doc: Convert to rcu_dereference.txt to rcu_dereference.rst
authorAmol Grover <frextrite@gmail.com>
Sat, 2 Nov 2019 08:01:07 +0000 (13:31 +0530)
committerPaul E. McKenney <paulmck@kernel.org>
Wed, 11 Dec 2019 02:51:53 +0000 (18:51 -0800)
This patch converts rcu_dereference.txt to rcu_dereference.rst and
adds it to index.rst

Signed-off-by: Amol Grover <frextrite@gmail.com>
Signed-off-by: Paul E. McKenney <paulmck@kernel.org>
Documentation/RCU/index.rst
Documentation/RCU/rcu_dereference.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/RCU/rcu_dereference.txt [deleted file]

index b9b11481c727e983d9025be78eac66a4521692be..c81d0e4fd99985c3c9ce7e4bb5f62e5b3e3618e5 100644 (file)
@@ -8,6 +8,7 @@ RCU concepts
    :maxdepth: 3
 
    arrayRCU
+   rcu_dereference
    whatisRCU
    rcu
    listRCU
diff --git a/Documentation/RCU/rcu_dereference.rst b/Documentation/RCU/rcu_dereference.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c9667eb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,463 @@
+.. _rcu_dereference_doc:
+
+PROPER CARE AND FEEDING OF RETURN VALUES FROM rcu_dereference()
+===============================================================
+
+Most of the time, you can use values from rcu_dereference() or one of
+the similar primitives without worries.  Dereferencing (prefix "*"),
+field selection ("->"), assignment ("="), address-of ("&"), addition and
+subtraction of constants, and casts all work quite naturally and safely.
+
+It is nevertheless possible to get into trouble with other operations.
+Follow these rules to keep your RCU code working properly:
+
+-      You must use one of the rcu_dereference() family of primitives
+       to load an RCU-protected pointer, otherwise CONFIG_PROVE_RCU
+       will complain.  Worse yet, your code can see random memory-corruption
+       bugs due to games that compilers and DEC Alpha can play.
+       Without one of the rcu_dereference() primitives, compilers
+       can reload the value, and won't your code have fun with two
+       different values for a single pointer!  Without rcu_dereference(),
+       DEC Alpha can load a pointer, dereference that pointer, and
+       return data preceding initialization that preceded the store of
+       the pointer.
+
+       In addition, the volatile cast in rcu_dereference() prevents the
+       compiler from deducing the resulting pointer value.  Please see
+       the section entitled "EXAMPLE WHERE THE COMPILER KNOWS TOO MUCH"
+       for an example where the compiler can in fact deduce the exact
+       value of the pointer, and thus cause misordering.
+
+-      You are only permitted to use rcu_dereference on pointer values.
+       The compiler simply knows too much about integral values to
+       trust it to carry dependencies through integer operations.
+       There are a very few exceptions, namely that you can temporarily
+       cast the pointer to uintptr_t in order to:
+
+       -       Set bits and clear bits down in the must-be-zero low-order
+               bits of that pointer.  This clearly means that the pointer
+               must have alignment constraints, for example, this does
+               -not- work in general for char* pointers.
+
+       -       XOR bits to translate pointers, as is done in some
+               classic buddy-allocator algorithms.
+
+       It is important to cast the value back to pointer before
+       doing much of anything else with it.
+
+-      Avoid cancellation when using the "+" and "-" infix arithmetic
+       operators.  For example, for a given variable "x", avoid
+       "(x-(uintptr_t)x)" for char* pointers.  The compiler is within its
+       rights to substitute zero for this sort of expression, so that
+       subsequent accesses no longer depend on the rcu_dereference(),
+       again possibly resulting in bugs due to misordering.
+
+       Of course, if "p" is a pointer from rcu_dereference(), and "a"
+       and "b" are integers that happen to be equal, the expression
+       "p+a-b" is safe because its value still necessarily depends on
+       the rcu_dereference(), thus maintaining proper ordering.
+
+-      If you are using RCU to protect JITed functions, so that the
+       "()" function-invocation operator is applied to a value obtained
+       (directly or indirectly) from rcu_dereference(), you may need to
+       interact directly with the hardware to flush instruction caches.
+       This issue arises on some systems when a newly JITed function is
+       using the same memory that was used by an earlier JITed function.
+
+-      Do not use the results from relational operators ("==", "!=",
+       ">", ">=", "<", or "<=") when dereferencing.  For example,
+       the following (quite strange) code is buggy::
+
+               int *p;
+               int *q;
+
+               ...
