rculfhash: support replacement operation
[urcu.git] / urcu / rculfhash.h
index d8f2f5facff6d658573b073201ade5d67ad00a7c..359edb574661400d53c3a2a94c79bf185fa67eb7 100644 (file)
@@ -21,6 +21,8 @@
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+ *
+ * Include this file _after_ including your URCU flavor.
  */
 
 #include <stdint.h>
@@ -32,13 +34,13 @@ extern "C" {
 
 /*
  * struct cds_lfht_node and struct _cds_lfht_node should be aligned on
- * 4-bytes boundaries because the two lower bits are used as flags.
+ * 8-bytes boundaries because the two lower bits are used as flags.
  */
 
 struct _cds_lfht_node {
-       struct cds_lfht_node *next;     /* ptr | DUMMY_FLAG | REMOVED_FLAG */
+       struct cds_lfht_node *next;     /* ptr | DUMMY_FLAG | GC_FLAG | REMOVED_FLAG */
        unsigned long reverse_hash;
-};
+} __attribute__((aligned(8)));
 
 struct cds_lfht_node {
        /* cache-hot for iteration */
@@ -93,35 +95,59 @@ struct cds_lfht *_cds_lfht_new(cds_lfht_hash_fct hash_fct,
                        void (*cds_lfht_rcu_read_lock)(void),
                        void (*cds_lfht_rcu_read_unlock)(void),
                        void (*cds_lfht_rcu_thread_offline)(void),
-                       void (*cds_lfht_rcu_thread_online)(void));
+                       void (*cds_lfht_rcu_thread_online)(void),
+                       void (*cds_lfht_rcu_register_thread)(void),
+                       void (*cds_lfht_rcu_unregister_thread)(void),
+                       pthread_attr_t *attr);
 
 /*
  * cds_lfht_new - allocate a hash table.
+ * @hash_fct: the hashing function.
+ * @compare_fct: the key comparison function.
+ * @hash_seed: the seed for hash function.
+ * @init_size: number of nodes to allocate initially. Must be power of two.
+ * @flags: hash table creation flags (can be combined with bitwise or: '|').
+ *           0: no flags.
+ *           CDS_LFHT_AUTO_RESIZE: automatically resize hash table.
+ * @attr: optional resize worker thread attributes. NULL for default.
  *
- * init_size must be power of two.
  * Return NULL on error.
  * Note: the RCU flavor must be already included before the hash table header.
+ *
+ * The programmer is responsible for ensuring that resize operation has a
+ * priority equal to hash table updater threads. It should be performed by
+ * specifying the appropriate priority in the pthread "attr" argument, and,
+ * for CDS_LFHT_AUTO_RESIZE, by ensuring that call_rcu worker threads also have
+ * this priority level. Having lower priority for call_rcu and resize threads
+ * does not pose any correctness issue, but the resize operations could be
+ * starved by updates, thus leading to long hash table bucket chains.
  */
 static inline
 struct cds_lfht *cds_lfht_new(cds_lfht_hash_fct hash_fct,
                        cds_lfht_compare_fct compare_fct,
                        unsigned long hash_seed,
                        unsigned long init_size,
-                       int flags)
+                       int flags,
+                       pthread_attr_t *attr)
 {
        return _cds_lfht_new(hash_fct, compare_fct, hash_seed,
                        init_size, flags,
                        call_rcu, synchronize_rcu, rcu_read_lock,
                        rcu_read_unlock, rcu_thread_offline,
-                       rcu_thread_online);
+                       rcu_thread_online, rcu_register_thread,
+                       rcu_unregister_thread, attr);
 }
 
 /*
  * cds_lfht_destroy - destroy a hash table.
+ * @ht: the hash table to destroy.
+ * @attr: (output) resize worker thread attributes, as received by cds_lfht_new.
+ *        The caller will typically want to free this pointer if dynamically
+ *        allocated.
  *
  * Return 0 on success, negative error value on error.
  */
-int cds_lfht_destroy(struct cds_lfht *ht);
+int cds_lfht_destroy(struct cds_lfht *ht, pthread_attr_t **attr);
 
