ftrace: Add self-tests for multiple function trace users
[linux-2.6.git] / kernel / padata.c
1 /*
2  * padata.c - generic interface to process data streams in parallel
3  *
4  * Copyright (C) 2008, 2009 secunet Security Networks AG
5  * Copyright (C) 2008, 2009 Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
8  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
9  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
10  *
11  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
14  * more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
17  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
18  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
19  */
20
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/cpumask.h>
23 #include <linux/err.h>
24 #include <linux/cpu.h>
25 #include <linux/padata.h>
26 #include <linux/mutex.h>
27 #include <linux/sched.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/sysfs.h>
30 #include <linux/rcupdate.h>
31
32 #define MAX_SEQ_NR (INT_MAX - NR_CPUS)
33 #define MAX_OBJ_NUM 1000
34
35 static int padata_index_to_cpu(struct parallel_data *pd, int cpu_index)
36 {
37         int cpu, target_cpu;
38
39         target_cpu = cpumask_first(pd->cpumask.pcpu);
40         for (cpu = 0; cpu < cpu_index; cpu++)
41                 target_cpu = cpumask_next(target_cpu, pd->cpumask.pcpu);
42
43         return target_cpu;
44 }
45
46 static int padata_cpu_hash(struct padata_priv *padata)
47 {
48         int cpu_index;
49         struct parallel_data *pd;
50
51         pd =  padata->pd;
52
53         /*
54          * Hash the sequence numbers to the cpus by taking
55          * seq_nr mod. number of cpus in use.
56          */
57         cpu_index =  padata->seq_nr % cpumask_weight(pd->cpumask.pcpu);
58
59         return padata_index_to_cpu(pd, cpu_index);
60 }
61
62 static void padata_parallel_worker(struct work_struct *parallel_work)
63 {
64         struct padata_parallel_queue *pqueue;
65         struct parallel_data *pd;
66         struct padata_instance *pinst;
67         LIST_HEAD(local_list);
68
69         local_bh_disable();
70         pqueue = container_of(parallel_work,
71                               struct padata_parallel_queue, work);
72         pd = pqueue->pd;
73         pinst = pd->pinst;
74
75         spin_lock(&pqueue->parallel.lock);
76         list_replace_init(&pqueue->parallel.list, &local_list);
77         spin_unlock(&pqueue->parallel.lock);
78
79         while (!list_empty(&local_list)) {
80                 struct padata_priv *padata;
81
82                 padata = list_entry(local_list.next,
83                                     struct padata_priv, list);
84
85                 list_del_init(&padata->list);
86
87                 padata->parallel(padata);
88         }
89
90         local_bh_enable();
91 }
92
93 /**
94  * padata_do_parallel - padata parallelization function
95  *
96  * @pinst: padata instance
97  * @padata: object to be parallelized
98  * @cb_cpu: cpu the serialization callback function will run on,
99  *          must be in the serial cpumask of padata(i.e. cpumask.cbcpu).
100  *
101  * The parallelization callback function will run with BHs off.
102  * Note: Every object which is parallelized by padata_do_parallel
103  * must be seen by padata_do_serial.
