padata: Added sysfs primitives to padata subsystem
[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))
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 imediately.
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 noone 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
412                 __padata_list_init(&pqueue->reorder);
413                 __padata_list_init(&pqueue->parallel);
414                 INIT_WORK(&pqueue->work, padata_parallel_worker);
415                 atomic_set(&pqueue->num_obj, 0);
416         }
417
418         num_cpus = cpumask_weight(pd->cpumask.pcpu);
419         pd->max_seq_nr = (MAX_SEQ_NR / num_cpus) * num_cpus - 1;
420 }
421
422 /* Allocate and initialize the internal cpumask dependend resources. */
423 static struct parallel_data *padata_alloc_pd(struct padata_instance *pinst,
424                                              const struct cpumask *pcpumask,
425                                              const struct cpumask *cbcpumask)
426 {
427         struct parallel_data *pd;
428
429         pd = kzalloc(sizeof(struct parallel_data), GFP_KERNEL);
430         if (!pd)
431                 goto err;
432
433         pd->pqueue = alloc_percpu(struct padata_parallel_queue);
434         if (!pd->pqueue)
435                 goto err_free_pd;
436
437         pd->squeue = alloc_percpu(struct padata_serial_queue);
438         if (!pd->squeue)
439                 goto err_free_pqueue;
440         if (padata_setup_cpumasks(pd, pcpumask, cbcpumask) < 0)
441                 goto err_free_squeue;
442
443         padata_init_pqueues(pd);
444         padata_init_squeues(pd);
445         setup_timer(&pd->timer, padata_reorder_timer, (unsigned long)pd);
446         atomic_set(&pd->seq_nr, -1);
447         atomic_set(&pd->reorder_objects, 0);
448         atomic_set(&pd->refcnt, 0);
449         pd->pinst = pinst;
450         spin_lock_init(&pd->lock);
451
452         return pd;
453
454 err_free_squeue:
455         free_percpu(pd->squeue);
456 err_free_pqueue:
457         free_percpu(pd->pqueue);
458 err_free_pd:
459         kfree(pd);
460 err:
461         return NULL;
462 }
463
464 static void padata_free_pd(struct parallel_data *pd)
465 {
466         free_cpumask_var(pd->cpumask.pcpu);
467         free_cpumask_var(pd->cpumask.cbcpu);
468         free_percpu(pd->pqueue);
469         free_percpu(pd->squeue);
470         kfree(pd);
471 }
472
473 /* Flush all objects out of the padata queues. */
474 static void padata_flush_queues(struct parallel_data *pd)
475 {
476         int cpu;
477         struct padata_parallel_queue *pqueue;
478         struct padata_serial_queue *squeue;
479
480         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.pcpu) {
481                 pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
482                 flush_work(&pqueue->work);
483         }
484
485         del_timer_sync(&pd->timer);
486
487         if (atomic_read(&pd->reorder_objects))
488                 padata_reorder(pd);
489
490         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.cbcpu) {
491                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, cpu);
492                 flush_work(&squeue->work);
493         }
494
495         BUG_ON(atomic_read(&pd->refcnt) != 0);
496 }
497
498 static void __padata_start(struct padata_instance *pinst)
499 {
500         pinst->flags |= PADATA_INIT;
501 }
502
503 static void __padata_stop(struct padata_instance *pinst)
504 {
505         if (!(pinst->flags & PADATA_INIT))
506                 return;
507
508         pinst->flags &= ~PADATA_INIT;
509
510         synchronize_rcu();
511
512         get_online_cpus();
513         padata_flush_queues(pinst->pd);
514         put_online_cpus();
515 }
516
517 /* Replace the internal control stucture with a new one. */
518 static void padata_replace(struct padata_instance *pinst,
519                            struct parallel_data *pd_new)
520 {
521         struct parallel_data *pd_old = pinst->pd;
522         int notification_mask = 0;
523
524         pinst->flags |= PADATA_RESET;
525
526         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd_new);
527
528         synchronize_rcu();
529         if (!pd_old)
530                 goto out;
531
532         padata_flush_queues(pd_old);
533         if (!cpumask_equal(pd_old->cpumask.pcpu, pd_new->cpumask.pcpu))
534                 notification_mask |= PADATA_CPU_PARALLEL;
535         if (!cpumask_equal(pd_old->cpumask.cbcpu, pd_new->cpumask.cbcpu))
536                 notification_mask |= PADATA_CPU_SERIAL;
537
538         padata_free_pd(pd_old);
539         if (notification_mask)
540                 blocking_notifier_call_chain(&pinst->cpumask_change_notifier,
541                                              notification_mask, pinst);
542
543 out:
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 /**
593  * padata_get_cpumask: Fetch serial or parallel cpumask from the
594  *                     given padata instance and copy it to @out_mask
595  *
596  * @pinst: A pointer to padata instance
597  * @cpumask_type: Specifies which cpumask will be copied.
