[NET]: Inline net_device_stats
[linux-2.6.git] / include / linux / rcupdate.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion 
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright (C) 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 #ifdef __KERNEL__
37
38 #include <linux/cache.h>
39 #include <linux/spinlock.h>
40 #include <linux/threads.h>
41 #include <linux/percpu.h>
42 #include <linux/cpumask.h>
43 #include <linux/seqlock.h>
44
45 /**
46  * struct rcu_head - callback structure for use with RCU
47  * @next: next update requests in a list
48  * @func: actual update function to call after the grace period.
49  */
50 struct rcu_head {
51         struct rcu_head *next;
52         void (*func)(struct rcu_head *head);
53 };
54
55 #define RCU_HEAD_INIT   { .next = NULL, .func = NULL }
56 #define RCU_HEAD(head) struct rcu_head head = RCU_HEAD_INIT
57 #define INIT_RCU_HEAD(ptr) do { \
58        (ptr)->next = NULL; (ptr)->func = NULL; \
59 } while (0)
60
61
62
63 /* Global control variables for rcupdate callback mechanism. */
64 struct rcu_ctrlblk {
65         long    cur;            /* Current batch number.                      */
66         long    completed;      /* Number of the last completed batch         */
67         int     next_pending;   /* Is the next batch already waiting?         */
68
69         int     signaled;
70
71         spinlock_t      lock    ____cacheline_internodealigned_in_smp;
72         cpumask_t       cpumask; /* CPUs that need to switch in order    */
73                                  /* for current batch to proceed.        */
74 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
75
76 /* Is batch a before batch b ? */
77 static inline int rcu_batch_before(long a, long b)
78 {
79         return (a - b) < 0;
80 }
81
82 /* Is batch a after batch b ? */
83 static inline int rcu_batch_after(long a, long b)
84 {
85         return (a - b) > 0;
86 }
87
88 /*
89  * Per-CPU data for Read-Copy UPdate.
90  * nxtlist - new callbacks are added here
91  * curlist - current batch for which quiescent cycle started if any
92  */
93 struct rcu_data {
94         /* 1) quiescent state handling : */
95         long            quiescbatch;     /* Batch # for grace period */
96         int             passed_quiesc;   /* User-mode/idle loop etc. */
97         int             qs_pending;      /* core waits for quiesc state */
98
99         /* 2) batch handling */
100         long            batch;           /* Batch # for current RCU batch */
101         struct rcu_head *nxtlist;
102         struct rcu_head **nxttail;
103         long            qlen;            /* # of queued callbacks */
104         struct rcu_head *curlist;
105         struct rcu_head **curtail;
106         struct rcu_head *donelist;
107         struct rcu_head **donetail;
108         long            blimit;          /* Upper limit on a processed batch */
109         int cpu;
110         struct rcu_head barrier;
111 };
112
113 DECLARE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_data);
114 DECLARE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
115
116 /*
117  * Increment the quiescent state counter.
118  * The counter is a bit degenerated: We do not need to know
119  * how many quiescent states passed, just if there was at least
120  * one since the start of the grace period. Thus just a flag.
121  */
122 static inline void rcu_qsctr_inc(int cpu)
123 {
124         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_data, cpu);
125         rdp->passed_quiesc = 1;
126 }
127 static inline void rcu_bh_qsctr_inc(int cpu)
128 {
129         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
130         rdp->passed_quiesc = 1;
131 }
132
133 extern int rcu_pending(int cpu);
134 extern int rcu_needs_cpu(int cpu);
135
136 /**
137  * rcu_read_lock - mark the beginning of an RCU read-side critical section.
138  *
139  * When synchronize_rcu() is invoked on one CPU while other CPUs
140  * are within RCU read-side critical sections, then the
141  * synchronize_rcu() is guaranteed to block until after all the other
142  * CPUs exit their critical sections.  Similarly, if call_rcu() is invoked
143  * on one CPU while other CPUs are within RCU read-side critical
144  * sections, invocation of the corresponding RCU callback is deferred
145  * until after the all the other CPUs exit their critical sections.
146  *
147  * Note, however, that RCU callbacks are permitted to run concurrently
148  * with RCU read-side critical sections.  One way that this can happen
149  * is via the following sequence of events: (1) CPU 0 enters an RCU
150  * read-side critical section, (2) CPU 1 invokes call_rcu() to register
151  * an RCU callback, (3) CPU 0 exits the RCU read-side critical section,
152  * (4) CPU 2 enters a RCU read-side critical section, (5) the RCU
153  * callback is invoked.  This is legal, because the RCU read-side critical
154  * section that was running concurrently with the call_rcu() (and which
155  * therefore might be referencing something that the corresponding RCU
156  * callback would free up) has completed before the corresponding
157  * RCU callback is invoked.
