include/linux/rculist_nulls.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _LINUX_RCULIST_NULLS_H
   3 #define _LINUX_RCULIST_NULLS_H
   4
   5 #ifdef __KERNEL__
   6
   7 /*
   8  * RCU-protected list version
   9  */
  10 #include <linux/list_nulls.h>
  11 #include <linux/rcupdate.h>
  12
  13 /**
  14  * hlist_nulls_del_init_rcu - deletes entry from hash list with re-initialization
  15  * @n: the element to delete from the hash list.
  16  *
  17  * Note: hlist_nulls_unhashed() on the node return true after this. It is
  18  * useful for RCU based read lockfree traversal if the writer side
  19  * must know if the list entry is still hashed or already unhashed.
  20  *
  21  * In particular, it means that we can not poison the forward pointers
  22  * that may still be used for walking the hash list and we can only
  23  * zero the pprev pointer so list_unhashed() will return true after
  24  * this.
  25  *
  26  * The caller must take whatever precautions are necessary (such as
  27  * holding appropriate locks) to avoid racing with another
  28  * list-mutation primitive, such as hlist_nulls_add_head_rcu() or
  29  * hlist_nulls_del_rcu(), running on this same list.  However, it is
  30  * perfectly legal to run concurrently with the _rcu list-traversal
  31  * primitives, such as hlist_nulls_for_each_entry_rcu().
  32  */
  33 static inline void hlist_nulls_del_init_rcu(struct hlist_nulls_node *n)
  34 {
  35         if (!hlist_nulls_unhashed(n)) {
  36                 __hlist_nulls_del(n);
  37                 WRITE_ONCE(n->pprev, NULL);
  38         }
  39 }
  40
  41 /**
  42  * hlist_nulls_first_rcu - returns the first element of the hash list.
  43  * @head: the head of the list.
  44  */
  45 #define hlist_nulls_first_rcu(head) \
  46         (*((struct hlist_nulls_node __rcu __force **)&(head)->first))
  47
  48 /**
  49  * hlist_nulls_next_rcu - returns the element of the list after @node.
  50  * @node: element of the list.
  51  */
  52 #define hlist_nulls_next_rcu(node) \
  53         (*((struct hlist_nulls_node __rcu __force **)&(node)->next))
  54
  55 /**
  56  * hlist_nulls_del_rcu - deletes entry from hash list without re-initialization
  57  * @n: the element to delete from the hash list.
  58  *
  59  * Note: hlist_nulls_unhashed() on entry does not return true after this,
  60  * the entry is in an undefined state. It is useful for RCU based
  61  * lockfree traversal.
  62  *
  63  * In particular, it means that we can not poison the forward
  64  * pointers that may still be used for walking the hash list.
  65  *
  66  * The caller must take whatever precautions are necessary
  67  * (such as holding appropriate locks) to avoid racing
  68  * with another list-mutation primitive, such as hlist_nulls_add_head_rcu()
  69  * or hlist_nulls_del_rcu(), running on this same list.
  70  * However, it is perfectly legal to run concurrently with
  71  * the _rcu list-traversal primitives, such as
  72  * hlist_nulls_for_each_entry().
  73  */
  74 static inline void hlist_nulls_del_rcu(struct hlist_nulls_node *n)
  75 {
  76         __hlist_nulls_del(n);
  77         WRITE_ONCE(n->pprev, LIST_POISON2);
  78 }
  79
  80 /**
  81  * hlist_nulls_add_head_rcu
  82  * @n: the element to add to the hash list.
  83  * @h: the list to add to.
  84  *
  85  * Description:
  86  * Adds the specified element to the specified hlist_nulls,
  87  * while permitting racing traversals.
  88  *
  89  * The caller must take whatever precautions are necessary
  90  * (such as holding appropriate locks) to avoid racing
  91  * with another list-mutation primitive, such as hlist_nulls_add_head_rcu()
  92  * or hlist_nulls_del_rcu(), running on this same list.
  93  * However, it is perfectly legal to run concurrently with
  94  * the _rcu list-traversal primitives, such as
  95  * hlist_nulls_for_each_entry_rcu(), used to prevent memory-consistency
  96  * problems on Alpha CPUs.  Regardless of the type of CPU, the
  97  * list-traversal primitive must be guarded by rcu_read_lock().
