Merge branch 'for-4.3/blkcg' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux-2.6-microblaze.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, you can access it online at
16  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html.
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 #include <linux/ktime.h>
48
49 #include <asm/barrier.h>
50
51 extern int rcu_expedited; /* for sysctl */
52
53 #ifdef CONFIG_TINY_RCU
54 /* Tiny RCU doesn't expedite, as its purpose in life is instead to be tiny. */
55 static inline bool rcu_gp_is_expedited(void)  /* Internal RCU use. */
56 {
57         return false;
58 }
59
60 static inline void rcu_expedite_gp(void)
61 {
62 }
63
64 static inline void rcu_unexpedite_gp(void)
65 {
66 }
67 #else /* #ifdef CONFIG_TINY_RCU */
68 bool rcu_gp_is_expedited(void);  /* Internal RCU use. */
69 void rcu_expedite_gp(void);
70 void rcu_unexpedite_gp(void);
71 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TINY_RCU */
72
73 enum rcutorture_type {
74         RCU_FLAVOR,
75         RCU_BH_FLAVOR,
76         RCU_SCHED_FLAVOR,
77         RCU_TASKS_FLAVOR,
78         SRCU_FLAVOR,
79         INVALID_RCU_FLAVOR
80 };
81
82 #if defined(CONFIG_TREE_RCU) || defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
83 void rcutorture_get_gp_data(enum rcutorture_type test_type, int *flags,
84                             unsigned long *gpnum, unsigned long *completed);
85 void rcutorture_record_test_transition(void);
86 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum);
87 void do_trace_rcu_torture_read(const char *rcutorturename,
88                                struct rcu_head *rhp,
89                                unsigned long secs,
90                                unsigned long c_old,
91                                unsigned long c);
92 #else
93 static inline void rcutorture_get_gp_data(enum rcutorture_type test_type,
94                                           int *flags,
95                                           unsigned long *gpnum,
96                                           unsigned long *completed)
97 {
98         *flags = 0;
99         *gpnum = 0;
100         *completed = 0;
101 }
102 static inline void rcutorture_record_test_transition(void)
103 {
104 }
105 static inline void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
106 {
107 }
108 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
109 void do_trace_rcu_torture_read(const char *rcutorturename,
110                                struct rcu_head *rhp,
111                                unsigned long secs,
112                                unsigned long c_old,
113                                unsigned long c);
114 #else
115 #define do_trace_rcu_torture_read(rcutorturename, rhp, secs, c_old, c) \
116         do { } while (0)
117 #endif
118 #endif
119
120 #define UINT_CMP_GE(a, b)       (UINT_MAX / 2 >= (a) - (b))
121 #define UINT_CMP_LT(a, b)       (UINT_MAX / 2 < (a) - (b))
122 #define ULONG_CMP_GE(a, b)      (ULONG_MAX / 2 >= (a) - (b))
123 #define ULONG_CMP_LT(a, b)      (ULONG_MAX / 2 < (a) - (b))
124 #define ulong2long(a)           (*(long *)(&(a)))
125
126 /* Exported common interfaces */
127
128 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
129
130 /**
131  * call_rcu() - Queue an RCU callback for invocation after a grace period.
132  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
133  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
134  *
135  * The callback function will be invoked some time after a full grace
136  * period elapses, in other words after all pre-existing RCU read-side
137  * critical sections have completed.  However, the callback function
138  * might well execute concurrently with RCU read-side critical sections
139  * that started after call_rcu() was invoked.  RCU read-side critical
140  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
141  * and may be nested.
142  *
143  * Note that all CPUs must agree that the grace period extended beyond
144  * all pre-existing RCU read-side critical section.  On systems with more
145  * than one CPU, this means that when "func()" is invoked, each CPU is
146  * guaranteed to have executed a full memory barrier since the end of its
147  * last RCU read-side critical section whose beginning preceded the call
148  * to call_rcu().  It also means that each CPU executing an RCU read-side
149  * critical section that continues beyond the start of "func()" must have
150  * executed a memory barrier after the call_rcu() but before the beginning
151  * of that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees
152  * include CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as
153  * well as CPUs that are executing in the kernel.
154  *
155  * Furthermore, if CPU A invoked call_rcu() and CPU B invoked the
156  * resulting RCU callback function "func()", then both CPU A and CPU B are
157  * guaranteed to execute a full memory barrier during the time interval
158  * between the call to call_rcu() and the invocation of "func()" -- even
159  * if CPU A and CPU B are the same CPU (but again only if the system has
160  * more than one CPU).
161  */
162 void call_rcu(struct rcu_head *head,
163               void (*func)(struct rcu_head *head));
164
165 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
166
167 /* In classic RCU, call_rcu() is just call_rcu_sched(). */
168 #define call_rcu        call_rcu_sched
169
170 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
171
172 /**
173  * call_rcu_bh() - Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
174  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
175  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
176  *
177  * The callback function will be invoked some time after a full grace
178  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
179  * read-side critical sections have completed. call_rcu_bh() assumes
180  * that the read-side critical sections end on completion of a softirq
181  * handler. This means that read-side critical sections in process
182  * context must not be interrupted by softirqs. This interface is to be
183  * used when most of the read-side critical sections are in softirq context.
184  * RCU read-side critical sections are delimited by :
185  *  - rcu_read_lock() and  rcu_read_unlock(), if in interrupt context.