598  *                Possible values are PADATA_CPU_SERIAL *or* PADATA_CPU_PARALLEL
599  *                corresponding to serial and parallel cpumask respectively.
600  * @out_mask: A pointer to cpumask structure where selected
601  *            cpumask will be copied.
602  */
603 int padata_get_cpumask(struct padata_instance *pinst,
604                        int cpumask_type, struct cpumask *out_mask)
605 {
606         struct parallel_data *pd;
607         int ret = 0;
608
609         rcu_read_lock_bh();
610         pd = rcu_dereference(pinst->pd);
611         switch (cpumask_type) {
612         case PADATA_CPU_SERIAL:
613                 cpumask_copy(out_mask, pd->cpumask.cbcpu);
614                 break;
615         case PADATA_CPU_PARALLEL:
616                 cpumask_copy(out_mask, pd->cpumask.pcpu);
617                 break;
618         default:
619                 ret = -EINVAL;
620         }
621
622         rcu_read_unlock_bh();
623         return ret;
624 }
625 EXPORT_SYMBOL(padata_get_cpumask);
626
627 /**
628  * padata_set_cpumask: Sets specified by @cpumask_type cpumask to the value
629  *                     equivalent to @cpumask.
630  *
631  * @pinst: padata instance
632  * @cpumask_type: PADATA_CPU_SERIAL or PADATA_CPU_PARALLEL corresponding
633  *                to parallel and serial cpumasks respectively.
634  * @cpumask: the cpumask to use
635  */
636 int padata_set_cpumask(struct padata_instance *pinst, int cpumask_type,
637                        cpumask_var_t cpumask)
638 {
639         struct cpumask *serial_mask, *parallel_mask;
640
641         switch (cpumask_type) {
642         case PADATA_CPU_PARALLEL:
643                 serial_mask = pinst->cpumask.cbcpu;
644                 parallel_mask = cpumask;
645                 break;
646         case PADATA_CPU_SERIAL:
647                 parallel_mask = pinst->cpumask.pcpu;
648                 serial_mask = cpumask;
649                 break;
650         default:
651                 return -EINVAL;
652         }
653
654         return __padata_set_cpumasks(pinst, parallel_mask, serial_mask);
655 }
656 EXPORT_SYMBOL(padata_set_cpumask);
657
658 /**
659  * __padata_set_cpumasks - Set both parallel and serial cpumasks. The first
660  *                         one is used by parallel workers and the second one
661  *                         by the wokers doing serialization.
662  *
663  * @pinst: padata instance
664  * @pcpumask: the cpumask to use for parallel workers
665  * @cbcpumask: the cpumsak to use for serial workers
666  */
667 int __padata_set_cpumasks(struct padata_instance *pinst,
668                           cpumask_var_t pcpumask, cpumask_var_t cbcpumask)
669 {
670         int valid;
671         int err = 0;
672         struct parallel_data *pd = NULL;
673
674         mutex_lock(&pinst->lock);
675
676         valid = padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask);
677         if (!valid) {
678                 __padata_stop(pinst);
679                 goto out_replace;
680         }
681
682         valid = padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask);
683         if (!valid) {
684                 __padata_stop(pinst);
685                 goto out_replace;
686         }
687
688         get_online_cpus();
689
690         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
691         if (!pd) {
692                 err = -ENOMEM;
693                 goto out;
694         }
695
696 out_replace:
697         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
698         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
699
700         padata_replace(pinst, pd);
701
702         if (valid)
703                 __padata_start(pinst);
704
705 out:
706         put_online_cpus();
707
708         mutex_unlock(&pinst->lock);
709
710         return err;
711
712 }
713 EXPORT_SYMBOL(__padata_set_cpumasks);
714
715 static int __padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
716 {
717         struct parallel_data *pd;
718
719         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_active_mask)) {
720                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
721                                      pinst->cpumask.cbcpu);
722                 if (!pd)
723                         return -ENOMEM;
724
725                 padata_replace(pinst, pd);
726
727                 if (padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) &&
728                     padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
729                         __padata_start(pinst);
730         }
731
732         return 0;
733 }
734
735  /**
736  * padata_add_cpu - add a cpu to one or both(parallel and serial)
737  *                  padata cpumasks.
