]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - include/linux/rcupdate.h
ip6tnl: rename rtnl functions for consistency
[~andy/linux] / 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 #else
58 static inline void rcutorture_record_test_transition(void)
59 {
60 }
61 static inline void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
62 {
63 }
64 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
65 extern void do_trace_rcu_torture_read(char *rcutorturename,
66                                       struct rcu_head *rhp);
67 #else
68 #define do_trace_rcu_torture_read(rcutorturename, rhp) do { } while (0)
69 #endif
70 #endif
71
72 #define UINT_CMP_GE(a, b)       (UINT_MAX / 2 >= (a) - (b))
73 #define UINT_CMP_LT(a, b)       (UINT_MAX / 2 < (a) - (b))
74 #define ULONG_CMP_GE(a, b)      (ULONG_MAX / 2 >= (a) - (b))
75 #define ULONG_CMP_LT(a, b)      (ULONG_MAX / 2 < (a) - (b))
76
77 /* Exported common interfaces */
78
79 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
80
81 /**
82  * call_rcu() - Queue an RCU callback for invocation after a grace period.
83  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
84  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
85  *
86  * The callback function will be invoked some time after a full grace
87  * period elapses, in other words after all pre-existing RCU read-side
88  * critical sections have completed.  However, the callback function
89  * might well execute concurrently with RCU read-side critical sections
90  * that started after call_rcu() was invoked.  RCU read-side critical
91  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
92  * and may be nested.
93  */
94 extern void call_rcu(struct rcu_head *head,
95                               void (*func)(struct rcu_head *head));
96
97 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
98
99 /* In classic RCU, call_rcu() is just call_rcu_sched(). */
100 #define call_rcu        call_rcu_sched
101
102 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
103
104 /**
105  * call_rcu_bh() - Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
106  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
107  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
108  *
109  * The callback function will be invoked some time after a full grace
110  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
111  * read-side critical sections have completed. call_rcu_bh() assumes
112  * that the read-side critical sections end on completion of a softirq
113  * handler. This means that read-side critical sections in process
114  * context must not be interrupted by softirqs. This interface is to be
115  * used when most of the read-side critical sections are in softirq context.
116  * RCU read-side critical sections are delimited by :
117  *  - rcu_read_lock() and  rcu_read_unlock(), if in interrupt context.
118  *  OR
119  *  - rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(), if in process context.
120  *  These may be nested.
121  */
122 extern void call_rcu_bh(struct rcu_head *head,
123                         void (*func)(struct rcu_head *head));
124
125 /**
126  * call_rcu_sched() - Queue an RCU for invocation after sched grace period.
127  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
128  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
129  *
130  * The callback function will be invoked some time after a full grace
131  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
132  * read-side critical sections have completed. call_rcu_sched() assumes
133  * that the read-side critical sections end on enabling of preemption
134  * or on voluntary preemption.
135  * RCU read-side critical sections are delimited by :
136  *  - rcu_read_lock_sched() and  rcu_read_unlock_sched(),
137  *  OR
138  *  anything that disables preemption.
139  *  These may be nested.
140  */
141 extern void call_rcu_sched(struct rcu_head *head,
142                            void (*func)(struct rcu_head *rcu));
143
144 extern void synchronize_sched(void);
145
146 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
147
148 extern void __rcu_read_lock(void);
149 extern void __rcu_read_unlock(void);
150 extern void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
151 void synchronize_rcu(void);
152
153 /*
154  * Defined as a macro as it is a very low level header included from
155  * areas that don't even know about current.  This gives the rcu_read_lock()
156  * nesting depth, but makes sense only if CONFIG_PREEMPT_RCU -- in other
157  * types of kernel builds, the rcu_read_lock() nesting depth is unknowable.
