kernel/padata.c

   1 /*
   2  * padata.c - generic interface to process data streams in parallel
   3  *
   4  * See Documentation/padata.txt for an api documentation.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2008, 2009 secunet Security Networks AG
   7  * Copyright (C) 2008, 2009 Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  10  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
  11  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  14  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  15  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  16  * more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  19  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  20  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  21  */
  22
  23 #include <linux/export.h>
  24 #include <linux/cpumask.h>
  25 #include <linux/err.h>
  26 #include <linux/cpu.h>
  27 #include <linux/padata.h>
  28 #include <linux/mutex.h>
  29 #include <linux/sched.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/sysfs.h>
  32 #include <linux/rcupdate.h>
  33
  34 #define MAX_OBJ_NUM 1000
  35
  36 static int padata_index_to_cpu(struct parallel_data *pd, int cpu_index)
  37 {
  38         int cpu, target_cpu;
  39
  40         target_cpu = cpumask_first(pd->cpumask.pcpu);
  41         for (cpu = 0; cpu < cpu_index; cpu++)
  42                 target_cpu = cpumask_next(target_cpu, pd->cpumask.pcpu);
  43
  44         return target_cpu;
  45 }
  46
  47 static int padata_cpu_hash(struct parallel_data *pd)
  48 {
  49         unsigned int seq_nr;
  50         int cpu_index;
  51
  52         /*
  53          * Hash the sequence numbers to the cpus by taking
  54          * seq_nr mod. number of cpus in use.
  55          */
  56
  57         seq_nr = atomic_inc_return(&pd->seq_nr);
  58         cpu_index = seq_nr % cpumask_weight(pd->cpumask.pcpu);
  59
  60         return padata_index_to_cpu(pd, cpu_index);
  61 }
  62
  63 static void padata_parallel_worker(struct work_struct *parallel_work)
  64 {
  65         struct padata_parallel_queue *pqueue;
  66         struct parallel_data *pd;
  67         struct padata_instance *pinst;
  68         LIST_HEAD(local_list);
  69
  70         local_bh_disable();
  71         pqueue = container_of(parallel_work,
  72                               struct padata_parallel_queue, work);
  73         pd = pqueue->pd;
  74         pinst = pd->pinst;
  75
  76         spin_lock(&pqueue->parallel.lock);
  77         list_replace_init(&pqueue->parallel.list, &local_list);
  78         spin_unlock(&pqueue->parallel.lock);
  79
  80         while (!list_empty(&local_list)) {
  81                 struct padata_priv *padata;
  82
  83                 padata = list_entry(local_list.next,
  84                                     struct padata_priv, list);
  85
  86                 list_del_init(&padata->list);
  87
  88                 padata->parallel(padata);
  89         }
  90
  91         local_bh_enable();
  92 }
  93
  94 /**
  95  * padata_do_parallel - padata parallelization function
  96  *
  97  * @pinst: padata instance
  98  * @padata: object to be parallelized
  99  * @cb_cpu: cpu the serialization callback function will run on,
 100  *          must be in the serial cpumask of padata(i.e. cpumask.cbcpu).
 101  *
 102  * The parallelization callback function will run with BHs off.
 103  * Note: Every object which is parallelized by padata_do_parallel
 104  * must be seen by padata_do_serial.
 105  */
 106 int padata_do_parallel(struct padata_instance *pinst,
 107                        struct padata_priv *padata, int cb_cpu)
 108 {
 109         int target_cpu, err;
 110         struct padata_parallel_queue *queue;
 111         struct parallel_data *pd;
 112
 113         rcu_read_lock_bh();
 114
 115         pd = rcu_dereference_bh(pinst->pd);
 116
 117         err = -EINVAL;
 118         if (!(pinst->flags & PADATA_INIT) || pinst->flags & PADATA_INVALID)
 119                 goto out;
 120
 121         if (!cpumask_test_cpu(cb_cpu, pd->cpumask.cbcpu))
 122                 goto out;
 123
 124         err =  -EBUSY;
 125         if ((pinst->flags & PADATA_RESET))
 126                 goto out;
 127
 128         if (atomic_read(&pd->refcnt) >= MAX_OBJ_NUM)
 129                 goto out;
 130
 131         err = 0;
 132         atomic_inc(&pd->refcnt);
 133         padata->pd = pd;
 134         padata->cb_cpu = cb_cpu;
 135
 136         target_cpu = padata_cpu_hash(pd);
 137         queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, target_cpu);
 138
 139         spin_lock(&queue->parallel.lock);
 140         list_add_tail(&padata->list, &queue->parallel.list);
 141         spin_unlock(&queue->parallel.lock);
 142
 143         queue_work_on(target_cpu, pinst->wq, &queue->work);
 144
 145 out:
 146         rcu_read_unlock_bh();
 147
 148         return err;
 149 }
 150 EXPORT_SYMBOL(padata_do_parallel);
 151
 152 /*
 153  * padata_get_next - Get the next object that needs serialization.
