x86: Move call to print_modules() out of show_regs()
[cascardo/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/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 void synchronize_rcu(void);
151
152 /*
153  * Defined as a macro as it is a very low level header included from
154  * areas that don't even know about current.  This gives the rcu_read_lock()
155  * nesting depth, but makes sense only if CONFIG_PREEMPT_RCU -- in other
156  * types of kernel builds, the rcu_read_lock() nesting depth is unknowable.
157  */
158 #define rcu_preempt_depth() (current->rcu_read_lock_nesting)
159
160 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
161
162 static inline void __rcu_read_lock(void)
163 {
164         preempt_disable();
165 }
166
167 static inline void __rcu_read_unlock(void)
168 {
169         preempt_enable();
170 }
171
172 static inline void synchronize_rcu(void)
173 {
174         synchronize_sched();
175 }
176
177 static inline int rcu_preempt_depth(void)
178 {
179         return 0;
180 }
181
182 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
183
184 /* Internal to kernel */
185 extern void rcu_sched_qs(int cpu);
186 extern void rcu_bh_qs(int cpu);
187 extern void rcu_preempt_note_context_switch(void);
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 extern void exit_rcu(void);
195
196 /**
197  * RCU_NONIDLE - Indicate idle-loop code that needs RCU readers
198  * @a: Code that RCU needs to pay attention to.
199  *
200  * RCU, RCU-bh, and RCU-sched read-side critical sections are forbidden
201  * in the inner idle loop, that is, between the rcu_idle_enter() and
202  * the rcu_idle_exit() -- RCU will happily ignore any such read-side
203  * critical sections.  However, things like powertop need tracepoints
204  * in the inner idle loop.
205  *
206  * This macro provides the way out:  RCU_NONIDLE(do_something_with_RCU())
207  * will tell RCU that it needs to pay attending, invoke its argument
208  * (in this example, a call to the do_something_with_RCU() function),
209  * and then tell RCU to go back to ignoring this CPU.  It is permissible
210  * to nest RCU_NONIDLE() wrappers, but the nesting level is currently
211  * quite limited.  If deeper nesting is required, it will be necessary
212  * to adjust DYNTICK_TASK_NESTING_VALUE accordingly.
213  *
214  * This macro may be used from process-level code only.
215  */
216 #define RCU_NONIDLE(a) \
217         do { \
218                 rcu_idle_exit(); \
219                 do { a; } while (0); \
220                 rcu_idle_enter(); \
221         } while (0)
222
223 /*
224  * Infrastructure to implement the synchronize_() primitives in
225  * TREE_RCU and rcu_barrier_() primitives in TINY_RCU.
226  */
227
228 typedef void call_rcu_func_t(struct rcu_head *head,
229                              void (*func)(struct rcu_head *head));
230 void wait_rcu_gp(call_rcu_func_t crf);
231
232 #if defined(CONFIG_TREE_RCU) || defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU)
233 #include <linux/rcutree.h>
234 #elif defined(CONFIG_TINY_RCU) || defined(CONFIG_TINY_PREEMPT_RCU)
235 #include <linux/rcutiny.h>
236 #else
237 #error "Unknown RCU implementation specified to kernel configuration"
238 #endif
239
240 /*
241  * init_rcu_head_on_stack()/destroy_rcu_head_on_stack() are needed for dynamic
242  * initialization and destruction of rcu_head on the stack. rcu_head structures
243  * allocated dynamically in the heap or defined statically don't need any
244  * initialization.