186  *  OR
187  *  - rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(), if in process context.
188  *  These may be nested.
189  *
190  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
191  * memory ordering guarantees.
192  */
193 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head,
194                  void (*func)(struct rcu_head *head));
195
196 /**
197  * call_rcu_sched() - Queue an RCU for invocation after sched grace period.
198  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
199  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
200  *
201  * The callback function will be invoked some time after a full grace
202  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
203  * read-side critical sections have completed. call_rcu_sched() assumes
204  * that the read-side critical sections end on enabling of preemption
205  * or on voluntary preemption.
206  * RCU read-side critical sections are delimited by :
207  *  - rcu_read_lock_sched() and  rcu_read_unlock_sched(),
208  *  OR
209  *  anything that disables preemption.
210  *  These may be nested.
211  *
212  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
213  * memory ordering guarantees.
214  */
215 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head,
216                     void (*func)(struct rcu_head *rcu));
217
218 void synchronize_sched(void);
219
220 /*
221  * Structure allowing asynchronous waiting on RCU.
222  */
223 struct rcu_synchronize {
224         struct rcu_head head;
225         struct completion completion;
226 };
227 void wakeme_after_rcu(struct rcu_head *head);
228
229 void __wait_rcu_gp(bool checktiny, int n, call_rcu_func_t *crcu_array,
230                    struct rcu_synchronize *rs_array);
231
232 #define _wait_rcu_gp(checktiny, ...) \
233 do { \
234         call_rcu_func_t __crcu_array[] = { __VA_ARGS__ }; \
235         const int __n = ARRAY_SIZE(__crcu_array); \
236         struct rcu_synchronize __rs_array[__n]; \
237         \
238         __wait_rcu_gp(checktiny, __n, __crcu_array, __rs_array); \
239 } while (0)
240
241 #define wait_rcu_gp(...) _wait_rcu_gp(false, __VA_ARGS__)
242
243 /**
244  * synchronize_rcu_mult - Wait concurrently for multiple grace periods
245  * @...: List of call_rcu() functions for the flavors to wait on.
246  *
247  * This macro waits concurrently for multiple flavors of RCU grace periods.
248  * For example, synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_bh) would wait
249  * on concurrent RCU and RCU-bh grace periods.  Waiting on a give SRCU
250  * domain requires you to write a wrapper function for that SRCU domain's
251  * call_srcu() function, supplying the corresponding srcu_struct.
252  *
253  * If Tiny RCU, tell _wait_rcu_gp() not to bother waiting for RCU
254  * or RCU-bh, given that anywhere synchronize_rcu_mult() can be called
255  * is automatically a grace period.
256  */
257 #define synchronize_rcu_mult(...) \
258         _wait_rcu_gp(IS_ENABLED(CONFIG_TINY_RCU), __VA_ARGS__)
259
260 /**
261  * call_rcu_tasks() - Queue an RCU for invocation task-based grace period
262  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
263  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
264  *
265  * The callback function will be invoked some time after a full grace
266  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
267  * read-side critical sections have completed. call_rcu_tasks() assumes
268  * that the read-side critical sections end at a voluntary context
269  * switch (not a preemption!), entry into idle, or transition to usermode
270  * execution.  As such, there are no read-side primitives analogous to
271  * rcu_read_lock() and rcu_read_unlock() because this primitive is intended
272  * to determine that all tasks have passed through a safe state, not so
273  * much for data-strcuture synchronization.
274  *
275  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
276  * memory ordering guarantees.
277  */
278 void call_rcu_tasks(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *head));
279 void synchronize_rcu_tasks(void);
280 void rcu_barrier_tasks(void);
281
282 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
283
284 void __rcu_read_lock(void);
285 void __rcu_read_unlock(void);
286 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
287 void synchronize_rcu(void);
288
289 /*
290  * Defined as a macro as it is a very low level header included from
291  * areas that don't even know about current.  This gives the rcu_read_lock()
292  * nesting depth, but makes sense only if CONFIG_PREEMPT_RCU -- in other
293  * types of kernel builds, the rcu_read_lock() nesting depth is unknowable.
294  */
295 #define rcu_preempt_depth() (current->rcu_read_lock_nesting)
296
297 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
298
299 static inline void __rcu_read_lock(void)
300 {
301         preempt_disable();
302 }
303
304 static inline void __rcu_read_unlock(void)
305 {
306         preempt_enable();
307 }
308
309 static inline void synchronize_rcu(void)
310 {
311         synchronize_sched();
312 }
313
314 static inline int rcu_preempt_depth(void)
315 {
316         return 0;
317 }
318
319 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
320
321 /* Internal to kernel */
322 void rcu_init(void);
323 void rcu_end_inkernel_boot(void);
324 void rcu_sched_qs(void);
325 void rcu_bh_qs(void);
326 void rcu_check_callbacks(int user);
327 struct notifier_block;
328 int rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
329                    unsigned long action, void *hcpu);
330
331 #ifdef CONFIG_RCU_STALL_COMMON
332 void rcu_sysrq_start(void);
333 void rcu_sysrq_end(void);
334 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_STALL_COMMON */
335 static inline void rcu_sysrq_start(void)
336 {
337 }
338 static inline void rcu_sysrq_end(void)
339 {
340 }
341 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_STALL_COMMON */
342
343 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
344 void rcu_user_enter(void);
345 void rcu_user_exit(void);
346 #else
347 static inline void rcu_user_enter(void) { }
348 static inline void rcu_user_exit(void) { }
349 static inline void rcu_user_hooks_switch(struct task_struct *prev,
350                                          struct task_struct *next) { }
351 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
352
353 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
354 void rcu_init_nohz(void);
355 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
356 static inline void rcu_init_nohz(void)
357 {
358 }
359 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
360
361 /**
362  * RCU_NONIDLE - Indicate idle-loop code that needs RCU readers
363  * @a: Code that RCU needs to pay attention to.