104  */
105 int padata_do_parallel(struct padata_instance *pinst,
106                        struct padata_priv *padata, int cb_cpu)
107 {
108         int target_cpu, err;
109         struct padata_parallel_queue *queue;
110         struct parallel_data *pd;
111
112         rcu_read_lock_bh();
113
114         pd = rcu_dereference(pinst->pd);
115
116         err = -EINVAL;
117         if (!(pinst->flags & PADATA_INIT) || pinst->flags & PADATA_INVALID)
118                 goto out;
119
120         if (!cpumask_test_cpu(cb_cpu, pd->cpumask.cbcpu))
121                 goto out;
122
123         err =  -EBUSY;
124         if ((pinst->flags & PADATA_RESET))
125                 goto out;
126
127         if (atomic_read(&pd->refcnt) >= MAX_OBJ_NUM)
128                 goto out;
129
130         err = 0;
131         atomic_inc(&pd->refcnt);
132         padata->pd = pd;
133         padata->cb_cpu = cb_cpu;
134
135         if (unlikely(atomic_read(&pd->seq_nr) == pd->max_seq_nr))
136                 atomic_set(&pd->seq_nr, -1);
137
138         padata->seq_nr = atomic_inc_return(&pd->seq_nr);
139
140         target_cpu = padata_cpu_hash(padata);
141         queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, target_cpu);
142
143         spin_lock(&queue->parallel.lock);
144         list_add_tail(&padata->list, &queue->parallel.list);
145         spin_unlock(&queue->parallel.lock);
146
147         queue_work_on(target_cpu, pinst->wq, &queue->work);
148
149 out:
150         rcu_read_unlock_bh();
151
152         return err;
153 }
154 EXPORT_SYMBOL(padata_do_parallel);
155
156 /*
157  * padata_get_next - Get the next object that needs serialization.
158  *
159  * Return values are:
160  *
161  * A pointer to the control struct of the next object that needs
162  * serialization, if present in one of the percpu reorder queues.
163  *
164  * NULL, if all percpu reorder queues are empty.
165  *
166  * -EINPROGRESS, if the next object that needs serialization will
167  *  be parallel processed by another cpu and is not yet present in
168  *  the cpu's reorder queue.
169  *
170  * -ENODATA, if this cpu has to do the parallel processing for
171  *  the next object.
172  */
173 static struct padata_priv *padata_get_next(struct parallel_data *pd)
174 {
175         int cpu, num_cpus;
176         int next_nr, next_index;
177         struct padata_parallel_queue *queue, *next_queue;
178         struct padata_priv *padata;
179         struct padata_list *reorder;
180
181         num_cpus = cpumask_weight(pd->cpumask.pcpu);
182
183         /*
184          * Calculate the percpu reorder queue and the sequence
185          * number of the next object.
186          */
187         next_nr = pd->processed;
188         next_index = next_nr % num_cpus;
189         cpu = padata_index_to_cpu(pd, next_index);
190         next_queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
191
192         if (unlikely(next_nr > pd->max_seq_nr)) {
193                 next_nr = next_nr - pd->max_seq_nr - 1;
194                 next_index = next_nr % num_cpus;
195                 cpu = padata_index_to_cpu(pd, next_index);
196                 next_queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
197                 pd->processed = 0;
198         }
199
200         padata = NULL;
201
202         reorder = &next_queue->reorder;
203
204         if (!list_empty(&reorder->list)) {
205                 padata = list_entry(reorder->list.next,
206                                     struct padata_priv, list);
207
208                 BUG_ON(next_nr != padata->seq_nr);
209
210                 spin_lock(&reorder->lock);
211                 list_del_init(&padata->list);
212                 atomic_dec(&pd->reorder_objects);
213                 spin_unlock(&reorder->lock);
214
215                 pd->processed++;
216
217                 goto out;
218         }
219
220         queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, smp_processor_id());
221         if (queue->cpu_index == next_queue->cpu_index) {
222                 padata = ERR_PTR(-ENODATA);
223                 goto out;
224         }
225
226         padata = ERR_PTR(-EINPROGRESS);
227 out:
228         return padata;
229 }
230
231 static void padata_reorder(struct parallel_data *pd)
232 {
233         struct padata_priv *padata;
234         struct padata_serial_queue *squeue;
235         struct padata_instance *pinst = pd->pinst;
236
237         /*
238          * We need to ensure that only one cpu can work on dequeueing of
239          * the reorder queue the time. Calculating in which percpu reorder
240          * queue the next object will arrive takes some time. A spinlock
241          * would be highly contended. Also it is not clear in which order
242          * the objects arrive to the reorder queues. So a cpu could wait to
243          * get the lock just to notice that there is nothing to do at the
244          * moment. Therefore we use a trylock and let the holder of the lock
245          * care for all the objects enqueued during the holdtime of the lock.