245  */
246 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
247 extern void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
248 extern void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
249 #else /* !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
250 static inline void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
251 {
252 }
253
254 static inline void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
255 {
256 }
257 #endif  /* #else !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
258
259 #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU)
260 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void);
261 #else /* #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
262 static inline bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
263 {
264         return 1;
265 }
266 #endif /* #else #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
267
268 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
269
270 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
271 extern int rcu_is_cpu_idle(void);
272 #else /* !CONFIG_PROVE_RCU */
273 static inline int rcu_is_cpu_idle(void)
274 {
275         return 0;
276 }
277 #endif /* else !CONFIG_PROVE_RCU */
278
279 static inline void rcu_lock_acquire(struct lockdep_map *map)
280 {
281         lock_acquire(map, 0, 0, 2, 1, NULL, _THIS_IP_);
282 }
283
284 static inline void rcu_lock_release(struct lockdep_map *map)
285 {
286         lock_release(map, 1, _THIS_IP_);
287 }
288
289 extern struct lockdep_map rcu_lock_map;
290 extern struct lockdep_map rcu_bh_lock_map;
291 extern struct lockdep_map rcu_sched_lock_map;
292 extern int debug_lockdep_rcu_enabled(void);
293
294 /**
295  * rcu_read_lock_held() - might we be in RCU read-side critical section?
296  *
297  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an RCU
298  * read-side critical section.  In absence of CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC,
299  * this assumes we are in an RCU read-side critical section unless it can
300  * prove otherwise.  This is useful for debug checks in functions that
301  * require that they be called within an RCU read-side critical section.
302  *
303  * Checks debug_lockdep_rcu_enabled() to prevent false positives during boot
304  * and while lockdep is disabled.
305  *
306  * Note that rcu_read_lock() and the matching rcu_read_unlock() must
307  * occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
308  * rcu_read_unlock() in process context if the matching rcu_read_lock()
309  * was invoked from within an irq handler.
310  *
311  * Note that rcu_read_lock() is disallowed if the CPU is either idle or
312  * offline from an RCU perspective, so check for those as well.
313  */
314 static inline int rcu_read_lock_held(void)
315 {
316         if (!debug_lockdep_rcu_enabled())
317                 return 1;
318         if (rcu_is_cpu_idle())
319                 return 0;
320         if (!rcu_lockdep_current_cpu_online())
321                 return 0;
322         return lock_is_held(&rcu_lock_map);
323 }
324
325 /*
326  * rcu_read_lock_bh_held() is defined out of line to avoid #include-file
327  * hell.
328  */
329 extern int rcu_read_lock_bh_held(void);
330
331 /**
332  * rcu_read_lock_sched_held() - might we be in RCU-sched read-side critical section?
333  *
334  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an
335  * RCU-sched read-side critical section.  In absence of
336  * CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC, this assumes we are in an RCU-sched read-side
337  * critical section unless it can prove otherwise.  Note that disabling
338  * of preemption (including disabling irqs) counts as an RCU-sched
339  * read-side critical section.  This is useful for debug checks in functions
340  * that required that they be called within an RCU-sched read-side
341  * critical section.
342  *
343  * Check debug_lockdep_rcu_enabled() to prevent false positives during boot
344  * and while lockdep is disabled.
345  *
346  * Note that if the CPU is in the idle loop from an RCU point of
347  * view (ie: that we are in the section between rcu_idle_enter() and
348  * rcu_idle_exit()) then rcu_read_lock_held() returns false even if the CPU
349  * did an rcu_read_lock().  The reason for this is that RCU ignores CPUs
350  * that are in such a section, considering these as in extended quiescent
351  * state, so such a CPU is effectively never in an RCU read-side critical
352  * section regardless of what RCU primitives it invokes.  This state of
353  * affairs is required --- we need to keep an RCU-free window in idle
354  * where the CPU may possibly enter into low power mode. This way we can
355  * notice an extended quiescent state to other CPUs that started a grace
356  * period. Otherwise we would delay any grace period as long as we run in
357  * the idle task.
358  *
359  * Similarly, we avoid claiming an SRCU read lock held if the current
360  * CPU is offline.