158  *
159  * RCU read-side critical sections may be nested.  Any deferred actions
160  * will be deferred until the outermost RCU read-side critical section
161  * completes.
162  *
163  * It is illegal to block while in an RCU read-side critical section.
164  */
165 #define rcu_read_lock() \
166         do { \
167                 preempt_disable(); \
168                 __acquire(RCU); \
169         } while(0)
170
171 /**
172  * rcu_read_unlock - marks the end of an RCU read-side critical section.
173  *
174  * See rcu_read_lock() for more information.
175  */
176 #define rcu_read_unlock() \
177         do { \
178                 __release(RCU); \
179                 preempt_enable(); \
180         } while(0)
181
182 /*
183  * So where is rcu_write_lock()?  It does not exist, as there is no
184  * way for writers to lock out RCU readers.  This is a feature, not
185  * a bug -- this property is what provides RCU's performance benefits.
186  * Of course, writers must coordinate with each other.  The normal
187  * spinlock primitives work well for this, but any other technique may be
188  * used as well.  RCU does not care how the writers keep out of each
189  * others' way, as long as they do so.
190  */
191
192 /**
193  * rcu_read_lock_bh - mark the beginning of a softirq-only RCU critical section
194  *
195  * This is equivalent of rcu_read_lock(), but to be used when updates
196  * are being done using call_rcu_bh(). Since call_rcu_bh() callbacks
197  * consider completion of a softirq handler to be a quiescent state,
198  * a process in RCU read-side critical section must be protected by
199  * disabling softirqs. Read-side critical sections in interrupt context
200  * can use just rcu_read_lock().
201  *
202  */
203 #define rcu_read_lock_bh() \
204         do { \
205                 local_bh_disable(); \
206                 __acquire(RCU_BH); \
207         } while(0)
208
209 /*
210  * rcu_read_unlock_bh - marks the end of a softirq-only RCU critical section
211  *
212  * See rcu_read_lock_bh() for more information.
213  */
214 #define rcu_read_unlock_bh() \
215         do { \
216                 __release(RCU_BH); \
217                 local_bh_enable(); \
218         } while(0)
219
220 /**
221  * rcu_dereference - fetch an RCU-protected pointer in an
222  * RCU read-side critical section.  This pointer may later
223  * be safely dereferenced.
224  *
225  * Inserts memory barriers on architectures that require them
226  * (currently only the Alpha), and, more importantly, documents
227  * exactly which pointers are protected by RCU.
228  */
229
230 #define rcu_dereference(p)     ({ \
231                                 typeof(p) _________p1 = p; \
232                                 smp_read_barrier_depends(); \
233                                 (_________p1); \
234                                 })
235
236 /**
237  * rcu_assign_pointer - assign (publicize) a pointer to a newly
238  * initialized structure that will be dereferenced by RCU read-side
239  * critical sections.  Returns the value assigned.
240  *
241  * Inserts memory barriers on architectures that require them
242  * (pretty much all of them other than x86), and also prevents
243  * the compiler from reordering the code that initializes the
244  * structure after the pointer assignment.  More importantly, this
245  * call documents which pointers will be dereferenced by RCU read-side
246  * code.
247  */
248
249 #define rcu_assign_pointer(p, v)        ({ \
250                                                 smp_wmb(); \
251                                                 (p) = (v); \
252                                         })
253
254 /**
255  * synchronize_sched - block until all CPUs have exited any non-preemptive
256  * kernel code sequences.
257  *
258  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
259  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
260  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
261  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
262  * handlers can run in process context, and can block.
263  *
264  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
265  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
266  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
267  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
268  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
269  */
270 #define synchronize_sched() synchronize_rcu()
271
272 extern void rcu_init(void);
273 extern void rcu_check_callbacks(int cpu, int user);
274 extern void rcu_restart_cpu(int cpu);
275 extern long rcu_batches_completed(void);
276 extern long rcu_batches_completed_bh(void);
277
278 /* Exported interfaces */
279 extern void FASTCALL(call_rcu(struct rcu_head *head, 
280                                 void (*func)(struct rcu_head *head)));
281 extern void FASTCALL(call_rcu_bh(struct rcu_head *head,
282                                 void (*func)(struct rcu_head *head)));
283 extern void synchronize_rcu(void);
284 void synchronize_idle(void);
285 extern void rcu_barrier(void);
286
287 #endif /* __KERNEL__ */
288 #endif /* __LINUX_RCUPDATE_H */