Merge tag 'dmaengine-5.18-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vkoul...
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / rcupdate.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
2 /*
3  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
4  *
5  * Copyright IBM Corporation, 2001
6  *
7  * Author: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
8  *
9  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@vnet.ibm.com>
10  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
11  * Papers:
12  * http://www.rdrop.com/users/paulmck/paper/rclockpdcsproof.pdf
13  * http://lse.sourceforge.net/locking/rclock_OLS.2001.05.01c.sc.pdf (OLS2001)
14  *
15  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
16  *              http://lse.sourceforge.net/locking/rcupdate.html
17  *
18  */
19
20 #ifndef __LINUX_RCUPDATE_H
21 #define __LINUX_RCUPDATE_H
22
23 #include <linux/types.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/atomic.h>
26 #include <linux/irqflags.h>
27 #include <linux/preempt.h>
28 #include <linux/bottom_half.h>
29 #include <linux/lockdep.h>
30 #include <asm/processor.h>
31 #include <linux/cpumask.h>
32
33 #define ULONG_CMP_GE(a, b)      (ULONG_MAX / 2 >= (a) - (b))
34 #define ULONG_CMP_LT(a, b)      (ULONG_MAX / 2 < (a) - (b))
35 #define ulong2long(a)           (*(long *)(&(a)))
36 #define USHORT_CMP_GE(a, b)     (USHRT_MAX / 2 >= (unsigned short)((a) - (b)))
37 #define USHORT_CMP_LT(a, b)     (USHRT_MAX / 2 < (unsigned short)((a) - (b)))
38
39 /* Exported common interfaces */
40 void call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func);
41 void rcu_barrier_tasks(void);
42 void rcu_barrier_tasks_rude(void);
43 void synchronize_rcu(void);
44
45 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
46
47 void __rcu_read_lock(void);
48 void __rcu_read_unlock(void);
49
50 /*
51  * Defined as a macro as it is a very low level header included from
52  * areas that don't even know about current.  This gives the rcu_read_lock()
53  * nesting depth, but makes sense only if CONFIG_PREEMPT_RCU -- in other
54  * types of kernel builds, the rcu_read_lock() nesting depth is unknowable.
55  */
56 #define rcu_preempt_depth() READ_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting)
57
58 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
59
60 #ifdef CONFIG_TINY_RCU
61 #define rcu_read_unlock_strict() do { } while (0)
62 #else
63 void rcu_read_unlock_strict(void);
64 #endif
65
66 static inline void __rcu_read_lock(void)
67 {
68         preempt_disable();
69 }
70
71 static inline void __rcu_read_unlock(void)
72 {
73         preempt_enable();
74         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD))
75                 rcu_read_unlock_strict();
76 }
77
78 static inline int rcu_preempt_depth(void)
79 {
80         return 0;
81 }
82
83 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
84
85 /* Internal to kernel */
86 void rcu_init(void);
87 extern int rcu_scheduler_active;
88 void rcu_sched_clock_irq(int user);
89 void rcu_report_dead(unsigned int cpu);
90 void rcutree_migrate_callbacks(int cpu);
91
92 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC
93 void rcu_init_tasks_generic(void);
94 #else
95 static inline void rcu_init_tasks_generic(void) { }
96 #endif
97
98 #ifdef CONFIG_RCU_STALL_COMMON
99 void rcu_sysrq_start(void);
100 void rcu_sysrq_end(void);
101 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_STALL_COMMON */
102 static inline void rcu_sysrq_start(void) { }
103 static inline void rcu_sysrq_end(void) { }
104 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_STALL_COMMON */
105
106 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
107 void rcu_user_enter(void);
108 void rcu_user_exit(void);
109 #else
110 static inline void rcu_user_enter(void) { }
111 static inline void rcu_user_exit(void) { }
112 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
113
114 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
115 void rcu_init_nohz(void);
116 int rcu_nocb_cpu_offload(int cpu);
117 int rcu_nocb_cpu_deoffload(int cpu);
118 void rcu_nocb_flush_deferred_wakeup(void);
119 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
120 static inline void rcu_init_nohz(void) { }
121 static inline int rcu_nocb_cpu_offload(int cpu) { return -EINVAL; }
122 static inline int rcu_nocb_cpu_deoffload(int cpu) { return 0; }
123 static inline void rcu_nocb_flush_deferred_wakeup(void) { }
124 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
125
126 /**
127  * RCU_NONIDLE - Indicate idle-loop code that needs RCU readers
128  * @a: Code that RCU needs to pay attention to.
129  *
130  * RCU read-side critical sections are forbidden in the inner idle loop,
131  * that is, between the rcu_idle_enter() and the rcu_idle_exit() -- RCU
132  * will happily ignore any such read-side critical sections.  However,
133  * things like powertop need tracepoints in the inner idle loop.
134  *
135  * This macro provides the way out:  RCU_NONIDLE(do_something_with_RCU())
136  * will tell RCU that it needs to pay attention, invoke its argument
137  * (in this example, calling the do_something_with_RCU() function),
138  * and then tell RCU to go back to ignoring this CPU.  It is permissible
139  * to nest RCU_NONIDLE() wrappers, but not indefinitely (but the limit is
140  * on the order of a million or so, even on 32-bit systems).  It is
141  * not legal to block within RCU_NONIDLE(), nor is it permissible to
142  * transfer control either into or out of RCU_NONIDLE()'s statement.