361  */
362 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
363 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
364 {
365         int lockdep_opinion = 0;
366
367         if (!debug_lockdep_rcu_enabled())
368                 return 1;
369         if (rcu_is_cpu_idle())
370                 return 0;
371         if (!rcu_lockdep_current_cpu_online())
372                 return 0;
373         if (debug_locks)
374                 lockdep_opinion = lock_is_held(&rcu_sched_lock_map);
375         return lockdep_opinion || preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
376 }
377 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
378 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
379 {
380         return 1;
381 }
382 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
383
384 #else /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
385
386 # define rcu_lock_acquire(a)            do { } while (0)
387 # define rcu_lock_release(a)            do { } while (0)
388
389 static inline int rcu_read_lock_held(void)
390 {
391         return 1;
392 }
393
394 static inline int rcu_read_lock_bh_held(void)
395 {
396         return 1;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
400 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
401 {
402         return preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
403 }
404 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
405 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
410
411 #endif /* #else #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
412
413 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
414
415 extern int rcu_my_thread_group_empty(void);
416
417 /**
418  * rcu_lockdep_assert - emit lockdep splat if specified condition not met
419  * @c: condition to check
420  * @s: informative message
421  */
422 #define rcu_lockdep_assert(c, s)                                        \
423         do {                                                            \
424                 static bool __section(.data.unlikely) __warned;         \
425                 if (debug_lockdep_rcu_enabled() && !__warned && !(c)) { \
426                         __warned = true;                                \
427                         lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__, s);  \
428                 }                                                       \
429         } while (0)
430
431 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && !defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
432 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
433 {
434         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
435                            "Illegal context switch in RCU read-side "
436                            "critical section");
437 }
438 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
439 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
440 {
441 }
442 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
443
444 #define rcu_sleep_check()                                               \
445         do {                                                            \
446                 rcu_preempt_sleep_check();                              \
447                 rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),     \
448                                    "Illegal context switch in RCU-bh"   \
449                                    " read-side critical section");      \
450                 rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),  \
451                                    "Illegal context switch in RCU-sched"\
452                                    " read-side critical section");      \
453         } while (0)
454
455 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
456
457 #define rcu_lockdep_assert(c, s) do { } while (0)
458 #define rcu_sleep_check() do { } while (0)
459
460 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
461
462 /*
463  * Helper functions for rcu_dereference_check(), rcu_dereference_protected()
464  * and rcu_assign_pointer().  Some of these could be folded into their
465  * callers, but they are left separate in order to ease introduction of
466  * multiple flavors of pointers to match the multiple flavors of RCU
467  * (e.g., __rcu_bh, * __rcu_sched, and __srcu), should this make sense in
468  * the future.
469  */
470
471 #ifdef __CHECKER__
472 #define rcu_dereference_sparse(p, space) \
473         ((void)(((typeof(*p) space *)p) == p))
474 #else /* #ifdef __CHECKER__ */
475 #define rcu_dereference_sparse(p, space)
476 #endif /* #else #ifdef __CHECKER__ */
477
478 #define __rcu_access_pointer(p, space) \
479         ({ \
480                 typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p)*__force )ACCESS_ONCE(p); \
481                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
482                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
483         })
484 #define __rcu_dereference_check(p, c, space) \
485         ({ \
486                 typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p)*__force )ACCESS_ONCE(p); \
487                 rcu_lockdep_assert(c, "suspicious rcu_dereference_check()" \
488                                       " usage"); \
489                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
490                 smp_read_barrier_depends(); \
491                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
492         })
493 #define __rcu_dereference_protected(p, c, space) \
494         ({ \
495                 rcu_lockdep_assert(c, "suspicious rcu_dereference_protected()" \
496                                       " usage"); \
497                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
498                 ((typeof(*p) __force __kernel *)(p)); \
499         })
500
501 #define __rcu_access_index(p, space) \
502         ({ \
503                 typeof(p) _________p1 = ACCESS_ONCE(p); \
504                 rcu_dereference_sparse(p, space); \
505                 (_________p1); \
506         })
507 #define __rcu_dereference_index_check(p, c) \
508         ({ \
509                 typeof(p) _________p1 = ACCESS_ONCE(p); \
510                 rcu_lockdep_assert(c, \
511                                    "suspicious rcu_dereference_index_check()" \
512                                    " usage"); \
513                 smp_read_barrier_depends(); \
514                 (_________p1); \
515         })
516 #define __rcu_assign_pointer(p, v, space) \
517         ({ \
518                 smp_wmb(); \
519                 (p) = (typeof(*v) __force space *)(v); \
520         })
521
522
523 /**
524  * rcu_access_pointer() - fetch RCU pointer with no dereferencing
525  * @p: The pointer to read
526  *
527  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit the
528  * smp_read_barrier_depends() and keep the ACCESS_ONCE().  This is useful
529  * when the value of this pointer is accessed, but the pointer is not
530  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected pointer against
531  * NULL.  Although rcu_access_pointer() may also be used in cases where
532  * update-side locks prevent the value of the pointer from changing, you
533  * should instead use rcu_dereference_protected() for this use case.
