drivers/infiniband/hw/hfi1/affinity.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2015 - 2017 Intel Corporation.
   3  *
   4  * This file is provided under a dual BSD/GPLv2 license.  When using or
   5  * redistributing this file, you may do so under either license.
   6  *
   7  * GPL LICENSE SUMMARY
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of version 2 of the GNU General Public License as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * General Public License for more details.
  17  *
  18  * BSD LICENSE
  19  *
  20  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  21  * modification, are permitted provided that the following conditions
  22  * are met:
  23  *
  24  *  - Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  *  - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  28  *    the documentation and/or other materials provided with the
  29  *    distribution.
  30  *  - Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  31  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  32  *    from this software without specific prior written permission.
  33  *
  34  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  35  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  36  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  37  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  38  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  39  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  40  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  41  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  42  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  43  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  44  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  45  *
  46  */
  47 #include <linux/topology.h>
  48 #include <linux/cpumask.h>
  49 #include <linux/module.h>
  50 #include <linux/interrupt.h>
  51
  52 #include "hfi.h"
  53 #include "affinity.h"
  54 #include "sdma.h"
  55 #include "trace.h"
  56
  57 struct hfi1_affinity_node_list node_affinity = {
  58         .list = LIST_HEAD_INIT(node_affinity.list),
  59         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(node_affinity.lock)
  60 };
  61
  62 /* Name of IRQ types, indexed by enum irq_type */
  63 static const char * const irq_type_names[] = {
  64         "SDMA",
  65         "RCVCTXT",
  66         "GENERAL",
  67         "OTHER",
  68 };
  69
  70 /* Per NUMA node count of HFI devices */
  71 static unsigned int *hfi1_per_node_cntr;
  72
  73 static inline void init_cpu_mask_set(struct cpu_mask_set *set)
  74 {
  75         cpumask_clear(&set->mask);
  76         cpumask_clear(&set->used);
  77         set->gen = 0;
  78 }
  79
  80 /* Initialize non-HT cpu cores mask */
  81 void init_real_cpu_mask(void)
  82 {
  83         int possible, curr_cpu, i, ht;
  84
  85         cpumask_clear(&node_affinity.real_cpu_mask);
  86
  87         /* Start with cpu online mask as the real cpu mask */
  88         cpumask_copy(&node_affinity.real_cpu_mask, cpu_online_mask);
  89
  90         /*
  91          * Remove HT cores from the real cpu mask.  Do this in two steps below.
  92          */
  93         possible = cpumask_weight(&node_affinity.real_cpu_mask);
  94         ht = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(
  95                                 cpumask_first(&node_affinity.real_cpu_mask)));
  96         /*
  97          * Step 1.  Skip over the first N HT siblings and use them as the
  98          * "real" cores.  Assumes that HT cores are not enumerated in
  99          * succession (except in the single core case).
 100          */
 101         curr_cpu = cpumask_first(&node_affinity.real_cpu_mask);
 102         for (i = 0; i < possible / ht; i++)
 103                 curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu, &node_affinity.real_cpu_mask);
 104         /*
 105          * Step 2.  Remove the remaining HT siblings.  Use cpumask_next() to
 106          * skip any gaps.
 107          */
 108         for (; i < possible; i++) {
 109                 cpumask_clear_cpu(curr_cpu, &node_affinity.real_cpu_mask);
 110                 curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu, &node_affinity.real_cpu_mask);
 111         }
 112 }
 113
 114 int node_affinity_init(void)
 115 {
 116         int node;
 117         struct pci_dev *dev = NULL;
 118         const struct pci_device_id *ids = hfi1_pci_tbl;
 119
 120         cpumask_clear(&node_affinity.proc.used);
 121         cpumask_copy(&node_affinity.proc.mask, cpu_online_mask);
 122
 123         node_affinity.proc.gen = 0;
 124         node_affinity.num_core_siblings =
 125                                 cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(
 126                                         cpumask_first(&node_affinity.proc.mask)
 127                                         ));
 128         node_affinity.num_possible_nodes = num_possible_nodes();
 129         node_affinity.num_online_nodes = num_online_nodes();
 130         node_affinity.num_online_cpus = num_online_cpus();
 131
 132         /*
 133          * The real cpu mask is part of the affinity struct but it has to be
 134          * initialized early. It is needed to calculate the number of user
 135          * contexts in set_up_context_variables().
