padata: Allocate cpumask dependend recources in any case
[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                 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 stucture 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, pinst);
542
543         pinst->flags &= ~PADATA_RESET;
544 }
545
546 /**
547  * padata_register_cpumask_notifier - Registers a notifier that will be called
548  *                             if either pcpu or cbcpu or both cpumasks change.
549  *
550  * @pinst: A poineter to padata instance
551  * @nblock: A pointer to notifier block.
552  */
553 int padata_register_cpumask_notifier(struct padata_instance *pinst,
554                                      struct notifier_block *nblock)
555 {
556         return blocking_notifier_chain_register(&pinst->cpumask_change_notifier,
557                                                 nblock);
558 }
559 EXPORT_SYMBOL(padata_register_cpumask_notifier);
560
561 /**
562  * padata_unregister_cpumask_notifier - Unregisters cpumask notifier
563  *        registered earlier  using padata_register_cpumask_notifier
564  *
565  * @pinst: A pointer to data instance.
566  * @nlock: A pointer to notifier block.
567  */
568 int padata_unregister_cpumask_notifier(struct padata_instance *pinst,
569                                        struct notifier_block *nblock)
570 {
571         return blocking_notifier_chain_unregister(
572                 &pinst->cpumask_change_notifier,
573                 nblock);
574 }
575 EXPORT_SYMBOL(padata_unregister_cpumask_notifier);
576
577
578 /* If cpumask contains no active cpu, we mark the instance as invalid. */
579 static bool padata_validate_cpumask(struct padata_instance *pinst,
580                                     const struct cpumask *cpumask)
581 {
582         if (!cpumask_intersects(cpumask, cpu_active_mask)) {
583                 pinst->flags |= PADATA_INVALID;
584                 return false;
585         }
586
587         pinst->flags &= ~PADATA_INVALID;
588         return true;
589 }
590
591 /**
592  * padata_get_cpumask: Fetch serial or parallel cpumask from the
593  *                     given padata instance and copy it to @out_mask
594  *
595  * @pinst: A pointer to padata instance
596  * @cpumask_type: Specifies which cpumask will be copied.
597  *                Possible values are PADATA_CPU_SERIAL *or* PADATA_CPU_PARALLEL
598  *                corresponding to serial and parallel cpumask respectively.
599  * @out_mask: A pointer to cpumask structure where selected
600  *            cpumask will be copied.
601  */
602 int padata_get_cpumask(struct padata_instance *pinst,
603                        int cpumask_type, struct cpumask *out_mask)
604 {
605         struct parallel_data *pd;
606         int ret = 0;
607
608         rcu_read_lock_bh();
609         pd = rcu_dereference(pinst->pd);
610         switch (cpumask_type) {
611         case PADATA_CPU_SERIAL:
612                 cpumask_copy(out_mask, pd->cpumask.cbcpu);
613                 break;
614         case PADATA_CPU_PARALLEL:
615                 cpumask_copy(out_mask, pd->cpumask.pcpu);
616                 break;
617         default:
618                 ret = -EINVAL;
619         }
620
621         rcu_read_unlock_bh();
622         return ret;
623 }
624 EXPORT_SYMBOL(padata_get_cpumask);
625
626 /**
627  * padata_set_cpumask: Sets specified by @cpumask_type cpumask to the value
628  *                     equivalent to @cpumask.
629  *
630  * @pinst: padata instance
631  * @cpumask_type: PADATA_CPU_SERIAL or PADATA_CPU_PARALLEL corresponding
632  *                to parallel and serial cpumasks respectively.
633  * @cpumask: the cpumask to use
634  */
635 int padata_set_cpumask(struct padata_instance *pinst, int cpumask_type,
636                        cpumask_var_t cpumask)
637 {
638         struct cpumask *serial_mask, *parallel_mask;
639
640         switch (cpumask_type) {
641         case PADATA_CPU_PARALLEL:
642                 serial_mask = pinst->cpumask.cbcpu;
643                 parallel_mask = cpumask;
644                 break;
645         case PADATA_CPU_SERIAL:
646                 parallel_mask = pinst->cpumask.pcpu;
647                 serial_mask = cpumask;
648                 break;
649         default:
650                 return -EINVAL;
651         }
652
653         return __padata_set_cpumasks(pinst, parallel_mask, serial_mask);
654 }
655 EXPORT_SYMBOL(padata_set_cpumask);
656
657 /**
658  * __padata_set_cpumasks - Set both parallel and serial cpumasks. The first
659  *                         one is used by parallel workers and the second one
660  *                         by the wokers doing serialization.