246          */
247         if (!spin_trylock_bh(&pd->lock))
248                 return;
249
250         while (1) {
251                 padata = padata_get_next(pd);
252
253                 /*
254                  * All reorder queues are empty, or the next object that needs
255                  * serialization is parallel processed by another cpu and is
256                  * still on it's way to the cpu's reorder queue, nothing to
257                  * do for now.
258                  */
259                 if (!padata || PTR_ERR(padata) == -EINPROGRESS)
260                         break;
261
262                 /*
263                  * This cpu has to do the parallel processing of the next
264                  * object. It's waiting in the cpu's parallelization queue,
265                  * so exit immediately.
266                  */
267                 if (PTR_ERR(padata) == -ENODATA) {
268                         del_timer(&pd->timer);
269                         spin_unlock_bh(&pd->lock);
270                         return;
271                 }
272
273                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, padata->cb_cpu);
274
275                 spin_lock(&squeue->serial.lock);
276                 list_add_tail(&padata->list, &squeue->serial.list);
277                 spin_unlock(&squeue->serial.lock);
278
279                 queue_work_on(padata->cb_cpu, pinst->wq, &squeue->work);
280         }
281
282         spin_unlock_bh(&pd->lock);
283
284         /*
285          * The next object that needs serialization might have arrived to
286          * the reorder queues in the meantime, we will be called again
287          * from the timer function if no one else cares for it.
288          */
289         if (atomic_read(&pd->reorder_objects)
290                         && !(pinst->flags & PADATA_RESET))
291                 mod_timer(&pd->timer, jiffies + HZ);
292         else
293                 del_timer(&pd->timer);
294
295         return;
296 }
297
298 static void padata_reorder_timer(unsigned long arg)
299 {
300         struct parallel_data *pd = (struct parallel_data *)arg;
301
302         padata_reorder(pd);
303 }
304
305 static void padata_serial_worker(struct work_struct *serial_work)
306 {
307         struct padata_serial_queue *squeue;
308         struct parallel_data *pd;
309         LIST_HEAD(local_list);
310
311         local_bh_disable();
312         squeue = container_of(serial_work, struct padata_serial_queue, work);
313         pd = squeue->pd;
314
315         spin_lock(&squeue->serial.lock);
316         list_replace_init(&squeue->serial.list, &local_list);
317         spin_unlock(&squeue->serial.lock);
318
319         while (!list_empty(&local_list)) {
320                 struct padata_priv *padata;
321
322                 padata = list_entry(local_list.next,
323                                     struct padata_priv, list);
324
325                 list_del_init(&padata->list);
326
327                 padata->serial(padata);
328                 atomic_dec(&pd->refcnt);
329         }
330         local_bh_enable();
331 }
332
333 /**
334  * padata_do_serial - padata serialization function
335  *
336  * @padata: object to be serialized.
337  *
338  * padata_do_serial must be called for every parallelized object.
339  * The serialization callback function will run with BHs off.
