Merge branch 'for-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jikos/trivial
[linux-2.6.git] / mm / percpu.c
index 039f51a..efe8168 100644 (file)
@@ -76,6 +76,7 @@
 #define PCPU_SLOT_BASE_SHIFT           5       /* 1-31 shares the same slot */
 #define PCPU_DFL_MAP_ALLOC             16      /* start a map with 16 ents */
 
+#ifdef CONFIG_SMP
 /* default addr <-> pcpu_ptr mapping, override in asm/percpu.h if necessary */
 #ifndef __addr_to_pcpu_ptr
 #define __addr_to_pcpu_ptr(addr)                                       \
                         (unsigned long)pcpu_base_addr -                \
                         (unsigned long)__per_cpu_start)
 #endif
+#else  /* CONFIG_SMP */
+/* on UP, it's always identity mapped */
+#define __addr_to_pcpu_ptr(addr)       (void __percpu *)(addr)
+#define __pcpu_ptr_to_addr(ptr)                (void __force *)(ptr)
+#endif /* CONFIG_SMP */
 
 struct pcpu_chunk {
        struct list_head        list;           /* linked to pcpu_slot lists */
@@ -393,7 +399,9 @@ static int pcpu_extend_area_map(struct pcpu_chunk *chunk, int new_alloc)
                goto out_unlock;
 
        old_size = chunk->map_alloc * sizeof(chunk->map[0]);
-       memcpy(new, chunk->map, old_size);
+       old = chunk->map;
+
+       memcpy(new, old, old_size);
 
        chunk->map_alloc = new_alloc;
        chunk->map = new;
@@ -818,8 +826,8 @@ fail_unlock_mutex:
  * @size: size of area to allocate in bytes
  * @align: alignment of area (max PAGE_SIZE)
  *
- * Allocate percpu area of @size bytes aligned at @align.  Might
- * sleep.  Might trigger writeouts.
+ * Allocate zero-filled percpu area of @size bytes aligned at @align.
+ * Might sleep.  Might trigger writeouts.
  *
  * CONTEXT:
  * Does GFP_KERNEL allocation.
@@ -838,9 +846,10 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_percpu);
  * @size: size of area to allocate in bytes
  * @align: alignment of area (max PAGE_SIZE)
  *
- * Allocate percpu area of @size bytes aligned at @align from reserved
- * percpu area if arch has set it up; otherwise, allocation is served
- * from the same dynamic area.  Might sleep.  Might trigger writeouts.
+ * Allocate zero-filled percpu area of @size bytes aligned at @align
+ * from reserved percpu area if arch has set it up; otherwise,
+ * allocation is served from the same dynamic area.  Might sleep.
+ * Might trigger writeouts.
  *
  * CONTEXT:
  * Does GFP_KERNEL allocation.
@@ -947,6 +956,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(free_percpu);
  */
 bool is_kernel_percpu_address(unsigned long addr)
 {
+#ifdef CONFIG_SMP
        const size_t static_size = __per_cpu_end - __per_cpu_start;
        void __percpu *base = __addr_to_pcpu_ptr(pcpu_base_addr);
        unsigned int cpu;
@@ -957,6 +967,8 @@ bool is_kernel_percpu_address(unsigned long addr)
                if ((void *)addr >= start && (void *)addr < start + static_size)
                        return true;
         }
+#endif
+       /* on UP, can't distinguish from other static vars, always false */
        return false;
 }
 
@@ -1065,161 +1077,6 @@ void __init pcpu_free_alloc_info(struct pcpu_alloc_info *ai)
 }
 