661  *
662  * @pinst: padata instance
663  * @pcpumask: the cpumask to use for parallel workers
664  * @cbcpumask: the cpumsak to use for serial workers
665  */
666 int __padata_set_cpumasks(struct padata_instance *pinst,
667                           cpumask_var_t pcpumask, cpumask_var_t cbcpumask)
668 {
669         int valid;
670         int err = 0;
671         struct parallel_data *pd = NULL;
672
673         mutex_lock(&pinst->lock);
674         get_online_cpus();
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
686 out_replace:
687         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
688         if (!pd) {
689                 err = -ENOMEM;
690                 goto out;
691         }
692
693         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
694         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
695
696         padata_replace(pinst, pd);
697
698         if (valid)
699                 __padata_start(pinst);
700
701 out:
702         put_online_cpus();
703         mutex_unlock(&pinst->lock);
704
705         return err;
706
707 }
708 EXPORT_SYMBOL(__padata_set_cpumasks);
709
710 static int __padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
711 {
712         struct parallel_data *pd;
713
714         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_active_mask)) {
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                 if (padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) &&
723                     padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
724                         __padata_start(pinst);
725         }
726
727         return 0;
728 }
729
730  /**
731  * padata_add_cpu - add a cpu to one or both(parallel and serial)
732  *                  padata cpumasks.
733  *
734  * @pinst: padata instance
735  * @cpu: cpu to add
736  * @mask: bitmask of flags specifying to which cpumask @cpu shuld be added.
737  *        The @mask may be any combination of the following flags:
738  *          PADATA_CPU_SERIAL   - serial cpumask
739  *          PADATA_CPU_PARALLEL - parallel cpumask
740  */
741
742 int padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu, int mask)
743 {
744         int err;
745
746         if (!(mask & (PADATA_CPU_SERIAL | PADATA_CPU_PARALLEL)))
747                 return -EINVAL;
748
749         mutex_lock(&pinst->lock);
750
751         get_online_cpus();
752         if (mask & PADATA_CPU_SERIAL)
753                 cpumask_set_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
754         if (mask & PADATA_CPU_PARALLEL)
755                 cpumask_set_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu);
756
757         err = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
758         put_online_cpus();
759
760         mutex_unlock(&pinst->lock);
761
762         return err;
763 }
764 EXPORT_SYMBOL(padata_add_cpu);
765
766 static int __padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
767 {
768         struct parallel_data *pd = NULL;
769
770         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask)) {
771
772                 if (!padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) ||
773                     !padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
774                         __padata_stop(pinst);
775
776                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
777                                      pinst->cpumask.cbcpu);
778                 if (!pd)
779                         return -ENOMEM;
780
781                 padata_replace(pinst, pd);
782         }
783
784         return 0;
785 }
786
787  /**
788  * padata_remove_cpu - remove a cpu from the one or both(serial and paralell)
789  *                     padata cpumasks.
790  *
791  * @pinst: padata instance
792  * @cpu: cpu to remove
793  * @mask: bitmask specifying from which cpumask @cpu should be removed
794  *        The @mask may be any combination of the following flags:
795  *          PADATA_CPU_SERIAL   - serial cpumask
796  *          PADATA_CPU_PARALLEL - parallel cpumask
797  */
798 int padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu, int mask)
799 {
800         int err;
801
802         if (!(mask & (PADATA_CPU_SERIAL | PADATA_CPU_PARALLEL)))
803                 return -EINVAL;
804
805         mutex_lock(&pinst->lock);
806
807         get_online_cpus();
808         if (mask & PADATA_CPU_SERIAL)
809                 cpumask_clear_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
810         if (mask & PADATA_CPU_PARALLEL)
811                 cpumask_clear_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu);
812
813         err = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
814         put_online_cpus();
815
816         mutex_unlock(&pinst->lock);
817
818         return err;
819 }
820 EXPORT_SYMBOL(padata_remove_cpu);
821
822 /**
823  * padata_start - start the parallel processing
824  *
825  * @pinst: padata instance to start
826  */
827 int padata_start(struct padata_instance *pinst)
828 {
829         int err = 0;
830
831         mutex_lock(&pinst->lock);
832
833         if (pinst->flags & PADATA_INVALID)
834                 err =-EINVAL;
835
836          __padata_start(pinst);
837
838         mutex_unlock(&pinst->lock);
839
840         return err;
841 }
842 EXPORT_SYMBOL(padata_start);
843
844 /**