340  */
341 void padata_do_serial(struct padata_priv *padata)
342 {
343         int cpu;
344         struct padata_parallel_queue *pqueue;
345         struct parallel_data *pd;
346
347         pd = padata->pd;
348
349         cpu = get_cpu();
350         pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
351
352         spin_lock(&pqueue->reorder.lock);
353         atomic_inc(&pd->reorder_objects);
354         list_add_tail(&padata->list, &pqueue->reorder.list);
355         spin_unlock(&pqueue->reorder.lock);
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_active_mask);
371         if (!alloc_cpumask_var(&pd->cpumask.cbcpu, GFP_KERNEL)) {
372                 free_cpumask_var(pd->cpumask.cbcpu);
373                 return -ENOMEM;
374         }
375
376         cpumask_and(pd->cpumask.cbcpu, cbcpumask, cpu_active_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, num_cpus, 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         num_cpus = cpumask_weight(pd->cpumask.pcpu);
420         pd->max_seq_nr = num_cpus ? (MAX_SEQ_NR / num_cpus) * num_cpus - 1 : 0;
421 }
422
423 /* Allocate and initialize the internal cpumask dependend resources. */
424 static struct parallel_data *padata_alloc_pd(struct padata_instance *pinst,
425                                              const struct cpumask *pcpumask,
426                                              const struct cpumask *cbcpumask)
427 {
428         struct parallel_data *pd;
429
430         pd = kzalloc(sizeof(struct parallel_data), GFP_KERNEL);
431         if (!pd)
432                 goto err;
433
434         pd->pqueue = alloc_percpu(struct padata_parallel_queue);
435         if (!pd->pqueue)
436                 goto err_free_pd;
437
438         pd->squeue = alloc_percpu(struct padata_serial_queue);
439         if (!pd->squeue)
440                 goto err_free_pqueue;
441         if (padata_setup_cpumasks(pd, pcpumask, cbcpumask) < 0)
442                 goto err_free_squeue;
443
444         padata_init_pqueues(pd);
445         padata_init_squeues(pd);
446         setup_timer(&pd->timer, padata_reorder_timer, (unsigned long)pd);
447         atomic_set(&pd->seq_nr, -1);
448         atomic_set(&pd->reorder_objects, 0);
449         atomic_set(&pd->refcnt, 0);
450         pd->pinst = pinst;
451         spin_lock_init(&pd->lock);
452
453         return pd;
454
455 err_free_squeue:
456         free_percpu(pd->squeue);
457 err_free_pqueue:
458         free_percpu(pd->pqueue);
459 err_free_pd:
460         kfree(pd);
461 err:
462         return NULL;
463 }
464
465 static void padata_free_pd(struct parallel_data *pd)
466 {
467         free_cpumask_var(pd->cpumask.pcpu);
468         free_cpumask_var(pd->cpumask.cbcpu);
469         free_percpu(pd->pqueue);
470         free_percpu(pd->squeue);
471         kfree(pd);
472 }
473
474 /* Flush all objects out of the padata queues. */
475 static void padata_flush_queues(struct parallel_data *pd)
476 {
477         int cpu;
478         struct padata_parallel_queue *pqueue;
479         struct padata_serial_queue *squeue;
480
481         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.pcpu) {
482                 pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
483                 flush_work(&pqueue->work);
484         }
485
486         del_timer_sync(&pd->timer);
487
488         if (atomic_read(&pd->reorder_objects))
489                 padata_reorder(pd);
490
491         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.cbcpu) {
492                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, cpu);
493                 flush_work(&squeue->work);
494         }
495
496         BUG_ON(atomic_read(&pd->refcnt) != 0);
497 }
498
499 static void __padata_start(struct padata_instance *pinst)
500 {
501         pinst->flags |= PADATA_INIT;
502 }
503
504 static void __padata_stop(struct padata_instance *pinst)
505 {
506         if (!(pinst->flags & PADATA_INIT))
507                 return;
508
509         pinst->flags &= ~PADATA_INIT;
510
511         synchronize_rcu();
512
513         get_online_cpus();
514         padata_flush_queues(pinst->pd);
515         put_online_cpus();
516 }
517
518 /* Replace the internal control structure with a new one. */
519 static void padata_replace(struct padata_instance *pinst,
520                            struct parallel_data *pd_new)
521 {
522         struct parallel_data *pd_old = pinst->pd;
523         int notification_mask = 0;
524
525         pinst->flags |= PADATA_RESET;
526
527         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd_new);
528
529         synchronize_rcu();
530
531         if (!cpumask_equal(pd_old->cpumask.pcpu, pd_new->cpumask.pcpu))
532                 notification_mask |= PADATA_CPU_PARALLEL;
533         if (!cpumask_equal(pd_old->cpumask.cbcpu, pd_new->cpumask.cbcpu))
534                 notification_mask |= PADATA_CPU_SERIAL;
535
536         padata_flush_queues(pd_old);
537         padata_free_pd(pd_old);
538
539         if (notification_mask)
540                 blocking_notifier_call_chain(&pinst->cpumask_change_notifier,
541                                              notification_mask,
542                                              &pd_new->cpumask);
543
544         pinst->flags &= ~PADATA_RESET;
545 }
546
547 /**
548  * padata_register_cpumask_notifier - Registers a notifier that will be called
549  *                             if either pcpu or cbcpu or both cpumasks change.