+
+               p = rcu_dereference(gp)
+               q = &global_q;
+               q += p > &oom_p;
+               r1 = *q;  /* BUGGY!!! */
+
+       As before, the reason this is buggy is that relational operators
+       are often compiled using branches.  And as before, although
+       weak-memory machines such as ARM or PowerPC do order stores
+       after such branches, but can speculate loads, which can again
+       result in misordering bugs.
+
+-      Be very careful about comparing pointers obtained from
+       rcu_dereference() against non-NULL values.  As Linus Torvalds
+       explained, if the two pointers are equal, the compiler could
+       substitute the pointer you are comparing against for the pointer
+       obtained from rcu_dereference().  For example::
+
+               p = rcu_dereference(gp);
+               if (p == &default_struct)
+                       do_default(p->a);
+
+       Because the compiler now knows that the value of "p" is exactly
+       the address of the variable "default_struct", it is free to
+       transform this code into the following::
+
+               p = rcu_dereference(gp);
+               if (p == &default_struct)
+                       do_default(default_struct.a);
+
+       On ARM and Power hardware, the load from "default_struct.a"
+       can now be speculated, such that it might happen before the
+       rcu_dereference().  This could result in bugs due to misordering.
+
+       However, comparisons are OK in the following cases:
+
+       -       The comparison was against the NULL pointer.  If the
+               compiler knows that the pointer is NULL, you had better
+               not be dereferencing it anyway.  If the comparison is
+               non-equal, the compiler is none the wiser.  Therefore,
+               it is safe to compare pointers from rcu_dereference()
+               against NULL pointers.
+
+       -       The pointer is never dereferenced after being compared.
+               Since there are no subsequent dereferences, the compiler
+               cannot use anything it learned from the comparison
+               to reorder the non-existent subsequent dereferences.
+               This sort of comparison occurs frequently when scanning
+               RCU-protected circular linked lists.
+
+               Note that if checks for being within an RCU read-side
+               critical section are not required and the pointer is never
+               dereferenced, rcu_access_pointer() should be used in place
+               of rcu_dereference().
+
+       -       The comparison is against a pointer that references memory
+               that was initialized "a long time ago."  The reason
+               this is safe is that even if misordering occurs, the
+               misordering will not affect the accesses that follow
+               the comparison.  So exactly how long ago is "a long
+               time ago"?  Here are some possibilities:
+
+               -       Compile time.
+
+               -       Boot time.
+
+               -       Module-init time for module code.
+
+               -       Prior to kthread creation for kthread code.
+
+               -       During some prior acquisition of the lock that
+                       we now hold.
+
+               -       Before mod_timer() time for a timer handler.
+
+               There are many other possibilities involving the Linux
+               kernel's wide array of primitives that cause code to
+               be invoked at a later time.
+
+       -       The pointer being compared against also came from
+               rcu_dereference().  In this case, both pointers depend
+               on one rcu_dereference() or another, so you get proper
+               ordering either way.
+
+               That said, this situation can make certain RCU usage
+               bugs more likely to happen.  Which can be a good thing,
+               at least if they happen during testing.  An example
+               of such an RCU usage bug is shown in the section titled
+               "EXAMPLE OF AMPLIFIED RCU-USAGE BUG".
+
+       -       All of the accesses following the comparison are stores,
+               so that a control dependency preserves the needed ordering.
+               That said, it is easy to get control dependencies wrong.
+               Please see the "CONTROL DEPENDENCIES" section of
+               Documentation/memory-barriers.txt for more details.
+
+       -       The pointers are not equal -and- the compiler does
+               not have enough information to deduce the value of the
+               pointer.  Note that the volatile cast in rcu_dereference()
+               will normally prevent the compiler from knowing too much.
+
+               However, please note that if the compiler knows that the
+               pointer takes on only one of two values, a not-equal
+               comparison will provide exactly the information that the
+               compiler needs to deduce the value of the pointer.
+
+-      Disable any value-speculation optimizations that your compiler
+       might provide, especially if you are making use of feedback-based
+       optimizations that take data collected from prior runs.  Such
+       value-speculation optimizations reorder operations by design.
+
+       There is one exception to this rule:  Value-speculation
+       optimizations that leverage the branch-prediction hardware are
+       safe on strongly ordered systems (such as x86), but not on weakly
+       ordered systems (such as ARM or Power).  Choose your compiler
+       command-line options wisely!