158  */
159 #define rcu_preempt_depth() (current->rcu_read_lock_nesting)
160
161 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
162
163 static inline void __rcu_read_lock(void)
164 {
165         preempt_disable();
166 }
167
168 static inline void __rcu_read_unlock(void)
169 {
170         preempt_enable();
171 }
172
173 static inline void synchronize_rcu(void)
174 {
175         synchronize_sched();
176 }
177
178 static inline int rcu_preempt_depth(void)
179 {
180         return 0;
181 }
182
183 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
184
185 /* Internal to kernel */
186 extern void rcu_sched_qs(int cpu);
187 extern void rcu_bh_qs(int cpu);
188 extern void rcu_check_callbacks(int cpu, int user);
189 struct notifier_block;
190 extern void rcu_idle_enter(void);
191 extern void rcu_idle_exit(void);
192 extern void rcu_irq_enter(void);
193 extern void rcu_irq_exit(void);
194
195 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
196 extern void rcu_user_enter(void);
197 extern void rcu_user_exit(void);
198 extern void rcu_user_enter_after_irq(void);
199 extern void rcu_user_exit_after_irq(void);
200 extern void rcu_user_hooks_switch(struct task_struct *prev,
201                                   struct task_struct *next);
202 #else
203 static inline void rcu_user_enter(void) { }
204 static inline void rcu_user_exit(void) { }
205 static inline void rcu_user_enter_after_irq(void) { }
206 static inline void rcu_user_exit_after_irq(void) { }
207 #endif /* CONFIG_RCU_USER_QS */
208
209 extern void exit_rcu(void);
210
211 /**
212  * RCU_NONIDLE - Indicate idle-loop code that needs RCU readers
213  * @a: Code that RCU needs to pay attention to.
214  *
215  * RCU, RCU-bh, and RCU-sched read-side critical sections are forbidden
216  * in the inner idle loop, that is, between the rcu_idle_enter() and
217  * the rcu_idle_exit() -- RCU will happily ignore any such read-side
218  * critical sections.  However, things like powertop need tracepoints
219  * in the inner idle loop.
220  *
221  * This macro provides the way out:  RCU_NONIDLE(do_something_with_RCU())
222  * will tell RCU that it needs to pay attending, invoke its argument
223  * (in this example, a call to the do_something_with_RCU() function),
224  * and then tell RCU to go back to ignoring this CPU.  It is permissible
225  * to nest RCU_NONIDLE() wrappers, but the nesting level is currently
226  * quite limited.  If deeper nesting is required, it will be necessary
227  * to adjust DYNTICK_TASK_NESTING_VALUE accordingly.
228  */
229 #define RCU_NONIDLE(a) \
230         do { \
231                 rcu_irq_enter(); \
232                 do { a; } while (0); \
233                 rcu_irq_exit(); \
234         } while (0)
235
236 /*
237  * Infrastructure to implement the synchronize_() primitives in
238  * TREE_RCU and rcu_barrier_() primitives in TINY_RCU.
239  */
240
241 typedef void call_rcu_func_t(struct rcu_head *head,
242                              void (*func)(struct rcu_head *head));
243 void wait_rcu_gp(call_rcu_func_t crf);
244
245 #if defined(CONFIG_TREE_RCU) || defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU)
246 #include <linux/rcutree.h>
247 #elif defined(CONFIG_TINY_RCU) || defined(CONFIG_TINY_PREEMPT_RCU)
248 #include <linux/rcutiny.h>
249 #else
250 #error "Unknown RCU implementation specified to kernel configuration"
251 #endif
252
253 /*
254  * init_rcu_head_on_stack()/destroy_rcu_head_on_stack() are needed for dynamic
255  * initialization and destruction of rcu_head on the stack. rcu_head structures
256  * allocated dynamically in the heap or defined statically don't need any
257  * initialization.
258  */
259 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
260 extern void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
261 extern void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
262 #else /* !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
263 static inline void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
264 {
265 }
266
267 static inline void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
268 {
269 }
270 #endif  /* #else !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
271
272 #if defined(CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC) || defined(CONFIG_SMP)
273 extern int rcu_is_cpu_idle(void);
274 #endif /* #if defined(CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC) || defined(CONFIG_SMP) */
275
276 #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU)
277 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void);
278 #else /* #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
279 static inline bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
280 {
281         return 1;
282 }
283 #endif /* #else #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
284
285 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
286
287 static inline void rcu_lock_acquire(struct lockdep_map *map)
288 {
289         lock_acquire(map, 0, 0, 2, 1, NULL, _THIS_IP_);
290 }
291
292 static inline void rcu_lock_release(struct lockdep_map *map)
293 {
294         lock_release(map, 1, _THIS_IP_);
295 }
296
297 extern struct lockdep_map rcu_lock_map;
298 extern struct lockdep_map rcu_bh_lock_map;
299 extern struct lockdep_map rcu_sched_lock_map;
300 extern int debug_lockdep_rcu_enabled(void);
301
302 /**
303  * rcu_read_lock_held() - might we be in RCU read-side critical section?