364  *
365  * RCU, RCU-bh, and RCU-sched read-side critical sections are forbidden
366  * in the inner idle loop, that is, between the rcu_idle_enter() and
367  * the rcu_idle_exit() -- RCU will happily ignore any such read-side
368  * critical sections.  However, things like powertop need tracepoints
369  * in the inner idle loop.
370  *
371  * This macro provides the way out:  RCU_NONIDLE(do_something_with_RCU())
372  * will tell RCU that it needs to pay attending, invoke its argument
373  * (in this example, a call to the do_something_with_RCU() function),
374  * and then tell RCU to go back to ignoring this CPU.  It is permissible
375  * to nest RCU_NONIDLE() wrappers, but the nesting level is currently
376  * quite limited.  If deeper nesting is required, it will be necessary
377  * to adjust DYNTICK_TASK_NESTING_VALUE accordingly.
378  */
379 #define RCU_NONIDLE(a) \
380         do { \
381                 rcu_irq_enter(); \
382                 do { a; } while (0); \
383                 rcu_irq_exit(); \
384         } while (0)
385
386 /*
387  * Note a voluntary context switch for RCU-tasks benefit.  This is a
388  * macro rather than an inline function to avoid #include hell.
389  */
390 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
391 #define TASKS_RCU(x) x
392 extern struct srcu_struct tasks_rcu_exit_srcu;
393 #define rcu_note_voluntary_context_switch(t) \
394         do { \
395                 rcu_all_qs(); \
396                 if (READ_ONCE((t)->rcu_tasks_holdout)) \
397                         WRITE_ONCE((t)->rcu_tasks_holdout, false); \
398         } while (0)
399 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
400 #define TASKS_RCU(x) do { } while (0)
401 #define rcu_note_voluntary_context_switch(t)    rcu_all_qs()
402 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
403
404 /**
405  * cond_resched_rcu_qs - Report potential quiescent states to RCU
406  *
407  * This macro resembles cond_resched(), except that it is defined to
408  * report potential quiescent states to RCU-tasks even if the cond_resched()
409  * machinery were to be shut off, as some advocate for PREEMPT kernels.
410  */
411 #define cond_resched_rcu_qs() \
412 do { \
413         if (!cond_resched()) \
414                 rcu_note_voluntary_context_switch(current); \
415 } while (0)
416
417 #if defined(CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC) || defined(CONFIG_RCU_TRACE) || defined(CONFIG_SMP)
418 bool __rcu_is_watching(void);
419 #endif /* #if defined(CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC) || defined(CONFIG_RCU_TRACE) || defined(CONFIG_SMP) */
420
421 /*
422  * Infrastructure to implement the synchronize_() primitives in
423  * TREE_RCU and rcu_barrier_() primitives in TINY_RCU.
424  */
425
426 #if defined(CONFIG_TREE_RCU) || defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
427 #include <linux/rcutree.h>
428 #elif defined(CONFIG_TINY_RCU)
429 #include <linux/rcutiny.h>
430 #else
431 #error "Unknown RCU implementation specified to kernel configuration"
432 #endif
433
434 /*
435  * init_rcu_head_on_stack()/destroy_rcu_head_on_stack() are needed for dynamic
436  * initialization and destruction of rcu_head on the stack. rcu_head structures
437  * allocated dynamically in the heap or defined statically don't need any
438  * initialization.
439  */
440 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
441 void init_rcu_head(struct rcu_head *head);
442 void destroy_rcu_head(struct rcu_head *head);
443 void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
444 void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head);
445 #else /* !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
446 static inline void init_rcu_head(struct rcu_head *head)
447 {
448 }
449
450 static inline void destroy_rcu_head(struct rcu_head *head)
451 {
452 }
453
454 static inline void init_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
455 {
456 }
457
458 static inline void destroy_rcu_head_on_stack(struct rcu_head *head)
459 {
460 }
461 #endif  /* #else !CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD */
462
463 #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU)
464 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void);
465 #else /* #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
466 static inline bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
467 {
468         return true;
469 }
470 #endif /* #else #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && defined(CONFIG_PROVE_RCU) */
471
472 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
473
474 static inline void rcu_lock_acquire(struct lockdep_map *map)
475 {
476         lock_acquire(map, 0, 0, 2, 0, NULL, _THIS_IP_);
477 }
478
479 static inline void rcu_lock_release(struct lockdep_map *map)
480 {
481         lock_release(map, 1, _THIS_IP_);
482 }
483
484 extern struct lockdep_map rcu_lock_map;
485 extern struct lockdep_map rcu_bh_lock_map;
486 extern struct lockdep_map rcu_sched_lock_map;
487 extern struct lockdep_map rcu_callback_map;
488 int debug_lockdep_rcu_enabled(void);
489
490 int rcu_read_lock_held(void);
491 int rcu_read_lock_bh_held(void);
492
493 /**
494  * rcu_read_lock_sched_held() - might we be in RCU-sched read-side critical section?