+
+
+EXAMPLE OF AMPLIFIED RCU-USAGE BUG
+----------------------------------
+
+Because updaters can run concurrently with RCU readers, RCU readers can
+see stale and/or inconsistent values.  If RCU readers need fresh or
+consistent values, which they sometimes do, they need to take proper
+precautions.  To see this, consider the following code fragment::
+
+       struct foo {
+               int a;
+               int b;
+               int c;
+       };
+       struct foo *gp1;
+       struct foo *gp2;
+
+       void updater(void)
+       {
+               struct foo *p;
+
+               p = kmalloc(...);
+               if (p == NULL)
+                       deal_with_it();
+               p->a = 42;  /* Each field in its own cache line. */
+               p->b = 43;
+               p->c = 44;
+               rcu_assign_pointer(gp1, p);
+               p->b = 143;
+               p->c = 144;
+               rcu_assign_pointer(gp2, p);
+       }
+
+       void reader(void)
+       {
+               struct foo *p;
+               struct foo *q;
+               int r1, r2;
+
+               p = rcu_dereference(gp2);
+               if (p == NULL)
+                       return;
+               r1 = p->b;  /* Guaranteed to get 143. */
+               q = rcu_dereference(gp1);  /* Guaranteed non-NULL. */
+               if (p == q) {
+                       /* The compiler decides that q->c is same as p->c. */
+                       r2 = p->c; /* Could get 44 on weakly order system. */
+               }
+               do_something_with(r1, r2);
+       }
+
+You might be surprised that the outcome (r1 == 143 && r2 == 44) is possible,
+but you should not be.  After all, the updater might have been invoked
+a second time between the time reader() loaded into "r1" and the time
+that it loaded into "r2".  The fact that this same result can occur due
+to some reordering from the compiler and CPUs is beside the point.
+
+But suppose that the reader needs a consistent view?
+
+Then one approach is to use locking, for example, as follows::
+
+       struct foo {
+               int a;
+               int b;
+               int c;
+               spinlock_t lock;
+       };
+       struct foo *gp1;
+       struct foo *gp2;
+
+       void updater(void)
+       {
+               struct foo *p;
+
+               p = kmalloc(...);
+               if (p == NULL)
+                       deal_with_it();
+               spin_lock(&p->lock);
+               p->a = 42;  /* Each field in its own cache line. */
+               p->b = 43;
+               p->c = 44;
+               spin_unlock(&p->lock);
+               rcu_assign_pointer(gp1, p);
+               spin_lock(&p->lock);
+               p->b = 143;
+               p->c = 144;
+               spin_unlock(&p->lock);
+               rcu_assign_pointer(gp2, p);
+       }
+
+       void reader(void)
+       {
+               struct foo *p;
+               struct foo *q;
+               int r1, r2;
+
+               p = rcu_dereference(gp2);
+               if (p == NULL)
+                       return;
+               spin_lock(&p->lock);
+               r1 = p->b;  /* Guaranteed to get 143. */
+               q = rcu_dereference(gp1);  /* Guaranteed non-NULL. */
+               if (p == q) {
+                       /* The compiler decides that q->c is same as p->c. */
+                       r2 = p->c; /* Locking guarantees r2 == 144. */
+               }
+               spin_unlock(&p->lock);
+               do_something_with(r1, r2);
+       }
+
+As always, use the right tool for the job!
+
+
+EXAMPLE WHERE THE COMPILER KNOWS TOO MUCH
+-----------------------------------------
+
+If a pointer obtained from rcu_dereference() compares not-equal to some
+other pointer, the compiler normally has no clue what the value of the
+first pointer might be.  This lack of knowledge prevents the compiler
+from carrying out optimizations that otherwise might destroy the ordering
+guarantees that RCU depends on.  And the volatile cast in rcu_dereference()
+should prevent the compiler from guessing the value.
+
+But without rcu_dereference(), the compiler knows more than you might
+expect.  Consider the following code fragment::
+
+       struct foo {
+               int a;
+               int b;
+       };
+       static struct foo variable1;
+       static struct foo variable2;
+       static struct foo *gp = &variable1;
+
+       void updater(void)
+       {
+               initialize_foo(&variable2);
+               rcu_assign_pointer(gp, &variable2);
+               /*
+                * The above is the only store to gp in this translation unit,
+                * and the address of gp is not exported in any way.