534  *
535  * It is also permissible to use rcu_access_pointer() when read-side
536  * access to the pointer was removed at least one grace period ago, as
537  * is the case in the context of the RCU callback that is freeing up
538  * the data, or after a synchronize_rcu() returns.  This can be useful
539  * when tearing down multi-linked structures after a grace period
540  * has elapsed.
541  */
542 #define rcu_access_pointer(p) __rcu_access_pointer((p), __rcu)
543
544 /**
545  * rcu_dereference_check() - rcu_dereference with debug checking
546  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
547  * @c: The conditions under which the dereference will take place
548  *
549  * Do an rcu_dereference(), but check that the conditions under which the
550  * dereference will take place are correct.  Typically the conditions
551  * indicate the various locking conditions that should be held at that
552  * point.  The check should return true if the conditions are satisfied.
553  * An implicit check for being in an RCU read-side critical section
554  * (rcu_read_lock()) is included.
555  *
556  * For example:
557  *
558  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock));
559  *
560  * could be used to indicate to lockdep that foo->bar may only be dereferenced
561  * if either rcu_read_lock() is held, or that the lock required to replace
562  * the bar struct at foo->bar is held.
563  *
564  * Note that the list of conditions may also include indications of when a lock
565  * need not be held, for example during initialisation or destruction of the
566  * target struct:
567  *
568  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock) ||
569  *                                            atomic_read(&foo->usage) == 0);
570  *
571  * Inserts memory barriers on architectures that require them
572  * (currently only the Alpha), prevents the compiler from refetching
573  * (and from merging fetches), and, more importantly, documents exactly
574  * which pointers are protected by RCU and checks that the pointer is
575  * annotated as __rcu.
576  */
577 #define rcu_dereference_check(p, c) \
578         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_held() || (c), __rcu)
579
580 /**
581  * rcu_dereference_bh_check() - rcu_dereference_bh with debug checking
582  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
583  * @c: The conditions under which the dereference will take place
584  *
585  * This is the RCU-bh counterpart to rcu_dereference_check().
586  */
587 #define rcu_dereference_bh_check(p, c) \
588         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_bh_held() || (c), __rcu)
589
590 /**
591  * rcu_dereference_sched_check() - rcu_dereference_sched with debug checking
592  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
593  * @c: The conditions under which the dereference will take place
594  *
595  * This is the RCU-sched counterpart to rcu_dereference_check().
