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