495  *
496  * If CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is selected, returns nonzero iff in an
497  * RCU-sched read-side critical section.  In absence of
498  * CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC, this assumes we are in an RCU-sched read-side
499  * critical section unless it can prove otherwise.
500  */
501 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
502 int rcu_read_lock_sched_held(void);
503 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
504 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
505 {
506         return 1;
507 }
508 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
509
510 #else /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
511
512 # define rcu_lock_acquire(a)            do { } while (0)
513 # define rcu_lock_release(a)            do { } while (0)
514
515 static inline int rcu_read_lock_held(void)
516 {
517         return 1;
518 }
519
520 static inline int rcu_read_lock_bh_held(void)
521 {
522         return 1;
523 }
524
525 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
526 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
527 {
528         return preempt_count() != 0 || irqs_disabled();
529 }
530 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
531 static inline int rcu_read_lock_sched_held(void)
532 {
533         return 1;
534 }
535 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT */
536
537 #endif /* #else #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
538
539 /* Deprecate rcu_lockdep_assert():  Use RCU_LOCKDEP_WARN() instead. */
540 static inline void __attribute((deprecated)) deprecate_rcu_lockdep_assert(void)
541 {
542 }
543
544 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
545
546 /**
547  * rcu_lockdep_assert - emit lockdep splat if specified condition not met
548  * @c: condition to check
549  * @s: informative message
550  */
551 #define rcu_lockdep_assert(c, s)                                        \
552         do {                                                            \
553                 static bool __section(.data.unlikely) __warned;         \
554                 deprecate_rcu_lockdep_assert();                         \
555                 if (debug_lockdep_rcu_enabled() && !__warned && !(c)) { \
556                         __warned = true;                                \
557                         lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__, s);  \
558                 }                                                       \
559         } while (0)
560
561 /**
562  * RCU_LOCKDEP_WARN - emit lockdep splat if specified condition is met
563  * @c: condition to check
564  * @s: informative message
565  */
566 #define RCU_LOCKDEP_WARN(c, s)                                          \
567         do {                                                            \
568                 static bool __section(.data.unlikely) __warned;         \
569                 if (debug_lockdep_rcu_enabled() && !__warned && (c)) {  \
570                         __warned = true;                                \
571                         lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__, s);  \
572                 }                                                       \
573         } while (0)
574
575 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && !defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
576 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
577 {
578         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_lock_map),
579                          "Illegal context switch in RCU read-side critical section");
580 }
581 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
582 static inline void rcu_preempt_sleep_check(void)
583 {
584 }
585 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
586
587 #define rcu_sleep_check()                                               \
588         do {                                                            \
589                 rcu_preempt_sleep_check();                              \
590                 RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),        \
591                                  "Illegal context switch in RCU-bh read-side critical section"); \
592                 RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),     \
593                                  "Illegal context switch in RCU-sched read-side critical section"); \
594         } while (0)
595
596 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
597
598 #define rcu_lockdep_assert(c, s) deprecate_rcu_lockdep_assert()
599 #define RCU_LOCKDEP_WARN(c, s) do { } while (0)
600 #define rcu_sleep_check() do { } while (0)
601
602 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
603
604 /*
605  * Helper functions for rcu_dereference_check(), rcu_dereference_protected()
606  * and rcu_assign_pointer().  Some of these could be folded into their
607  * callers, but they are left separate in order to ease introduction of
608  * multiple flavors of pointers to match the multiple flavors of RCU
609  * (e.g., __rcu_bh, * __rcu_sched, and __srcu), should this make sense in
610  * the future.
611  */
612
613 #ifdef __CHECKER__
614 #define rcu_dereference_sparse(p, space) \
615         ((void)(((typeof(*p) space *)p) == p))
616 #else /* #ifdef __CHECKER__ */
617 #define rcu_dereference_sparse(p, space)
618 #endif /* #else #ifdef __CHECKER__ */
619
620 #define __rcu_access_pointer(p, space) \
621 ({ \
622         typeof(*p) *_________p1 = (typeof(*p) *__force)READ_ONCE(p); \
623         rcu_dereference_sparse(p, space); \
624         ((typeof(*p) __force __kernel *)(_________p1)); \
625 })
626 #define __rcu_dereference_check(p, c, space) \
627 ({ \
628         /* Dependency order vs. p above. */ \
629         typeof(*p) *________p1 = (typeof(*p) *__force)lockless_dereference(p); \
630         RCU_LOCKDEP_WARN(!(c), "suspicious rcu_dereference_check() usage"); \
631         rcu_dereference_sparse(p, space); \
632         ((typeof(*p) __force __kernel *)(________p1)); \
633 })
634 #define __rcu_dereference_protected(p, c, space) \
635 ({ \
636         RCU_LOCKDEP_WARN(!(c), "suspicious rcu_dereference_protected() usage"); \
637         rcu_dereference_sparse(p, space); \
638         ((typeof(*p) __force __kernel *)(p)); \
639 })
640
641 /**
642  * RCU_INITIALIZER() - statically initialize an RCU-protected global variable
643  * @v: The value to statically initialize with.