 136          */
 137         init_real_cpu_mask();
 138
 139         hfi1_per_node_cntr = kcalloc(node_affinity.num_possible_nodes,
 140                                      sizeof(*hfi1_per_node_cntr), GFP_KERNEL);
 141         if (!hfi1_per_node_cntr)
 142                 return -ENOMEM;
 143
 144         while (ids->vendor) {
 145                 dev = NULL;
 146                 while ((dev = pci_get_device(ids->vendor, ids->device, dev))) {
 147                         node = pcibus_to_node(dev->bus);
 148                         if (node < 0)
 149                                 goto out;
 150
 151                         hfi1_per_node_cntr[node]++;
 152                 }
 153                 ids++;
 154         }
 155
 156         return 0;
 157
 158 out:
 159         /*
 160          * Invalid PCI NUMA node information found, note it, and populate
 161          * our database 1:1.
 162          */
 163         pr_err("HFI: Invalid PCI NUMA node. Performance may be affected\n");
 164         pr_err("HFI: System BIOS may need to be upgraded\n");
 165         for (node = 0; node < node_affinity.num_possible_nodes; node++)
 166                 hfi1_per_node_cntr[node] = 1;
 167
 168         return 0;
 169 }
 170
 171 void node_affinity_destroy(void)
 172 {
 173         struct list_head *pos, *q;
 174         struct hfi1_affinity_node *entry;
 175
 176         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 177         list_for_each_safe(pos, q, &node_affinity.list) {
 178                 entry = list_entry(pos, struct hfi1_affinity_node,
 179                                    list);
 180                 list_del(pos);
 181                 kfree(entry);
 182         }
 183         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 184         kfree(hfi1_per_node_cntr);
 185 }
 186
 187 static struct hfi1_affinity_node *node_affinity_allocate(int node)
 188 {
 189         struct hfi1_affinity_node *entry;
 190
 191         entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_KERNEL);
 192         if (!entry)
 193                 return NULL;
 194         entry->node = node;
 195         INIT_LIST_HEAD(&entry->list);
 196
 197         return entry;
 198 }
 199
 200 /*
 201  * It appends an entry to the list.
 202  * It *must* be called with node_affinity.lock held.
 203  */
 204 static void node_affinity_add_tail(struct hfi1_affinity_node *entry)
 205 {
 206         list_add_tail(&entry->list, &node_affinity.list);
 207 }
 208
 209 /* It must be called with node_affinity.lock held */
 210 static struct hfi1_affinity_node *node_affinity_lookup(int node)
 211 {
 212         struct list_head *pos;
 213         struct hfi1_affinity_node *entry;
 214
 215         list_for_each(pos, &node_affinity.list) {
 216                 entry = list_entry(pos, struct hfi1_affinity_node, list);
 217                 if (entry->node == node)
 218                         return entry;
 219         }
 220
 221         return NULL;
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Interrupt affinity.
 226  *
 227  * non-rcv avail gets a default mask that
 228  * starts as possible cpus with threads reset
 229  * and each rcv avail reset.
 230  *
 231  * rcv avail gets node relative 1 wrapping back
 232  * to the node relative 1 as necessary.
 233  *
 234  */
 235 int hfi1_dev_affinity_init(struct hfi1_devdata *dd)
 236 {
 237         int node = pcibus_to_node(dd->pcidev->bus);
 238         struct hfi1_affinity_node *entry;
 239         const struct cpumask *local_mask;
 240         int curr_cpu, possible, i;
 241
 242         /*
 243          * If the BIOS does not have the NUMA node information set, select
 244          * NUMA 0 so we get consistent performance.
 245          */
 246         if (node < 0) {
 247                 dd_dev_err(dd, "Invalid PCI NUMA node. Performance may be affected\n");
 248                 node = 0;
 249         }
 250         dd->node = node;
 251
 252         local_mask = cpumask_of_node(dd->node);
 253         if (cpumask_first(local_mask) >= nr_cpu_ids)
 254                 local_mask = topology_core_cpumask(0);
 255
 256         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 257         entry = node_affinity_lookup(dd->node);
 258
 259         /*
 260          * If this is the first time this NUMA node's affinity is used,
 261          * create an entry in the global affinity structure and initialize it.