+                */
+       }
+
+       int reader(void)
+       {
+               struct foo *p;
+
+               p = gp;
+               barrier();
+               if (p == &variable1)
+                       return p->a; /* Must be variable1.a. */
+               else
+                       return p->b; /* Must be variable2.b. */
+       }
+
+Because the compiler can see all stores to "gp", it knows that the only
+possible values of "gp" are "variable1" on the one hand and "variable2"
+on the other.  The comparison in reader() therefore tells the compiler
+the exact value of "p" even in the not-equals case.  This allows the
+compiler to make the return values independent of the load from "gp",
+in turn destroying the ordering between this load and the loads of the
+return values.  This can result in "p->b" returning pre-initialization
+garbage values.
+
+In short, rcu_dereference() is -not- optional when you are going to
+dereference the resulting pointer.
+
+
+WHICH MEMBER OF THE rcu_dereference() FAMILY SHOULD YOU USE?
+------------------------------------------------------------
+
+First, please avoid using rcu_dereference_raw() and also please avoid
+using rcu_dereference_check() and rcu_dereference_protected() with a
+second argument with a constant value of 1 (or true, for that matter).
+With that caution out of the way, here is some guidance for which
+member of the rcu_dereference() to use in various situations:
+
+1.     If the access needs to be within an RCU read-side critical
+       section, use rcu_dereference().  With the new consolidated
+       RCU flavors, an RCU read-side critical section is entered
+       using rcu_read_lock(), anything that disables bottom halves,
+       anything that disables interrupts, or anything that disables
+       preemption.
+
+2.     If the access might be within an RCU read-side critical section
+       on the one hand, or protected by (say) my_lock on the other,
+       use rcu_dereference_check(), for example::
+
+               p1 = rcu_dereference_check(p->rcu_protected_pointer,
+                                          lockdep_is_held(&my_lock));
+
+
+3.     If the access might be within an RCU read-side critical section
+       on the one hand, or protected by either my_lock or your_lock on
+       the other, again use rcu_dereference_check(), for example::
+
+               p1 = rcu_dereference_check(p->rcu_protected_pointer,
+                                          lockdep_is_held(&my_lock) ||
+                                          lockdep_is_held(&your_lock));
+
+4.     If the access is on the update side, so that it is always protected
+       by my_lock, use rcu_dereference_protected()::
+
+               p1 = rcu_dereference_protected(p->rcu_protected_pointer,
+                                              lockdep_is_held(&my_lock));
+
+       This can be extended to handle multiple locks as in #3 above,
+       and both can be extended to check other conditions as well.
+
+5.     If the protection is supplied by the caller, and is thus unknown
+       to this code, that is the rare case when rcu_dereference_raw()
+       is appropriate.  In addition, rcu_dereference_raw() might be
+       appropriate when the lockdep expression would be excessively
+       complex, except that a better approach in that case might be to
+       take a long hard look at your synchronization design.  Still,
+       there are data-locking cases where any one of a very large number
+       of locks or reference counters suffices to protect the pointer,
+       so rcu_dereference_raw() does have its place.
+
+       However, its place is probably quite a bit smaller than one
+       might expect given the number of uses in the current kernel.
+       Ditto for its synonym, rcu_dereference_check( ... , 1), and
+       its close relative, rcu_dereference_protected(... , 1).
+
+
+SPARSE CHECKING OF RCU-PROTECTED POINTERS
+-----------------------------------------
+
+The sparse static-analysis tool checks for direct access to RCU-protected
+pointers, which can result in "interesting" bugs due to compiler
+optimizations involving invented loads and perhaps also load tearing.
+For example, suppose someone mistakenly does something like this::
+
+       p = q->rcu_protected_pointer;
+       do_something_with(p->a);
+       do_something_else_with(p->b);
+
+If register pressure is high, the compiler might optimize "p" out
+of existence, transforming the code to something like this::
+
+       do_something_with(q->rcu_protected_pointer->a);
+       do_something_else_with(q->rcu_protected_pointer->b);
+
+This could fatally disappoint your code if q->rcu_protected_pointer
+changed in the meantime.  Nor is this a theoretical problem:  Exactly
+this sort of bug cost Paul E. McKenney (and several of his innocent
+colleagues) a three-day weekend back in the early 1990s.
+
+Load tearing could of course result in dereferencing a mashup of a pair
+of pointers, which also might fatally disappoint your code.