304  *
305  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an RCU
306  * read-side critical section.  In absence of CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC,
307  * this assumes we are in an RCU read-side critical section unless it can
308  * prove otherwise.  This is useful for debug checks in functions that
309  * require that they be called within an RCU read-side critical section.
310  *
311  * Checks debug_lockdep_rcu_enabled() to prevent false positives during boot
312  * and while lockdep is disabled.
313  *
314  * Note that rcu_read_lock() and the matching rcu_read_unlock() must
315  * occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
316  * rcu_read_unlock() in process context if the matching rcu_read_lock()
317  * was invoked from within an irq handler.
318  *
319  * Note that rcu_read_lock() is disallowed if the CPU is either idle or
320  * offline from an RCU perspective, so check for those as well.
321  */
322 static inline int rcu_read_lock_held(void)
323 {
324         if (!debug_lockdep_rcu_enabled())
325                 return 1;
326         if (rcu_is_cpu_idle())
327                 return 0;
328         if (!rcu_lockdep_current_cpu_online())
329                 return 0;
330         return lock_is_held(&rcu_lock_map);
331 }
332
333 /*
334  * rcu_read_lock_bh_held() is defined out of line to avoid #include-file
335  * hell.
336  */
337 extern int rcu_read_lock_bh_held(void);
338
339 /**
340  * rcu_read_lock_sched_held() - might we be in RCU-sched read-side critical section?
341  *
342  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an
343  * RCU-sched read-side critical section.  In absence of
344  * CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC, this assumes we are in an RCU-sched read-side
345  * critical section unless it can prove otherwise.  Note that disabling
346  * of preemption (including disabling irqs) counts as an RCU-sched
347  * read-side critical section.  This is useful for debug checks in functions
348  * that required that they be called within an RCU-sched read-side
349  * critical section.
350  *
351  * Check debug_lockdep_rcu_enabled() to prevent false positives during boot
352  * and while lockdep is disabled.
353  *
354  * Note that if the CPU is in the idle loop from an RCU point of
355  * view (ie: that we are in the section between rcu_idle_enter() and
356  * rcu_idle_exit()) then rcu_read_lock_held() returns false even if the CPU
357  * did an rcu_read_lock().  The reason for this is that RCU ignores CPUs
358  * that are in such a section, considering these as in extended quiescent
359  * state, so such a CPU is effectively never in an RCU read-side critical
360  * section regardless of what RCU primitives it invokes.  This state of
361  * affairs is required --- we need to keep an RCU-free window in idle
362  * where the CPU may possibly enter into low power mode. This way we can
363  * notice an extended quiescent state to other CPUs that started a grace
364  * period. Otherwise we would delay any grace period as long as we run in
365  * the idle task.
366  *
367  * Similarly, we avoid claiming an SRCU read lock held if the current
368  * CPU is offline.
369  */
370 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
371 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
372 {
373         int lockdep_opinion = 0;
374
375         if (!debug_lockdep_rcu_enabled())
376                 return 1;
377         if (rcu_is_cpu_idle())
378                 return 0;
379         if (!rcu_lockdep_current_cpu_online())
380                 return 0;
381         if (debug_locks)
382                 lockdep_opinion = lock_is_held(&rcu_sched_lock_map);
383         return lockdep_opinion || preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
384 }
385 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
386 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
387 {
388         return 1;
389 }
390 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
391
392 #else /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
393
394 # define rcu_lock_acquire(a)            do { } while (0)
395 # define rcu_lock_release(a)            do { } while (0)
396
397 static inline int rcu_read_lock_held(void)
398 {
399         return 1;
400 }
401
402 static inline int rcu_read_lock_bh_held(void)
403 {
404         return 1;
405 }
406
407 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
408 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
409 {
410         return preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
411 }
412 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
413 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
414 {
415         return 1;
416 }
417 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
418
419 #endif /* #else #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
420
421 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
422
423 extern int rcu_my_thread_group_empty(void);
424
425 /**
426  * rcu_lockdep_assert - emit lockdep splat if specified condition not met
427  * @c: condition to check
428  * @s: informative message
429  */
430 #define rcu_lockdep_assert(c, s)                                        \
431         do {                                                            \
432                 static bool __section(.data.unlikely) __warned;         \
433                 if (debug_lockdep_rcu_enabled() && !__warned && !(c)) { \
434                         __warned = true;                                \
435                         lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__, s);  \
436                 }                                                       \
437         } while (0)
438
439 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && !defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