 262          */
 263         if (!entry) {
 264                 entry = node_affinity_allocate(node);
 265                 if (!entry) {
 266                         dd_dev_err(dd,
 267                                    "Unable to allocate global affinity node\n");
 268                         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 269                         return -ENOMEM;
 270                 }
 271                 init_cpu_mask_set(&entry->def_intr);
 272                 init_cpu_mask_set(&entry->rcv_intr);
 273                 cpumask_clear(&entry->general_intr_mask);
 274                 /* Use the "real" cpu mask of this node as the default */
 275                 cpumask_and(&entry->def_intr.mask, &node_affinity.real_cpu_mask,
 276                             local_mask);
 277
 278                 /* fill in the receive list */
 279                 possible = cpumask_weight(&entry->def_intr.mask);
 280                 curr_cpu = cpumask_first(&entry->def_intr.mask);
 281
 282                 if (possible == 1) {
 283                         /* only one CPU, everyone will use it */
 284                         cpumask_set_cpu(curr_cpu, &entry->rcv_intr.mask);
 285                         cpumask_set_cpu(curr_cpu, &entry->general_intr_mask);
 286                 } else {
 287                         /*
 288                          * The general/control context will be the first CPU in
 289                          * the default list, so it is removed from the default
 290                          * list and added to the general interrupt list.
 291                          */
 292                         cpumask_clear_cpu(curr_cpu, &entry->def_intr.mask);
 293                         cpumask_set_cpu(curr_cpu, &entry->general_intr_mask);
 294                         curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu,
 295                                                 &entry->def_intr.mask);
 296
 297                         /*
 298                          * Remove the remaining kernel receive queues from
 299                          * the default list and add them to the receive list.
 300                          */
 301                         for (i = 0;
 302                              i < (dd->n_krcv_queues - 1) *
 303                                   hfi1_per_node_cntr[dd->node];
 304                              i++) {
 305                                 cpumask_clear_cpu(curr_cpu,
 306                                                   &entry->def_intr.mask);
 307                                 cpumask_set_cpu(curr_cpu,
 308                                                 &entry->rcv_intr.mask);
 309                                 curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu,
 310                                                         &entry->def_intr.mask);
 311                                 if (curr_cpu >= nr_cpu_ids)
 312                                         break;
 313                         }
 314
 315                         /*
 316                          * If there ends up being 0 CPU cores leftover for SDMA
 317                          * engines, use the same CPU cores as general/control
 318                          * context.
 319                          */
 320                         if (cpumask_weight(&entry->def_intr.mask) == 0)
 321                                 cpumask_copy(&entry->def_intr.mask,
 322                                              &entry->general_intr_mask);
 323                 }
 324
 325                 node_affinity_add_tail(entry);
 326         }
 327         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 328         return 0;
 329 }
 330
 331 /*
 332  * Function updates the irq affinity hint for msix after it has been changed
 333  * by the user using the /proc/irq interface. This function only accepts
 334  * one cpu in the mask.
 335  */
 336 static void hfi1_update_sdma_affinity(struct hfi1_msix_entry *msix, int cpu)
 337 {
 338         struct sdma_engine *sde = msix->arg;
 339         struct hfi1_devdata *dd = sde->dd;
 340         struct hfi1_affinity_node *entry;
 341         struct cpu_mask_set *set;
 342         int i, old_cpu;
 343
 344         if (cpu > num_online_cpus() || cpu == sde->cpu)
 345                 return;
 346
 347         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 348         entry = node_affinity_lookup(dd->node);
 349         if (!entry)
 350                 goto unlock;
 351
 352         old_cpu = sde->cpu;
 353         sde->cpu = cpu;
 354         cpumask_clear(&msix->mask);
 355         cpumask_set_cpu(cpu, &msix->mask);
 356         dd_dev_dbg(dd, "IRQ: %u, type %s engine %u -> cpu: %d\n",
 357                    msix->irq, irq_type_names[msix->type],
 358                    sde->this_idx, cpu);
 359         irq_set_affinity_hint(msix->irq, &msix->mask);
 360
 361         /*
 362          * Set the new cpu in the hfi1_affinity_node and clean
 363          * the old cpu if it is not used by any other IRQ
 364          */
 365         set = &entry->def_intr;
 366         cpumask_set_cpu(cpu, &set->mask);
 367         cpumask_set_cpu(cpu, &set->used);
 368         for (i = 0; i < dd->num_msix_entries; i++) {
 369                 struct hfi1_msix_entry *other_msix;
 370
 371                 other_msix = &dd->msix_entries[i];
 372                 if (other_msix->type != IRQ_SDMA || other_msix == msix)
 373                         continue;
 374
 375                 if (cpumask_test_cpu(old_cpu, &other_msix->mask))
 376                         goto unlock;
 377         }
 378         cpumask_clear_cpu(old_cpu, &set->mask);
 379         cpumask_clear_cpu(old_cpu, &set->used);
 380 unlock:
 381         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 382 }
 383
 384 static void hfi1_irq_notifier_notify(struct irq_affinity_notify *notify,
 385                                      const cpumask_t *mask)
 386 {
 387         int cpu = cpumask_first(mask);
 388         struct hfi1_msix_entry *msix = container_of(notify,
 389                                                     struct hfi1_msix_entry,
 390                                                     notify);
 391
 392         /* Only one CPU configuration supported currently */
 393         hfi1_update_sdma_affinity(msix, cpu);
 394 }
 395
 396 static void hfi1_irq_notifier_release(struct kref *ref)
 397 {
 398         /*
 399          * This is required by affinity notifier. We don't have anything to
 400          * free here.