596  */
597 #define rcu_dereference_sched_check(p, c) \
598         __rcu_dereference_check((p), rcu_read_lock_sched_held() || (c), \
599                                 __rcu)
600
601 #define rcu_dereference_raw(p) rcu_dereference_check(p, 1) /*@@@ needed? @@@*/
602
603 /**
604  * rcu_access_index() - fetch RCU index with no dereferencing
605  * @p: The index to read
606  *
607  * Return the value of the specified RCU-protected index, but omit the
608  * smp_read_barrier_depends() and keep the ACCESS_ONCE().  This is useful
609  * when the value of this index is accessed, but the index is not
610  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected index against
611  * -1.  Although rcu_access_index() may also be used in cases where
612  * update-side locks prevent the value of the index from changing, you
613  * should instead use rcu_dereference_index_protected() for this use case.
614  */
615 #define rcu_access_index(p) __rcu_access_index((p), __rcu)
616
617 /**
618  * rcu_dereference_index_check() - rcu_dereference for indices with debug checking
619  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
620  * @c: The conditions under which the dereference will take place
621  *
622  * Similar to rcu_dereference_check(), but omits the sparse checking.
623  * This allows rcu_dereference_index_check() to be used on integers,
624  * which can then be used as array indices.  Attempting to use
625  * rcu_dereference_check() on an integer will give compiler warnings
626  * because the sparse address-space mechanism relies on dereferencing
627  * the RCU-protected pointer.  Dereferencing integers is not something
628  * that even gcc will put up with.
629  *
630  * Note that this function does not implicitly check for RCU read-side
631  * critical sections.  If this function gains lots of uses, it might
632  * make sense to provide versions for each flavor of RCU, but it does
633  * not make sense as of early 2010.
634  */
635 #define rcu_dereference_index_check(p, c) \
636         __rcu_dereference_index_check((p), (c))
637
638 /**
639  * rcu_dereference_protected() - fetch RCU pointer when updates prevented
640  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
641  * @c: The conditions under which the dereference will take place
642  *
643  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit
644  * both the smp_read_barrier_depends() and the ACCESS_ONCE().  This
645  * is useful in cases where update-side locks prevent the value of the
646  * pointer from changing.  Please note that this primitive does -not-
647  * prevent the compiler from repeating this reference or combining it
648  * with other references, so it should not be used without protection
649  * of appropriate locks.
650  *
651  * This function is only for update-side use.  Using this function
652  * when protected only by rcu_read_lock() will result in infrequent
653  * but very ugly failures.
654  */
655 #define rcu_dereference_protected(p, c) \
656         __rcu_dereference_protected((p), (c), __rcu)
657
658
659 /**
660  * rcu_dereference() - fetch RCU-protected pointer for dereferencing
661  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
662  *
663  * This is a simple wrapper around rcu_dereference_check().
664  */
665 #define rcu_dereference(p) rcu_dereference_check(p, 0)
666
667 /**
668  * rcu_dereference_bh() - fetch an RCU-bh-protected pointer for dereferencing
669  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
670  *
671  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
672  */
673 #define rcu_dereference_bh(p) rcu_dereference_bh_check(p, 0)
674
675 /**
676  * rcu_dereference_sched() - fetch RCU-sched-protected pointer for dereferencing
677  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
678  *
679  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
680  */
681 #define rcu_dereference_sched(p) rcu_dereference_sched_check(p, 0)
682
683 /**
684  * rcu_read_lock() - mark the beginning of an RCU read-side critical section
685  *
686  * When synchronize_rcu() is invoked on one CPU while other CPUs
687  * are within RCU read-side critical sections, then the
688  * synchronize_rcu() is guaranteed to block until after all the other
689  * CPUs exit their critical sections.  Similarly, if call_rcu() is invoked
690  * on one CPU while other CPUs are within RCU read-side critical
691  * sections, invocation of the corresponding RCU callback is deferred
692  * until after the all the other CPUs exit their critical sections.