 /**
- * pcpu_build_alloc_info - build alloc_info considering distances between CPUs
- * @reserved_size: the size of reserved percpu area in bytes
- * @dyn_size: minimum free size for dynamic allocation in bytes
- * @atom_size: allocation atom size
- * @cpu_distance_fn: callback to determine distance between cpus, optional
- *
- * This function determines grouping of units, their mappings to cpus
- * and other parameters considering needed percpu size, allocation
- * atom size and distances between CPUs.
- *
- * Groups are always mutliples of atom size and CPUs which are of
- * LOCAL_DISTANCE both ways are grouped together and share space for
- * units in the same group.  The returned configuration is guaranteed
- * to have CPUs on different nodes on different groups and >=75% usage
- * of allocated virtual address space.
- *
- * RETURNS:
- * On success, pointer to the new allocation_info is returned.  On
- * failure, ERR_PTR value is returned.
- */
-static struct pcpu_alloc_info * __init pcpu_build_alloc_info(
-                               size_t reserved_size, size_t dyn_size,
-                               size_t atom_size,
-                               pcpu_fc_cpu_distance_fn_t cpu_distance_fn)
-{
-       static int group_map[NR_CPUS] __initdata;
-       static int group_cnt[NR_CPUS] __initdata;
-       const size_t static_size = __per_cpu_end - __per_cpu_start;
-       int nr_groups = 1, nr_units = 0;
-       size_t size_sum, min_unit_size, alloc_size;
-       int upa, max_upa, uninitialized_var(best_upa);  /* units_per_alloc */
-       int last_allocs, group, unit;
-       unsigned int cpu, tcpu;
-       struct pcpu_alloc_info *ai;
-       unsigned int *cpu_map;
-
-       /* this function may be called multiple times */
-       memset(group_map, 0, sizeof(group_map));
-       memset(group_cnt, 0, sizeof(group_cnt));
-
-       /* calculate size_sum and ensure dyn_size is enough for early alloc */
-       size_sum = PFN_ALIGN(static_size + reserved_size +
-                           max_t(size_t, dyn_size, PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE));
-       dyn_size = size_sum - static_size - reserved_size;
-
-       /*
-        * Determine min_unit_size, alloc_size and max_upa such that
-        * alloc_size is multiple of atom_size and is the smallest
-        * which can accomodate 4k aligned segments which are equal to
-        * or larger than min_unit_size.
-        */
-       min_unit_size = max_t(size_t, size_sum, PCPU_MIN_UNIT_SIZE);
-
-       alloc_size = roundup(min_unit_size, atom_size);
-       upa = alloc_size / min_unit_size;
-       while (alloc_size % upa || ((alloc_size / upa) & ~PAGE_MASK))
-               upa--;
-       max_upa = upa;
-
-       /* group cpus according to their proximity */
-       for_each_possible_cpu(cpu) {
-               group = 0;
-       next_group:
-               for_each_possible_cpu(tcpu) {
-                       if (cpu == tcpu)
-                               break;
-                       if (group_map[tcpu] == group && cpu_distance_fn &&
-                           (cpu_distance_fn(cpu, tcpu) > LOCAL_DISTANCE ||
-                            cpu_distance_fn(tcpu, cpu) > LOCAL_DISTANCE)) {
-                               group++;
-                               nr_groups = max(nr_groups, group + 1);
-                               goto next_group;
-                       }
-               }
-               group_map[cpu] = group;
-               group_cnt[group]++;
-       }
-
-       /*
-        * Expand unit size until address space usage goes over 75%
-        * and then as much as possible without using more address
-        * space.
-        */
-       last_allocs = INT_MAX;
-       for (upa = max_upa; upa; upa--) {
-               int allocs = 0, wasted = 0;
-
-               if (alloc_size % upa || ((alloc_size / upa) & ~PAGE_MASK))
-                       continue;
-
-               for (group = 0; group < nr_groups; group++) {
-                       int this_allocs = DIV_ROUND_UP(group_cnt[group], upa);
-                       allocs += this_allocs;
-                       wasted += this_allocs * upa - group_cnt[group];
-               }
-
-               /*
-                * Don't accept if wastage is over 25%.  The
-                * greater-than comparison ensures upa==1 always
-                * passes the following check.
-                */
-               if (wasted > num_possible_cpus() / 3)
-                       continue;
-
-               /* and then don't consume more memory */
-               if (allocs > last_allocs)
-                       break;
-               last_allocs = allocs;
-               best_upa = upa;
-       }
-       upa = best_upa;
-
-       /* allocate and fill alloc_info */
-       for (group = 0; group < nr_groups; group++)
-               nr_units += roundup(group_cnt[group], upa);
-
-       ai = pcpu_alloc_alloc_info(nr_groups, nr_units);
-       if (!ai)
-               return ERR_PTR(-ENOMEM);
-       cpu_map = ai->groups[0].cpu_map;
-
-       for (group = 0; group < nr_groups; group++) {
-               ai->groups[group].cpu_map = cpu_map;
-               cpu_map += roundup(group_cnt[group], upa);
-       }
-
-       ai->static_size = static_size;
-       ai->reserved_size = reserved_size;
-       ai->dyn_size = dyn_size;
-       ai->unit_size = alloc_size / upa;
-       ai->atom_size = atom_size;
-       ai->alloc_size = alloc_size;
-
-       for (group = 0, unit = 0; group_cnt[group]; group++) {
-               struct pcpu_group_info *gi = &ai->groups[group];
-
-               /*
-                * Initialize base_offset as if all groups are located
-                * back-to-back.  The caller should update this to
-                * reflect actual allocation.
-                */
-               gi->base_offset = unit * ai->unit_size;
-
-               for_each_possible_cpu(cpu)
-                       if (group_map[cpu] == group)
-                               gi->cpu_map[gi->nr_units++] = cpu;
-               gi->nr_units = roundup(gi->nr_units, upa);
-               unit += gi->nr_units;
-       }
-       BUG_ON(unit != nr_units);
-
-       return ai;
-}
-
-/**
  * pcpu_dump_alloc_info - print out information about pcpu_alloc_info
  * @lvl: loglevel
  * @ai: allocation info to dump
@@ -1361,7 +1218,9 @@ int __init pcpu_setup_first_chunk(const struct pcpu_alloc_info *ai,
 