738  *
739  * @pinst: padata instance
740  * @cpu: cpu to add
741  * @mask: bitmask of flags specifying to which cpumask @cpu shuld be added.
742  *        The @mask may be any combination of the following flags:
743  *          PADATA_CPU_SERIAL   - serial cpumask
744  *          PADATA_CPU_PARALLEL - parallel cpumask
745  */
746
747 int padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu, int mask)
748 {
749         int err;
750
751         if (!(mask & (PADATA_CPU_SERIAL | PADATA_CPU_PARALLEL)))
752                 return -EINVAL;
753
754         mutex_lock(&pinst->lock);
755
756         get_online_cpus();
757         if (mask & PADATA_CPU_SERIAL)
758                 cpumask_set_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
759         if (mask & PADATA_CPU_PARALLEL)
760                 cpumask_set_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu);
761
762         err = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
763         put_online_cpus();
764
765         mutex_unlock(&pinst->lock);
766
767         return err;
768 }
769 EXPORT_SYMBOL(padata_add_cpu);
770
771 static int __padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
772 {
773         struct parallel_data *pd = NULL;
774
775         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask)) {
776
777                 if (!padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) ||
778                     !padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu)) {
779                         __padata_stop(pinst);
780                         padata_replace(pinst, pd);
781                         goto out;
782                 }
783
784                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
785                                      pinst->cpumask.cbcpu);
786                 if (!pd)
787                         return -ENOMEM;
788
789                 padata_replace(pinst, pd);
790         }
791
792 out:
793         return 0;
794 }
795
796  /**
797  * padata_remove_cpu - remove a cpu from the one or both(serial and paralell)
798  *                     padata cpumasks.
799  *
800  * @pinst: padata instance
801  * @cpu: cpu to remove
802  * @mask: bitmask specifying from which cpumask @cpu should be removed
803  *        The @mask may be any combination of the following flags:
804  *          PADATA_CPU_SERIAL   - serial cpumask
805  *          PADATA_CPU_PARALLEL - parallel cpumask
806  */
807 int padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu, int mask)
808 {
809         int err;
810
811         if (!(mask & (PADATA_CPU_SERIAL | PADATA_CPU_PARALLEL)))
812                 return -EINVAL;
813
814         mutex_lock(&pinst->lock);
815
816         get_online_cpus();
817         if (mask & PADATA_CPU_SERIAL)
818                 cpumask_clear_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
819         if (mask & PADATA_CPU_PARALLEL)
820                 cpumask_clear_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu);
821
822         err = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
823         put_online_cpus();
824
825         mutex_unlock(&pinst->lock);
826
827         return err;
828 }
829 EXPORT_SYMBOL(padata_remove_cpu);
830
831 /**
832  * padata_start - start the parallel processing
833  *
834  * @pinst: padata instance to start
835  */
836 int padata_start(struct padata_instance *pinst)
837 {
838         int err = 0;
839
840         mutex_lock(&pinst->lock);
841
842         if (pinst->flags & PADATA_INVALID)
843                 err =-EINVAL;
844
845          __padata_start(pinst);
846
847         mutex_unlock(&pinst->lock);
848
849         return err;
850 }
851 EXPORT_SYMBOL(padata_start);
852
853 /**
854  * padata_stop - stop the parallel processing
855  *
856  * @pinst: padata instance to stop
857  */
858 void padata_stop(struct padata_instance *pinst)
859 {
860         mutex_lock(&pinst->lock);
861         __padata_stop(pinst);
862         mutex_unlock(&pinst->lock);
863 }
864 EXPORT_SYMBOL(padata_stop);
865
866 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
867
868 static inline int pinst_has_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
869 {
870         return cpumask_test_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu) ||
871                 cpumask_test_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
872 }
873
874
875 static int padata_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
876                                unsigned long action, void *hcpu)
877 {