644  */
645 #define RCU_INITIALIZER(v) (typeof(*(v)) __force __rcu *)(v)
646
647 /**
648  * rcu_assign_pointer() - assign to RCU-protected pointer
649  * @p: pointer to assign to
650  * @v: value to assign (publish)
651  *
652  * Assigns the specified value to the specified RCU-protected
653  * pointer, ensuring that any concurrent RCU readers will see
654  * any prior initialization.
655  *
656  * Inserts memory barriers on architectures that require them
657  * (which is most of them), and also prevents the compiler from
658  * reordering the code that initializes the structure after the pointer
659  * assignment.  More importantly, this call documents which pointers
660  * will be dereferenced by RCU read-side code.
661  *
662  * In some special cases, you may use RCU_INIT_POINTER() instead
663  * of rcu_assign_pointer().  RCU_INIT_POINTER() is a bit faster due
664  * to the fact that it does not constrain either the CPU or the compiler.
665  * That said, using RCU_INIT_POINTER() when you should have used
666  * rcu_assign_pointer() is a very bad thing that results in
667  * impossible-to-diagnose memory corruption.  So please be careful.
668  * See the RCU_INIT_POINTER() comment header for details.
669  *
670  * Note that rcu_assign_pointer() evaluates each of its arguments only
671  * once, appearances notwithstanding.  One of the "extra" evaluations
672  * is in typeof() and the other visible only to sparse (__CHECKER__),
673  * neither of which actually execute the argument.  As with most cpp
674  * macros, this execute-arguments-only-once property is important, so
675  * please be careful when making changes to rcu_assign_pointer() and the
676  * other macros that it invokes.
677  */
678 #define rcu_assign_pointer(p, v) smp_store_release(&p, RCU_INITIALIZER(v))
679
680 /**
681  * rcu_access_pointer() - fetch RCU pointer with no dereferencing
682  * @p: The pointer to read
683  *
684  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit the
685  * smp_read_barrier_depends() and keep the READ_ONCE().  This is useful
686  * when the value of this pointer is accessed, but the pointer is not
687  * dereferenced, for example, when testing an RCU-protected pointer against
688  * NULL.  Although rcu_access_pointer() may also be used in cases where
689  * update-side locks prevent the value of the pointer from changing, you
690  * should instead use rcu_dereference_protected() for this use case.
691  *
692  * It is also permissible to use rcu_access_pointer() when read-side
693  * access to the pointer was removed at least one grace period ago, as
694  * is the case in the context of the RCU callback that is freeing up
695  * the data, or after a synchronize_rcu() returns.  This can be useful
696  * when tearing down multi-linked structures after a grace period
697  * has elapsed.
698  */
699 #define rcu_access_pointer(p) __rcu_access_pointer((p), __rcu)
700
701 /**
702  * rcu_dereference_check() - rcu_dereference with debug checking
703  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
704  * @c: The conditions under which the dereference will take place
705  *
706  * Do an rcu_dereference(), but check that the conditions under which the
707  * dereference will take place are correct.  Typically the conditions
708  * indicate the various locking conditions that should be held at that
709  * point.  The check should return true if the conditions are satisfied.
710  * An implicit check for being in an RCU read-side critical section
711  * (rcu_read_lock()) is included.
712  *
713  * For example:
714  *
715  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock));
716  *
717  * could be used to indicate to lockdep that foo->bar may only be dereferenced
718  * if either rcu_read_lock() is held, or that the lock required to replace
719  * the bar struct at foo->bar is held.
720  *
721  * Note that the list of conditions may also include indications of when a lock
722  * need not be held, for example during initialisation or destruction of the
723  * target struct:
724  *
725  *      bar = rcu_dereference_check(foo->bar, lockdep_is_held(&foo->lock) ||
726  *                                            atomic_read(&foo->usage) == 0);
727  *
728  * Inserts memory barriers on architectures that require them
729  * (currently only the Alpha), prevents the compiler from refetching
730  * (and from merging fetches), and, more importantly, documents exactly
731  * which pointers are protected by RCU and checks that the pointer is
732  * annotated as __rcu.
733  */
734 #define rcu_dereference_check(p, c) \
735         __rcu_dereference_check((p), (c) || rcu_read_lock_held(), __rcu)
736
737 /**
738  * rcu_dereference_bh_check() - rcu_dereference_bh with debug checking
739  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
740  * @c: The conditions under which the dereference will take place
741  *
742  * This is the RCU-bh counterpart to rcu_dereference_check().
743  */
744 #define rcu_dereference_bh_check(p, c) \
745         __rcu_dereference_check((p), (c) || rcu_read_lock_bh_held(), __rcu)
746
747 /**
748  * rcu_dereference_sched_check() - rcu_dereference_sched with debug checking
749  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
750  * @c: The conditions under which the dereference will take place
751  *
752  * This is the RCU-sched counterpart to rcu_dereference_check().
753  */
754 #define rcu_dereference_sched_check(p, c) \
755         __rcu_dereference_check((p), (c) || rcu_read_lock_sched_held(), \
756                                 __rcu)
757
758 #define rcu_dereference_raw(p) rcu_dereference_check(p, 1) /*@@@ needed? @@@*/
759
760 /*
761  * The tracing infrastructure traces RCU (we want that), but unfortunately
762  * some of the RCU checks causes tracing to lock up the system.