        /* sanity checks */
        PCPU_SETUP_BUG_ON(ai->nr_groups <= 0);
+#ifdef CONFIG_SMP
        PCPU_SETUP_BUG_ON(!ai->static_size);
+#endif
        PCPU_SETUP_BUG_ON(!base_addr);
        PCPU_SETUP_BUG_ON(ai->unit_size < size_sum);
        PCPU_SETUP_BUG_ON(ai->unit_size & ~PAGE_MASK);
@@ -1399,9 +1258,9 @@ int __init pcpu_setup_first_chunk(const struct pcpu_alloc_info *ai,
 
                        if (pcpu_first_unit_cpu == NR_CPUS)
                                pcpu_first_unit_cpu = cpu;
+                       pcpu_last_unit_cpu = cpu;
                }
        }
-       pcpu_last_unit_cpu = cpu;
        pcpu_nr_units = unit;
 
        for_each_possible_cpu(cpu)
@@ -1486,6 +1345,8 @@ int __init pcpu_setup_first_chunk(const struct pcpu_alloc_info *ai,
        return 0;
 }
 
+#ifdef CONFIG_SMP
+
 const char *pcpu_fc_names[PCPU_FC_NR] __initdata = {
        [PCPU_FC_AUTO]  = "auto",
        [PCPU_FC_EMBED] = "embed",
@@ -1513,8 +1374,180 @@ static int __init percpu_alloc_setup(char *str)
 }
 early_param("percpu_alloc", percpu_alloc_setup);
 