693  *
694  * Note, however, that RCU callbacks are permitted to run concurrently
695  * with new RCU read-side critical sections.  One way that this can happen
696  * is via the following sequence of events: (1) CPU 0 enters an RCU
697  * read-side critical section, (2) CPU 1 invokes call_rcu() to register
698  * an RCU callback, (3) CPU 0 exits the RCU read-side critical section,
699  * (4) CPU 2 enters a RCU read-side critical section, (5) the RCU
700  * callback is invoked.  This is legal, because the RCU read-side critical
701  * section that was running concurrently with the call_rcu() (and which
702  * therefore might be referencing something that the corresponding RCU
703  * callback would free up) has completed before the corresponding
704  * RCU callback is invoked.
705  *
706  * RCU read-side critical sections may be nested.  Any deferred actions
707  * will be deferred until the outermost RCU read-side critical section
708  * completes.
709  *
710  * You can avoid reading and understanding the next paragraph by
711  * following this rule: don't put anything in an rcu_read_lock() RCU
712  * read-side critical section that would block in a !PREEMPT kernel.
713  * But if you want the full story, read on!
714  *
715  * In non-preemptible RCU implementations (TREE_RCU and TINY_RCU), it
716  * is illegal to block while in an RCU read-side critical section.  In
717  * preemptible RCU implementations (TREE_PREEMPT_RCU and TINY_PREEMPT_RCU)
718  * in CONFIG_PREEMPT kernel builds, RCU read-side critical sections may
719  * be preempted, but explicit blocking is illegal.  Finally, in preemptible
720  * RCU implementations in real-time (CONFIG_PREEMPT_RT) kernel builds,
721  * RCU read-side critical sections may be preempted and they may also
722  * block, but only when acquiring spinlocks that are subject to priority
723  * inheritance.
724  */
725 static inline void rcu_read_lock(void)
726 {
727         __rcu_read_lock();
728         __acquire(RCU);
729         rcu_lock_acquire(&rcu_lock_map);
730         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
731                            "rcu_read_lock() used illegally while idle");
732 }
733
734 /*
735  * So where is rcu_write_lock()?  It does not exist, as there is no
736  * way for writers to lock out RCU readers.  This is a feature, not
737  * a bug -- this property is what provides RCU's performance benefits.
738  * Of course, writers must coordinate with each other.  The normal
739  * spinlock primitives work well for this, but any other technique may be
740  * used as well.  RCU does not care how the writers keep out of each
741  * others' way, as long as they do so.
742  */
743
744 /**
745  * rcu_read_unlock() - marks the end of an RCU read-side critical section.
746  *
747  * See rcu_read_lock() for more information.
748  */
749 static inline void rcu_read_unlock(void)
750 {
751         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
752                            "rcu_read_unlock() used illegally while idle");
753         rcu_lock_release(&rcu_lock_map);
754         __release(RCU);
755         __rcu_read_unlock();
756 }
757
758 /**
759  * rcu_read_lock_bh() - mark the beginning of an RCU-bh critical section
760  *
761  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
762  * are being done using call_rcu_bh() or synchronize_rcu_bh(). Since
763  * both call_rcu_bh() and synchronize_rcu_bh() consider completion of a
764  * softirq handler to be a quiescent state, a process in RCU read-side
765  * critical section must be protected by disabling softirqs. Read-side
766  * critical sections in interrupt context can use just rcu_read_lock(),
767  * though this should at least be commented to avoid confusing people
768  * reading the code.
769  *
770  * Note that rcu_read_lock_bh() and the matching rcu_read_unlock_bh()
771  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
772  * rcu_read_unlock_bh() from one task if the matching rcu_read_lock_bh()
773  * was invoked from some other task.
774  */
775 static inline void rcu_read_lock_bh(void)
776 {
777         local_bh_disable();
778         __acquire(RCU_BH);
779         rcu_lock_acquire(&rcu_bh_lock_map);
780         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
781                            "rcu_read_lock_bh() used illegally while idle");
782 }
783
784 /*
785  * rcu_read_unlock_bh - marks the end of a softirq-only RCU critical section
786  *
787  * See rcu_read_lock_bh() for more information.