550  *
551  * @pinst: A poineter to padata instance
552  * @nblock: A pointer to notifier block.
553  */
554 int padata_register_cpumask_notifier(struct padata_instance *pinst,
555                                      struct notifier_block *nblock)
556 {
557         return blocking_notifier_chain_register(&pinst->cpumask_change_notifier,
558                                                 nblock);
559 }
560 EXPORT_SYMBOL(padata_register_cpumask_notifier);
561
562 /**
563  * padata_unregister_cpumask_notifier - Unregisters cpumask notifier
564  *        registered earlier  using padata_register_cpumask_notifier
565  *
566  * @pinst: A pointer to data instance.
567  * @nlock: A pointer to notifier block.
568  */
569 int padata_unregister_cpumask_notifier(struct padata_instance *pinst,
570                                        struct notifier_block *nblock)
571 {
572         return blocking_notifier_chain_unregister(
573                 &pinst->cpumask_change_notifier,
574                 nblock);
575 }
576 EXPORT_SYMBOL(padata_unregister_cpumask_notifier);
577
578
579 /* If cpumask contains no active cpu, we mark the instance as invalid. */
580 static bool padata_validate_cpumask(struct padata_instance *pinst,
581                                     const struct cpumask *cpumask)
582 {
583         if (!cpumask_intersects(cpumask, cpu_active_mask)) {
584                 pinst->flags |= PADATA_INVALID;
585                 return false;
586         }
587
588         pinst->flags &= ~PADATA_INVALID;
589         return true;
590 }
591
592 static int __padata_set_cpumasks(struct padata_instance *pinst,
593                                  cpumask_var_t pcpumask,
594                                  cpumask_var_t cbcpumask)
595 {
596         int valid;
597         struct parallel_data *pd;
598
599         valid = padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask);
600         if (!valid) {
601                 __padata_stop(pinst);
602                 goto out_replace;
603         }
604
605         valid = padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask);
606         if (!valid)
607                 __padata_stop(pinst);
608
609 out_replace:
610         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
611         if (!pd)
612                 return -ENOMEM;
613
614         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
615         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
616
617         padata_replace(pinst, pd);
618
619         if (valid)
620                 __padata_start(pinst);
621
622         return 0;
623 }
624
625 /**
626  * padata_set_cpumasks - Set both parallel and serial cpumasks. The first
627  *                       one is used by parallel workers and the second one
628  *                       by the wokers doing serialization.
629  *
630  * @pinst: padata instance
631  * @pcpumask: the cpumask to use for parallel workers
632  * @cbcpumask: the cpumsak to use for serial workers
633  */
634 int padata_set_cpumasks(struct padata_instance *pinst, cpumask_var_t pcpumask,
635                         cpumask_var_t cbcpumask)
636 {
637         int err;
638
639         mutex_lock(&pinst->lock);
640         get_online_cpus();
641
642         err = __padata_set_cpumasks(pinst, pcpumask, cbcpumask);
643
644         put_online_cpus();
645         mutex_unlock(&pinst->lock);
646
647         return err;
648
649 }
650 EXPORT_SYMBOL(padata_set_cpumasks);
651
652 /**
653  * padata_set_cpumask: Sets specified by @cpumask_type cpumask to the value
654  *                     equivalent to @cpumask.
655  *
656  * @pinst: padata instance
657  * @cpumask_type: PADATA_CPU_SERIAL or PADATA_CPU_PARALLEL corresponding
658  *                to parallel and serial cpumasks respectively.
