcu_write_lock()?  It does not exist, as there is no
775  * way for writers to lock out RCU readers.  This is a feature, not
776  * a bug -- this property is what provides RCU's performance benefits.
777  * Of course, writers must coordinate with each other.  The normal
778  * spinlock primitives work well for this, but any other technique may be
779  * used as well.  RCU does not care how the writers keep out of each
780  * others' way, as long as they do so.
781  */
782
783 /**
784  * rcu_read_unlock() - marks the end of an RCU read-side critical section.
785  *
786  * See rcu_read_lock() for more information.
787  */
788 static inline void rcu_read_unlock(void)
789 {
790         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
791                            "rcu_read_unlock() used illegally while idle");
792         rcu_lock_release(&rcu_lock_map);
793         __release(RCU);
794         __rcu_read_unlock();
795 }
796
797 /**
798  * rcu_read_lock_bh() - mark the beginning of an RCU-bh critical section
799  *
800  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
801  * are being done using call_rcu_bh() or synchronize_rcu_bh(). Since
802  * both call_rcu_bh() and synchronize_rcu_bh() consider completion of a
803  * softirq handler to be a quiescent state, a process in RCU read-side
804  * critical section must be protected by disabling softirqs. Read-side
805  * critical sections in interrupt context can use just rcu_read_lock(),
806  * though this should at least be commented to avoid confusing people
807  * reading the code.
808  *
809  * Note that rcu_read_lock_bh() and the matching rcu_read_unlock_bh()
810  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
811  * rcu_read_unlock_bh() from one task if the matching rcu_read_lock_bh()
812  * was invoked from some other task.
813  */
814 static inline void rcu_read_lock_bh(void)
815 {
816         local_bh_disable();
817         __acquire(RCU_BH);
818         rcu_lock_acquire(&rcu_bh_lock_map);
819         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
820                            "rcu_read_lock_bh() used illegally while idle");
821 }
822
823 /*
824  * rcu_read_unlock_bh - marks the end of a softirq-only RCU critical section
825  *
826  * See rcu_read_lock_bh() for more information.
827  */
828 static inline void rcu_read_unlock_bh(void)
829 {
830         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
831                            "rcu_read_unlock_bh() used illegally while idle");
832         rcu_lock_release(&rcu_bh_lock_map);
833         __release(RCU_BH);
834         local_bh_enable();
835 }
836
837 /**
838  * rcu_read_lock_sched() - mark the beginning of a RCU-sched critical section
839  *
840  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
841  * are being done using call_rcu_sched() or synchronize_rcu_sched().
842  * Read-side critical sections can also be introduced by anything that
843  * disables preemption, including local_irq_disable() and friends.
844  *
845  * Note that rcu_read_lock_sched() and the matching rcu_read_unlock_sched()
846  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
847  * rcu_read_unlock_sched() from process context if the matching
848  * rcu_read_lock_sched() was invoked from an NMI handler.
849  */
850 static inline void rcu_read_lock_sched(void)
851 {
852         preempt_disable();
853         __acquire(RCU_SCHED);
854         rcu_lock_acquire(&rcu_sched_lock_map);
855         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
856                            "rcu_read_lock_sched() used illegally while idle");
857 }
858
859 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
860 static inline notrace void rcu_read_lock_sched_notrace(void)
861 {
862         preempt_disable_notrace();
863         __acquire(RCU_SCHED);
864 }
865
866 /*
867  * rcu_read_unlock_sched - marks the end of a RCU-classic critical section
868  *
869  * See rcu_read_lock_sched for more information.
870  */
871 static inline void rcu_read_unlock_sched(void)
872 {
873         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
874                            "rcu_read_unlock_sched() used illegally while idle");
875         rcu_lock_release(&rcu_sched_lock_map);
876         __release(RCU_SCHED);
877         preempt_enable();
878 }
879
880 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
881 static inline notrace void rcu_read_unlock_sched_notrace(void)
882 {
883         __release(RCU_SCHED);
884         preempt_enable_notrace();
885 }
886
887 /**
888  * rcu_assign_pointer() - assign to RCU-protected pointer
889  * @p: pointer to assign to
890  * @v: value to assign (publish)
891  *
892  * Assigns the specified value to the specified RCU-protected
893  * pointer, ensuring that any concurrent RCU readers will see
894  * any prior initialization.
895  *
896  * Inserts memory barriers on architectures that require them
897  * (which is most of them), and also prevents the compiler from
898  * reordering the code that initializes the structure after the pointer
899  * assignment.  More importantly, this call documents which pointers
900  * will be dereferenced by RCU read-side code.
901  *
902  * In some special cases, you may use RCU_INIT_POINTER() instead
903  * of rcu_assign_pointer().  RCU_INIT_POINTER() is a bit faster due
904  * to the fact that it does not constrain either the CPU or the compiler.