+
+These problems could have been avoided simply by making the code instead
+read as follows::
+
+       p = rcu_dereference(q->rcu_protected_pointer);
+       do_something_with(p->a);
+       do_something_else_with(p->b);
+
+Unfortunately, these sorts of bugs can be extremely hard to spot during
+review.  This is where the sparse tool comes into play, along with the
+"__rcu" marker.  If you mark a pointer declaration, whether in a structure
+or as a formal parameter, with "__rcu", which tells sparse to complain if
+this pointer is accessed directly.  It will also cause sparse to complain
+if a pointer not marked with "__rcu" is accessed using rcu_dereference()
+and friends.  For example, ->rcu_protected_pointer might be declared as
+follows::
+
+       struct foo __rcu *rcu_protected_pointer;
+
+Use of "__rcu" is opt-in.  If you choose not to use it, then you should
+ignore the sparse warnings.
diff --git a/Documentation/RCU/rcu_dereference.txt b/Documentation/RCU/rcu_dereference.txt
deleted file mode 100644 (file)
index bf699e8..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,456 +0,0 @@
-PROPER CARE AND FEEDING OF RETURN VALUES FROM rcu_dereference()
-
-Most of the time, you can use values from rcu_dereference() or one of
-the similar primitives without worries.  Dereferencing (prefix "*"),
-field selection ("->"), assignment ("="), address-of ("&"), addition and
-subtraction of constants, and casts all work quite naturally and safely.
-
-It is nevertheless possible to get into trouble with other operations.
-Follow these rules to keep your RCU code working properly:
-
-o      You must use one of the rcu_dereference() family of primitives
-       to load an RCU-protected pointer, otherwise CONFIG_PROVE_RCU
-       will complain.  Worse yet, your code can see random memory-corruption
-       bugs due to games that compilers and DEC Alpha can play.
-       Without one of the rcu_dereference() primitives, compilers
-       can reload the value, and won't your code have fun with two
-       different values for a single pointer!  Without rcu_dereference(),
-       DEC Alpha can load a pointer, dereference that pointer, and
-       return data preceding initialization that preceded the store of
-       the pointer.
-
-       In addition, the volatile cast in rcu_dereference() prevents the
-       compiler from deducing the resulting pointer value.  Please see
-       the section entitled "EXAMPLE WHERE THE COMPILER KNOWS TOO MUCH"
-       for an example where the compiler can in fact deduce the exact
-       value of the pointer, and thus cause misordering.
-
-o      You are only permitted to use rcu_dereference on pointer values.
-       The compiler simply knows too much about integral values to
-       trust it to carry dependencies through integer operations.
-       There are a very few exceptions, namely that you can temporarily
-       cast the pointer to uintptr_t in order to:
-
-       o       Set bits and clear bits down in the must-be-zero low-order
-               bits of that pointer.  This clearly means that the pointer
-               must have alignment constraints, for example, this does
-               -not- work in general for char* pointers.
-
-       o       XOR bits to translate pointers, as is done in some
-               classic buddy-allocator algorithms.
-
-       It is important to cast the value back to pointer before
-       doing much of anything else with it.
-
-o      Avoid cancellation when using the "+" and "-" infix arithmetic
-       operators.  For example, for a given variable "x", avoid
-       "(x-(uintptr_t)x)" for char* pointers.  The compiler is within its
-       rights to substitute zero for this sort of expression, so that
-       subsequent accesses no longer depend on the rcu_dereference(),
-       again possibly resulting in bugs due to misordering.
-
-       Of course, if "p" is a pointer from rcu_dereference(), and "a"
-       and "b" are integers that happen to be equal, the expression
-       "p+a-b" is safe because its value still necessarily depends on
-       the rcu_dereference(), thus maintaining proper ordering.
-
-o      If you are using RCU to protect JITed functions, so that the
-       "()" function-invocation operator is applied to a value obtained
-       (directly or indirectly) from rcu_dereference(), you may need to
-       interact directly with the hardware to flush instruction caches.
-       This issue arises on some systems when a newly JITed function is
-       using the same memory that was used by an earlier JITed function.
-
-o      Do not use the results from relational operators ("==", "!=",
-       ">", ">=", "<", or "<=") when dereferencing.  For example,
-       the following (quite strange) code is buggy:
-
-               int *p;
-               int *q;
-
-               ...
-
-               p = rcu_dereference(gp)
-               q = &global_q;
-               q += p > &oom_p;
-               r1 = *q;  /* BUGGY!!! */
-
-       As before, the reason this is buggy is that relational operators
-       are often compiled using branches.  And as before, although
-       weak-memory machines such as ARM or PowerPC do order stores
-       after such branches, but can speculate loads, which can again
-       result in misordering bugs.