 154  *
 155  * Return values are:
 156  *
 157  * A pointer to the control struct of the next object that needs
 158  * serialization, if present in one of the percpu reorder queues.
 159  *
 160  * NULL, if all percpu reorder queues are empty.
 161  *
 162  * -EINPROGRESS, if the next object that needs serialization will
 163  *  be parallel processed by another cpu and is not yet present in
 164  *  the cpu's reorder queue.
 165  *
 166  * -ENODATA, if this cpu has to do the parallel processing for
 167  *  the next object.
 168  */
 169 static struct padata_priv *padata_get_next(struct parallel_data *pd)
 170 {
 171         int cpu, num_cpus;
 172         unsigned int next_nr, next_index;
 173         struct padata_parallel_queue *next_queue;
 174         struct padata_priv *padata;
 175         struct padata_list *reorder;
 176
 177         num_cpus = cpumask_weight(pd->cpumask.pcpu);
 178
 179         /*
 180          * Calculate the percpu reorder queue and the sequence
 181          * number of the next object.
 182          */
 183         next_nr = pd->processed;
 184         next_index = next_nr % num_cpus;
 185         cpu = padata_index_to_cpu(pd, next_index);
 186         next_queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
 187
 188         padata = NULL;
 189
 190         reorder = &next_queue->reorder;
 191
 192         spin_lock(&reorder->lock);
 193         if (!list_empty(&reorder->list)) {
 194                 padata = list_entry(reorder->list.next,
 195                                     struct padata_priv, list);
 196
 197                 list_del_init(&padata->list);
 198                 atomic_dec(&pd->reorder_objects);
 199
 200                 pd->processed++;
 201
 202                 spin_unlock(&reorder->lock);
 203                 goto out;
 204         }
 205         spin_unlock(&reorder->lock);
 206
 207         if (__this_cpu_read(pd->pqueue->cpu_index) == next_queue->cpu_index) {
 208                 padata = ERR_PTR(-ENODATA);
 209                 goto out;
 210         }
 211
 212         padata = ERR_PTR(-EINPROGRESS);
 213 out:
 214         return padata;
 215 }
 216
 217 static void padata_reorder(struct parallel_data *pd)
 218 {
 219         int cb_cpu;
 220         struct padata_priv *padata;
 221         struct padata_serial_queue *squeue;
 222         struct padata_instance *pinst = pd->pinst;
 223
 224         /*
 225          * We need to ensure that only one cpu can work on dequeueing of
 226          * the reorder queue the time. Calculating in which percpu reorder
 227          * queue the next object will arrive takes some time. A spinlock
 228          * would be highly contended. Also it is not clear in which order
 229          * the objects arrive to the reorder queues. So a cpu could wait to
 230          * get the lock just to notice that there is nothing to do at the
 231          * moment. Therefore we use a trylock and let the holder of the lock
 232          * care for all the objects enqueued during the holdtime of the lock.
 233          */
 234         if (!spin_trylock_bh(&pd->lock))
 235                 return;
 236
 237         while (1) {
 238                 padata = padata_get_next(pd);
 239
 240                 /*
 241                  * All reorder queues are empty, or the next object that needs
 242                  * serialization is parallel processed by another cpu and is
 243                  * still on it's way to the cpu's reorder queue, nothing to
 244                  * do for now.
 245                  */
 246                 if (!padata || PTR_ERR(padata) == -EINPROGRESS)
 247                         break;
 248
 249                 /*
 250                  * This cpu has to do the parallel processing of the next
 251                  * object. It's waiting in the cpu's parallelization queue,
 252                  * so exit immediately.
 253                  */
 254                 if (PTR_ERR(padata) == -ENODATA) {
 255                         del_timer(&pd->timer);
 256                         spin_unlock_bh(&pd->lock);
 257                         return;
 258                 }
 259
 260                 cb_cpu = padata->cb_cpu;
 261                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, cb_cpu);
 262
 263                 spin_lock(&squeue->serial.lock);
 264                 list_add_tail(&padata->list, &squeue->serial.list);
 265                 spin_unlock(&squeue->serial.lock);
 266
 267                 queue_work_on(cb_cpu, pinst->wq, &squeue->work);
 268         }
 269
 270         spin_unlock_bh(&pd->lock);
 271
 272         /*
 273          * The next object that needs serialization might have arrived to
 274          * the reorder queues in the meantime, we will be called again
 275          * from the timer function if no one else cares for it.