659  * @cpumask: the cpumask to use
660  */
661 int padata_set_cpumask(struct padata_instance *pinst, int cpumask_type,
662                        cpumask_var_t cpumask)
663 {
664         struct cpumask *serial_mask, *parallel_mask;
665         int err = -EINVAL;
666
667         mutex_lock(&pinst->lock);
668         get_online_cpus();
669
670         switch (cpumask_type) {
671         case PADATA_CPU_PARALLEL:
672                 serial_mask = pinst->cpumask.cbcpu;
673                 parallel_mask = cpumask;
674                 break;
675         case PADATA_CPU_SERIAL:
676                 parallel_mask = pinst->cpumask.pcpu;
677                 serial_mask = cpumask;
678                 break;
679         default:
680                  goto out;
681         }
682
683         err =  __padata_set_cpumasks(pinst, parallel_mask, serial_mask);
684
685 out:
686         put_online_cpus();
687         mutex_unlock(&pinst->lock);
688
689         return err;
690 }
691 EXPORT_SYMBOL(padata_set_cpumask);
692
693 static int __padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
694 {
695         struct parallel_data *pd;
696
697         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_active_mask)) {
698                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
699                                      pinst->cpumask.cbcpu);
700                 if (!pd)
701                         return -ENOMEM;
702
703                 padata_replace(pinst, pd);
704
705                 if (padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) &&
706                     padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
707                         __padata_start(pinst);
708         }
709
710         return 0;
711 }
712
713  /**
714  * padata_add_cpu - add a cpu to one or both(parallel and serial)
715  *                  padata cpumasks.
716  *
717  * @pinst: padata instance
718  * @cpu: cpu to add
719  * @mask: bitmask of flags specifying to which cpumask @cpu shuld be added.
720  *        The @mask may be any combination of the following flags:
721  *          PADATA_CPU_SERIAL   - serial cpumask
722  *          PADATA_CPU_PARALLEL - parallel cpumask
723  */
724
725 int padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu, int mask)
726 {
727         int err;
728
729         if (!(mask & (PADATA_CPU_SERIAL | PADATA_CPU_PARALLEL)))
730                 return -EINVAL;
731
732         mutex_lock(&pinst->lock);
733
734         get_online_cpus();
735         if (mask & PADATA_CPU_SERIAL)
736                 cpumask_set_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
737         if (mask & PADATA_CPU_PARALLEL)
738                 cpumask_set_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu);
739
740         err = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
741         put_online_cpus();
742
743         mutex_unlock(&pinst->lock);
744
745         return err;
746 }
747 EXPORT_SYMBOL(padata_add_cpu);
748
749 static int __padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
750 {
751         struct parallel_data *pd = NULL;
752
753         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask)) {
754
755                 if (!padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) ||
756                     !padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
757                         __padata_stop(pinst);
758
759                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
760                                      pinst->cpumask.cbcpu);
761                 if (!pd)
762                         return -ENOMEM;
763
764                 padata_replace(pinst, pd);
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                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
862                         break;
863                 mutex_lock(&pinst->lock);
864                 err = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
865                 mutex_unlock(&pinst->lock);
866                 if (err)
867                         return notifier_from_errno(err);
868                 break;
869
870         case CPU_DOWN_PREPARE:
871         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
872                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
873                         break;
874                 mutex_lock(&pinst->lock);
875                 err = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
876                 mutex_unlock(&pinst->lock);
877                 if (err)
878                         return notifier_from_errno(err);
879                 break;
880
881         case CPU_UP_CANCELED:
882         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
883                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
884                         break;
885                 mutex_lock(&pinst->lock);
886                 __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
887                 mutex_unlock(&pinst->lock);
888
889         case CPU_DOWN_FAILED:
890         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
891                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
892                         break;
893                 mutex_lock(&pinst->lock);
894                 __padata_add_cpu(pinst, cpu);