-
-o      Be very careful about comparing pointers obtained from
-       rcu_dereference() against non-NULL values.  As Linus Torvalds
-       explained, if the two pointers are equal, the compiler could
-       substitute the pointer you are comparing against for the pointer
-       obtained from rcu_dereference().  For example:
-
-               p = rcu_dereference(gp);
-               if (p == &default_struct)
-                       do_default(p->a);
-
-       Because the compiler now knows that the value of "p" is exactly
-       the address of the variable "default_struct", it is free to
-       transform this code into the following:
-
-               p = rcu_dereference(gp);
-               if (p == &default_struct)
-                       do_default(default_struct.a);
-
-       On ARM and Power hardware, the load from "default_struct.a"
-       can now be speculated, such that it might happen before the
-       rcu_dereference().  This could result in bugs due to misordering.
-
-       However, comparisons are OK in the following cases:
-
-       o       The comparison was against the NULL pointer.  If the
-               compiler knows that the pointer is NULL, you had better
-               not be dereferencing it anyway.  If the comparison is
-               non-equal, the compiler is none the wiser.  Therefore,
-               it is safe to compare pointers from rcu_dereference()
-               against NULL pointers.
-
-       o       The pointer is never dereferenced after being compared.
-               Since there are no subsequent dereferences, the compiler
-               cannot use anything it learned from the comparison
-               to reorder the non-existent subsequent dereferences.
-               This sort of comparison occurs frequently when scanning
-               RCU-protected circular linked lists.
-
-               Note that if checks for being within an RCU read-side
-               critical section are not required and the pointer is never
-               dereferenced, rcu_access_pointer() should be used in place
-               of rcu_dereference().
-
-       o       The comparison is against a pointer that references memory
-               that was initialized "a long time ago."  The reason
-               this is safe is that even if misordering occurs, the
-               misordering will not affect the accesses that follow
-               the comparison.  So exactly how long ago is "a long
-               time ago"?  Here are some possibilities:
-
-               o       Compile time.
-
-               o       Boot time.
-
-               o       Module-init time for module code.
-
-               o       Prior to kthread creation for kthread code.
-
-               o       During some prior acquisition of the lock that
-                       we now hold.
-
-               o       Before mod_timer() time for a timer handler.
-
-               There are many other possibilities involving the Linux
-               kernel's wide array of primitives that cause code to
-               be invoked at a later time.
-
-       o       The pointer being compared against also came from
-               rcu_dereference().  In this case, both pointers depend
-               on one rcu_dereference() or another, so you get proper
-               ordering either way.
-
-               That said, this situation can make certain RCU usage
-               bugs more likely to happen.  Which can be a good thing,
-               at least if they happen during testing.  An example
-               of such an RCU usage bug is shown in the section titled
-               "EXAMPLE OF AMPLIFIED RCU-USAGE BUG".
-
-       o       All of the accesses following the comparison are stores,
-               so that a control dependency preserves the needed ordering.
-               That said, it is easy to get control dependencies wrong.
-               Please see the "CONTROL DEPENDENCIES" section of
-               Documentation/memory-barriers.txt for more details.
-
-       o       The pointers are not equal -and- the compiler does
-               not have enough information to deduce the value of the
-               pointer.  Note that the volatile cast in rcu_dereference()
-               will normally prevent the compiler from knowing too much.
-
-               However, please note that if the compiler knows that the
-               pointer takes on only one of two values, a not-equal
-               comparison will provide exactly the information that the
-               compiler needs to deduce the value of the pointer.
-
-o      Disable any value-speculation optimizations that your compiler
-       might provide, especially if you are making use of feedback-based
-       optimizations that take data collected from prior runs.  Such
-       value-speculation optimizations reorder operations by design.
-
-       There is one exception to this rule:  Value-speculation
-       optimizations that leverage the branch-prediction hardware are
-       safe on strongly ordered systems (such as x86), but not on weakly
-       ordered systems (such as ARM or Power).  Choose your compiler
-       command-line options wisely!