 401          */
 402 }
 403
 404 static void hfi1_setup_sdma_notifier(struct hfi1_msix_entry *msix)
 405 {
 406         struct irq_affinity_notify *notify = &msix->notify;
 407
 408         notify->irq = msix->irq;
 409         notify->notify = hfi1_irq_notifier_notify;
 410         notify->release = hfi1_irq_notifier_release;
 411
 412         if (irq_set_affinity_notifier(notify->irq, notify))
 413                 pr_err("Failed to register sdma irq affinity notifier for irq %d\n",
 414                        notify->irq);
 415 }
 416
 417 static void hfi1_cleanup_sdma_notifier(struct hfi1_msix_entry *msix)
 418 {
 419         struct irq_affinity_notify *notify = &msix->notify;
 420
 421         if (irq_set_affinity_notifier(notify->irq, NULL))
 422                 pr_err("Failed to cleanup sdma irq affinity notifier for irq %d\n",
 423                        notify->irq);
 424 }
 425
 426 /*
 427  * Function sets the irq affinity for msix.
 428  * It *must* be called with node_affinity.lock held.
 429  */
 430 static int get_irq_affinity(struct hfi1_devdata *dd,
 431                             struct hfi1_msix_entry *msix)
 432 {
 433         cpumask_var_t diff;
 434         struct hfi1_affinity_node *entry;
 435         struct cpu_mask_set *set = NULL;
 436         struct sdma_engine *sde = NULL;
 437         struct hfi1_ctxtdata *rcd = NULL;
 438         char extra[64];
 439         int cpu = -1;
 440
 441         extra[0] = '\0';
 442         cpumask_clear(&msix->mask);
 443
 444         entry = node_affinity_lookup(dd->node);
 445
 446         switch (msix->type) {
 447         case IRQ_SDMA:
 448                 sde = (struct sdma_engine *)msix->arg;
 449                 scnprintf(extra, 64, "engine %u", sde->this_idx);
 450                 set = &entry->def_intr;
 451                 break;
 452         case IRQ_GENERAL:
 453                 cpu = cpumask_first(&entry->general_intr_mask);
 454                 break;
 455         case IRQ_RCVCTXT:
 456                 rcd = (struct hfi1_ctxtdata *)msix->arg;
 457                 if (rcd->ctxt == HFI1_CTRL_CTXT)
 458                         cpu = cpumask_first(&entry->general_intr_mask);
 459                 else
 460                         set = &entry->rcv_intr;
 461                 scnprintf(extra, 64, "ctxt %u", rcd->ctxt);
 462                 break;
 463         default:
 464                 dd_dev_err(dd, "Invalid IRQ type %d\n", msix->type);
 465                 return -EINVAL;
 466         }
 467
 468         /*
 469          * The general and control contexts are placed on a particular
 470          * CPU, which is set above. Skip accounting for it. Everything else
 471          * finds its CPU here.