845  * padata_stop - stop the parallel processing
846  *
847  * @pinst: padata instance to stop
848  */
849 void padata_stop(struct padata_instance *pinst)
850 {
851         mutex_lock(&pinst->lock);
852         __padata_stop(pinst);
853         mutex_unlock(&pinst->lock);
854 }
855 EXPORT_SYMBOL(padata_stop);
856
857 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
858
859 static inline int pinst_has_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
860 {
861         return cpumask_test_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu) ||
862                 cpumask_test_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
863 }
864
865
866 static int padata_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
867                                unsigned long action, void *hcpu)
868 {
869         int err;
870         struct padata_instance *pinst;
871         int cpu = (unsigned long)hcpu;
872
873         pinst = container_of(nfb, struct padata_instance, cpu_notifier);
874
875         switch (action) {
876         case CPU_ONLINE:
877         case CPU_ONLINE_FROZEN:
878                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
879                         break;
880                 mutex_lock(&pinst->lock);
881                 err = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
882                 mutex_unlock(&pinst->lock);
883                 if (err)
884                         return NOTIFY_BAD;
885                 break;
886
887         case CPU_DOWN_PREPARE:
888         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
889                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
890                         break;
891                 mutex_lock(&pinst->lock);
892                 err = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
893                 mutex_unlock(&pinst->lock);
894                 if (err)
895                         return NOTIFY_BAD;
896                 break;
897
898         case CPU_UP_CANCELED:
899         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
900                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
901                         break;
902                 mutex_lock(&pinst->lock);
903                 __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
904                 mutex_unlock(&pinst->lock);
905
906         case CPU_DOWN_FAILED:
907         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
908                 if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
909                         break;
910                 mutex_lock(&pinst->lock);
911                 __padata_add_cpu(pinst, cpu);
912                 mutex_unlock(&pinst->lock);
913         }
914
915         return NOTIFY_OK;
916 }
917 #endif
918
919 static void __padata_free(struct padata_instance *pinst)
920 {
921 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
922         unregister_hotcpu_notifier(&pinst->cpu_notifier);
923 #endif
924
925         padata_stop(pinst);
926         padata_free_pd(pinst->pd);
927         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
928         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
929         kfree(pinst);
930 }
931
932 #define kobj2pinst(_kobj)                                       \
933         container_of(_kobj, struct padata_instance, kobj)
934 #define attr2pentry(_attr)                                      \
935         container_of(_attr, struct padata_sysfs_entry, attr)
936
937 static void padata_sysfs_release(struct kobject *kobj)
938 {
939         struct padata_instance *pinst = kobj2pinst(kobj);
940         __padata_free(pinst);
941 }
942
943 struct padata_sysfs_entry {
944         struct attribute attr;
945         ssize_t (*show)(struct padata_instance *, struct attribute *, char *);
946         ssize_t (*store)(struct padata_instance *, struct attribute *,
947                          const char *, size_t);
948 };
949
950 static ssize_t show_cpumask(struct padata_instance *pinst,
951                             struct attribute *attr,  char *buf)
952 {
953         struct cpumask *cpumask;
954         ssize_t len;
955
956         mutex_lock(&pinst->lock);
957         if (!strcmp(attr->name, "serial_cpumask"))
958                 cpumask = pinst->cpumask.cbcpu;
959         else
960                 cpumask = pinst->cpumask.pcpu;
961
962         len = bitmap_scnprintf(buf, PAGE_SIZE, cpumask_bits(cpumask),
963                                nr_cpu_ids);
964         if (PAGE_SIZE - len < 2)
965                 len = -EINVAL;
966         else
967                 len += sprintf(buf + len, "\n");
968
969         mutex_unlock(&pinst->lock);
970         return len;
971 }
972
973 static ssize_t store_cpumask(struct padata_instance *pinst,
974                              struct attribute *attr,
975                              const char *buf, size_t count)
976 {
977         cpumask_var_t new_cpumask;
978         ssize_t ret;
979         int mask_type;
980
981         if (!alloc_cpumask_var(&new_cpumask, GFP_KERNEL))
982                 return -ENOMEM;
983
984         ret = bitmap_parse(buf, count, cpumask_bits(new_cpumask),
985                            nr_cpumask_bits);
986         if (ret < 0)
987                 goto out;
988
989         mask_type = !strcmp(attr->name, "serial_cpumask") ?