763  *
764  * The tracing version of rcu_dereference_raw() must not call
765  * rcu_read_lock_held().
766  */
767 #define rcu_dereference_raw_notrace(p) __rcu_dereference_check((p), 1, __rcu)
768
769 /**
770  * rcu_dereference_protected() - fetch RCU pointer when updates prevented
771  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
772  * @c: The conditions under which the dereference will take place
773  *
774  * Return the value of the specified RCU-protected pointer, but omit
775  * both the smp_read_barrier_depends() and the READ_ONCE().  This
776  * is useful in cases where update-side locks prevent the value of the
777  * pointer from changing.  Please note that this primitive does -not-
778  * prevent the compiler from repeating this reference or combining it
779  * with other references, so it should not be used without protection
780  * of appropriate locks.
781  *
782  * This function is only for update-side use.  Using this function
783  * when protected only by rcu_read_lock() will result in infrequent
784  * but very ugly failures.
785  */
786 #define rcu_dereference_protected(p, c) \
787         __rcu_dereference_protected((p), (c), __rcu)
788
789
790 /**
791  * rcu_dereference() - fetch RCU-protected pointer for dereferencing
792  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
793  *
794  * This is a simple wrapper around rcu_dereference_check().
795  */
796 #define rcu_dereference(p) rcu_dereference_check(p, 0)
797
798 /**
799  * rcu_dereference_bh() - fetch an RCU-bh-protected pointer for dereferencing
800  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
801  *
802  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
803  */
804 #define rcu_dereference_bh(p) rcu_dereference_bh_check(p, 0)
805
806 /**
807  * rcu_dereference_sched() - fetch RCU-sched-protected pointer for dereferencing
808  * @p: The pointer to read, prior to dereferencing
809  *
810  * Makes rcu_dereference_check() do the dirty work.
811  */
812 #define rcu_dereference_sched(p) rcu_dereference_sched_check(p, 0)
813
814 /**
815  * rcu_read_lock() - mark the beginning of an RCU read-side critical section
816  *
817  * When synchronize_rcu() is invoked on one CPU while other CPUs
818  * are within RCU read-side critical sections, then the
819  * synchronize_rcu() is guaranteed to block until after all the other
820  * CPUs exit their critical sections.  Similarly, if call_rcu() is invoked
821  * on one CPU while other CPUs are within RCU read-side critical
822  * sections, invocation of the corresponding RCU callback is deferred
823  * until after the all the other CPUs exit their critical sections.
824  *
825  * Note, however, that RCU callbacks are permitted to run concurrently
826  * with new RCU read-side critical sections.  One way that this can happen
827  * is via the following sequence of events: (1) CPU 0 enters an RCU
828  * read-side critical section, (2) CPU 1 invokes call_rcu() to register
829  * an RCU callback, (3) CPU 0 exits the RCU read-side critical section,
830  * (4) CPU 2 enters a RCU read-side critical section, (5) the RCU
831  * callback is invoked.  This is legal, because the RCU read-side critical
832  * section that was running concurrently with the call_rcu() (and which
833  * therefore might be referencing something that the corresponding RCU
834  * callback would free up) has completed before the corresponding
835  * RCU callback is invoked.
836  *
837  * RCU read-side critical sections may be nested.  Any deferred actions
838  * will be deferred until the outermost RCU read-side critical section
839  * completes.
840  *
841  * You can avoid reading and understanding the next paragraph by
842  * following this rule: don't put anything in an rcu_read_lock() RCU
843  * read-side critical section that would block in a !PREEMPT kernel.
844  * But if you want the full story, read on!
845  *
846  * In non-preemptible RCU implementations (TREE_RCU and TINY_RCU),
847  * it is illegal to block while in an RCU read-side critical section.
848  * In preemptible RCU implementations (PREEMPT_RCU) in CONFIG_PREEMPT
849  * kernel builds, RCU read-side critical sections may be preempted,
850  * but explicit blocking is illegal.  Finally, in preemptible RCU
851  * implementations in real-time (with -rt patchset) kernel builds, RCU
852  * read-side critical sections may be preempted and they may also block, but
853  * only when acquiring spinlocks that are subject to priority inheritance.
854  */
855 static inline void rcu_read_lock(void)
856 {
857         __rcu_read_lock();
858         __acquire(RCU);
859         rcu_lock_acquire(&rcu_lock_map);
860         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
861                          "rcu_read_lock() used illegally while idle");
862 }
863
864 /*
865  * So where is rcu_write_lock()?  It does not exist, as there is no
866  * way for writers to lock out RCU readers.  This is a feature, not
867  * a bug -- this property is what provides RCU's performance benefits.
868  * Of course, writers must coordinate with each other.  The normal
869  * spinlock primitives work well for this, but any other technique may be
870  * used as well.  RCU does not care how the writers keep out of each
871  * others' way, as long as they do so.
872  */
873
874 /**
875  * rcu_read_unlock() - marks the end of an RCU read-side critical section.
876  *
877  * In most situations, rcu_read_unlock() is immune from deadlock.
878  * However, in kernels built with CONFIG_RCU_BOOST, rcu_read_unlock()
879  * is responsible for deboosting, which it does via rt_mutex_unlock().