+/*
+ * pcpu_embed_first_chunk() is used by the generic percpu setup.
+ * Build it if needed by the arch config or the generic setup is going
+ * to be used.
+ */
 #if defined(CONFIG_NEED_PER_CPU_EMBED_FIRST_CHUNK) || \
        !defined(CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA)
+#define BUILD_EMBED_FIRST_CHUNK
+#endif
+
+/* build pcpu_page_first_chunk() iff needed by the arch config */
+#if defined(CONFIG_NEED_PER_CPU_PAGE_FIRST_CHUNK)
+#define BUILD_PAGE_FIRST_CHUNK
+#endif
+
+/* pcpu_build_alloc_info() is used by both embed and page first chunk */
+#if defined(BUILD_EMBED_FIRST_CHUNK) || defined(BUILD_PAGE_FIRST_CHUNK)
+/**
+ * pcpu_build_alloc_info - build alloc_info considering distances between CPUs
+ * @reserved_size: the size of reserved percpu area in bytes
+ * @dyn_size: minimum free size for dynamic allocation in bytes
+ * @atom_size: allocation atom size
+ * @cpu_distance_fn: callback to determine distance between cpus, optional
+ *
+ * This function determines grouping of units, their mappings to cpus
+ * and other parameters considering needed percpu size, allocation
+ * atom size and distances between CPUs.
+ *
+ * Groups are always mutliples of atom size and CPUs which are of
+ * LOCAL_DISTANCE both ways are grouped together and share space for
+ * units in the same group.  The returned configuration is guaranteed
+ * to have CPUs on different nodes on different groups and >=75% usage
+ * of allocated virtual address space.
+ *
+ * RETURNS:
+ * On success, pointer to the new allocation_info is returned.  On
+ * failure, ERR_PTR value is returned.
+ */
+static struct pcpu_alloc_info * __init pcpu_build_alloc_info(
+                               size_t reserved_size, size_t dyn_size,
+                               size_t atom_size,
+                               pcpu_fc_cpu_distance_fn_t cpu_distance_fn)
+{
+       static int group_map[NR_CPUS] __initdata;
+       static int group_cnt[NR_CPUS] __initdata;
+       const size_t static_size = __per_cpu_end - __per_cpu_start;
+       int nr_groups = 1, nr_units = 0;
+       size_t size_sum, min_unit_size, alloc_size;
+       int upa, max_upa, uninitialized_var(best_upa);  /* units_per_alloc */
+       int last_allocs, group, unit;
+       unsigned int cpu, tcpu;
+       struct pcpu_alloc_info *ai;
+       unsigned int *cpu_map;
+
+       /* this function may be called multiple times */
+       memset(group_map, 0, sizeof(group_map));
+       memset(group_cnt, 0, sizeof(group_cnt));
+
+       /* calculate size_sum and ensure dyn_size is enough for early alloc */
+       size_sum = PFN_ALIGN(static_size + reserved_size +
+                           max_t(size_t, dyn_size, PERCPU_DYNAMIC_EARLY_SIZE));
+       dyn_size = size_sum - static_size - reserved_size;
+
+       /*
+        * Determine min_unit_size, alloc_size and max_upa such that
+        * alloc_size is multiple of atom_size and is the smallest
+        * which can accomodate 4k aligned segments which are equal to
+        * or larger than min_unit_size.
+        */
+       min_unit_size = max_t(size_t, size_sum, PCPU_MIN_UNIT_SIZE);
+
+       alloc_size = roundup(min_unit_size, atom_size);
+       upa = alloc_size / min_unit_size;
+       while (alloc_size % upa || ((alloc_size / upa) & ~PAGE_MASK))
+               upa--;
+       max_upa = upa;
+
+       /* group cpus according to their proximity */
+       for_each_possible_cpu(cpu) {
+               group = 0;
+       next_group:
+               for_each_possible_cpu(tcpu) {
+                       if (cpu == tcpu)
+                               break;
+                       if (group_map[tcpu] == group && cpu_distance_fn &&
+                           (cpu_distance_fn(cpu, tcpu) > LOCAL_DISTANCE ||
+                            cpu_distance_fn(tcpu, cpu) > LOCAL_DISTANCE)) {
+                               group++;
+                               nr_groups = max(nr_groups, group + 1);
+                               goto next_group;
+                       }
+               }
+               group_map[cpu] = group;
+               group_cnt[group]++;
+       }
+
+       /*
+        * Expand unit size until address space usage goes over 75%
+        * and then as much as possible without using more address
+        * space.
+        */
+       last_allocs = INT_MAX;
+       for (upa = max_upa; upa; upa--) {
+               int allocs = 0, wasted = 0;
+
+               if (alloc_size % upa || ((alloc_size / upa) & ~PAGE_MASK))
+                       continue;
+
+               for (group = 0; group < nr_groups; group++) {
+                       int this_allocs = DIV_ROUND_UP(group_cnt[group], upa);
+                       allocs += this_allocs;
+                       wasted += this_allocs * upa - group_cnt[group];
+               }
+
+               /*
+                * Don't accept if wastage is over 1/3.  The
+                * greater-than comparison ensures upa==1 always
+                * passes the following check.
+                */
+               if (wasted > num_possible_cpus() / 3)
+                       continue;
+
+               /* and then don't consume more memory */
+               if (allocs > last_allocs)
+                       break;
+               last_allocs = allocs;
+               best_upa = upa;
+       }
+       upa = best_upa;
+
+       /* allocate and fill alloc_info */
+       for (group = 0; group < nr_groups; group++)
+               nr_units += roundup(group_cnt[group], upa);
+
+       ai = pcpu_alloc_alloc_info(nr_groups, nr_units);
+       if (!ai)
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+       cpu_map = ai->groups[0].cpu_map;
+
+       for (group = 0; group < nr_groups; group++) {
+               ai->groups[group].cpu_map = cpu_map;
+               cpu_map += roundup(group_cnt[group], upa);
+       }
+
+       ai->static_size = static_size;
+       ai->reserved_size = reserved_size;
+       ai->dyn_size = dyn_size;
+       ai->unit_size = alloc_size / upa;
+       ai->atom_size = atom_size;
+       ai->alloc_size = alloc_size;
+
+       for (group = 0, unit = 0; group_cnt[group]; group++) {
+               struct pcpu_group_info *gi = &ai->groups[group];
+
+               /*
+                * Initialize base_offset as if all groups are located
+                * back-to-back.  The caller should update this to
+                * reflect actual allocation.
+                */
+               gi->base_offset = unit * ai->unit_size;
+
+               for_each_possible_cpu(cpu)
+                       if (group_map[cpu] == group)
+                               gi->cpu_map[gi->nr_units++] = cpu;
+               gi->nr_units = roundup(gi->nr_units, upa);
+               unit += gi->nr_units;
+       }
+       BUG_ON(unit != nr_units);
+
+       return ai;
+}
+#endif /* BUILD_EMBED_FIRST_CHUNK || BUILD_PAGE_FIRST_CHUNK */
+
+#if defined(BUILD_EMBED_FIRST_CHUNK)
 /**
  * pcpu_embed_first_chunk - embed the first percpu chunk into bootmem
  * @reserved_size: the size of reserved percpu area in bytes
@@ -1643,10 +1676,9 @@ out_free:
                free_bootmem(__pa(areas), areas_size);
        return rc;
 }
-#endif /* CONFIG_NEED_PER_CPU_EMBED_FIRST_CHUNK ||
-         !CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA */
+#endif /* BUILD_EMBED_FIRST_CHUNK */
 