143  */
144 #define RCU_NONIDLE(a) \
145         do { \
146                 rcu_irq_enter_irqson(); \
147                 do { a; } while (0); \
148                 rcu_irq_exit_irqson(); \
149         } while (0)
150
151 /*
152  * Note a quasi-voluntary context switch for RCU-tasks's benefit.
153  * This is a macro rather than an inline function to avoid #include hell.
154  */
155 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC
156
157 # ifdef CONFIG_TASKS_RCU
158 # define rcu_tasks_classic_qs(t, preempt)                               \
159         do {                                                            \
160                 if (!(preempt) && READ_ONCE((t)->rcu_tasks_holdout))    \
161                         WRITE_ONCE((t)->rcu_tasks_holdout, false);      \
162         } while (0)
163 void call_rcu_tasks(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func);
164 void synchronize_rcu_tasks(void);
165 # else
166 # define rcu_tasks_classic_qs(t, preempt) do { } while (0)
167 # define call_rcu_tasks call_rcu
168 # define synchronize_rcu_tasks synchronize_rcu
169 # endif
170
171 # ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
172 # define rcu_tasks_trace_qs(t)                                          \
173         do {                                                            \
174                 if (!likely(READ_ONCE((t)->trc_reader_checked)) &&      \
175                     !unlikely(READ_ONCE((t)->trc_reader_nesting))) {    \
176                         smp_store_release(&(t)->trc_reader_checked, true); \
177                         smp_mb(); /* Readers partitioned by store. */   \
178                 }                                                       \
179         } while (0)
180 # else
181 # define rcu_tasks_trace_qs(t) do { } while (0)
182 # endif
183
184 #define rcu_tasks_qs(t, preempt)                                        \
185 do {                                                                    \
186         rcu_tasks_classic_qs((t), (preempt));                           \
187         rcu_tasks_trace_qs((t));                                        \
188 } while (0)
189
190 # ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
191 void call_rcu_tasks_rude(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func);
192 void synchronize_rcu_tasks_rude(void);
193 # endif
194
195 #define rcu_note_voluntary_context_switch(t) rcu_tasks_qs(t, false)
196 void exit_tasks_rcu_start(void);
197 void exit_tasks_rcu_finish(void);
198 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC */
199 #define rcu_tasks_qs(t, preempt) do { } while (0)
200 #define rcu_note_voluntary_context_switch(t) do { } while (0)
201 #define call_rcu_tasks call_rcu
202 #define synchronize_rcu_tasks synchronize_rcu
203 static inline void exit_tasks_rcu_start(void) { }
204 static inline void exit_tasks_rcu_finish(void) { }
205 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC */
206
207 /**
208  * cond_resched_tasks_rcu_qs - Report potential quiescent states to RCU
209  *
210  * This macro resembles cond_resched(), except that it is defined to
211  * report potential quiescent states to RCU-tasks even if the cond_resched()
212  * machinery were to be shut off, as some advocate for PREEMPTION kernels.
213  */
214 #define cond_resched_tasks_rcu_qs() \
215 do { \
216         rcu_tasks_qs(current, false); \
217         cond_resched(); \
218 } while (0)
219
220 /*
221  * Infrastructure to implement the synchronize_() primitives in
222  * TREE_RCU and rcu_barrier_() primitives in TINY_RCU.
223  */
224
225 #if defined(CONFIG_TREE_RCU)
226 #include <linux/rcutree.h>
227 #elif defined(CONFIG_TINY_RCU)
228 #include <linux/rcutiny.h>
229 #else
230 #error "Unknown RCU implementation specified to kernel configuration"
231 #endif
232
233 /*
234  * The init_rcu_head_on_stack() and destroy_rcu_head_on_stack() calls
235  * are needed for dynamic initialization and destruction of rcu_head
236  * on the stack, and init_rcu_head()/destroy_rcu_head() are needed for
237  * dynamic initialization and destruction of statically allocated rcu_head
238  * structures.  However, rcu_head structures allocated dynamically in the
239  * heap don't need any initialization.