 276          *
 277          * Ensure reorder_objects is read after pd->lock is dropped so we see
 278          * an increment from another task in padata_do_serial.  Pairs with
 279          * smp_mb__after_atomic in padata_do_serial.
 280          */
 281         smp_mb();
 282         if (atomic_read(&pd->reorder_objects)
 283                         && !(pinst->flags & PADATA_RESET))
 284                 mod_timer(&pd->timer, jiffies + HZ);
 285         else
 286                 del_timer(&pd->timer);
 287
 288         return;
 289 }
 290
 291 static void padata_reorder_timer(unsigned long arg)
 292 {
 293         struct parallel_data *pd = (struct parallel_data *)arg;
 294
 295         padata_reorder(pd);
 296 }
 297
 298 static void padata_serial_worker(struct work_struct *serial_work)
 299 {
 300         struct padata_serial_queue *squeue;
 301         struct parallel_data *pd;
 302         LIST_HEAD(local_list);
 303
 304         local_bh_disable();
 305         squeue = container_of(serial_work, struct padata_serial_queue, work);
 306         pd = squeue->pd;
 307
 308         spin_lock(&squeue->serial.lock);
 309         list_replace_init(&squeue->serial.list, &local_list);
 310         spin_unlock(&squeue->serial.lock);
 311
 312         while (!list_empty(&local_list)) {
 313                 struct padata_priv *padata;
 314
 315                 padata = list_entry(local_list.next,
 316                                     struct padata_priv, list);
 317
 318                 list_del_init(&padata->list);
 319
 320                 padata->serial(padata);
 321                 atomic_dec(&pd->refcnt);
 322         }
 323         local_bh_enable();
 324 }
 325
 326 /**
 327  * padata_do_serial - padata serialization function
 328  *
 329  * @padata: object to be serialized.
 330  *
 331  * padata_do_serial must be called for every parallelized object.
 332  * The serialization callback function will run with BHs off.
 333  */
 334 void padata_do_serial(struct padata_priv *padata)
 335 {
 336         int cpu;
 337         struct padata_parallel_queue *pqueue;
 338         struct parallel_data *pd;
 339
 340         pd = padata->pd;
 341
 342         cpu = get_cpu();
 343         pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
 344
 345         spin_lock(&pqueue->reorder.lock);
 346         atomic_inc(&pd->reorder_objects);
 347         list_add_tail(&padata->list, &pqueue->reorder.list);
 348         spin_unlock(&pqueue->reorder.lock);
 349
 350         /*
 351          * Ensure the atomic_inc of reorder_objects above is ordered correctly
 352          * with the trylock of pd->lock in padata_reorder.  Pairs with smp_mb
 353          * in padata_reorder.
 354          */
 355         smp_mb__after_atomic();
 356
 357         put_cpu();
 358
 359         padata_reorder(pd);
 360 }
 361 EXPORT_SYMBOL(padata_do_serial);
 362
 363 static int padata_setup_cpumasks(struct parallel_data *pd,
 364                                  const struct cpumask *pcpumask,
 365                                  const struct cpumask *cbcpumask)
 366 {
 367         if (!alloc_cpumask_var(&pd->cpumask.pcpu, GFP_KERNEL))
 368                 return -ENOMEM;
 369
 370         cpumask_and(pd->cpumask.pcpu, pcpumask, cpu_online_mask);
 371         if (!alloc_cpumask_var(&pd->cpumask.cbcpu, GFP_KERNEL)) {
 372                 free_cpumask_var(pd->cpumask.pcpu);
 373                 return -ENOMEM;
 374         }
 375
 376         cpumask_and(pd->cpumask.cbcpu, cbcpumask, cpu_online_mask);
 377         return 0;
 378 }
 379
 380 static void __padata_list_init(struct padata_list *pd_list)
 381 {
 382         INIT_LIST_HEAD(&pd_list->list);
 383         spin_lock_init(&pd_list->lock);
 384 }
 385
 386 /* Initialize all percpu queues used by serial workers */
 387 static void padata_init_squeues(struct parallel_data *pd)
 388 {
 389         int cpu;
 390         struct padata_serial_queue *squeue;
 391
 392         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.cbcpu) {
 393                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, cpu);
 394                 squeue->pd = pd;
 395                 __padata_list_init(&squeue->serial);
 396                 INIT_WORK(&squeue->work, padata_serial_worker);
 397         }
 398 }
 399
 400 /* Initialize all percpu queues used by parallel workers */
 401 static void padata_init_pqueues(struct parallel_data *pd)
 402 {
 403         int cpu_index, cpu;
 404         struct padata_parallel_queue *pqueue;
 405
 406         cpu_index = 0;
 407         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.pcpu) {
 408                 pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
 409                 pqueue->pd = pd;
 410                 pqueue->cpu_index = cpu_index;