788  */
789 static inline void rcu_read_unlock_bh(void)
790 {
791         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
792                            "rcu_read_unlock_bh() used illegally while idle");
793         rcu_lock_release(&rcu_bh_lock_map);
794         __release(RCU_BH);
795         local_bh_enable();
796 }
797
798 /**
799  * rcu_read_lock_sched() - mark the beginning of a RCU-sched critical section
800  *
801  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
802  * are being done using call_rcu_sched() or synchronize_rcu_sched().
803  * Read-side critical sections can also be introduced by anything that
804  * disables preemption, including local_irq_disable() and friends.
805  *
806  * Note that rcu_read_lock_sched() and the matching rcu_read_unlock_sched()
807  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
808  * rcu_read_unlock_sched() from process context if the matching
809  * rcu_read_lock_sched() was invoked from an NMI handler.
810  */
811 static inline void rcu_read_lock_sched(void)
812 {
813         preempt_disable();
814         __acquire(RCU_SCHED);
815         rcu_lock_acquire(&rcu_sched_lock_map);
816         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
817                            "rcu_read_lock_sched() used illegally while idle");
818 }
819
820 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
821 static inline notrace void rcu_read_lock_sched_notrace(void)
822 {
823         preempt_disable_notrace();
824         __acquire(RCU_SCHED);
825 }
826
827 /*
828  * rcu_read_unlock_sched - marks the end of a RCU-classic critical section
829  *
830  * See rcu_read_lock_sched for more information.
831  */
832 static inline void rcu_read_unlock_sched(void)
833 {
834         rcu_lockdep_assert(!rcu_is_cpu_idle(),
835                            "rcu_read_unlock_sched() used illegally while idle");
836         rcu_lock_release(&rcu_sched_lock_map);
837         __release(RCU_SCHED);
838         preempt_enable();
839 }
840
841 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
842 static inline notrace void rcu_read_unlock_sched_notrace(void)
843 {
844         __release(RCU_SCHED);
845         preempt_enable_notrace();
846 }
847
848 /**
849  * rcu_assign_pointer() - assign to RCU-protected pointer
850  * @p: pointer to assign to
851  * @v: value to assign (publish)
852  *
853  * Assigns the specified value to the specified RCU-protected
854  * pointer, ensuring that any concurrent RCU readers will see
855  * any prior initialization.  Returns the value assigned.
856  *
857  * Inserts memory barriers on architectures that require them
858  * (which is most of them), and also prevents the compiler from
859  * reordering the code that initializes the structure after the pointer
860  * assignment.  More importantly, this call documents which pointers
861  * will be dereferenced by RCU read-side code.
862  *
863  * In some special cases, you may use RCU_INIT_POINTER() instead
864  * of rcu_assign_pointer().  RCU_INIT_POINTER() is a bit faster due
865  * to the fact that it does not constrain either the CPU or the compiler.
866  * That said, using RCU_INIT_POINTER() when you should have used
867  * rcu_assign_pointer() is a very bad thing that results in
868  * impossible-to-diagnose memory corruption.  So please be careful.
869  * See the RCU_INIT_POINTER() comment header for details.
870  */
871 #define rcu_assign_pointer(p, v) \
872         __rcu_assign_pointer((p), (v), __rcu)
873
874 /**
875  * RCU_INIT_POINTER() - initialize an RCU protected pointer
876  *
877  * Initialize an RCU-protected pointer in special cases where readers
878  * do not need ordering constraints on the CPU or the compiler.  These
879  * special cases are:
880  *
881  * 1.   This use of RCU_INIT_POINTER() is NULLing out the pointer -or-
882  * 2.   The caller has taken whatever steps are required to prevent
883  *      RCU readers from concurrently accessing this pointer -or-
884  * 3.   The referenced data structure has already been exposed to
885  *      readers either at compile time or via rcu_assign_pointer() -and-
886  *      a.      You have not made -any- reader-visible changes to
887  *              this structure since then -or-
888  *      b.      It is OK for readers accessing this structure from its
889  *              new location to see the old state of the structure.  (For
890  *              example, the changes were to statistical counters or to
891  *              other state where exact synchronization is not required.)