240  */
241 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
242 void init_rcu_head(struct rcu_head *head);
243 void destroy_rcu_head(struct rcu_head *head);
244 void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
245 void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
246 #else /* !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
247 static inline void init_rcu_head(struct rcu_head *head) { }
248 static inline void destroy_rcu_head(struct rcu_head *head) { }
249 static inline void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head) { }
250 static inline void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head) { }
251 #endif  /* #else !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
252
253 #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU)
254 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void);
255 #else /* #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
256 static inline bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void) { return true; }
257 #endif /* #else #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
258
259 extern struct lockdep_map rcu_lock_map;
260 extern struct lockdep_map rcu_bh_lock_map;
261 extern struct lockdep_map rcu_sched_lock_map;
262 extern struct lockdep_map rcu_callback_map;
263
264 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
265
266 static inline void rcu_lock_acquire(struct lockdep_map *map)
267 {
268         lock_acquire(map, 0, 0, 2, 0, NULL, _THIS_IP_);
269 }
270
271 static inline void rcu_lock_release(struct lockdep_map *map)
272 {
273         lock_release(map, _THIS_IP_);
274 }
275
276 int debug_lockdep_rcu_enabled(void);
277 int rcu_read_lock_held(void);
278 int rcu_read_lock_bh_held(void);
279 int rcu_read_lock_sched_held(void);
280 int rcu_read_lock_any_held(void);
281
282 #else /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
283
284 # define rcu_lock_acquire(a)            do { } while (0)
285 # define rcu_lock_release(a)            do { } while (0)
286
287 static inline int rcu_read_lock_held(void)
288 {
289         return 1;
290 }
291
292 static inline int rcu_read_lock_bh_held(void)
293 {
294         return 1;
295 }
296
297 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
298 {
299         return !preemptible();
300 }
301
302 static inline int rcu_read_lock_any_held(void)
303 {
304         return !preemptible();
305 }
306
307 #endif /* #else #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
308
309 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
310
311 /**
312  * RCU_LOCKDEP_WARN - emit lockdep splat if specified condition is met
313  * @c: condition to check
314  * @s: informative message
315  */
316 #define RCU_LOCKDEP_WARN(c, s)                                          \
317         do {                                                            \
318                 static bool __section(".data.unlikely") __warned;       \
319                 if ((c) && debug_lockdep_rcu_enabled() && !__warned) {  \
320                         __warned = true;                                \
321                         lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__, s);  \
322                 }                                                       \
323         } while (0)
324
325 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && !defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
326 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
327 {
328         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_lock_map),
329                          "Illegal context switch in RCU read-side critical section");
330 }
331 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
332 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void) { }
333 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
334
335 #define rcu_sleep_check()                                               \
336         do {                                                            \
337                 rcu_preempt_sleep_check();                              \
338                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))                     \
339                     RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),    \
340                                  "Illegal context switch in RCU-bh read-side critical section"); \
341                 RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),     \
342                                  "Illegal context switch in RCU-sched read-side critical section"); \
343         } while (0)
344
345 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
346
347 #define RCU_LOCKDEP_WARN(c, s) do { } while (0 && (c))
348 #define rcu_sleep_check() do { } while (0)
349
350 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
351
352 /*
353  * Helper functions for rcu_dereference_check(), rcu_dereference_protected()
354  * and rcu_assign_pointer().  Some of these could be folded into their
355  * callers, but they are left separate in order to ease introduction of
356  * multiple pointers markings to match different RCU implementations
357  * (e.g., __srcu), should this make sense in the future.
358  */
359
360 #ifdef __CHECKER__
361 #define rcu_check_sparse(p, space) \
362         ((void)(((typeof(*p) space *)p) == p))
363 #else /* #ifdef __CHECKER__ */
364 #define rcu_check_sparse(p, space)
365 #endif /* #else #ifdef __CHECKER__ */
366
367 #define __unrcu_pointer(p, local)                                       \
368 ({                                                                      \
369         typeof(*p) *local = (typeof(*p) *__force)(p);                   \
370         rcu_check_sparse(p, __rcu);                                     \
371         ((typeof(*p) __force __kernel *)(local));                       \
372 })
373 /**
374  * unrcu_pointer - mark a pointer as not being RCU protected
375  * @p: pointer needing to lose its __rcu property
376  *
377  * Converts @p from an __rcu pointer to a __kernel pointer.
378  * This allows an __rcu pointer to be used with xchg() and friends.
379  */
380 #define unrcu_pointer(p) __unrcu_pointer(p, __UNIQUE_ID(rcu))
381
382 #define __rcu_access_pointer(p, local, space) \
383 ({ \
384         typeof(*p) *local = (typeof(*p) *__force)READ_ONCE(p); \
385         rcu_check_sparse(p, space); \
386         ((typeof(*p) __force __kernel *)(local)); \
387 })
388 #define __rcu_dereference_check(p, local, c, space) \
389 ({ \
390         /* Dependency order vs. p above. */ \
391         typeof(*p) *local = (typeof(*p) *__force)READ_ONCE(p); \
392         RCU_LOCKDEP_WARN(!(c), "suspicious rcu_dereference_check() usage"); \
393         rcu_check_sparse(p, space); \
394         ((typeof(*p) __force __kernel *)(local)); \
395 })
396 #define __rcu_dereference_protected(p, local, c, space) \
397 ({ \
398         RCU_LOCKDEP_WARN(!(c), "suspicious rcu_dereference_protected() usage"); \
399         rcu_check_sparse(p, space); \
400         ((typeof(*p) __force __kernel *)(p)); \
401 })
402 #define __rcu_dereference_raw(p, local) \
403 ({ \
404         /* Dependency order vs. p above. */ \
405         typeof(p) local = READ_ONCE(p); \
406         ((typeof(*p) __force __kernel *)(local)); \
407 })
408 #define rcu_dereference_raw(p) __rcu_dereference_raw(p, __UNIQUE_ID(rcu))
409
410 /**
411  * RCU_INITIALIZER() - statically initialize an RCU-protected global variable
412  * @v: The value to statically initialize with.
413  */
414 #define RCU_INITIALIZER(v) (typeof(*(v)) __force __rcu *)(v)
415
416 /**
417  * rcu_assign_pointer() - assign to RCU-protected pointer
418  * @p: pointer to assign to
419  * @v: value to assign (publish)
420  *
421  * Assigns the specified value to the specified RCU-protected
422  * pointer, ensuring that any concurrent RCU readers will see
423  * any prior initialization.