 411                 cpu_index++;
 412
 413                 __padata_list_init(&pqueue->reorder);
 414                 __padata_list_init(&pqueue->parallel);
 415                 INIT_WORK(&pqueue->work, padata_parallel_worker);
 416                 atomic_set(&pqueue->num_obj, 0);
 417         }
 418 }
 419
 420 /* Allocate and initialize the internal cpumask dependend resources. */
 421 static struct parallel_data *padata_alloc_pd(struct padata_instance *pinst,
 422                                              const struct cpumask *pcpumask,
 423                                              const struct cpumask *cbcpumask)
 424 {
 425         struct parallel_data *pd;
 426
 427         pd = kzalloc(sizeof(struct parallel_data), GFP_KERNEL);
 428         if (!pd)
 429                 goto err;
 430
 431         pd->pqueue = alloc_percpu(struct padata_parallel_queue);
 432         if (!pd->pqueue)
 433                 goto err_free_pd;
 434
 435         pd->squeue = alloc_percpu(struct padata_serial_queue);
 436         if (!pd->squeue)
 437                 goto err_free_pqueue;
 438         if (padata_setup_cpumasks(pd, pcpumask, cbcpumask) < 0)
 439                 goto err_free_squeue;
 440
 441         padata_init_pqueues(pd);
 442         padata_init_squeues(pd);
 443         setup_timer(&pd->timer, padata_reorder_timer, (unsigned long)pd);
 444         atomic_set(&pd->seq_nr, -1);
 445         atomic_set(&pd->reorder_objects, 0);
 446         atomic_set(&pd->refcnt, 0);
 447         pd->pinst = pinst;
 448         spin_lock_init(&pd->lock);
 449
 450         return pd;
 451
 452 err_free_squeue:
 453         free_percpu(pd->squeue);
 454 err_free_pqueue:
 455         free_percpu(pd->pqueue);
 456 err_free_pd:
 457         kfree(pd);
 458 err:
 459         return NULL;
 460 }
 461
 462 static void padata_free_pd(struct parallel_data *pd)
 463 {
 464         free_cpumask_var(pd->cpumask.pcpu);
 465         free_cpumask_var(pd->cpumask.cbcpu);
 466         free_percpu(pd->pqueue);
 467         free_percpu(pd->squeue);
 468         kfree(pd);
 469 }
 470
 471 /* Flush all objects out of the padata queues. */
 472 static void padata_flush_queues(struct parallel_data *pd)
 473 {
 474         int cpu;
 475         struct padata_parallel_queue *pqueue;
 476         struct padata_serial_queue *squeue;
 477
 478         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.pcpu) {
 479                 pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
 480                 flush_work(&pqueue->work);
 481         }
 482
 483         del_timer_sync(&pd->timer);
 484
 485         if (atomic_read(&pd->reorder_objects))
 486                 padata_reorder(pd);
 487
 488         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.cbcpu) {
 489                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, cpu);
 490                 flush_work(&squeue->work);
 491         }
 492
 493         BUG_ON(atomic_read(&pd->refcnt) != 0);
 494 }
 495
 496 static void __padata_start(struct padata_instance *pinst)
 497 {
 498         pinst->flags |= PADATA_INIT;
 499 }
 500
 501 static void __padata_stop(struct padata_instance *pinst)
 502 {
 503         if (!(pinst->flags & PADATA_INIT))
 504                 return;
 505
 506         pinst->flags &= ~PADATA_INIT;
 507
 508         synchronize_rcu();
 509
 510         get_online_cpus();
 511         padata_flush_queues(pinst->pd);
 512         put_online_cpus();
 513 }
 514
 515 /* Replace the internal control structure with a new one. */
 516 static void padata_replace(struct padata_instance *pinst,
 517                            struct parallel_data *pd_new)
 518 {
 519         struct parallel_data *pd_old = pinst->pd;
 520         int notification_mask = 0;
 521
 522         pinst->flags |= PADATA_RESET;
 523
 524         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd_new);
 525
 526         synchronize_rcu();
 527
 528         if (!cpumask_equal(pd_old->cpumask.pcpu, pd_new->cpumask.pcpu))
 529                 notification_mask |= PADATA_CPU_PARALLEL;
 530         if (!cpumask_equal(pd_old->cpumask.cbcpu, pd_new->cpumask.cbcpu))
 531                 notification_mask |= PADATA_CPU_SERIAL;
 532
 533         padata_flush_queues(pd_old);
 534         padata_free_pd(pd_old);
 535
 536         if (notification_mask)
 537                 blocking_notifier_call_chain(&pinst->cpumask_change_notifier,
 538                                              notification_mask,
 539                                              &pd_new->cpumask);
 540
 541         pinst->flags &= ~PADATA_RESET;
 542 }
 543
 544 /**
 545  * padata_register_cpumask_notifier - Registers a notifier that will be called
 546  *                             if either pcpu or cbcpu or both cpumasks change.