990                 PADATA_CPU_SERIAL : PADATA_CPU_PARALLEL;
991         ret = padata_set_cpumask(pinst, mask_type, new_cpumask);
992         if (!ret)
993                 ret = count;
994
995 out:
996         free_cpumask_var(new_cpumask);
997         return ret;
998 }
999
1000 #define PADATA_ATTR_RW(_name, _show_name, _store_name)          \
1001         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr =         \
1002                 __ATTR(_name, 0644, _show_name, _store_name)
1003 #define PADATA_ATTR_RO(_name, _show_name)               \
1004         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr = \
1005                 __ATTR(_name, 0400, _show_name, NULL)
1006
1007 PADATA_ATTR_RW(serial_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
1008 PADATA_ATTR_RW(parallel_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
1009
1010 /*
1011  * Padata sysfs provides the following objects:
1012  * serial_cpumask   [RW] - cpumask for serial workers
1013  * parallel_cpumask [RW] - cpumask for parallel workers
1014  */
1015 static struct attribute *padata_default_attrs[] = {
1016         &serial_cpumask_attr.attr,
1017         &parallel_cpumask_attr.attr,
1018         NULL,
1019 };
1020
1021 static ssize_t padata_sysfs_show(struct kobject *kobj,
1022                                  struct attribute *attr, char *buf)
1023 {
1024         struct padata_instance *pinst;
1025         struct padata_sysfs_entry *pentry;
1026         ssize_t ret = -EIO;
1027
1028         pinst = kobj2pinst(kobj);
1029         pentry = attr2pentry(attr);
1030         if (pentry->show)
1031                 ret = pentry->show(pinst, attr, buf);
1032
1033         return ret;
1034 }
1035
1036 static ssize_t padata_sysfs_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
1037                                   const char *buf, size_t count)
1038 {
1039         struct padata_instance *pinst;
1040         struct padata_sysfs_entry *pentry;
1041         ssize_t ret = -EIO;
1042
1043         pinst = kobj2pinst(kobj);
1044         pentry = attr2pentry(attr);
1045         if (pentry->show)
1046                 ret = pentry->store(pinst, attr, buf, count);
1047
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 static const struct sysfs_ops padata_sysfs_ops = {
1052         .show = padata_sysfs_show,
1053         .store = padata_sysfs_store,
1054 };
1055
1056 static struct kobj_type padata_attr_type = {
1057         .sysfs_ops = &padata_sysfs_ops,
1058         .default_attrs = padata_default_attrs,
1059         .release = padata_sysfs_release,
1060 };
1061
1062 /**
1063  * padata_alloc - Allocate and initialize padata instance.
1064  *                Use default cpumask(cpu_possible_mask)
1065  *                for serial and parallel workes.
1066  *
1067  * @wq: workqueue to use for the allocated padata instance
1068  */
1069 struct padata_instance *padata_alloc(struct workqueue_struct *wq)
1070 {
1071         return __padata_alloc(wq, cpu_possible_mask, cpu_possible_mask);
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL(padata_alloc);
1074
1075 /**
1076  * __padata_alloc - allocate and initialize a padata instance
1077  *                  and specify cpumasks for serial and parallel workers.
1078  *
1079  * @wq: workqueue to use for the allocated padata instance
1080  * @pcpumask: cpumask that will be used for padata parallelization
1081  * @cbcpumask: cpumask that will be used for padata serialization
1082  */
1083 struct padata_instance *__padata_alloc(struct workqueue_struct *wq,
1084                                        const struct cpumask *pcpumask,
1085                                        const struct cpumask *cbcpumask)
1086 {
1087         struct padata_instance *pinst;
1088         struct parallel_data *pd = NULL;
1089
1090         pinst = kzalloc(sizeof(struct padata_instance), GFP_KERNEL);
1091         if (!pinst)
1092                 goto err;
1093
1094         get_online_cpus();
1095         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.pcpu, GFP_KERNEL))
1096                 goto err_free_inst;
1097         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.cbcpu, GFP_KERNEL)) {
1098                 free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
1099                 goto err_free_inst;
1100         }
1101         if (!padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask) ||
1102             !padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask))
1103                 goto err_free_masks;
1104
1105         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
1106         if (!pd)
1107                 goto err_free_masks;
1108
1109         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd);
1110
1111         pinst->wq = wq;
1112
1113         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
1114         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
1115
1116         pinst->flags = 0;
1117
1118 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1119         pinst->cpu_notifier.notifier_call = padata_cpu_callback;
1120         pinst->cpu_notifier.priority = 0;
1121         register_hotcpu_notifier(&pinst->cpu_notifier);
1122 #endif
1123
1124         put_online_cpus();
1125
1126         BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&pinst->cpumask_change_notifier);
1127         kobject_init(&pinst->kobj, &padata_attr_type);
1128         mutex_init(&pinst->lock);
1129
1130         return pinst;
1131
1132 err_free_masks:
1133         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
1134         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
1135 err_free_inst:
1136         kfree(pinst);
1137         put_online_cpus();
1138 err:
1139         return NULL;
1140 }
1141 EXPORT_SYMBOL(__padata_alloc);
1142
1143 /**
1144  * padata_free - free a padata instance
1145  *
1146  * @padata_inst: padata instance to free
1147  */
1148 void padata_free(struct padata_instance *pinst)
1149 {
1150         kobject_put(&pinst->kobj);
1151 }
1152 EXPORT_SYMBOL(padata_free);