424  *
425  * Inserts memory barriers on architectures that require them
426  * (which is most of them), and also prevents the compiler from
427  * reordering the code that initializes the structure after the pointer
428  * assignment.  More importantly, this call documents which pointers
429  * will be dereferenced by RCU read-side code.
430  *
431  * In some special cases, you may use RCU_INIT_POINTER() instead
432  * of rcu_assign_pointer().  RCU_INIT_POINTER() is a bit faster due
433  * to the fact that it does not constrain either the CPU or the compiler.
434  * That said, using RCU_INIT_POINTER() when you should have used
435  * rcu_assign_pointer() is a very bad thing that results in
436  * impossible-to-diagnose memory corruption.  So please be careful.
437  * See the RCU_INIT_POINTER() comment header for details.
438  *
439  * Note that rcu_assign_pointer() evaluates each of its arguments only
440  * once, appearances notwithstanding.  One of the "extra" evaluations
441  * is in typeof() and the other visible only to sparse (__CHECKER__),
442  * neither of which actually execute the argument.  As with most cpp
443  * macros, this execute-arguments-only-once property is important, so
444  * please be careful when making changes to rcu_assign_pointer() and the
445  * other macros that it invokes.
446  */
447 #define rcu_assign_pointer(p, v)                                              \
448 do {                                                                          \
449         uintptr_t _r_a_p__v = (uintptr_t)(v);                                 \
450         rcu_check_sparse(p, __rcu);                                           \
451                                                                               \
452         if (__builtin_constant_p(v) && (_r_a_p__v) == (uintptr_t)NULL)        \
453                 WRITE_ONCE((p), (typeof(p))(_r_a_p__v));                      \
454         else                                                                  \
455                 smp_store_release(&p, RCU_INITIALIZER((typeof(p))_r_a_p__v)); \
456 } while (0)
457
458 /**
459  * rcu_replace_pointer() - replace an RCU pointer, returning its old value
460  * @rcu_ptr: RCU pointer, whose old value is returned
461  * @ptr: regular pointer
462  * @c: the lockdep conditions under which the dereference will take place
463  *
464  * Perform a replacement, where @rcu_ptr is an RCU-annotated
465  * pointer and @c is the lockdep argument that is passed to the
466  * rcu_dereference_protected() call used to read that pointer.  The old
467  * value of @rcu_ptr is returned, and @rcu_ptr is set to @ptr.
468  */
469 #define rcu_replace_pointer(rcu_ptr, ptr, c)                            \
470 ({                                                                      \
471         typeof(ptr) __tmp = rcu_dereference_protected((rcu_ptr), (c));  \
472         rcu_assign_pointer((rcu_ptr), (ptr));                           \
473         __tmp;                                                          \
474 })
475
476 /**
477  * rcu_access_pointer() - fetch RCU pointer with no dereferencing
478  * @p: The pointer to read
479  *
480  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit the
481  * lockdep checks for being in an RCU read-side critical section.  This is
482  * useful when the value of this pointer is accessed, but the pointer is
483  * not dereferenced, for example, when testing an RCU-protected pointer
484  * against NULL.  Although rcu_access_pointer() may also be used in cases
485  * where update-side locks prevent the value of the pointer from changing,
486  * you should instead use rcu_dereference_protected() for this use case.
487  *
488  * It is also permissible to use rcu_access_pointer() when read-side
489  * access to the pointer was removed at least one grace period ago, as
490  * is the case in the context of the RCU callback that is freeing up
491  * the data, or after a synchronize_rcu() returns.  This can be useful
492  * when tearing down multi-linked structures after a grace period
493  * has elapsed.
494  */
495 #define rcu_access_pointer(p) __rcu_access_pointer((p), __UNIQUE_ID(rcu), __rcu)
496
497 /**
498  * rcu_dereference_check() - rcu_dereference with debug checking
499  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
500  * @c: The conditions under which the dereference will take place
501  *
502  * Do an rcu_dereference(), but check that the conditions under which the
503  * dereference will take place are correct.  Typically the conditions
504  * indicate the various locking conditions that should be held at that
505  * point.  The check should return true if the conditions are satisfied.
506  * An implicit check for being in an RCU read-side critical section
507  * (rcu_read_lock()) is included.
508  *
509  * For example:
510  *
511  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock));
512  *
513  * could be used to indicate to lockdep that foo->bar may only be dereferenced
514  * if either rcu_read_lock() is held, or that the lock required to replace
515  * the bar struct at foo->bar is held.
516  *
517  * Note that the list of conditions may also include indications of when a lock
518  * need not be held, for example during initialisation or destruction of the
519  * target struct:
520  *
521  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock) ||
522  *                                            atomic_read(&foo->usage) == 0);
523  *
524  * Inserts memory barriers on architectures that require them
525  * (currently only the Alpha), prevents the compiler from refetching
526  * (and from merging fetches), and, more importantly, documents exactly
527  * which pointers are protected by RCU and checks that the pointer is
528  * annotated as __rcu.