 547  *
 548  * @pinst: A poineter to padata instance
 549  * @nblock: A pointer to notifier block.
 550  */
 551 int padata_register_cpumask_notifier(struct padata_instance *pinst,
 552                                      struct notifier_block *nblock)
 553 {
 554         return blocking_notifier_chain_register(&pinst->cpumask_change_notifier,
 555                                                 nblock);
 556 }
 557 EXPORT_SYMBOL(padata_register_cpumask_notifier);
 558
 559 /**
 560  * padata_unregister_cpumask_notifier - Unregisters cpumask notifier
 561  *        registered earlier  using padata_register_cpumask_notifier
 562  *
 563  * @pinst: A pointer to data instance.
 564  * @nlock: A pointer to notifier block.
 565  */
 566 int padata_unregister_cpumask_notifier(struct padata_instance *pinst,
 567                                        struct notifier_block *nblock)
 568 {
 569         return blocking_notifier_chain_unregister(
 570                 &pinst->cpumask_change_notifier,
 571                 nblock);
 572 }
 573 EXPORT_SYMBOL(padata_unregister_cpumask_notifier);
 574
 575
 576 /* If cpumask contains no active cpu, we mark the instance as invalid. */
 577 static bool padata_validate_cpumask(struct padata_instance *pinst,
 578                                     const struct cpumask *cpumask)
 579 {
 580         if (!cpumask_intersects(cpumask, cpu_online_mask)) {
 581                 pinst->flags |= PADATA_INVALID;
 582                 return false;
 583         }
 584
 585         pinst->flags &= ~PADATA_INVALID;
 586         return true;
 587 }
 588
 589 static int __padata_set_cpumasks(struct padata_instance *pinst,
 590                                  cpumask_var_t pcpumask,
 591                                  cpumask_var_t cbcpumask)
 592 {
 593         int valid;
 594         struct parallel_data *pd;
 595
 596         valid = padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask);
 597         if (!valid) {
 598                 __padata_stop(pinst);
 599                 goto out_replace;
 600         }
 601
 602         valid = padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask);
 603         if (!valid)
 604                 __padata_stop(pinst);
 605
 606 out_replace:
 607         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
 608         if (!pd)
 609                 return -ENOMEM;
 610
 611         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
 612         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
 613
 614         padata_replace(pinst, pd);
 615
 616         if (valid)
 617                 __padata_start(pinst);
 618
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 /**
 623  * padata_set_cpumasks - Set both parallel and serial cpumasks. The first
 624  *                       one is used by parallel workers and the second one
 625  *                       by the wokers doing serialization.
 626  *
 627  * @pinst: padata instance
 628  * @pcpumask: the cpumask to use for parallel workers
 629  * @cbcpumask: the cpumsak to use for serial workers
 630  */
 631 int padata_set_cpumasks(struct padata_instance *pinst, cpumask_var_t pcpumask,
 632                         cpumask_var_t cbcpumask)
 633 {
 634         int err;
 635
 636         mutex_lock(&pinst->lock);
 637         get_online_cpus();
 638
 639         err = __padata_set_cpumasks(pinst, pcpumask, cbcpumask);
 640
 641         put_online_cpus();
 642         mutex_unlock(&pinst->lock);
 643
 644         return err;
 645
 646 }
 647 EXPORT_SYMBOL(padata_set_cpumasks);
 648
 649 /**
 650  * padata_set_cpumask: Sets specified by @cpumask_type cpumask to the value
 651  *                     equivalent to @cpumask.
 652  *
 653  * @pinst: padata instance
 654  * @cpumask_type: PADATA_CPU_SERIAL or PADATA_CPU_PARALLEL corresponding
 655  *                to parallel and serial cpumasks respectively.