905  * That said, using RCU_INIT_POINTER() when you should have used
906  * rcu_assign_pointer() is a very bad thing that results in
907  * impossible-to-diagnose memory corruption.  So please be careful.
908  * See the RCU_INIT_POINTER() comment header for details.
909  */
910 #define rcu_assign_pointer(p, v) \
911         __rcu_assign_pointer((p), (v), __rcu)
912
913 /**
914  * RCU_INIT_POINTER() - initialize an RCU protected pointer
915  *
916  * Initialize an RCU-protected pointer in special cases where readers
917  * do not need ordering constraints on the CPU or the compiler.  These
918  * special cases are:
919  *
920  * 1.   This use of RCU_INIT_POINTER() is NULLing out the pointer -or-
921  * 2.   The caller has taken whatever steps are required to prevent
922  *      RCU readers from concurrently accessing this pointer -or-
923  * 3.   The referenced data structure has already been exposed to
924  *      readers either at compile time or via rcu_assign_pointer() -and-
925  *      a.      You have not made -any- reader-visible changes to
926  *              this structure since then -or-
927  *      b.      It is OK for readers accessing this structure from its
928  *              new location to see the old state of the structure.  (For
929  *              example, the changes were to statistical counters or to
930  *              other state where exact synchronization is not required.)
931  *
932  * Failure to follow these rules governing use of RCU_INIT_POINTER() will
933  * result in impossible-to-diagnose memory corruption.  As in the structures
934  * will look OK in crash dumps, but any concurrent RCU readers might
935  * see pre-initialized values of the referenced data structure.  So
936  * please be very careful how you use RCU_INIT_POINTER()!!!
937  *
938  * If you are creating an RCU-protected linked structure that is accessed
939  * by a single external-to-structure RCU-protected pointer, then you may
940  * use RCU_INIT_POINTER() to initialize the internal RCU-protected
941  * pointers, but you must use rcu_assign_pointer() to initialize the
942  * external-to-structure pointer -after- you have completely initialized
943  * the reader-accessible portions of the linked structure.
944  */
945 #define RCU_INIT_POINTER(p, v) \
946         do { \
947                 p = (typeof(*v) __force __rcu *)(v); \
948         } while (0)
949
950 /**
951  * RCU_POINTER_INITIALIZER() - statically initialize an RCU protected pointer
952  *
953  * GCC-style initialization for an RCU-protected pointer in a structure field.
954  */
955 #define RCU_POINTER_INITIALIZER(p, v) \
956                 .p = (typeof(*v) __force __rcu *)(v)
957
958 /*
959  * Does the specified offset indicate that the corresponding rcu_head
960  * structure can be handled by kfree_rcu()?
961  */
962 #define __is_kfree_rcu_offset(offset) ((offset) < 4096)
963
964 /*
965  * Helper macro for kfree_rcu() to prevent argument-expansion eyestrain.
966  */
967 #define __kfree_rcu(head, offset) \
968         do { \
969                 BUILD_BUG_ON(!__is_kfree_rcu_offset(offset)); \
970                 kfree_call_rcu(head, (void (*)(struct rcu_head *))(unsigned long)(offset)); \
971         } while (0)
972
973 /**
974  * kfree_rcu() - kfree an object after a grace period.
975  * @ptr:        pointer to kfree
976  * @rcu_head:   the name of the struct rcu_head within the type of @ptr.
977  *
978  * Many rcu callbacks functions just call kfree() on the base structure.
979  * These functions are trivial, but their size adds up, and furthermore
980  * when they are used in a kernel module, that module must invoke the
981  * high-latency rcu_barrier() function at module-unload time.
982  *
983  * The kfree_rcu() function handles this issue.  Rather than encoding a
984  * function address in the embedded rcu_head structure, kfree_rcu() instead
985  * encodes the offset of the rcu_head structure within the base structure.
986  * Because the functions are not allowed in the low-order 4096 bytes of
987  * kernel virtual memory, offsets up to 4095 bytes can be accommodated.
988  * If the offset is larger than 4095 bytes, a compile-time error will
989  * be generated in __kfree_rcu().  If this error is triggered, you can
990  * either fall back to use of call_rcu() or rearrange the structure to
991  * position the rcu_head structure into the first 4096 bytes.
992  *
993  * Note that the allowable offset might decrease in the future, for example,
994  * to allow something like kmem_cache_free_rcu().
995  *
996  * The BUILD_BUG_ON check must not involve any function calls, hence the
997  * checks are done in macros here.
998  */
999 #define kfree_rcu(ptr, rcu_head)                                        \
1000         __kfree_rcu(&((ptr)->rcu_head), offsetof(typeof(*(ptr)), rcu_head))
1001
1002 #endif /* __LINUX_RCUPDATE_H */