529  */
530 #define rcu_dereference_check(p, c) \
531         __rcu_dereference_check((p), __UNIQUE_ID(rcu), \
532                                 (c) || rcu_read_lock_held(), __rcu)
533
534 /**
535  * rcu_dereference_bh_check() - rcu_dereference_bh with debug checking
536  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
537  * @c: The conditions under which the dereference will take place
538  *
539  * This is the RCU-bh counterpart to rcu_dereference_check().  However,
540  * please note that starting in v5.0 kernels, vanilla RCU grace periods
541  * wait for local_bh_disable() regions of code in addition to regions of
542  * code demarked by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock().  This means
543  * that synchronize_rcu(), call_rcu, and friends all take not only
544  * rcu_read_lock() but also rcu_read_lock_bh() into account.
545  */
546 #define rcu_dereference_bh_check(p, c) \
547         __rcu_dereference_check((p), __UNIQUE_ID(rcu), \
548                                 (c) || rcu_read_lock_bh_held(), __rcu)
549
550 /**
551  * rcu_dereference_sched_check() - rcu_dereference_sched with debug checking
552  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
553  * @c: The conditions under which the dereference will take place
554  *
555  * This is the RCU-sched counterpart to rcu_dereference_check().
556  * However, please note that starting in v5.0 kernels, vanilla RCU grace
557  * periods wait for preempt_disable() regions of code in addition to
558  * regions of code demarked by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock().
559  * This means that synchronize_rcu(), call_rcu, and friends all take not
560  * only rcu_read_lock() but also rcu_read_lock_sched() into account.
561  */
562 #define rcu_dereference_sched_check(p, c) \
563         __rcu_dereference_check((p), __UNIQUE_ID(rcu), \
564                                 (c) || rcu_read_lock_sched_held(), \
565                                 __rcu)
566
567 /*
568  * The tracing infrastructure traces RCU (we want that), but unfortunately
569  * some of the RCU checks causes tracing to lock up the system.
570  *
571  * The no-tracing version of rcu_dereference_raw() must not call
572  * rcu_read_lock_held().
573  */
574 #define rcu_dereference_raw_check(p) \
575         __rcu_dereference_check((p), __UNIQUE_ID(rcu), 1, __rcu)
576
577 /**
578  * rcu_dereference_protected() - fetch RCU pointer when updates prevented
579  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
580  * @c: The conditions under which the dereference will take place
581  *
582  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit
583  * the READ_ONCE().  This is useful in cases where update-side locks
584  * prevent the value of the pointer from changing.  Please note that this
585  * primitive does *not* prevent the compiler from repeating this reference
586  * or combining it with other references, so it should not be used without
587  * protection of appropriate locks.
588  *
589  * This function is only for update-side use.  Using this function
590  * when protected only by rcu_read_lock() will result in infrequent
591  * but very ugly failures.
592  */
593 #define rcu_dereference_protected(p, c) \
594         __rcu_dereference_protected((p), __UNIQUE_ID(rcu), (c), __rcu)
595
596
597 /**
598  * rcu_dereference() - fetch RCU-protected pointer for dereferencing
599  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
600  *
601  * This is a simple wrapper around rcu_dereference_check().
602  */
603 #define rcu_dereference(p) rcu_dereference_check(p, 0)
604
605 /**
606  * rcu_dereference_bh() - fetch an RCU-bh-protected pointer for dereferencing
607  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
608  *
609  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
610  */
611 #define rcu_dereference_bh(p) rcu_dereference_bh_check(p, 0)
612
613 /**
614  * rcu_dereference_sched() - fetch RCU-sched-protected pointer for dereferencing
615  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
616  *
617  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
618  */
619 #define rcu_dereference_sched(p) rcu_dereference_sched_check(p, 0)
620
621 /**
622  * rcu_pointer_handoff() - Hand off a pointer from RCU to other mechanism
623  * @p: The pointer to hand off
624  *
625  * This is simply an identity function, but it documents where a pointer
626  * is handed off from RCU to some other synchronization mechanism, for
627  * example, reference counting or locking.  In C11, it would map to
628  * kill_dependency().  It could be used as follows::
629  *
630  *      rcu_read_lock();
631  *      p = rcu_dereference(gp);
632  *      long_lived = is_long_lived(p);
633  *      if (long_lived) {
634  *              if (!atomic_inc_not_zero(p->refcnt))
635  *                      long_lived = false;
636  *              else
637  *                      p = rcu_pointer_handoff(p);
638  *      }
639  *      rcu_read_unlock();
640  */
641 #define rcu_pointer_handoff(p) (p)
642
643 /**
644  * rcu_read_lock() - mark the beginning of an RCU read-side critical section
645  *
646  * When synchronize_rcu() is invoked on one CPU while other CPUs
647  * are within RCU read-side critical sections, then the
648  * synchronize_rcu() is guaranteed to block until after all the other
649  * CPUs exit their critical sections.  Similarly, if call_rcu() is invoked
650  * on one CPU while other CPUs are within RCU read-side critical
651  * sections, invocation of the corresponding RCU callback is deferred
652  * until after the all the other CPUs exit their critical sections.
653  *
654  * In v5.0 and later kernels, synchronize_rcu() and call_rcu() also
655  * wait for regions of code with preemption disabled, including regions of
656  * code with interrupts or softirqs disabled.  In pre-v5.0 kernels, which
657  * define synchronize_sched(), only code enclosed within rcu_read_lock()
658  * and rcu_read_unlock() are guaranteed to be waited for.