440 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
441 {
442         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
443                            "Illegal context switch in RCU read-side critical section");
444 }
445 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
446 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
447 {
448 }
449 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
450
451 #define rcu_sleep_check()                                               \
452         do {                                                            \
453                 rcu_preempt_sleep_check();                              \
454                 rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),     \
455                                    "Illegal context switch in RCU-bh"   \
456                                    " read-side critical section");      \
457                 rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),  \
458                                    "Illegal context switch in RCU-sched"\
459                                    " read-side critical section");      \
460         } while (0)
461
462 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
463
464 #define rcu_lockdep_assert(c, s) do { } while (0)
465 #define rcu_sleep_check() do { } while (0)
466
467 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
468
469 /*
470  * Helper functions for rcu_dereference_check(), rcu_dereference_protected()
471  * and rcu_assign_pointer().  Some of these could be folded into their
472  * callers, but they are left separate in order to ease introduction of
473  * multiple flavors of pointers to match the multiple flavors of RCU
474  * (e.g., __rcu_bh, * __rcu_sched, and __srcu), should this make sense in
475  * the future.
476  */
477
478 #ifdef __CHECKER__
479 #define rcu_dereference_sparse(p, space) \
480         ((void)(((typeof(*p) space *)p) == p))
481 #else /* #ifdef __CHECKER__ */
482 #define rcu_dereference_sparse(p, space)
483 #endif /* #else #ifdef __CHECKER__ */
484
485 #define __rcu_access_pointer(p, space) \
486         ({ \
487                 typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p)*__force )ACCESS_ONCE(p); \
488                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
489                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
490         })
491 #define __rcu_dereference_check(p, c, space) \
492         ({ \
493                 typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p)*__force )ACCESS_ONCE(p); \
494                 rcu_lockdep_assert(c, "suspicious rcu_dereference_check()" \
495                                       " usage"); \
496                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
497                 smp_read_barrier_depends(); \
498                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
499         })
500 #define __rcu_dereference_protected(p, c, space) \
501         ({ \
502                 rcu_lockdep_assert(c, "suspicious rcu_dereference_protected()" \
503                                       " usage"); \
504                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
505                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(p)); \
506         })
507
508 #define __rcu_access_index(p, space) \
509         ({ \
510                 typeof(p) _________p1 = ACCESS_ONCE(p); \
511                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
512                 (_________p1); \
513         })
514 #define __rcu_dereference_index_check(p, c) \
515         ({ \
516                 typeof(p) _________p1 = ACCESS_ONCE(p); \
517                 rcu_lockdep_assert(c, \
518                                    "suspicious rcu_dereference_index_check()" \
519                                    " usage"); \
520                 smp_read_barrier_depends(); \
521                 (_________p1); \
522         })
523 #define __rcu_assign_pointer(p, v, space) \
524         do { \
525                 smp_wmb(); \
526                 (p) = (typeof(*v) __force space *)(v); \
527         } while (0)
528
529
530 /**
531  * rcu_access_pointer() - fetch RCU pointer with no dereferencing
532  * @p: The pointer to read
533  *
534  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit the
535  * smp_read_barrier_depends() and keep the ACCESS_ONCE().  This is useful
536  * when the value of this pointer is accessed, but the pointer is not
537  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected pointer against
538  * NULL.  Although rcu_access_pointer() may also be used in cases where
539  * update-side locks prevent the value of the pointer from changing, you
540  * should instead use rcu_dereference_protected() for this use case.
541  *
542  * It is also permissible to use rcu_access_pointer() when read-side
543  * access to the pointer was removed at least one grace period ago, as
544  * is the case in the context of the RCU callback that is freeing up
545  * the data, or after a synchronize_rcu() returns.  This can be useful
546  * when tearing down multi-linked structures after a grace period
547  * has elapsed.
548  */
549 #define rcu_access_pointer(p) __rcu_access_pointer((p), __rcu)
550
551 /**
552  * rcu_dereference_check() - rcu_dereference with debug checking
553  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
554  * @c: The conditions under which the dereference will take place
555  *
556  * Do an rcu_dereference(), but check that the conditions under which the
557  * dereference will take place are correct.  Typically the conditions
558  * indicate the various locking conditions that should be held at that
559  * point.  The check should return true if the conditions are satisfied.