-
-
-EXAMPLE OF AMPLIFIED RCU-USAGE BUG
-
-Because updaters can run concurrently with RCU readers, RCU readers can
-see stale and/or inconsistent values.  If RCU readers need fresh or
-consistent values, which they sometimes do, they need to take proper
-precautions.  To see this, consider the following code fragment:
-
-       struct foo {
-               int a;
-               int b;
-               int c;
-       };
-       struct foo *gp1;
-       struct foo *gp2;
-
-       void updater(void)
-       {
-               struct foo *p;
-
-               p = kmalloc(...);
-               if (p == NULL)
-                       deal_with_it();
-               p->a = 42;  /* Each field in its own cache line. */
-               p->b = 43;
-               p->c = 44;
-               rcu_assign_pointer(gp1, p);
-               p->b = 143;
-               p->c = 144;
-               rcu_assign_pointer(gp2, p);
-       }
-
-       void reader(void)
-       {
-               struct foo *p;
-               struct foo *q;
-               int r1, r2;
-
-               p = rcu_dereference(gp2);
-               if (p == NULL)
-                       return;
-               r1 = p->b;  /* Guaranteed to get 143. */
-               q = rcu_dereference(gp1);  /* Guaranteed non-NULL. */
-               if (p == q) {
-                       /* The compiler decides that q->c is same as p->c. */
-                       r2 = p->c; /* Could get 44 on weakly order system. */
-               }
-               do_something_with(r1, r2);
-       }
-
-You might be surprised that the outcome (r1 == 143 && r2 == 44) is possible,
-but you should not be.  After all, the updater might have been invoked
-a second time between the time reader() loaded into "r1" and the time
-that it loaded into "r2".  The fact that this same result can occur due
-to some reordering from the compiler and CPUs is beside the point.
-
-But suppose that the reader needs a consistent view?
-
-Then one approach is to use locking, for example, as follows:
-
-       struct foo {
-               int a;
-               int b;
-               int c;
-               spinlock_t lock;
-       };
-       struct foo *gp1;
-       struct foo *gp2;
-
-       void updater(void)
-       {
-               struct foo *p;
-
-               p = kmalloc(...);
-               if (p == NULL)
-                       deal_with_it();
-               spin_lock(&p->lock);
-               p->a = 42;  /* Each field in its own cache line. */
-               p->b = 43;
-               p->c = 44;
-               spin_unlock(&p->lock);
-               rcu_assign_pointer(gp1, p);
-               spin_lock(&p->lock);
-               p->b = 143;
-               p->c = 144;
-               spin_unlock(&p->lock);
-               rcu_assign_pointer(gp2, p);
-       }
-
-       void reader(void)
-       {
-               struct foo *p;
-               struct foo *q;
-               int r1, r2;
-
-               p = rcu_dereference(gp2);
-               if (p == NULL)
-                       return;
-               spin_lock(&p->lock);
-               r1 = p->b;  /* Guaranteed to get 143. */
-               q = rcu_dereference(gp1);  /* Guaranteed non-NULL. */
-               if (p == q) {
-                       /* The compiler decides that q->c is same as p->c. */
-                       r2 = p->c; /* Locking guarantees r2 == 144. */
-               }
-               spin_unlock(&p->lock);
-               do_something_with(r1, r2);
-       }
-
-As always, use the right tool for the job!
-
-
-EXAMPLE WHERE THE COMPILER KNOWS TOO MUCH
-
-If a pointer obtained from rcu_dereference() compares not-equal to some
-other pointer, the compiler normally has no clue what the value of the
-first pointer might be.  This lack of knowledge prevents the compiler
-from carrying out optimizations that otherwise might destroy the ordering
-guarantees that RCU depends on.  And the volatile cast in rcu_dereference()
-should prevent the compiler from guessing the value.
-
-But without rcu_dereference(), the compiler knows more than you might
-expect.  Consider the following code fragment:
-
-       struct foo {
-               int a;
-               int b;
-       };
-       static struct foo variable1;
-       static struct foo variable2;
-       static struct foo *gp = &variable1;
-
-       void updater(void)
-       {
-               initialize_foo(&variable2);
-               rcu_assign_pointer(gp, &variable2);
-               /*
-                * The above is the only store to gp in this translation unit,
-                * and the address of gp is not exported in any way.
-                */
-       }
-
-       int reader(void)
-       {
-               struct foo *p;
-
-               p = gp;
-               barrier();
-               if (p == &variable1)
-                       return p->a; /* Must be variable1.a. */
-               else
-                       return p->b; /* Must be variable2.b. */
-       }
-
-Because the compiler can see all stores to "gp", it knows that the only
-possible values of "gp" are "variable1" on the one hand and "variable2"
-on the other.  The comparison in reader() therefore tells the compiler
-the exact value of "p" even in the not-equals case.  This allows the
-compiler to make the return values independent of the load from "gp",
-in turn destroying the ordering between this load and the loads of the
-return values.  This can result in "p->b" returning pre-initialization
-garbage values.