659  *
660  * Note, however, that RCU callbacks are permitted to run concurrently
661  * with new RCU read-side critical sections.  One way that this can happen
662  * is via the following sequence of events: (1) CPU 0 enters an RCU
663  * read-side critical section, (2) CPU 1 invokes call_rcu() to register
664  * an RCU callback, (3) CPU 0 exits the RCU read-side critical section,
665  * (4) CPU 2 enters a RCU read-side critical section, (5) the RCU
666  * callback is invoked.  This is legal, because the RCU read-side critical
667  * section that was running concurrently with the call_rcu() (and which
668  * therefore might be referencing something that the corresponding RCU
669  * callback would free up) has completed before the corresponding
670  * RCU callback is invoked.
671  *
672  * RCU read-side critical sections may be nested.  Any deferred actions
673  * will be deferred until the outermost RCU read-side critical section
674  * completes.
675  *
676  * You can avoid reading and understanding the next paragraph by
677  * following this rule: don't put anything in an rcu_read_lock() RCU
678  * read-side critical section that would block in a !PREEMPTION kernel.
679  * But if you want the full story, read on!
680  *
681  * In non-preemptible RCU implementations (pure TREE_RCU and TINY_RCU),
682  * it is illegal to block while in an RCU read-side critical section.
683  * In preemptible RCU implementations (PREEMPT_RCU) in CONFIG_PREEMPTION
684  * kernel builds, RCU read-side critical sections may be preempted,
685  * but explicit blocking is illegal.  Finally, in preemptible RCU
686  * implementations in real-time (with -rt patchset) kernel builds, RCU
687  * read-side critical sections may be preempted and they may also block, but
688  * only when acquiring spinlocks that are subject to priority inheritance.
689  */
690 static __always_inline void rcu_read_lock(void)
691 {
692         __rcu_read_lock();
693         __acquire(RCU);
694         rcu_lock_acquire(&rcu_lock_map);
695         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
696                          "rcu_read_lock() used illegally while idle");
697 }
698
699 /*
700  * So where is rcu_write_lock()?  It does not exist, as there is no
701  * way for writers to lock out RCU readers.  This is a feature, not
702  * a bug -- this property is what provides RCU's performance benefits.
703  * Of course, writers must coordinate with each other.  The normal
704  * spinlock primitives work well for this, but any other technique may be
705  * used as well.  RCU does not care how the writers keep out of each
706  * others' way, as long as they do so.
707  */
708
709 /**
710  * rcu_read_unlock() - marks the end of an RCU read-side critical section.
711  *
712  * In almost all situations, rcu_read_unlock() is immune from deadlock.
713  * In recent kernels that have consolidated synchronize_sched() and
714  * synchronize_rcu_bh() into synchronize_rcu(), this deadlock immunity
715  * also extends to the scheduler's runqueue and priority-inheritance
716  * spinlocks, courtesy of the quiescent-state deferral that is carried
717  * out when rcu_read_unlock() is invoked with interrupts disabled.
718  *
719  * See rcu_read_lock() for more information.
720  */
721 static inline void rcu_read_unlock(void)
722 {
723         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
724                          "rcu_read_unlock() used illegally while idle");
725         __release(RCU);
726         __rcu_read_unlock();
727         rcu_lock_release(&rcu_lock_map); /* Keep acq info for rls diags. */
728 }
729
730 /**
731  * rcu_read_lock_bh() - mark the beginning of an RCU-bh critical section
732  *
733  * This is equivalent to rcu_read_lock(), but also disables softirqs.
734  * Note that anything else that disables softirqs can also serve as an RCU
735  * read-side critical section.  However, please note that this equivalence
736  * applies only to v5.0 and later.  Before v5.0, rcu_read_lock() and
737  * rcu_read_lock_bh() were unrelated.
738  *
739  * Note that rcu_read_lock_bh() and the matching rcu_read_unlock_bh()
740  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
741  * rcu_read_unlock_bh() from one task if the matching rcu_read_lock_bh()
742  * was invoked from some other task.
743  */
744 static inline void rcu_read_lock_bh(void)
745 {
746         local_bh_disable();
747         __acquire(RCU_BH);
748         rcu_lock_acquire(&rcu_bh_lock_map);
749         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
750                          "rcu_read_lock_bh() used illegally while idle");
751 }
752
753 /**
754  * rcu_read_unlock_bh() - marks the end of a softirq-only RCU critical section
755  *
756  * See rcu_read_lock_bh() for more information.
757  */
758 static inline void rcu_read_unlock_bh(void)
759 {
760         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
761                          "rcu_read_unlock_bh() used illegally while idle");
762         rcu_lock_release(&rcu_bh_lock_map);
763         __release(RCU_BH);
764         local_bh_enable();
765 }
766
767 /**
768  * rcu_read_lock_sched() - mark the beginning of a RCU-sched critical section
769  *
770  * This is equivalent to rcu_read_lock(), but also disables preemption.
771  * Read-side critical sections can also be introduced by anything else that
772  * disables preemption, including local_irq_disable() and friends.  However,
773  * please note that the equivalence to rcu_read_lock() applies only to
774  * v5.0 and later.  Before v5.0, rcu_read_lock() and rcu_read_lock_sched()
775  * were unrelated.