892  *
893  * Failure to follow these rules governing use of RCU_INIT_POINTER() will
894  * result in impossible-to-diagnose memory corruption.  As in the structures
895  * will look OK in crash dumps, but any concurrent RCU readers might
896  * see pre-initialized values of the referenced data structure.  So
897  * please be very careful how you use RCU_INIT_POINTER()!!!
898  *
899  * If you are creating an RCU-protected linked structure that is accessed
900  * by a single external-to-structure RCU-protected pointer, then you may
901  * use RCU_INIT_POINTER() to initialize the internal RCU-protected
902  * pointers, but you must use rcu_assign_pointer() to initialize the
903  * external-to-structure pointer -after- you have completely initialized
904  * the reader-accessible portions of the linked structure.
905  */
906 #define RCU_INIT_POINTER(p, v) \
907                 p = (typeof(*v) __force __rcu *)(v)
908
909 static __always_inline bool __is_kfree_rcu_offset(unsigned long offset)
910 {
911         return offset < 4096;
912 }
913
914 static __always_inline
915 void __kfree_rcu(struct rcu_head *head, unsigned long offset)
916 {
917         typedef void (*rcu_callback)(struct rcu_head *);
918
919         BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(offset));
920
921         /* See the kfree_rcu() header comment. */
922         BUILD_BUG_ON(!__is_kfree_rcu_offset(offset));
923
924         kfree_call_rcu(head, (rcu_callback)offset);
925 }
926
927 /*
928  * Does the specified offset indicate that the corresponding rcu_head
929  * structure can be handled by kfree_rcu()?
930  */
931 #define __is_kfree_rcu_offset(offset) ((offset) < 4096)
932
933 /*
934  * Helper macro for kfree_rcu() to prevent argument-expansion eyestrain.
935  */
936 #define __kfree_rcu(head, offset) \
937         do { \
938                 BUILD_BUG_ON(!__is_kfree_rcu_offset(offset)); \
939                 call_rcu(head, (void (*)(struct rcu_head *))(unsigned long)(offset)); \
940         } while (0)
941
942 /**
943  * kfree_rcu() - kfree an object after a grace period.
944  * @ptr:        pointer to kfree
945  * @rcu_head:   the name of the struct rcu_head within the type of @ptr.
946  *
947  * Many rcu callbacks functions just call kfree() on the base structure.
948  * These functions are trivial, but their size adds up, and furthermore
949  * when they are used in a kernel module, that module must invoke the
950  * high-latency rcu_barrier() function at module-unload time.
951  *
952  * The kfree_rcu() function handles this issue.  Rather than encoding a
953  * function address in the embedded rcu_head structure, kfree_rcu() instead
954  * encodes the offset of the rcu_head structure within the base structure.
955  * Because the functions are not allowed in the low-order 4096 bytes of
956  * kernel virtual memory, offsets up to 4095 bytes can be accommodated.
957  * If the offset is larger than 4095 bytes, a compile-time error will
958  * be generated in __kfree_rcu().  If this error is triggered, you can
959  * either fall back to use of call_rcu() or rearrange the structure to
960  * position the rcu_head structure into the first 4096 bytes.
961  *
962  * Note that the allowable offset might decrease in the future, for example,
963  * to allow something like kmem_cache_free_rcu().
964  *
965  * The BUILD_BUG_ON check must not involve any function calls, hence the
966  * checks are done in macros here.
967  */
968 #define kfree_rcu(ptr, rcu_head)                                        \
969         __kfree_rcu(&((ptr)->rcu_head), offsetof(typeof(*(ptr)), rcu_head))
970
971 #endif /* __LINUX_RCUPDATE_H */