-
-In short, rcu_dereference() is -not- optional when you are going to
-dereference the resulting pointer.
-
-
-WHICH MEMBER OF THE rcu_dereference() FAMILY SHOULD YOU USE?
-
-First, please avoid using rcu_dereference_raw() and also please avoid
-using rcu_dereference_check() and rcu_dereference_protected() with a
-second argument with a constant value of 1 (or true, for that matter).
-With that caution out of the way, here is some guidance for which
-member of the rcu_dereference() to use in various situations:
-
-1.     If the access needs to be within an RCU read-side critical
-       section, use rcu_dereference().  With the new consolidated
-       RCU flavors, an RCU read-side critical section is entered
-       using rcu_read_lock(), anything that disables bottom halves,
-       anything that disables interrupts, or anything that disables
-       preemption.
-
-2.     If the access might be within an RCU read-side critical section
-       on the one hand, or protected by (say) my_lock on the other,
-       use rcu_dereference_check(), for example:
-
-               p1 = rcu_dereference_check(p->rcu_protected_pointer,
-                                          lockdep_is_held(&my_lock));
-
-
-3.     If the access might be within an RCU read-side critical section
-       on the one hand, or protected by either my_lock or your_lock on
-       the other, again use rcu_dereference_check(), for example:
-
-               p1 = rcu_dereference_check(p->rcu_protected_pointer,
-                                          lockdep_is_held(&my_lock) ||
-                                          lockdep_is_held(&your_lock));
-
-4.     If the access is on the update side, so that it is always protected
-       by my_lock, use rcu_dereference_protected():
-
-               p1 = rcu_dereference_protected(p->rcu_protected_pointer,
-                                              lockdep_is_held(&my_lock));
-
-       This can be extended to handle multiple locks as in #3 above,
-       and both can be extended to check other conditions as well.
-
-5.     If the protection is supplied by the caller, and is thus unknown
-       to this code, that is the rare case when rcu_dereference_raw()
-       is appropriate.  In addition, rcu_dereference_raw() might be
-       appropriate when the lockdep expression would be excessively
-       complex, except that a better approach in that case might be to
-       take a long hard look at your synchronization design.  Still,
-       there are data-locking cases where any one of a very large number
-       of locks or reference counters suffices to protect the pointer,
-       so rcu_dereference_raw() does have its place.
-
-       However, its place is probably quite a bit smaller than one
-       might expect given the number of uses in the current kernel.
-       Ditto for its synonym, rcu_dereference_check( ... , 1), and
-       its close relative, rcu_dereference_protected(... , 1).
-
-
-SPARSE CHECKING OF RCU-PROTECTED POINTERS
-
-The sparse static-analysis tool checks for direct access to RCU-protected
-pointers, which can result in "interesting" bugs due to compiler
-optimizations involving invented loads and perhaps also load tearing.
-For example, suppose someone mistakenly does something like this:
-
-       p = q->rcu_protected_pointer;
-       do_something_with(p->a);
-       do_something_else_with(p->b);
-
-If register pressure is high, the compiler might optimize "p" out
-of existence, transforming the code to something like this:
-
-       do_something_with(q->rcu_protected_pointer->a);
-       do_something_else_with(q->rcu_protected_pointer->b);
-
-This could fatally disappoint your code if q->rcu_protected_pointer
-changed in the meantime.  Nor is this a theoretical problem:  Exactly
-this sort of bug cost Paul E. McKenney (and several of his innocent
-colleagues) a three-day weekend back in the early 1990s.
-
-Load tearing could of course result in dereferencing a mashup of a pair
-of pointers, which also might fatally disappoint your code.
-
-These problems could have been avoided simply by making the code instead
-read as follows:
-
-       p = rcu_dereference(q->rcu_protected_pointer);
-       do_something_with(p->a);
-       do_something_else_with(p->b);
-
-Unfortunately, these sorts of bugs can be extremely hard to spot during
-review.  This is where the sparse tool comes into play, along with the
-"__rcu" marker.  If you mark a pointer declaration, whether in a structure
-or as a formal parameter, with "__rcu", which tells sparse to complain if
-this pointer is accessed directly.  It will also cause sparse to complain
-if a pointer not marked with "__rcu" is accessed using rcu_dereference()
-and friends.  For example, ->rcu_protected_pointer might be declared as
-follows:
-
-       struct foo __rcu *rcu_protected_pointer;
-
-Use of "__rcu" is opt-in.  If you choose not to use it, then you should
-ignore the sparse warnings.