880  * Unfortunately, this function acquires the scheduler's runqueue and
881  * priority-inheritance spinlocks.  This means that deadlock could result
882  * if the caller of rcu_read_unlock() already holds one of these locks or
883  * any lock that is ever acquired while holding them; or any lock which
884  * can be taken from interrupt context because rcu_boost()->rt_mutex_lock()
885  * does not disable irqs while taking ->wait_lock.
886  *
887  * That said, RCU readers are never priority boosted unless they were
888  * preempted.  Therefore, one way to avoid deadlock is to make sure
889  * that preemption never happens within any RCU read-side critical
890  * section whose outermost rcu_read_unlock() is called with one of
891  * rt_mutex_unlock()'s locks held.  Such preemption can be avoided in
892  * a number of ways, for example, by invoking preempt_disable() before
893  * critical section's outermost rcu_read_lock().
894  *
895  * Given that the set of locks acquired by rt_mutex_unlock() might change
896  * at any time, a somewhat more future-proofed approach is to make sure
897  * that that preemption never happens within any RCU read-side critical
898  * section whose outermost rcu_read_unlock() is called with irqs disabled.
899  * This approach relies on the fact that rt_mutex_unlock() currently only
900  * acquires irq-disabled locks.
901  *
902  * The second of these two approaches is best in most situations,
903  * however, the first approach can also be useful, at least to those
904  * developers willing to keep abreast of the set of locks acquired by
905  * rt_mutex_unlock().
906  *
907  * See rcu_read_lock() for more information.
908  */
909 static inline void rcu_read_unlock(void)
910 {
911         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
912                          "rcu_read_unlock() used illegally while idle");
913         __release(RCU);
914         __rcu_read_unlock();
915         rcu_lock_release(&rcu_lock_map); /* Keep acq info for rls diags. */
916 }
917
918 /**
919  * rcu_read_lock_bh() - mark the beginning of an RCU-bh critical section
920  *
921  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
922  * are being done using call_rcu_bh() or synchronize_rcu_bh(). Since
923  * both call_rcu_bh() and synchronize_rcu_bh() consider completion of a
924  * softirq handler to be a quiescent state, a process in RCU read-side
925  * critical section must be protected by disabling softirqs. Read-side
926  * critical sections in interrupt context can use just rcu_read_lock(),
927  * though this should at least be commented to avoid confusing people
928  * reading the code.
929  *
930  * Note that rcu_read_lock_bh() and the matching rcu_read_unlock_bh()
931  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
932  * rcu_read_unlock_bh() from one task if the matching rcu_read_lock_bh()
933  * was invoked from some other task.
934  */
935 static inline void rcu_read_lock_bh(void)
936 {
937         local_bh_disable();
938         __acquire(RCU_BH);
939         rcu_lock_acquire(&rcu_bh_lock_map);
940         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
941                          "rcu_read_lock_bh() used illegally while idle");
942 }
943
944 /*
945  * rcu_read_unlock_bh - marks the end of a softirq-only RCU critical section
946  *
947  * See rcu_read_lock_bh() for more information.
948  */
949 static inline void rcu_read_unlock_bh(void)
950 {
951         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
952                          "rcu_read_unlock_bh() used illegally while idle");
953         rcu_lock_release(&rcu_bh_lock_map);
954         __release(RCU_BH);
955         local_bh_enable();
956 }
957
958 /**
959  * rcu_read_lock_sched() - mark the beginning of a RCU-sched critical section
960  *
961  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
962  * are being done using call_rcu_sched() or synchronize_rcu_sched().
963  * Read-side critical sections can also be introduced by anything that
964  * disables preemption, including local_irq_disable() and friends.
965  *
966  * Note that rcu_read_lock_sched() and the matching rcu_read_unlock_sched()
967  * must occur in the same context, for example, it is illegal to invoke
968  * rcu_read_unlock_sched() from process context if the matching
969  * rcu_read_lock_sched() was invoked from an NMI handler.
970  */
971 static inline void rcu_read_lock_sched(void)
972 {
973         preempt_disable();
974         __acquire(RCU_SCHED);
975         rcu_lock_acquire(&rcu_sched_lock_map);
976         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
977                          "rcu_read_lock_sched() used illegally while idle");
978 }
979
980 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
981 static inline notrace void rcu_read_lock_sched_notrace(void)
982 {
983         preempt_disable_notrace();
984         __acquire(RCU_SCHED);
985 }
986
987 /*
988  * rcu_read_unlock_sched - marks the end of a RCU-classic critical section
989  *
990  * See rcu_read_lock_sched for more information.
991  */
992 static inline void rcu_read_unlock_sched(void)
993 {
994         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(),
995                          "rcu_read_unlock_sched() used illegally while idle");
996         rcu_lock_release(&rcu_sched_lock_map);
997         __release(RCU_SCHED);
998         preempt_enable();
999 }
1000
1001 /* Used by lockdep and tracing: cannot be traced, cannot call lockdep. */
1002 static inline notrace void rcu_read_unlock_sched_notrace(void)
1003 {
1004         __release(RCU_SCHED);
1005         preempt_enable_notrace();
1006 }
1007
1008 /**
1009  * RCU_INIT_POINTER() - initialize an RCU protected pointer
1010  *
1011  * Initialize an RCU-protected pointer in special cases where readers
1012  * do not need ordering constraints on the CPU or the compiler.  These
1013  * special cases are:
1014  *
1015  * 1.   This use of RCU_INIT_POINTER() is NULLing out the pointer -or-
1016  * 2.   The caller has taken whatever steps are required to prevent
1017  *      RCU readers from concurrently accessing this pointer -or-
1018  * 3.   The referenced data structure has already been exposed to
1019  *      readers either at compile time or via rcu_assign_pointer() -and-
1020  *      a.      You have not made -any- reader-visible changes to
1021  *              this structure since then -or-
1022  *      b.      It is OK for readers accessing this structure from its
1023  *              new location to see the old state of the structure.  (For
1024  *              example, the changes were to statistical counters or to
1025  *              other state where exact synchronization is not required.)