895                 mutex_unlock(&pinst->lock);
896         }
897
898         return NOTIFY_OK;
899 }
900 #endif
901
902 static void __padata_free(struct padata_instance *pinst)
903 {
904 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
905         unregister_hotcpu_notifier(&pinst->cpu_notifier);
906 #endif
907
908         padata_stop(pinst);
909         padata_free_pd(pinst->pd);
910         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
911         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
912         kfree(pinst);
913 }
914
915 #define kobj2pinst(_kobj)                                       \
916         container_of(_kobj, struct padata_instance, kobj)
917 #define attr2pentry(_attr)                                      \
918         container_of(_attr, struct padata_sysfs_entry, attr)
919
920 static void padata_sysfs_release(struct kobject *kobj)
921 {
922         struct padata_instance *pinst = kobj2pinst(kobj);
923         __padata_free(pinst);
924 }
925
926 struct padata_sysfs_entry {
927         struct attribute attr;
928         ssize_t (*show)(struct padata_instance *, struct attribute *, char *);
929         ssize_t (*store)(struct padata_instance *, struct attribute *,
930                          const char *, size_t);
931 };
932
933 static ssize_t show_cpumask(struct padata_instance *pinst,
934                             struct attribute *attr,  char *buf)
935 {
936         struct cpumask *cpumask;
937         ssize_t len;
938
939         mutex_lock(&pinst->lock);
940         if (!strcmp(attr->name, "serial_cpumask"))
941                 cpumask = pinst->cpumask.cbcpu;
942         else
943                 cpumask = pinst->cpumask.pcpu;
944
945         len = bitmap_scnprintf(buf, PAGE_SIZE, cpumask_bits(cpumask),
946                                nr_cpu_ids);
947         if (PAGE_SIZE - len < 2)
948                 len = -EINVAL;
949         else
950                 len += sprintf(buf + len, "\n");
951
952         mutex_unlock(&pinst->lock);
953         return len;
954 }
955
956 static ssize_t store_cpumask(struct padata_instance *pinst,
957                              struct attribute *attr,
958                              const char *buf, size_t count)
959 {
960         cpumask_var_t new_cpumask;
961         ssize_t ret;
962         int mask_type;
963
964         if (!alloc_cpumask_var(&new_cpumask, GFP_KERNEL))
965                 return -ENOMEM;
966
967         ret = bitmap_parse(buf, count, cpumask_bits(new_cpumask),
968                            nr_cpumask_bits);
969         if (ret < 0)
970                 goto out;
971
972         mask_type = !strcmp(attr->name, "serial_cpumask") ?
973                 PADATA_CPU_SERIAL : PADATA_CPU_PARALLEL;
974         ret = padata_set_cpumask(pinst, mask_type, new_cpumask);
975         if (!ret)
976                 ret = count;
977
978 out:
979         free_cpumask_var(new_cpumask);
980         return ret;
981 }
982
983 #define PADATA_ATTR_RW(_name, _show_name, _store_name)          \
984         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr =         \
985                 __ATTR(_name, 0644, _show_name, _store_name)
986 #define PADATA_ATTR_RO(_name, _show_name)               \
987         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr = \
988                 __ATTR(_name, 0400, _show_name, NULL)
989
990 PADATA_ATTR_RW(serial_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
991 PADATA_ATTR_RW(parallel_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
992
993 /*
994  * Padata sysfs provides the following objects:
995  * serial_cpumask   [RW] - cpumask for serial workers
996  * parallel_cpumask [RW] - cpumask for parallel workers
997  */
998 static struct attribute *padata_default_attrs[] = {
999         &serial_cpumask_attr.attr,
1000         &parallel_cpumask_attr.attr,
1001         NULL,
1002 };
1003
1004 static ssize_t padata_sysfs_show(struct kobject *kobj,
1005                                  struct attribute *attr, char *buf)
1006 {
1007         struct padata_instance *pinst;
1008         struct padata_sysfs_entry *pentry;
1009         ssize_t ret = -EIO;
1010
1011         pinst = kobj2pinst(kobj);
1012         pentry = attr2pentry(attr);
1013         if (pentry->show)
1014                 ret = pentry->show(pinst, attr, buf);
1015
1016         return ret;
1017 }
1018
1019 static ssize_t padata_sysfs_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
1020                                   const char *buf, size_t count)
1021 {
1022         struct padata_instance *pinst;
1023         struct padata_sysfs_entry *pentry;
1024         ssize_t ret = -EIO;
1025
1026         pinst = kobj2pinst(kobj);
1027         pentry = attr2pentry(attr);
1028         if (pentry->show)
1029                 ret = pentry->store(pinst, attr, buf, count);
1030
1031         return ret;
1032 }
1033
1034 static const struct sysfs_ops padata_sysfs_ops = {
1035         .show = padata_sysfs_show,
1036         .store = padata_sysfs_store,
1037 };
1038
1039 static struct kobj_type padata_attr_type = {
1040         .sysfs_ops = &padata_sysfs_ops,
1041         .default_attrs = padata_default_attrs,
1042         .release = padata_sysfs_release,
1043 };
1044
1045 /**
1046  * padata_alloc_possible - Allocate and initialize padata instance.