 /*
  * cds_lfht_count_nodes - count the number of nodes in the hash table.
@@ -145,8 +171,8 @@ struct cds_lfht_node *cds_lfht_lookup(struct cds_lfht *ht, void *key, size_t key
  *
  * Return NULL if no following node exists with same key.
  * RCU read-side lock must be held across cds_lfht_lookup and cds_lfht_next calls, and also
- * between cds_lfht_next calls using the node returned by a previous cds_lfht_next.
- * Call with rcu_read_lock held.
+ * between cds_lfht_next calls using the node returned by a previous
+ * cds_lfht_next.  Call with rcu_read_lock held.
  */
 struct cds_lfht_node *cds_lfht_next(struct cds_lfht *ht, struct cds_lfht_node *node);
 
@@ -154,6 +180,7 @@ struct cds_lfht_node *cds_lfht_next(struct cds_lfht *ht, struct cds_lfht_node *n
  * cds_lfht_add - add a node to the hash table.
  *
  * Call with rcu_read_lock held.
+ * This function supports adding redundant keys into the table.
  */
 void cds_lfht_add(struct cds_lfht *ht, struct cds_lfht_node *node);
 
@@ -161,20 +188,56 @@ void cds_lfht_add(struct cds_lfht *ht, struct cds_lfht_node *node);
  * cds_lfht_add_unique - add a node to hash table, if key is not present.
  *
  * Return the node added upon success.
- * Return the unique node already present upon failure. If cds_lfht_add_unique fails,
- * the node passed as parameter should be freed by the caller.
+ * Return the unique node already present upon failure. If
+ * cds_lfht_add_unique fails, the node passed as parameter should be
+ * freed by the caller.
  * Call with rcu_read_lock held.
+ *
+ * The semantic of this function is that if only this function is used
+ * to add keys into the table, no duplicated keys should ever be
+ * observable in the table. The same guarantee apply for combination of
+ * add_unique and replace (see below).
  */
 struct cds_lfht_node *cds_lfht_add_unique(struct cds_lfht *ht, struct cds_lfht_node *node);
 
 /*
- * cds_lfht_remove - remove node from hash table.
+ * cds_lfht_replace - replace a node within hash table.
+ *
+ * Return the node replaced upon success. If no node matching the key
+ * was present, return NULL, which also means the operation succeeded.
+ * This replacement operation should never fail.
+ * Call with rcu_read_lock held.
+ * After successful replacement, a grace period must be waited for before
+ * freeing the memory reserved for the returned node.
+ *
+ * The semantic of replacement vs lookups is the following: if lookups
+ * are performed between a key insertion and its removal, we guarantee
+ * that the lookups will always find the key if it is replaced
+ * concurrently with the lookups. Providing this guarantee require us to
+ * pin the node to remove in place (disallowing any insertion after this
+ * node temporarily) before we can proceed to its exchange with the new
+ * node atomically. This renders the "replace" operation not strictly
+ * lock-free, because a thread crashing in the middle of the replace
+ * operation could stop progress for other updaters.
+ *
+ * Providing this semantic allows us to ensure that replacement-only
+ * schemes will never generate duplicated keys. It also allows us to
+ * guarantee that a combination of replacement and add_unique updates
+ * will never generate duplicated keys.
+ */
+struct cds_lfht_node *cds_lfht_replace(struct cds_lfht *ht, struct cds_lfht_node *node);
+
+/*
+ * cds_lfht_del - remove node from hash table.
  *
- * Node can be looked up with cds_lfht_lookup. RCU read-side lock must be held between
- * lookup and removal.
+ * Return 0 if the node is successfully removed.
+ * Node can be looked up with cds_lfht_lookup. RCU read-side lock must
+ * be held between lookup and removal.
  * Call with rcu_read_lock held.
+ * After successful removal, a grace period must be waited for before
+ * freeing the memory reserved for node.
  */
-int cds_lfht_remove(struct cds_lfht *ht, struct cds_lfht_node *node);
+int cds_lfht_del(struct cds_lfht *ht, struct cds_lfht_node *node);
 
 /*
  * cds_lfht_resize - Force a hash table resize
This page took 0.02486 seconds and 4 git commands to generate.