560  * An implicit check for being in an RCU read-side critical section
561  * (rcu_read_lock()) is included.
562  *
563  * For example:
564  *
565  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock));
566  *
567  * could be used to indicate to lockdep that foo->bar may only be dereferenced
568  * if either rcu_read_lock() is held, or that the lock required to replace
569  * the bar struct at foo->bar is held.
570  *
571  * Note that the list of conditions may also include indications of when a lock
572  * need not be held, for example during initialisation or destruction of the
573  * target struct:
574  *
575  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock) ||
576  *                                            atomic_read(&foo->usage) == 0);
577  *
578  * Inserts memory barriers on architectures that require them
579  * (currently only the Alpha), prevents the compiler from refetching
580  * (and from merging fetches), and, more importantly, documents exactly
581  * which pointers are protected by RCU and checks that the pointer is
582  * annotated as __rcu.
583  */
584 #define rcu_dereference_check(p, c) \
585         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_held() || (c), __rcu)
586
587 /**
588  * rcu_dereference_bh_check() - rcu_dereference_bh with debug checking
589  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
590  * @c: The conditions under which the dereference will take place
591  *
592  * This is the RCU-bh counterpart to rcu_dereference_check().
593  */
594 #define rcu_dereference_bh_check(p, c) \
595         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_bh_held() || (c), __rcu)
596
597 /**
598  * rcu_dereference_sched_check() - rcu_dereference_sched with debug checking
599  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
600  * @c: The conditions under which the dereference will take place
601  *
602  * This is the RCU-sched counterpart to rcu_dereference_check().
603  */
604 #define rcu_dereference_sched_check(p, c) \
605         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_sched_held() || (c), \
606                                 __rcu)
607
608 #define rcu_dereference_raw(p) rcu_dereference_check(p, 1) /*@@@ needed? @@@*/
609
610 /**
611  * rcu_access_index() - fetch RCU index with no dereferencing
612  * @p: The index to read
613  *
614  * Return the value of the specified RCU-protected index, but omit the
615  * smp_read_barrier_depends() and keep the ACCESS_ONCE().  This is useful
616  * when the value of this index is accessed, but the index is not
617  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected index against
618  * -1.  Although rcu_access_index() may also be used in cases where
619  * update-side locks prevent the value of the index from changing, you
620  * should instead use rcu_dereference_index_protected() for this use case.
621  */
622 #define rcu_access_index(p) __rcu_access_index((p), __rcu)
623
624 /**
625  * rcu_dereference_index_check() - rcu_dereference for indices with debug checking
626  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
627  * @c: The conditions under which the dereference will take place
628  *
629  * Similar to rcu_dereference_check(), but omits the sparse checking.
630  * This allows rcu_dereference_index_check() to be used on integers,
631  * which can then be used as array indices.  Attempting to use
632  * rcu_dereference_check() on an integer will give compiler warnings
633  * because the sparse address-space mechanism relies on dereferencing
634  * the RCU-protected pointer.  Dereferencing integers is not something
635  * that even gcc will put up with.
636  *
637  * Note that this function does not implicitly check for RCU read-side
638  * critical sections.  If this function gains lots of uses, it might
639  * make sense to provide versions for each flavor of RCU, but it does
640  * not make sense as of early 2010.
641  */
642 #define rcu_dereference_index_check(p, c) \
643         __rcu_dereference_index_check((p), (c))
644
645 /**
646  * rcu_dereference_protected() - fetch RCU pointer when updates prevented
647  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
648  * @c: The conditions under which the dereference will take place
649  *
650  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit
651  * both the smp_read_barrier_depends() and the ACCESS_ONCE().  This
652  * is useful in cases where update-side locks prevent the value of the
653  * pointer from changing.  Please note that this primitive does -not-
654  * prevent the compiler from repeating this reference or combining it
655  * with other references, so it should not be used without protection
656  * of appropriate locks.
657  *
658  * This function is only for update-side use.  Using this function
659  * when protected only by rcu_read_lock() will result in infrequent
660  * but very ugly failures.