 472          */
 473         if (cpu == -1 && set) {
 474                 if (!zalloc_cpumask_var(&diff, GFP_KERNEL))
 475                         return -ENOMEM;
 476
 477                 if (cpumask_equal(&set->mask, &set->used)) {
 478                         /*
 479                          * We've used up all the CPUs, bump up the generation
 480                          * and reset the 'used' map
 481                          */
 482                         set->gen++;
 483                         cpumask_clear(&set->used);
 484                 }
 485                 cpumask_andnot(diff, &set->mask, &set->used);
 486                 cpu = cpumask_first(diff);
 487                 cpumask_set_cpu(cpu, &set->used);
 488
 489                 free_cpumask_var(diff);
 490         }
 491
 492         cpumask_set_cpu(cpu, &msix->mask);
 493         dd_dev_info(dd, "IRQ: %u, type %s %s -> cpu: %d\n",
 494                     msix->irq, irq_type_names[msix->type],
 495                     extra, cpu);
 496         irq_set_affinity_hint(msix->irq, &msix->mask);
 497
 498         if (msix->type == IRQ_SDMA) {
 499                 sde->cpu = cpu;
 500                 hfi1_setup_sdma_notifier(msix);
 501         }
 502
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 int hfi1_get_irq_affinity(struct hfi1_devdata *dd, struct hfi1_msix_entry *msix)
 507 {
 508         int ret;
 509
 510         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 511         ret = get_irq_affinity(dd, msix);
 512         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 513         return ret;
 514 }
 515
 516 void hfi1_put_irq_affinity(struct hfi1_devdata *dd,
 517                            struct hfi1_msix_entry *msix)
 518 {
 519         struct cpu_mask_set *set = NULL;
 520         struct hfi1_ctxtdata *rcd;
 521         struct hfi1_affinity_node *entry;
 522
 523         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 524         entry = node_affinity_lookup(dd->node);
 525
 526         switch (msix->type) {
 527         case IRQ_SDMA:
 528                 set = &entry->def_intr;
 529                 hfi1_cleanup_sdma_notifier(msix);
 530                 break;
 531         case IRQ_GENERAL:
 532                 /* Don't do accounting for general contexts */
 533                 break;
 534         case IRQ_RCVCTXT:
 535                 rcd = (struct hfi1_ctxtdata *)msix->arg;
 536                 /* Don't do accounting for control contexts */
 537                 if (rcd->ctxt != HFI1_CTRL_CTXT)
 538                         set = &entry->rcv_intr;
 539                 break;
 540         default:
 541                 mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 542                 return;
 543         }
 544
 545         if (set) {
 546                 cpumask_andnot(&set->used, &set->used, &msix->mask);
 547                 if (cpumask_empty(&set->used) && set->gen) {
 548                         set->gen--;
 549                         cpumask_copy(&set->used, &set->mask);
 550                 }
 551         }
 552
 553         irq_set_affinity_hint(msix->irq, NULL);
 554         cpumask_clear(&msix->mask);
 555         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 556 }
 557
 558 /* This should be called with node_affinity.lock held */
 559 static void find_hw_thread_mask(uint hw_thread_no, cpumask_var_t hw_thread_mask,
 560                                 struct hfi1_affinity_node_list *affinity)
 561 {
 562         int possible, curr_cpu, i;
 563         uint num_cores_per_socket = node_affinity.num_online_cpus /
 564                                         affinity->num_core_siblings /
 565                                                 node_affinity.num_online_nodes;
 566
 567         cpumask_copy(hw_thread_mask, &affinity->proc.mask);
 568         if (affinity->num_core_siblings > 0) {
 569                 /* Removing other siblings not needed for now */
 570                 possible = cpumask_weight(hw_thread_mask);
 571                 curr_cpu = cpumask_first(hw_thread_mask);
 572                 for (i = 0;
 573                      i < num_cores_per_socket * node_affinity.num_online_nodes;
 574                      i++)
 575                         curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu, hw_thread_mask);
 576
 577                 for (; i < possible; i++) {
 578                         cpumask_clear_cpu(curr_cpu, hw_thread_mask);
 579                         curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu, hw_thread_mask);
 580                 }
 581
 582                 /* Identifying correct HW threads within physical cores */
 583                 cpumask_shift_left(hw_thread_mask, hw_thread_mask,
 584                                    num_cores_per_socket *
 585                                    node_affinity.num_online_nodes *
 586                                    hw_thread_no);