1047  *                         Use the cpu_possible_mask for serial and
1048  *                         parallel workers.
1049  *
1050  * @wq: workqueue to use for the allocated padata instance
1051  */
1052 struct padata_instance *padata_alloc_possible(struct workqueue_struct *wq)
1053 {
1054         return padata_alloc(wq, cpu_possible_mask, cpu_possible_mask);
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL(padata_alloc_possible);
1057
1058 /**
1059  * padata_alloc - allocate and initialize a padata instance and specify
1060  *                cpumasks for serial and parallel workers.
1061  *
1062  * @wq: workqueue to use for the allocated padata instance
1063  * @pcpumask: cpumask that will be used for padata parallelization
1064  * @cbcpumask: cpumask that will be used for padata serialization
1065  */
1066 struct padata_instance *padata_alloc(struct workqueue_struct *wq,
1067                                      const struct cpumask *pcpumask,
1068                                      const struct cpumask *cbcpumask)
1069 {
1070         struct padata_instance *pinst;
1071         struct parallel_data *pd = NULL;
1072
1073         pinst = kzalloc(sizeof(struct padata_instance), GFP_KERNEL);
1074         if (!pinst)
1075                 goto err;
1076
1077         get_online_cpus();
1078         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.pcpu, GFP_KERNEL))
1079                 goto err_free_inst;
1080         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.cbcpu, GFP_KERNEL)) {
1081                 free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
1082                 goto err_free_inst;
1083         }
1084         if (!padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask) ||
1085             !padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask))
1086                 goto err_free_masks;
1087
1088         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
1089         if (!pd)
1090                 goto err_free_masks;
1091
1092         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd);
1093
1094         pinst->wq = wq;
1095
1096         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
1097         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
1098
1099         pinst->flags = 0;
1100
1101 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1102         pinst->cpu_notifier.notifier_call = padata_cpu_callback;
1103         pinst->cpu_notifier.priority = 0;
1104         register_hotcpu_notifier(&pinst->cpu_notifier);
1105 #endif
1106
1107         put_online_cpus();
1108
1109         BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&pinst->cpumask_change_notifier);
1110         kobject_init(&pinst->kobj, &padata_attr_type);
1111         mutex_init(&pinst->lock);
1112
1113         return pinst;
1114
1115 err_free_masks:
1116         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
1117         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
1118 err_free_inst:
1119         kfree(pinst);
1120         put_online_cpus();
1121 err:
1122         return NULL;
1123 }
1124 EXPORT_SYMBOL(padata_alloc);
1125
1126 /**
1127  * padata_free - free a padata instance
1128  *
1129  * @padata_inst: padata instance to free
1130  */
1131 void padata_free(struct padata_instance *pinst)
1132 {
1133         kobject_put(&pinst->kobj);
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL(padata_free);