661  */
662 #define rcu_dereference_protected(p, c) \
663         __rcu_dereference_protected((p), (c), __rcu)
664
665
666 /**
667  * rcu_dereference() - fetch RCU-protected pointer for dereferencing
668  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
669  *
670  * This is a simple wrapper around rcu_dereference_check().
671  */
672 #define rcu_dereference(p) rcu_dereference_check(p, 0)
673
674 /**
675  * rcu_dereference_bh() - fetch an RCU-bh-protected pointer for dereferencing
676  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
677  *
678  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
679  */
680 #define rcu_dereference_bh(p) rcu_dereference_bh_check(p, 0)
681
682 /**
683  * rcu_dereference_sched() - fetch RCU-sched-protected pointer for dereferencing
684  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
685  *
686  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
687  */
688 #define rcu_dereference_sched(p) rcu_dereference_sched_check(p, 0)
689
690 /**
691  * rcu_read_lock() - mark the beginning of an RCU read-side critical section
692  *
693  * When synchronize_rcu() is invoked on one CPU while other CPUs
694  * are within RCU read-side critical sections, then the
695  * synchronize_rcu() is guaranteed to block until after all the other
696  * CPUs exit their critical sections.  Similarly, if call_rcu() is invoked
697  * on one CPU while other CPUs are within RCU read-side critical
698  * sections, invocation of the corresponding RCU callback is deferred
699  * until after the all the other CPUs exit their critical sections.
700  *
701  * Note, however, that RCU callbacks are permitted to run concurrently
702  * with new RCU read-side critical sections.  One way that this can happen
703  * is via the following sequence of events: (1) CPU 0 enters an RCU
704  * read-side critical section, (2) CPU 1 invokes call_rcu() to register
705  * an RCU callback, (3) CPU 0 exits the RCU read-side critical section,
706  * (4) CPU 2 enters a RCU read-side critical section, (5) the RCU
707  * callback is invoked.  This is legal, because the RCU read-side critical
708  * section that was running concurrently with the call_rcu() (and which
709  * therefore might be referencing something that the corresponding RCU
710  * callback would free up) has completed before the corresponding
711  * RCU callback is invoked.
712  *
713  * RCU read-side critical sections may be nested.  Any deferred actions
714  * will be deferred until the outermost RCU read-side critical section
715  * completes.
716  *
717  * You can avoid reading and understanding the next paragraph by
718  * following this rule: don't put anything in an rcu_read_lock() RCU
719  * read-side critical section that would block in a !PREEMPT kernel.
720  * But if you want the full story, read on!
721  *
722  * In non-preemptible RCU implementations (TREE_RCU and TINY_RCU), it
723  * is illegal to block while in an RCU read-side critical section.  In
724  * preemptible RCU implementations (TREE_PREEMPT_RCU and TINY_PREEMPT_RCU)
725  * in CONFIG_PREEMPT kernel builds, RCU read-side critical sections may
726  * be preempted, but explicit blocking is illegal.  Finally, in preemptible
727  * RCU implementations in real-time (CONFIG_PREEMPT_RT) kernel builds,
728  * RCU read-side critical sections may be preempted and they may also
729  * block, but only when acquiring spinlocks that are subject to priority
730  * inheritance.
731  */
732 static inline void rcu_read_lock(void)
733 {
734         __rcu_read_lock();
735         __acquire(RCU);
736         rcu_lock_acquire(&rcu_lock_map);
737         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
738                            "rcu_read_lock() used illegally while idle");
739 }
740
741 /*
742  * So where is rcu_write_lock()?  It does not exist, as there is no
743  * way for writers to lock out RCU readers.  This is a feature, not
744  * a bug -- this property is what provides RCU's performance benefits.
745  * Of course, writers must coordinate with each other.  The normal
746  * spinlock primitives work well for this, but any other technique may be
747  * used as well.  RCU does not care how the writers keep out of each
748  * others' way, as long as they do so.
749  */
750
751 /**
752  * rcu_read_unlock() - marks the end of an RCU read-side critical section.
753  *
754  * See rcu_read_lock() for more information.