 656  * @cpumask: the cpumask to use
 657  */
 658 int padata_set_cpumask(struct padata_instance *pinst, int cpumask_type,
 659                        cpumask_var_t cpumask)
 660 {
 661         struct cpumask *serial_mask, *parallel_mask;
 662         int err = -EINVAL;
 663
 664         mutex_lock(&pinst->lock);
 665         get_online_cpus();
 666
 667         switch (cpumask_type) {
 668         case PADATA_CPU_PARALLEL:
 669                 serial_mask = pinst->cpumask.cbcpu;
 670                 parallel_mask = cpumask;
 671                 break;
 672         case PADATA_CPU_SERIAL:
 673                 parallel_mask = pinst->cpumask.pcpu;
 674                 serial_mask = cpumask;
 675                 break;
 676         default:
 677                  goto out;
 678         }
 679
 680         err =  __padata_set_cpumasks(pinst, parallel_mask, serial_mask);
 681
 682 out:
 683         put_online_cpus();
 684         mutex_unlock(&pinst->lock);
 685
 686         return err;
 687 }
 688 EXPORT_SYMBOL(padata_set_cpumask);
 689
 690 static int __padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
 691 {
 692         struct parallel_data *pd;
 693
 694         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask)) {
 695                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
 696                                      pinst->cpumask.cbcpu);
 697                 if (!pd)
 698                         return -ENOMEM;
 699
 700                 padata_replace(pinst, pd);
 701
 702                 if (padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) &&
 703                     padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
 704                         __padata_start(pinst);
 705         }
 706
 707         return 0;
 708 }
 709
 710  /**
 711  * padata_add_cpu - add a cpu to one or both(parallel and serial)
 712  *                  padata cpumasks.
 713  *
 714  * @pinst: padata instance
 715  * @cpu: cpu to add
 716  * @mask: bitmask of flags specifying to which cpumask @cpu shuld be added.
 717  *        The @mask may be any combination of the following flags:
 718  *          PADATA_CPU_SERIAL   - serial cpumask
 719  *          PADATA_CPU_PARALLEL - parallel cpumask
 720  */
 721
 722 int padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu, int mask)
 723 {
 724         int err;
 725
 726         if (!(mask & (PADATA_CPU_SERIAL | PADATA_CPU_PARALLEL)))
 727                 return -EINVAL;
 728
 729         mutex_lock(&pinst->lock);
 730
 731         get_online_cpus();
 732         if (mask & PADATA_CPU_SERIAL)
 733                 cpumask_set_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
 734         if (mask & PADATA_CPU_PARALLEL)
 735                 cpumask_set_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu);
 736
 737         err = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
 738         put_online_cpus();
 739
 740         mutex_unlock(&pinst->lock);
 741
 742         return err;
 743 }
 744 EXPORT_SYMBOL(padata_add_cpu);
 745
 746 static int __padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
 747 {
 748         struct parallel_data *pd = NULL;
 749
 750         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask)) {
 751
 752                 if (!padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) ||
 753                     !padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
 754                         __padata_stop(pinst);
 755
 756                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
 757                                      pinst->cpumask.cbcpu);
 758                 if (!pd)
 759                         return -ENOMEM;
 760
 761                 padata_replace(pinst, pd);
 762
 763                 cpumask_clear_cpu(cpu, pd->cpumask.cbcpu);
 764                 cpumask_clear_cpu(cpu, pd->cpumask.pcpu);
 765         }
 766
 767         return 0;
 768 }
 769
 770  /**
 771  * padata_remove_cpu - remove a cpu from the one or both(serial and parallel)
 772  *                     padata cpumasks.
 773  *
 774  * @pinst: padata instance
 775  * @cpu: cpu to remove
 776  * @mask: bitmask specifying from which cpumask @cpu should be removed
 777  *        The @mask may be any combination of the following flags:
 778  *          PADATA_CPU_SERIAL   - serial cpumask
 779  *          PADATA_CPU_PARALLEL - parallel cpumask
 780  */
 781 int padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu, int mask)
 782 {
 783         int err;
 784
 785         if (!(mask & (PADATA_CPU_SERIAL | PADATA_CPU_PARALLEL)))
 786                 return -EINVAL;
 787
 788         mutex_lock(&pinst->lock);
 789
 790         get_online_cpus();
 791         if (mask & PADATA_CPU_SERIAL)
 792                 cpumask_clear_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
 793         if (mask & PADATA_CPU_PARALLEL)
 794                 cpumask_clear_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu);
 795
 796         err = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
 797         put_online_cpus();
 798
 799         mutex_unlock(&pinst->lock);
 800
 801         return err;
 802 }
 803 EXPORT_SYMBOL(padata_remove_cpu);
 804
 805 /**
 806  * padata_start - start the parallel processing
 807  *