 587         }
 588 }
 589
 590 int hfi1_get_proc_affinity(int node)
 591 {
 592         int cpu = -1, ret, i;
 593         struct hfi1_affinity_node *entry;
 594         cpumask_var_t diff, hw_thread_mask, available_mask, intrs_mask;
 595         const struct cpumask *node_mask,
 596                 *proc_mask = &current->cpus_allowed;
 597         struct hfi1_affinity_node_list *affinity = &node_affinity;
 598         struct cpu_mask_set *set = &affinity->proc;
 599
 600         /*
 601          * check whether process/context affinity has already
 602          * been set
 603          */
 604         if (cpumask_weight(proc_mask) == 1) {
 605                 hfi1_cdbg(PROC, "PID %u %s affinity set to CPU %*pbl",
 606                           current->pid, current->comm,
 607                           cpumask_pr_args(proc_mask));
 608                 /*
 609                  * Mark the pre-set CPU as used. This is atomic so we don't
 610                  * need the lock
 611                  */
 612                 cpu = cpumask_first(proc_mask);
 613                 cpumask_set_cpu(cpu, &set->used);
 614                 goto done;
 615         } else if (cpumask_weight(proc_mask) < cpumask_weight(&set->mask)) {
 616                 hfi1_cdbg(PROC, "PID %u %s affinity set to CPU set(s) %*pbl",
 617                           current->pid, current->comm,
 618                           cpumask_pr_args(proc_mask));
 619                 goto done;
 620         }
 621
 622         /*
 623          * The process does not have a preset CPU affinity so find one to
 624          * recommend using the following algorithm:
 625          *
 626          * For each user process that is opening a context on HFI Y:
 627          *  a) If all cores are filled, reinitialize the bitmask
 628          *  b) Fill real cores first, then HT cores (First set of HT
 629          *     cores on all physical cores, then second set of HT core,
 630          *     and, so on) in the following order:
 631          *
 632          *     1. Same NUMA node as HFI Y and not running an IRQ
 633          *        handler
 634          *     2. Same NUMA node as HFI Y and running an IRQ handler
 635          *     3. Different NUMA node to HFI Y and not running an IRQ
 636          *        handler
 637          *     4. Different NUMA node to HFI Y and running an IRQ
 638          *        handler
 639          *  c) Mark core as filled in the bitmask. As user processes are
 640          *     done, clear cores from the bitmask.
 641          */
 642
 643         ret = zalloc_cpumask_var(&diff, GFP_KERNEL);
 644         if (!ret)
 645                 goto done;
 646         ret = zalloc_cpumask_var(&hw_thread_mask, GFP_KERNEL);
 647         if (!ret)
 648                 goto free_diff;
 649         ret = zalloc_cpumask_var(&available_mask, GFP_KERNEL);
 650         if (!ret)
 651                 goto free_hw_thread_mask;
 652         ret = zalloc_cpumask_var(&intrs_mask, GFP_KERNEL);
 653         if (!ret)
 654                 goto free_available_mask;
 655
 656         mutex_lock(&affinity->lock);
 657         /*
 658          * If we've used all available HW threads, clear the mask and start
 659          * overloading.
 660          */
 661         if (cpumask_equal(&set->mask, &set->used)) {
 662                 set->gen++;
 663                 cpumask_clear(&set->used);
 664         }
 665
 666         /*
 667          * If NUMA node has CPUs used by interrupt handlers, include them in the
 668          * interrupt handler mask.
 669          */
 670         entry = node_affinity_lookup(node);
 671         if (entry) {
 672                 cpumask_copy(intrs_mask, (entry->def_intr.gen ?
 673                                           &entry->def_intr.mask :
 674                                           &entry->def_intr.used));
 675                 cpumask_or(intrs_mask, intrs_mask, (entry->rcv_intr.gen ?
 676                                                     &entry->rcv_intr.mask :
 677                                                     &entry->rcv_intr.used));
 678                 cpumask_or(intrs_mask, intrs_mask, &entry->general_intr_mask);
 679         }
 680         hfi1_cdbg(PROC, "CPUs used by interrupts: %*pbl",
 681                   cpumask_pr_args(intrs_mask));
 682
 683         cpumask_copy(hw_thread_mask, &set->mask);
 684
 685         /*
 686          * If HT cores are enabled, identify which HW threads within the
 687          * physical cores should be used.
 688          */
 689         if (affinity->num_core_siblings > 0) {
 690                 for (i = 0; i < affinity->num_core_siblings; i++) {
 691                         find_hw_thread_mask(i, hw_thread_mask, affinity);
 692
 693                         /*
 694                          * If there's at least one available core for this HW
 695                          * thread number, stop looking for a core.