755  */
756 static inline void rcu_read_unlock(void)
757 {
758         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
759                            "rcu_read_unlock() used illegally while idle");
760         rcu_lock_release(&rcu_lock_map);
761         __release(RCU);
762         __rcu_read_unlock();
763 }
764
765 /**
766  * rcu_read_lock_bh() - mark the beginning of an RCU-bh critical section
767  *
768  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
769  * are being done using call_rcu_bh() or synchronize_rcu_bh(). Since
770  * both call_rcu_bh() and synchronize_rcu_bh() consider completion of a
771  * softirq handler to be a quiescent state, a process in RCU read-side
772  * critical section must be protected by disabling softirqs. Read-side
773  * critical sections in interrupt context can use just rcu_read_lock(),
774  * though this should at least be commented to avoid confusing people
775  * reading the code.
776  *
777  * Note that rcu_read_lock_bh() and the matching rcu_read_unlock_bh()
778  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
779  * rcu_read_unlock_bh() from one task if the matching rcu_read_lock_bh()
780  * was invoked from some other task.
781  */
782 static inline void rcu_read_lock_bh(void)
783 {
784         local_bh_disable();
785         __acquire(RCU_BH);
786         rcu_lock_acquire(&rcu_bh_lock_map);
787         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
788                            "rcu_read_lock_bh() used illegally while idle");
789 }
790
791 /*
792  * rcu_read_unlock_bh - marks the end of a softirq-only RCU critical section
793  *
794  * See rcu_read_lock_bh() for more information.
795  */
796 static inline void rcu_read_unlock_bh(void)
797 {
798         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
799                            "rcu_read_unlock_bh() used illegally while idle");
800         rcu_lock_release(&rcu_bh_lock_map);
801         __release(RCU_BH);
802         local_bh_enable();
803 }
804
805 /**
806  * rcu_read_lock_sched() - mark the beginning of a RCU-sched critical section
807  *
808  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
809  * are being done using call_rcu_sched() or synchronize_rcu_sched().
810  * Read-side critical sections can also be introduced by anything that
811  * disables preemption, including local_irq_disable() and friends.
812  *
813  * Note that rcu_read_lock_sched() and the matching rcu_read_unlock_sched()
814  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
815  * rcu_read_unlock_sched() from process context if the matching
816  * rcu_read_lock_sched() was invoked from an NMI handler.
817  */
818 static inline void rcu_read_lock_sched(void)
819 {
820         preempt_disable();
821         __acquire(RCU_SCHED);
822         rcu_lock_acquire(&rcu_sched_lock_map);
823         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
824                            "rcu_read_lock_sched() used illegally while idle");
825 }
826
827 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
828 static inline notrace void rcu_read_lock_sched_notrace(void)
829 {
830         preempt_disable_notrace();
831         __acquire(RCU_SCHED);
832 }
833
834 /*
835  * rcu_read_unlock_sched - marks the end of a RCU-classic critical section
836  *
837  * See rcu_read_lock_sched for more information.
838  */
839 static inline void rcu_read_unlock_sched(void)
840 {
841         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
842                            "rcu_read_unlock_sched() used illegally while idle");
843         rcu_lock_release(&rcu_sched_lock_map);
844         __release(RCU_SCHED);
845         preempt_enable();
846 }
847
848 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
849 static inline notrace void rcu_read_unlock_sched_notrace(void)
850 {
851         __release(RCU_SCHED);
852         preempt_enable_notrace();
853 }
854
855 /**
856  * rcu_assign_pointer() - assign to RCU-protected pointer
857  * @p: pointer to assign to
858  * @v: value to assign (publish)
859  *
860  * Assigns the specified value to the specified RCU-protected
861  * pointer, ensuring that any concurrent RCU readers will see
862  * any prior initialization.
863  *
864  * Inserts memory barriers on architectures that require them
865  * (which is most of them), and also prevents the compiler from
866  * reordering the code that initializes the structure after the pointer
867  * assignment.  More importantly, this call documents which pointers
868  * will be dereferenced by RCU read-side code.
869  *
870  * In some special cases, you may use RCU_INIT_POINTER() instead
871  * of rcu_assign_pointer().  RCU_INIT_POINTER() is a bit faster due
872  * to the fact that it does not constrain either the CPU or the compiler.
873  * That said, using RCU_INIT_POINTER() when you should have used
874  * rcu_assign_pointer() is a very bad thing that results in
875  * impossible-to-diagnose memory corruption.  So please be careful.
876  * See the RCU_INIT_POINTER() comment header for details.