878         int err;
879         struct padata_instance *pinst;
880         int cpu = (unsigned long)hcpu;
881
882         pinst = container_of(nfb, struct padata_instance, cpu_notifier);
883
884         switch (action) {
885         case CPU_ONLINE:
886         case CPU_ONLINE_FROZEN:
887                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
888                         break;
889                 mutex_lock(&pinst->lock);
890                 err = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
891                 mutex_unlock(&pinst->lock);
892                 if (err)
893                         return NOTIFY_BAD;
894                 break;
895
896         case CPU_DOWN_PREPARE:
897         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
898                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
899                         break;
900                 mutex_lock(&pinst->lock);
901                 err = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
902                 mutex_unlock(&pinst->lock);
903                 if (err)
904                         return NOTIFY_BAD;
905                 break;
906
907         case CPU_UP_CANCELED:
908         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
909                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
910                         break;
911                 mutex_lock(&pinst->lock);
912                 __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
913                 mutex_unlock(&pinst->lock);
914
915         case CPU_DOWN_FAILED:
916         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
917                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
918                         break;
919                 mutex_lock(&pinst->lock);
920                 __padata_add_cpu(pinst, cpu);
921                 mutex_unlock(&pinst->lock);
922         }
923
924         return NOTIFY_OK;
925 }
926 #endif
927
928 static void __padata_free(struct padata_instance *pinst)
929 {
930 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
931         unregister_hotcpu_notifier(&pinst->cpu_notifier);
932 #endif
933
934         padata_stop(pinst);
935         padata_free_pd(pinst->pd);
936         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
937         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
938         kfree(pinst);
939 }
940
941 #define kobj2pinst(_kobj)                                       \
942         container_of(_kobj, struct padata_instance, kobj)
943 #define attr2pentry(_attr)                                      \
944         container_of(_attr, struct padata_sysfs_entry, attr)
945
946 static void padata_sysfs_release(struct kobject *kobj)
947 {
948         struct padata_instance *pinst = kobj2pinst(kobj);
949         __padata_free(pinst);
950 }
951
952 struct padata_sysfs_entry {
953         struct attribute attr;
954         ssize_t (*show)(struct padata_instance *, struct attribute *, char *);
955         ssize_t (*store)(struct padata_instance *, struct attribute *,
956                          const char *, size_t);
957 };
958
959 static ssize_t show_cpumask(struct padata_instance *pinst,
960                             struct attribute *attr,  char *buf)
961 {
962         struct cpumask *cpumask;
963         ssize_t len;
964
965         mutex_lock(&pinst->lock);
966         if (!strcmp(attr->name, "serial_cpumask"))
967                 cpumask = pinst->cpumask.cbcpu;
968         else
969                 cpumask = pinst->cpumask.pcpu;
970
971         len = bitmap_scnprintf(buf, PAGE_SIZE, cpumask_bits(cpumask),
972                                nr_cpu_ids);
973         if (PAGE_SIZE - len < 2)
974                 len = -EINVAL;
975         else
976                 len += sprintf(buf + len, "\n");
977
978         mutex_unlock(&pinst->lock);
979         return len;
980 }
981
982 static ssize_t store_cpumask(struct padata_instance *pinst,
983                              struct attribute *attr,
984                              const char *buf, size_t count)
985 {
986         cpumask_var_t new_cpumask;
987         ssize_t ret;
988         int mask_type;
989
990         if (!alloc_cpumask_var(&new_cpumask, GFP_KERNEL))
991                 return -ENOMEM;
992
993         ret = bitmap_parse(buf, count, cpumask_bits(new_cpumask),
994                            nr_cpumask_bits);
995         if (ret < 0)
996                 goto out;
997
998         mask_type = !strcmp(attr->name, "serial_cpumask") ?