776  *
777  * Note that rcu_read_lock_sched() and the matching rcu_read_unlock_sched()
778  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
779  * rcu_read_unlock_sched() from process context if the matching
780  * rcu_read_lock_sched() was invoked from an NMI handler.
781  */
782 static inline void rcu_read_lock_sched(void)
783 {
784         preempt_disable();
785         __acquire(RCU_SCHED);
786         rcu_lock_acquire(&rcu_sched_lock_map);
787         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
788                          "rcu_read_lock_sched() used illegally while idle");
789 }
790
791 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
792 static inline notrace void rcu_read_lock_sched_notrace(void)
793 {
794         preempt_disable_notrace();
795         __acquire(RCU_SCHED);
796 }
797
798 /**
799  * rcu_read_unlock_sched() - marks the end of a RCU-classic critical section
800  *
801  * See rcu_read_lock_sched() for more information.
802  */
803 static inline void rcu_read_unlock_sched(void)
804 {
805         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
806                          "rcu_read_unlock_sched() used illegally while idle");
807         rcu_lock_release(&rcu_sched_lock_map);
808         __release(RCU_SCHED);
809         preempt_enable();
810 }
811
812 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
813 static inline notrace void rcu_read_unlock_sched_notrace(void)
814 {
815         __release(RCU_SCHED);
816         preempt_enable_notrace();
817 }
818
819 /**
820  * RCU_INIT_POINTER() - initialize an RCU protected pointer
821  * @p: The pointer to be initialized.
822  * @v: The value to initialized the pointer to.
823  *
824  * Initialize an RCU-protected pointer in special cases where readers
825  * do not need ordering constraints on the CPU or the compiler.  These
826  * special cases are:
827  *
828  * 1.   This use of RCU_INIT_POINTER() is NULLing out the pointer *or*
829  * 2.   The caller has taken whatever steps are required to prevent
830  *      RCU readers from concurrently accessing this pointer *or*
831  * 3.   The referenced data structure has already been exposed to
832  *      readers either at compile time or via rcu_assign_pointer() *and*
833  *
834  *      a.      You have not made *any* reader-visible changes to
835  *              this structure since then *or*
836  *      b.      It is OK for readers accessing this structure from its
837  *              new location to see the old state of the structure.  (For
838  *              example, the changes were to statistical counters or to
839  *              other state where exact synchronization is not required.)
840  *
841  * Failure to follow these rules governing use of RCU_INIT_POINTER() will
842  * result in impossible-to-diagnose memory corruption.  As in the structures
843  * will look OK in crash dumps, but any concurrent RCU readers might
844  * see pre-initialized values of the referenced data structure.  So
845  * please be very careful how you use RCU_INIT_POINTER()!!!
846  *
847  * If you are creating an RCU-protected linked structure that is accessed
848  * by a single external-to-structure RCU-protected pointer, then you may
849  * use RCU_INIT_POINTER() to initialize the internal RCU-protected
850  * pointers, but you must use rcu_assign_pointer() to initialize the
851  * external-to-structure pointer *after* you have completely initialized
852  * the reader-accessible portions of the linked structure.
853  *
854  * Note that unlike rcu_assign_pointer(), RCU_INIT_POINTER() provides no
855  * ordering guarantees for either the CPU or the compiler.
856  */
857 #define RCU_INIT_POINTER(p, v) \
858         do { \
859                 rcu_check_sparse(p, __rcu); \
860                 WRITE_ONCE(p, RCU_INITIALIZER(v)); \
861         } while (0)
862
863 /**
864  * RCU_POINTER_INITIALIZER() - statically initialize an RCU protected pointer
865  * @p: The pointer to be initialized.
866  * @v: The value to initialized the pointer to.
867  *
868  * GCC-style initialization for an RCU-protected pointer in a structure field.
869  */
870 #define RCU_POINTER_INITIALIZER(p, v) \
871                 .p = RCU_INITIALIZER(v)
872
873 /*
874  * Does the specified offset indicate that the corresponding rcu_head
875  * structure can be handled by kvfree_rcu()?
876  */
877 #define __is_kvfree_rcu_offset(offset) ((offset) < 4096)
878
879 /**
880  * kfree_rcu() - kfree an object after a grace period.
881  * @ptr: pointer to kfree for both single- and double-argument invocations.
882  * @rhf: the name of the struct rcu_head within the type of @ptr,
883  *       but only for double-argument invocations.
884  *
885  * Many rcu callbacks functions just call kfree() on the base structure.
886  * These functions are trivial, but their size adds up, and furthermore
887  * when they are used in a kernel module, that module must invoke the
888  * high-latency rcu_barrier() function at module-unload time.
889  *
890  * The kfree_rcu() function handles this issue.  Rather than encoding a
891  * function address in the embedded rcu_head structure, kfree_rcu() instead
892  * encodes the offset of the rcu_head structure within the base structure.
893  * Because the functions are not allowed in the low-order 4096 bytes of
894  * kernel virtual memory, offsets up to 4095 bytes can be accommodated.
895  * If the offset is larger than 4095 bytes, a compile-time error will
896  * be generated in kvfree_rcu_arg_2(). If this error is triggered, you can
897  * either fall back to use of call_rcu() or rearrange the structure to
898  * position the rcu_head structure into the first 4096 bytes.