 808  * @pinst: padata instance to start
 809  */
 810 int padata_start(struct padata_instance *pinst)
 811 {
 812         int err = 0;
 813
 814         mutex_lock(&pinst->lock);
 815
 816         if (pinst->flags & PADATA_INVALID)
 817                 err =-EINVAL;
 818
 819          __padata_start(pinst);
 820
 821         mutex_unlock(&pinst->lock);
 822
 823         return err;
 824 }
 825 EXPORT_SYMBOL(padata_start);
 826
 827 /**
 828  * padata_stop - stop the parallel processing
 829  *
 830  * @pinst: padata instance to stop
 831  */
 832 void padata_stop(struct padata_instance *pinst)
 833 {
 834         mutex_lock(&pinst->lock);
 835         __padata_stop(pinst);
 836         mutex_unlock(&pinst->lock);
 837 }
 838 EXPORT_SYMBOL(padata_stop);
 839
 840 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 841
 842 static inline int pinst_has_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
 843 {
 844         return cpumask_test_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu) ||
 845                 cpumask_test_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
 846 }
 847
 848
 849 static int padata_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 850                                unsigned long action, void *hcpu)
 851 {
 852         int err;
 853         struct padata_instance *pinst;
 854         int cpu = (unsigned long)hcpu;
 855
 856         pinst = container_of(nfb, struct padata_instance, cpu_notifier);
 857
 858         switch (action) {
 859         case CPU_ONLINE:
 860         case CPU_ONLINE_FROZEN:
 861         case CPU_DOWN_FAILED:
 862         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
 863                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
 864                         break;
 865                 mutex_lock(&pinst->lock);
 866                 err = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
 867                 mutex_unlock(&pinst->lock);
 868                 if (err)
 869                         return notifier_from_errno(err);
 870                 break;
 871
 872         case CPU_DOWN_PREPARE:
 873         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
 874         case CPU_UP_CANCELED:
 875         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
 876                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
 877                         break;
 878                 mutex_lock(&pinst->lock);
 879                 err = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
 880                 mutex_unlock(&pinst->lock);
 881                 if (err)
 882                         return notifier_from_errno(err);
 883                 break;
 884         }
 885
 886         return NOTIFY_OK;
 887 }
 888 #endif
 889
 890 static void __padata_free(struct padata_instance *pinst)
 891 {
 892 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 893         unregister_hotcpu_notifier(&pinst->cpu_notifier);
 894 #endif
 895
 896         padata_stop(pinst);
 897         padata_free_pd(pinst->pd);
 898         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
 899         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
 900         kfree(pinst);
 901 }
 902
 903 #define kobj2pinst(_kobj)                                       \
 904         container_of(_kobj, struct padata_instance, kobj)
 905 #define attr2pentry(_attr)                                      \
 906         container_of(_attr, struct padata_sysfs_entry, attr)
 907
 908 static void padata_sysfs_release(struct kobject *kobj)
 909 {
 910         struct padata_instance *pinst = kobj2pinst(kobj);
 911         __padata_free(pinst);
 912 }
 913
 914 struct padata_sysfs_entry {
 915         struct attribute attr;
 916         ssize_t (*show)(struct padata_instance *, struct attribute *, char *);
 917         ssize_t (*store)(struct padata_instance *, struct attribute *,
 918                          const char *, size_t);
 919 };
 920
 921 static ssize_t show_cpumask(struct padata_instance *pinst,
 922                             struct attribute *attr,  char *buf)
 923 {
 924         struct cpumask *cpumask;
 925         ssize_t len;
 926
 927         mutex_lock(&pinst->lock);
 928         if (!strcmp(attr->name, "serial_cpumask"))
 929                 cpumask = pinst->cpumask.cbcpu;
 930         else
 931                 cpumask = pinst->cpumask.pcpu;
 932
 933         len = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
 934                        nr_cpu_ids, cpumask_bits(cpumask));
 935         mutex_unlock(&pinst->lock);
 936         return len < PAGE_SIZE ? len : -EINVAL;
 937 }
 938
 939 static ssize_t store_cpumask(struct padata_instance *pinst,
 940                              struct attribute *attr,
 941                              const char *buf, size_t count)
 942 {
 943         cpumask_var_t new_cpumask;
 944         ssize_t ret;
 945         int mask_type;
 946
 947         if (!alloc_cpumask_var(&new_cpumask, GFP_KERNEL))
 948                 return -ENOMEM;
 949
 950         ret = bitmap_parse(buf, count, cpumask_bits(new_cpumask),
 951                            nr_cpumask_bits);
 952         if (ret < 0)
 953                 goto out;
 954
 955         mask_type = !strcmp(attr->name, "serial_cpumask") ?