  98  */
  99 static inline void hlist_nulls_add_head_rcu(struct hlist_nulls_node *n,
 100                                         struct hlist_nulls_head *h)
 101 {
 102         struct hlist_nulls_node *first = h->first;
 103
 104         WRITE_ONCE(n->next, first);
 105         WRITE_ONCE(n->pprev, &h->first);
 106         rcu_assign_pointer(hlist_nulls_first_rcu(h), n);
 107         if (!is_a_nulls(first))
 108                 WRITE_ONCE(first->pprev, &n->next);
 109 }
 110
 111 /**
 112  * hlist_nulls_add_tail_rcu
 113  * @n: the element to add to the hash list.
 114  * @h: the list to add to.
 115  *
 116  * Description:
 117  * Adds the specified element to the specified hlist_nulls,
 118  * while permitting racing traversals.
 119  *
 120  * The caller must take whatever precautions are necessary
 121  * (such as holding appropriate locks) to avoid racing
 122  * with another list-mutation primitive, such as hlist_nulls_add_head_rcu()
 123  * or hlist_nulls_del_rcu(), running on this same list.
 124  * However, it is perfectly legal to run concurrently with
 125  * the _rcu list-traversal primitives, such as
 126  * hlist_nulls_for_each_entry_rcu(), used to prevent memory-consistency
 127  * problems on Alpha CPUs.  Regardless of the type of CPU, the
 128  * list-traversal primitive must be guarded by rcu_read_lock().
 129  */
 130 static inline void hlist_nulls_add_tail_rcu(struct hlist_nulls_node *n,
 131                                             struct hlist_nulls_head *h)
 132 {
 133         struct hlist_nulls_node *i, *last = NULL;
 134
 135         /* Note: write side code, so rcu accessors are not needed. */
 136         for (i = h->first; !is_a_nulls(i); i = i->next)
 137                 last = i;
 138
 139         if (last) {
 140                 WRITE_ONCE(n->next, last->next);
 141                 n->pprev = &last->next;
 142                 rcu_assign_pointer(hlist_nulls_next_rcu(last), n);
 143         } else {
 144                 hlist_nulls_add_head_rcu(n, h);
 145         }
 146 }
 147
 148 /* after that hlist_nulls_del will work */
 149 static inline void hlist_nulls_add_fake(struct hlist_nulls_node *n)
 150 {
 151         n->pprev = &n->next;
 152         n->next = (struct hlist_nulls_node *)NULLS_MARKER(NULL);
 153 }
 154
 155 /**
 156  * hlist_nulls_for_each_entry_rcu - iterate over rcu list of given type
 157  * @tpos:       the type * to use as a loop cursor.
 158  * @pos:        the &struct hlist_nulls_node to use as a loop cursor.
 159  * @head:       the head of the list.
 160  * @member:     the name of the hlist_nulls_node within the struct.
 161  *
 162  * The barrier() is needed to make sure compiler doesn't cache first element [1],
 163  * as this loop can be restarted [2]
 164  * [1] Documentation/memory-barriers.txt around line 1533
 165  * [2] Documentation/RCU/rculist_nulls.rst around line 146
 166  */
 167 #define hlist_nulls_for_each_entry_rcu(tpos, pos, head, member)                 \
 168         for (({barrier();}),                                                    \
 169              pos = rcu_dereference_raw(hlist_nulls_first_rcu(head));            \
 170                 (!is_a_nulls(pos)) &&                                           \
 171                 ({ tpos = hlist_nulls_entry(pos, typeof(*tpos), member); 1; }); \
 172                 pos = rcu_dereference_raw(hlist_nulls_next_rcu(pos)))
 173
 174 /**
 175  * hlist_nulls_for_each_entry_safe -
 176  *   iterate over list of given type safe against removal of list entry
 177  * @tpos:       the type * to use as a loop cursor.
 178  * @pos:        the &struct hlist_nulls_node to use as a loop cursor.
 179  * @head:       the head of the list.
 180  * @member:     the name of the hlist_nulls_node within the struct.
 181  */
 182 #define hlist_nulls_for_each_entry_safe(tpos, pos, head, member)                \
 183         for (({barrier();}),                                                    \
 184              pos = rcu_dereference_raw(hlist_nulls_first_rcu(head));            \
 185                 (!is_a_nulls(pos)) &&                                           \
 186                 ({ tpos = hlist_nulls_entry(pos, typeof(*tpos), member);        \
 187                    pos = rcu_dereference_raw(hlist_nulls_next_rcu(pos)); 1; });)
 188 #endif
 189 #endif