899  *
900  * Note that the allowable offset might decrease in the future, for example,
901  * to allow something like kmem_cache_free_rcu().
902  *
903  * The BUILD_BUG_ON check must not involve any function calls, hence the
904  * checks are done in macros here.
905  */
906 #define kfree_rcu(ptr, rhf...) kvfree_rcu(ptr, ## rhf)
907
908 /**
909  * kvfree_rcu() - kvfree an object after a grace period.
910  *
911  * This macro consists of one or two arguments and it is
912  * based on whether an object is head-less or not. If it
913  * has a head then a semantic stays the same as it used
914  * to be before:
915  *
916  *     kvfree_rcu(ptr, rhf);
917  *
918  * where @ptr is a pointer to kvfree(), @rhf is the name
919  * of the rcu_head structure within the type of @ptr.
920  *
921  * When it comes to head-less variant, only one argument
922  * is passed and that is just a pointer which has to be
923  * freed after a grace period. Therefore the semantic is
924  *
925  *     kvfree_rcu(ptr);
926  *
927  * where @ptr is the pointer to be freed by kvfree().
928  *
929  * Please note, head-less way of freeing is permitted to
930  * use from a context that has to follow might_sleep()
931  * annotation. Otherwise, please switch and embed the
932  * rcu_head structure within the type of @ptr.
933  */
934 #define kvfree_rcu(...) KVFREE_GET_MACRO(__VA_ARGS__,           \
935         kvfree_rcu_arg_2, kvfree_rcu_arg_1)(__VA_ARGS__)
936
937 #define KVFREE_GET_MACRO(_1, _2, NAME, ...) NAME
938 #define kvfree_rcu_arg_2(ptr, rhf)                                      \
939 do {                                                                    \
940         typeof (ptr) ___p = (ptr);                                      \
941                                                                         \
942         if (___p) {                                                                     \
943                 BUILD_BUG_ON(!__is_kvfree_rcu_offset(offsetof(typeof(*(ptr)), rhf)));   \
944                 kvfree_call_rcu(&((___p)->rhf), (rcu_callback_t)(unsigned long)         \
945                         (offsetof(typeof(*(ptr)), rhf)));                               \
946         }                                                                               \
947 } while (0)
948
949 #define kvfree_rcu_arg_1(ptr)                                   \
950 do {                                                            \
951         typeof(ptr) ___p = (ptr);                               \
952                                                                 \
953         if (___p)                                               \
954                 kvfree_call_rcu(NULL, (rcu_callback_t) (___p)); \
955 } while (0)
956
957 /*
958  * Place this after a lock-acquisition primitive to guarantee that
959  * an UNLOCK+LOCK pair acts as a full barrier.  This guarantee applies
960  * if the UNLOCK and LOCK are executed by the same CPU or if the
961  * UNLOCK and LOCK operate on the same lock variable.
962  */
963 #ifdef CONFIG_ARCH_WEAK_RELEASE_ACQUIRE
964 #define smp_mb__after_unlock_lock()     smp_mb()  /* Full ordering for lock. */
965 #else /* #ifdef CONFIG_ARCH_WEAK_RELEASE_ACQUIRE */
966 #define smp_mb__after_unlock_lock()     do { } while (0)
967 #endif /* #else #ifdef CONFIG_ARCH_WEAK_RELEASE_ACQUIRE */
968
969
970 /* Has the specified rcu_head structure been handed to call_rcu()? */
971
972 /**
973  * rcu_head_init - Initialize rcu_head for rcu_head_after_call_rcu()
974  * @rhp: The rcu_head structure to initialize.
975  *
976  * If you intend to invoke rcu_head_after_call_rcu() to test whether a
977  * given rcu_head structure has already been passed to call_rcu(), then
978  * you must also invoke this rcu_head_init() function on it just after
979  * allocating that structure.  Calls to this function must not race with
980  * calls to call_rcu(), rcu_head_after_call_rcu(), or callback invocation.
981  */
982 static inline void rcu_head_init(struct rcu_head *rhp)
983 {
984         rhp->func = (rcu_callback_t)~0L;
985 }
986
987 /**
988  * rcu_head_after_call_rcu() - Has this rcu_head been passed to call_rcu()?
989  * @rhp: The rcu_head structure to test.
990  * @f: The function passed to call_rcu() along with @rhp.
991  *
992  * Returns @true if the @rhp has been passed to call_rcu() with @func,
993  * and @false otherwise.  Emits a warning in any other case, including
994  * the case where @rhp has already been invoked after a grace period.
995  * Calls to this function must not race with callback invocation.  One way
996  * to avoid such races is to enclose the call to rcu_head_after_call_rcu()
997  * in an RCU read-side critical section that includes a read-side fetch
998  * of the pointer to the structure containing @rhp.
999  */
1000 static inline bool
1001 rcu_head_after_call_rcu(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t f)
1002 {
1003         rcu_callback_t func = READ_ONCE(rhp->func);
1004
1005         if (func == f)
1006                 return true;
1007         WARN_ON_ONCE(func != (rcu_callback_t)~0L);
1008         return false;
1009 }
1010
1011 /* kernel/ksysfs.c definitions */
1012 extern int rcu_expedited;
1013 extern int rcu_normal;
1014
1015 #endif /* __LINUX_RCUPDATE_H */