 696                          *
 697                          * diff will always be not empty at least once in this
 698                          * loop as the used mask gets reset when
 699                          * (set->mask == set->used) before this loop.
 700                          */
 701                         cpumask_andnot(diff, hw_thread_mask, &set->used);
 702                         if (!cpumask_empty(diff))
 703                                 break;
 704                 }
 705         }
 706         hfi1_cdbg(PROC, "Same available HW thread on all physical CPUs: %*pbl",
 707                   cpumask_pr_args(hw_thread_mask));
 708
 709         node_mask = cpumask_of_node(node);
 710         hfi1_cdbg(PROC, "Device on NUMA %u, CPUs %*pbl", node,
 711                   cpumask_pr_args(node_mask));
 712
 713         /* Get cpumask of available CPUs on preferred NUMA */
 714         cpumask_and(available_mask, hw_thread_mask, node_mask);
 715         cpumask_andnot(available_mask, available_mask, &set->used);
 716         hfi1_cdbg(PROC, "Available CPUs on NUMA %u: %*pbl", node,
 717                   cpumask_pr_args(available_mask));
 718
 719         /*
 720          * At first, we don't want to place processes on the same
 721          * CPUs as interrupt handlers. Then, CPUs running interrupt
 722          * handlers are used.
 723          *
 724          * 1) If diff is not empty, then there are CPUs not running
 725          *    non-interrupt handlers available, so diff gets copied
 726          *    over to available_mask.
 727          * 2) If diff is empty, then all CPUs not running interrupt
 728          *    handlers are taken, so available_mask contains all
 729          *    available CPUs running interrupt handlers.
 730          * 3) If available_mask is empty, then all CPUs on the
 731          *    preferred NUMA node are taken, so other NUMA nodes are
 732          *    used for process assignments using the same method as
 733          *    the preferred NUMA node.
 734          */
 735         cpumask_andnot(diff, available_mask, intrs_mask);
 736         if (!cpumask_empty(diff))
 737                 cpumask_copy(available_mask, diff);
 738
 739         /* If we don't have CPUs on the preferred node, use other NUMA nodes */
 740         if (cpumask_empty(available_mask)) {
 741                 cpumask_andnot(available_mask, hw_thread_mask, &set->used);
 742                 /* Excluding preferred NUMA cores */
 743                 cpumask_andnot(available_mask, available_mask, node_mask);
 744                 hfi1_cdbg(PROC,
 745                           "Preferred NUMA node cores are taken, cores available in other NUMA nodes: %*pbl",
 746                           cpumask_pr_args(available_mask));
 747
 748                 /*
 749                  * At first, we don't want to place processes on the same
 750                  * CPUs as interrupt handlers.
 751                  */
 752                 cpumask_andnot(diff, available_mask, intrs_mask);
 753                 if (!cpumask_empty(diff))
 754                         cpumask_copy(available_mask, diff);
 755         }
 756         hfi1_cdbg(PROC, "Possible CPUs for process: %*pbl",
 757                   cpumask_pr_args(available_mask));
 758
 759         cpu = cpumask_first(available_mask);
 760         if (cpu >= nr_cpu_ids) /* empty */
 761                 cpu = -1;
 762         else
 763                 cpumask_set_cpu(cpu, &set->used);
 764
 765         mutex_unlock(&affinity->lock);
 766         hfi1_cdbg(PROC, "Process assigned to CPU %d", cpu);
 767
 768         free_cpumask_var(intrs_mask);
 769 free_available_mask:
 770         free_cpumask_var(available_mask);
 771 free_hw_thread_mask:
 772         free_cpumask_var(hw_thread_mask);
 773 free_diff:
 774         free_cpumask_var(diff);
 775 done:
 776         return cpu;
 777 }
 778
 779 void hfi1_put_proc_affinity(int cpu)
 780 {
 781         struct hfi1_affinity_node_list *affinity = &node_affinity;
 782         struct cpu_mask_set *set = &affinity->proc;
 783
 784         if (cpu < 0)
 785                 return;
 786
 787         mutex_lock(&affinity->lock);
 788         cpumask_clear_cpu(cpu, &set->used);
 789         hfi1_cdbg(PROC, "Returning CPU %d for future process assignment", cpu);
 790         if (cpumask_empty(&set->used) && set->gen) {
 791                 set->gen--;
 792                 cpumask_copy(&set->used, &set->mask);
 793         }
 794         mutex_unlock(&affinity->lock);
 795 }