 956                 PADATA_CPU_SERIAL : PADATA_CPU_PARALLEL;
 957         ret = padata_set_cpumask(pinst, mask_type, new_cpumask);
 958         if (!ret)
 959                 ret = count;
 960
 961 out:
 962         free_cpumask_var(new_cpumask);
 963         return ret;
 964 }
 965
 966 #define PADATA_ATTR_RW(_name, _show_name, _store_name)          \
 967         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr =         \
 968                 __ATTR(_name, 0644, _show_name, _store_name)
 969 #define PADATA_ATTR_RO(_name, _show_name)               \
 970         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr = \
 971                 __ATTR(_name, 0400, _show_name, NULL)
 972
 973 PADATA_ATTR_RW(serial_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
 974 PADATA_ATTR_RW(parallel_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
 975
 976 /*
 977  * Padata sysfs provides the following objects:
 978  * serial_cpumask   [RW] - cpumask for serial workers
 979  * parallel_cpumask [RW] - cpumask for parallel workers
 980  */
 981 static struct attribute *padata_default_attrs[] = {
 982         &serial_cpumask_attr.attr,
 983         &parallel_cpumask_attr.attr,
 984         NULL,
 985 };
 986
 987 static ssize_t padata_sysfs_show(struct kobject *kobj,
 988                                  struct attribute *attr, char *buf)
 989 {
 990         struct padata_instance *pinst;
 991         struct padata_sysfs_entry *pentry;
 992         ssize_t ret = -EIO;
 993
 994         pinst = kobj2pinst(kobj);
 995         pentry = attr2pentry(attr);
 996         if (pentry->show)
 997                 ret = pentry->show(pinst, attr, buf);
 998
 999         return ret;
1000 }
1001
1002 static ssize_t padata_sysfs_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
1003                                   const char *buf, size_t count)
1004 {
1005         struct padata_instance *pinst;
1006         struct padata_sysfs_entry *pentry;
1007         ssize_t ret = -EIO;
1008
1009         pinst = kobj2pinst(kobj);
1010         pentry = attr2pentry(attr);
1011         if (pentry->show)
1012                 ret = pentry->store(pinst, attr, buf, count);
1013
1014         return ret;
1015 }
1016
1017 static const struct sysfs_ops padata_sysfs_ops = {
1018         .show = padata_sysfs_show,
1019         .store = padata_sysfs_store,
1020 };
1021
1022 static struct kobj_type padata_attr_type = {
1023         .sysfs_ops = &padata_sysfs_ops,
1024         .default_attrs = padata_default_attrs,
1025         .release = padata_sysfs_release,
1026 };
1027
1028 /**
1029  * padata_alloc_possible - Allocate and initialize padata instance.
1030  *                         Use the cpu_possible_mask for serial and
1031  *                         parallel workers.
1032  *
1033  * @wq: workqueue to use for the allocated padata instance
1034  */
1035 struct padata_instance *padata_alloc_possible(struct workqueue_struct *wq)
1036 {
1037         return padata_alloc(wq, cpu_possible_mask, cpu_possible_mask);
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL(padata_alloc_possible);
1040
1041 /**
1042  * padata_alloc - allocate and initialize a padata instance and specify
1043  *                cpumasks for serial and parallel workers.
1044  *
1045  * @wq: workqueue to use for the allocated padata instance
1046  * @pcpumask: cpumask that will be used for padata parallelization
1047  * @cbcpumask: cpumask that will be used for padata serialization
1048  */
1049 struct padata_instance *padata_alloc(struct workqueue_struct *wq,
1050                                      const struct cpumask *pcpumask,
1051                                      const struct cpumask *cbcpumask)
1052 {
1053         struct padata_instance *pinst;
1054         struct parallel_data *pd = NULL;
1055
1056         pinst = kzalloc(sizeof(struct padata_instance), GFP_KERNEL);
1057         if (!pinst)
1058                 goto err;
1059
1060         get_online_cpus();
1061         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.pcpu, GFP_KERNEL))
1062                 goto err_free_inst;
1063         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.cbcpu, GFP_KERNEL)) {
1064                 free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
1065                 goto err_free_inst;
1066         }
1067         if (!padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask) ||
1068             !padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask))
1069                 goto err_free_masks;
1070
1071         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
1072         if (!pd)
1073                 goto err_free_masks;
1074
1075         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd);
1076
1077         pinst->wq = wq;
1078
1079         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
1080         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
1081
1082         pinst->flags = 0;
1083
1084         put_online_cpus();
1085
1086         BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&pinst->cpumask_change_notifier);
1087         kobject_init(&pinst->kobj, &padata_attr_type);
1088         mutex_init(&pinst->lock);
1089
1090 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1091         pinst->cpu_notifier.notifier_call = padata_cpu_callback;
1092         pinst->cpu_notifier.priority = 0;
1093         register_hotcpu_notifier(&pinst->cpu_notifier);
1094 #endif
1095
1096         return pinst;
1097
1098 err_free_masks:
1099         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
1100         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
1101 err_free_inst:
1102         kfree(pinst);
1103         put_online_cpus();
1104 err:
1105         return NULL;
1106 }
1107 EXPORT_SYMBOL(padata_alloc);
1108
1109 /**
1110  * padata_free - free a padata instance
1111  *
1112  * @padata_inst: padata instance to free
1113  */
1114 void padata_free(struct padata_instance *pinst)
1115 {
1116         kobject_put(&pinst->kobj);
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL(padata_free);