877  */
878 #define rcu_assign_pointer(p, v) \
879         __rcu_assign_pointer((p), (v), __rcu)
880
881 /**
882  * RCU_INIT_POINTER() - initialize an RCU protected pointer
883  *
884  * Initialize an RCU-protected pointer in special cases where readers
885  * do not need ordering constraints on the CPU or the compiler.  These
886  * special cases are:
887  *
888  * 1.   This use of RCU_INIT_POINTER() is NULLing out the pointer -or-
889  * 2.   The caller has taken whatever steps are required to prevent
890  *      RCU readers from concurrently accessing this pointer -or-
891  * 3.   The referenced data structure has already been exposed to
892  *      readers either at compile time or via rcu_assign_pointer() -and-
893  *      a.      You have not made -any- reader-visible changes to
894  *              this structure since then -or-
895  *      b.      It is OK for readers accessing this structure from its
896  *              new location to see the old state of the structure.  (For
897  *              example, the changes were to statistical counters or to
898  *              other state where exact synchronization is not required.)
899  *
900  * Failure to follow these rules governing use of RCU_INIT_POINTER() will
901  * result in impossible-to-diagnose memory corruption.  As in the structures
902  * will look OK in crash dumps, but any concurrent RCU readers might
903  * see pre-initialized values of the referenced data structure.  So
904  * please be very careful how you use RCU_INIT_POINTER()!!!
905  *
906  * If you are creating an RCU-protected linked structure that is accessed
907  * by a single external-to-structure RCU-protected pointer, then you may
908  * use RCU_INIT_POINTER() to initialize the internal RCU-protected
909  * pointers, but you must use rcu_assign_pointer() to initialize the
910  * external-to-structure pointer -after- you have completely initialized
911  * the reader-accessible portions of the linked structure.
912  */
913 #define RCU_INIT_POINTER(p, v) \
914         do { \
915                 p = (typeof(*v) __force __rcu *)(v); \
916         } while (0)
917
918 /**
919  * RCU_POINTER_INITIALIZER() - statically initialize an RCU protected pointer
920  *
921  * GCC-style initialization for an RCU-protected pointer in a structure field.
922  */
923 #define RCU_POINTER_INITIALIZER(p, v) \
924                 .p = (typeof(*v) __force __rcu *)(v)
925
926 /*
927  * Does the specified offset indicate that the corresponding rcu_head
928  * structure can be handled by kfree_rcu()?
929  */
930 #define __is_kfree_rcu_offset(offset) ((offset) < 4096)
931
932 /*
933  * Helper macro for kfree_rcu() to prevent argument-expansion eyestrain.
934  */
935 #define __kfree_rcu(head, offset) \
936         do { \
937                 BUILD_BUG_ON(!__is_kfree_rcu_offset(offset)); \
938                 kfree_call_rcu(head, (void (*)(struct rcu_head *))(unsigned long)(offset)); \
939         } while (0)
940
941 /**
942  * kfree_rcu() - kfree an object after a grace period.
943  * @ptr:        pointer to kfree
944  * @rcu_head:   the name of the struct rcu_head within the type of @ptr.
945  *
946  * Many rcu callbacks functions just call kfree() on the base structure.
947  * These functions are trivial, but their size adds up, and furthermore
948  * when they are used in a kernel module, that module must invoke the
949  * high-latency rcu_barrier() function at module-unload time.
950  *
951  * The kfree_rcu() function handles this issue.  Rather than encoding a
952  * function address in the embedded rcu_head structure, kfree_rcu() instead
953  * encodes the offset of the rcu_head structure within the base structure.
954  * Because the functions are not allowed in the low-order 4096 bytes of
955  * kernel virtual memory, offsets up to 4095 bytes can be accommodated.
956  * If the offset is larger than 4095 bytes, a compile-time error will
957  * be generated in __kfree_rcu().  If this error is triggered, you can
958  * either fall back to use of call_rcu() or rearrange the structure to
959  * position the rcu_head structure into the first 4096 bytes.
960  *
961  * Note that the allowable offset might decrease in the future, for example,
962  * to allow something like kmem_cache_free_rcu().
963  *
964  * The BUILD_BUG_ON check must not involve any function calls, hence the
965  * checks are done in macros here.
966  */
967 #define kfree_rcu(ptr, rcu_head)                                        \
968         __kfree_rcu(&((ptr)->rcu_head), offsetof(typeof(*(ptr)), rcu_head))
969
970 #endif /* __LINUX_RCUPDATE_H */