-#ifdef CONFIG_NEED_PER_CPU_PAGE_FIRST_CHUNK
+#ifdef BUILD_PAGE_FIRST_CHUNK
 /**
  * pcpu_page_first_chunk - map the first chunk using PAGE_SIZE pages
  * @reserved_size: the size of reserved percpu area in bytes
@@ -1754,10 +1786,11 @@ out_free_ar:
        pcpu_free_alloc_info(ai);
        return rc;
 }
-#endif /* CONFIG_NEED_PER_CPU_PAGE_FIRST_CHUNK */
+#endif /* BUILD_PAGE_FIRST_CHUNK */
 
+#ifndef        CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA
 /*
- * Generic percpu area setup.
+ * Generic SMP percpu area setup.
  *
  * The embedding helper is used because its behavior closely resembles
  * the original non-dynamic generic percpu area setup.  This is
@@ -1768,7 +1801,6 @@ out_free_ar:
  * on the physical linear memory mapping which uses large page
  * mappings on applicable archs.
  */
-#ifndef CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA
 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 
@@ -1797,13 +1829,48 @@ void __init setup_per_cpu_areas(void)
                                    PERCPU_DYNAMIC_RESERVE, PAGE_SIZE, NULL,
                                    pcpu_dfl_fc_alloc, pcpu_dfl_fc_free);
        if (rc < 0)
-               panic("Failed to initialized percpu areas.");
+               panic("Failed to initialize percpu areas.");
 
        delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
        for_each_possible_cpu(cpu)
                __per_cpu_offset[cpu] = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
 }
-#endif /* CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA */
+#endif /* CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA */
+
+#else  /* CONFIG_SMP */
+
+/*
+ * UP percpu area setup.
+ *
+ * UP always uses km-based percpu allocator with identity mapping.
+ * Static percpu variables are indistinguishable from the usual static
+ * variables and don't require any special preparation.
+ */
+void __init setup_per_cpu_areas(void)
+{
+       const size_t unit_size =
+               roundup_pow_of_two(max_t(size_t, PCPU_MIN_UNIT_SIZE,
+                                        PERCPU_DYNAMIC_RESERVE));
+       struct pcpu_alloc_info *ai;
+       void *fc;
+
+       ai = pcpu_alloc_alloc_info(1, 1);
+       fc = __alloc_bootmem(unit_size, PAGE_SIZE, __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
+       if (!ai || !fc)
+               panic("Failed to allocate memory for percpu areas.");
+
+       ai->dyn_size = unit_size;
+       ai->unit_size = unit_size;
+       ai->atom_size = unit_size;
+       ai->alloc_size = unit_size;
+       ai->groups[0].nr_units = 1;
+       ai->groups[0].cpu_map[0] = 0;
+
+       if (pcpu_setup_first_chunk(ai, fc) < 0)
+               panic("Failed to initialize percpu areas.");
+}
+
+#endif /* CONFIG_SMP */
 
 /*
  * First and reserved chunks are initialized with temporary allocation