1026  *
1027  * Failure to follow these rules governing use of RCU_INIT_POINTER() will
1028  * result in impossible-to-diagnose memory corruption.  As in the structures
1029  * will look OK in crash dumps, but any concurrent RCU readers might
1030  * see pre-initialized values of the referenced data structure.  So
1031  * please be very careful how you use RCU_INIT_POINTER()!!!
1032  *
1033  * If you are creating an RCU-protected linked structure that is accessed
1034  * by a single external-to-structure RCU-protected pointer, then you may
1035  * use RCU_INIT_POINTER() to initialize the internal RCU-protected
1036  * pointers, but you must use rcu_assign_pointer() to initialize the
1037  * external-to-structure pointer -after- you have completely initialized
1038  * the reader-accessible portions of the linked structure.
1039  *
1040  * Note that unlike rcu_assign_pointer(), RCU_INIT_POINTER() provides no
1041  * ordering guarantees for either the CPU or the compiler.
1042  */
1043 #define RCU_INIT_POINTER(p, v) \
1044         do { \
1045                 rcu_dereference_sparse(p, __rcu); \
1046                 WRITE_ONCE(p, RCU_INITIALIZER(v)); \
1047         } while (0)
1048
1049 /**
1050  * RCU_POINTER_INITIALIZER() - statically initialize an RCU protected pointer
1051  *
1052  * GCC-style initialization for an RCU-protected pointer in a structure field.
1053  */
1054 #define RCU_POINTER_INITIALIZER(p, v) \
1055                 .p = RCU_INITIALIZER(v)
1056
1057 /*
1058  * Does the specified offset indicate that the corresponding rcu_head
1059  * structure can be handled by kfree_rcu()?
1060  */
1061 #define __is_kfree_rcu_offset(offset) ((offset) < 4096)
1062
1063 /*
1064  * Helper macro for kfree_rcu() to prevent argument-expansion eyestrain.
1065  */
1066 #define __kfree_rcu(head, offset) \
1067         do { \
1068                 BUILD_BUG_ON(!__is_kfree_rcu_offset(offset)); \
1069                 kfree_call_rcu(head, (void (*)(struct rcu_head *))(unsigned long)(offset)); \
1070         } while (0)
1071
1072 /**
1073  * kfree_rcu() - kfree an object after a grace period.
1074  * @ptr:        pointer to kfree
1075  * @rcu_head:   the name of the struct rcu_head within the type of @ptr.
1076  *
1077  * Many rcu callbacks functions just call kfree() on the base structure.
1078  * These functions are trivial, but their size adds up, and furthermore
1079  * when they are used in a kernel module, that module must invoke the
1080  * high-latency rcu_barrier() function at module-unload time.
1081  *
1082  * The kfree_rcu() function handles this issue.  Rather than encoding a
1083  * function address in the embedded rcu_head structure, kfree_rcu() instead
1084  * encodes the offset of the rcu_head structure within the base structure.
1085  * Because the functions are not allowed in the low-order 4096 bytes of
1086  * kernel virtual memory, offsets up to 4095 bytes can be accommodated.
1087  * If the offset is larger than 4095 bytes, a compile-time error will
1088  * be generated in __kfree_rcu().  If this error is triggered, you can
1089  * either fall back to use of call_rcu() or rearrange the structure to
1090  * position the rcu_head structure into the first 4096 bytes.
1091  *
1092  * Note that the allowable offset might decrease in the future, for example,
1093  * to allow something like kmem_cache_free_rcu().
1094  *
1095  * The BUILD_BUG_ON check must not involve any function calls, hence the
1096  * checks are done in macros here.
1097  */
1098 #define kfree_rcu(ptr, rcu_head)                                        \
1099         __kfree_rcu(&((ptr)->rcu_head), offsetof(typeof(*(ptr)), rcu_head))
1100
1101 #ifdef CONFIG_TINY_RCU
1102 static inline int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1103 {
1104         *nextevt = KTIME_MAX;
1105         return 0;
1106 }
1107 #endif /* #ifdef CONFIG_TINY_RCU */
1108
1109 #if defined(CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL)
1110 static inline bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu) { return true; }
1111 #elif defined(CONFIG_RCU_NOCB_CPU)
1112 bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu);
1113 #else
1114 static inline bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu) { return false; }
1115 #endif
1116
1117
1118 /* Only for use by adaptive-ticks code. */
1119 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
1120 bool rcu_sys_is_idle(void);
1121 void rcu_sysidle_force_exit(void);
1122 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
1123
1124 static inline bool rcu_sys_is_idle(void)
1125 {
1126         return false;
1127 }
1128
1129 static inline void rcu_sysidle_force_exit(void)
1130 {
1131 }
1132
1133 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
1134
1135
1136 #endif /* __LINUX_RCUPDATE_H */