999                 PADATA_CPU_SERIAL : PADATA_CPU_PARALLEL;
1000         ret = padata_set_cpumask(pinst, mask_type, new_cpumask);
1001         if (!ret)
1002                 ret = count;
1003
1004 out:
1005         free_cpumask_var(new_cpumask);
1006         return ret;
1007 }
1008
1009 #define PADATA_ATTR_RW(_name, _show_name, _store_name)          \
1010         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr =         \
1011                 __ATTR(_name, 0644, _show_name, _store_name)
1012 #define PADATA_ATTR_RO(_name, _show_name)               \
1013         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr = \
1014                 __ATTR(_name, 0400, _show_name, NULL)
1015
1016 PADATA_ATTR_RW(serial_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
1017 PADATA_ATTR_RW(parallel_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
1018
1019 /*
1020  * Padata sysfs provides the following objects:
1021  * serial_cpumask   [RW] - cpumask for serial workers
1022  * parallel_cpumask [RW] - cpumask for parallel workers
1023  */
1024 static struct attribute *padata_default_attrs[] = {
1025         &serial_cpumask_attr.attr,
1026         &parallel_cpumask_attr.attr,
1027         NULL,
1028 };
1029
1030 static ssize_t padata_sysfs_show(struct kobject *kobj,
1031                                  struct attribute *attr, char *buf)
1032 {
1033         struct padata_instance *pinst;
1034         struct padata_sysfs_entry *pentry;
1035         ssize_t ret = -EIO;
1036
1037         pinst = kobj2pinst(kobj);
1038         pentry = attr2pentry(attr);
1039         if (pentry->show)
1040                 ret = pentry->show(pinst, attr, buf);
1041
1042         return ret;
1043 }
1044
1045 static ssize_t padata_sysfs_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
1046                                   const char *buf, size_t count)
1047 {
1048         struct padata_instance *pinst;
1049         struct padata_sysfs_entry *pentry;
1050         ssize_t ret = -EIO;
1051
1052         pinst = kobj2pinst(kobj);
1053         pentry = attr2pentry(attr);
1054         if (pentry->show)
1055                 ret = pentry->store(pinst, attr, buf, count);
1056
1057         return ret;
1058 }
1059
1060 static const struct sysfs_ops padata_sysfs_ops = {
1061         .show = padata_sysfs_show,
1062         .store = padata_sysfs_store,
1063 };
1064
1065 static struct kobj_type padata_attr_type = {
1066         .sysfs_ops = &padata_sysfs_ops,
1067         .default_attrs = padata_default_attrs,
1068         .release = padata_sysfs_release,
1069 };
1070
1071 /**
1072  * padata_alloc - Allocate and initialize padata instance.
1073  *                Use default cpumask(cpu_possible_mask)
1074  *                for serial and parallel workes.
1075  *
1076  * @wq: workqueue to use for the allocated padata instance
1077  */
1078 struct padata_instance *padata_alloc(struct workqueue_struct *wq)
1079 {
1080         return __padata_alloc(wq, cpu_possible_mask, cpu_possible_mask);
1081 }
1082 EXPORT_SYMBOL(padata_alloc);
1083
1084 /**
1085  * __padata_alloc - allocate and initialize a padata instance
1086  *                  and specify cpumasks for serial and parallel workers.
1087  *
1088  * @wq: workqueue to use for the allocated padata instance
1089  * @pcpumask: cpumask that will be used for padata parallelization
1090  * @cbcpumask: cpumask that will be used for padata serialization
1091  */
1092 struct padata_instance *__padata_alloc(struct workqueue_struct *wq,
1093                                        const struct cpumask *pcpumask,
1094                                        const struct cpumask *cbcpumask)
1095 {
1096         struct padata_instance *pinst;
1097         struct parallel_data *pd = NULL;
1098
1099         pinst = kzalloc(sizeof(struct padata_instance), GFP_KERNEL);
1100         if (!pinst)
1101                 goto err;
1102
1103         get_online_cpus();
1104         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.pcpu, GFP_KERNEL))
1105                 goto err_free_inst;
1106         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.cbcpu, GFP_KERNEL)) {
1107                 free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
1108                 goto err_free_inst;
1109         }
1110         if (!padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask) ||
1111             !padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask))
1112                 goto err_free_masks;
1113
1114         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
1115         if (!pd)
1116                 goto err_free_masks;
1117
1118         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd);
1119
1120         pinst->wq = wq;
1121
1122         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
1123         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
1124
1125         pinst->flags = 0;
1126
1127 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1128         pinst->cpu_notifier.notifier_call = padata_cpu_callback;
1129         pinst->cpu_notifier.priority = 0;
1130         register_hotcpu_notifier(&pinst->cpu_notifier);
1131 #endif
1132
1133         put_online_cpus();
1134
1135         BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&pinst->cpumask_change_notifier);
1136         kobject_init(&pinst->kobj, &padata_attr_type);
1137         mutex_init(&pinst->lock);
1138
1139         return pinst;
1140
1141 err_free_masks:
1142         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
1143         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
1144 err_free_inst:
1145         kfree(pinst);
1146         put_online_cpus();
1147 err:
1148         return NULL;
1149 }
1150 EXPORT_SYMBOL(__padata_alloc);
1151
1152 /**
1153  * padata_free - free a padata instance
1154  *
1155  * @padata_inst: padata instance to free
1156  */
1157 void padata_free(struct padata_instance *pinst)
1158 {
1159         kobject_put(&pinst->kobj);
1160 }
1161 EXPORT_SYMBOL(padata_free);