kernel/padata.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * padata.c - generic interface to process data streams in parallel
   4  *
   5  * See Documentation/padata.txt for an api documentation.
   6  *
   7  * Copyright (C) 2008, 2009 secunet Security Networks AG
   8  * Copyright (C) 2008, 2009 Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  11  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
  12  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  15  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  17  * more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  20  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  21  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  22  */
  23
  24 #include <linux/export.h>
  25 #include <linux/cpumask.h>
  26 #include <linux/err.h>
  27 #include <linux/cpu.h>
  28 #include <linux/padata.h>
  29 #include <linux/mutex.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <linux/sysfs.h>
  33 #include <linux/rcupdate.h>
  34 #include <linux/module.h>
  35
  36 #define MAX_OBJ_NUM 1000
  37
  38 static int padata_index_to_cpu(struct parallel_data *pd, int cpu_index)
  39 {
  40         int cpu, target_cpu;
  41
  42         target_cpu = cpumask_first(pd->cpumask.pcpu);
  43         for (cpu = 0; cpu < cpu_index; cpu++)
  44                 target_cpu = cpumask_next(target_cpu, pd->cpumask.pcpu);
  45
  46         return target_cpu;
  47 }
  48
  49 static int padata_cpu_hash(struct parallel_data *pd)
  50 {
  51         unsigned int seq_nr;
  52         int cpu_index;
  53
  54         /*
  55          * Hash the sequence numbers to the cpus by taking
  56          * seq_nr mod. number of cpus in use.
  57          */
  58
  59         seq_nr = atomic_inc_return(&pd->seq_nr);
  60         cpu_index = seq_nr % cpumask_weight(pd->cpumask.pcpu);
  61
  62         return padata_index_to_cpu(pd, cpu_index);
  63 }
  64
  65 static void padata_parallel_worker(struct work_struct *parallel_work)
  66 {
  67         struct padata_parallel_queue *pqueue;
  68         LIST_HEAD(local_list);
  69
  70         local_bh_disable();
  71         pqueue = container_of(parallel_work,
  72                               struct padata_parallel_queue, work);
  73
  74         spin_lock(&pqueue->parallel.lock);
  75         list_replace_init(&pqueue->parallel.list, &local_list);
  76         spin_unlock(&pqueue->parallel.lock);
  77
  78         while (!list_empty(&local_list)) {
  79                 struct padata_priv *padata;
  80
  81                 padata = list_entry(local_list.next,
  82                                     struct padata_priv, list);
  83
  84                 list_del_init(&padata->list);
  85
  86                 padata->parallel(padata);
  87         }
  88
  89         local_bh_enable();
  90 }
  91
  92 /**
  93  * padata_do_parallel - padata parallelization function
  94  *
  95  * @pinst: padata instance
  96  * @padata: object to be parallelized
  97  * @cb_cpu: cpu the serialization callback function will run on,
  98  *          must be in the serial cpumask of padata(i.e. cpumask.cbcpu).
  99  *
 100  * The parallelization callback function will run with BHs off.
 101  * Note: Every object which is parallelized by padata_do_parallel
 102  * must be seen by padata_do_serial.
 103  */
 104 int padata_do_parallel(struct padata_instance *pinst,
 105                        struct padata_priv *padata, int cb_cpu)
 106 {
 107         int target_cpu, err;
 108         struct padata_parallel_queue *queue;
 109         struct parallel_data *pd;
 110
 111         rcu_read_lock_bh();
 112
 113         pd = rcu_dereference_bh(pinst->pd);
 114
 115         err = -EINVAL;
 116         if (!(pinst->flags & PADATA_INIT) || pinst->flags & PADATA_INVALID)
 117                 goto out;
 118
 119         if (!cpumask_test_cpu(cb_cpu, pd->cpumask.cbcpu))
 120                 goto out;
 121
 122         err =  -EBUSY;
 123         if ((pinst->flags & PADATA_RESET))
 124                 goto out;
 125
 126         if (atomic_read(&pd->refcnt) >= MAX_OBJ_NUM)
 127                 goto out;
 128
 129         err = 0;
 130         atomic_inc(&pd->refcnt);
 131         padata->pd = pd;
 132         padata->cb_cpu = cb_cpu;
 133
 134         target_cpu = padata_cpu_hash(pd);
 135         padata->cpu = target_cpu;
 136         queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, target_cpu);
 137
 138         spin_lock(&queue->parallel.lock);
 139         list_add_tail(&padata->list, &queue->parallel.list);
 140         spin_unlock(&queue->parallel.lock);
 141
 142         queue_work_on(target_cpu, pinst->wq, &queue->work);
 143
 144 out:
 145         rcu_read_unlock_bh();
 146
 147         return err;
 148 }
 149 EXPORT_SYMBOL(padata_do_parallel);
 150
 151 /*
 152  * padata_get_next - Get the next object that needs serialization.
 153  *
 154  * Return values are:
 155  *
 156  * A pointer to the control struct of the next object that needs
 157  * serialization, if present in one of the percpu reorder queues.
 158  *
 159  * -EINPROGRESS, if the next object that needs serialization will
 160  *  be parallel processed by another cpu and is not yet present in
 161  *  the cpu's reorder queue.
 162  *
 163  * -ENODATA, if this cpu has to do the parallel processing for
 164  *  the next object.
 165  */
 166 static struct padata_priv *padata_get_next(struct parallel_data *pd)
 167 {
 168         struct padata_parallel_queue *next_queue;
 169         struct padata_priv *padata;
 170         struct padata_list *reorder;
 171         int cpu = pd->cpu;
 172
 173         next_queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
 174         reorder = &next_queue->reorder;
 175
 176         spin_lock(&reorder->lock);
 177         if (!list_empty(&reorder->list)) {
 178                 padata = list_entry(reorder->list.next,
 179                                     struct padata_priv, list);
 180
 181                 list_del_init(&padata->list);
 182                 atomic_dec(&pd->reorder_objects);
 183
 184                 pd->cpu = cpumask_next_wrap(cpu, pd->cpumask.pcpu, -1,
 185                                             false);
 186
 187                 spin_unlock(&reorder->lock);
 188                 goto out;
 189         }
 190         spin_unlock(&reorder->lock);
 191
 192         if (__this_cpu_read(pd->pqueue->cpu_index) == next_queue->cpu_index) {
 193                 padata = ERR_PTR(-ENODATA);
 194                 goto out;
 195         }
 196
 197         padata = ERR_PTR(-EINPROGRESS);
 198 out:
 199         return padata;
 200 }
 201
 202 static void padata_reorder(struct parallel_data *pd)
 203 {
 204         int cb_cpu;
 205         struct padata_priv *padata;
 206         struct padata_serial_queue *squeue;
 207         struct padata_instance *pinst = pd->pinst;
 208         struct padata_parallel_queue *next_queue;
 209
 210         /*
 211          * We need to ensure that only one cpu can work on dequeueing of
 212          * the reorder queue the time. Calculating in which percpu reorder
 213          * queue the next object will arrive takes some time. A spinlock
 214          * would be highly contended. Also it is not clear in which order
 215          * the objects arrive to the reorder queues. So a cpu could wait to
 216          * get the lock just to notice that there is nothing to do at the
 217          * moment. Therefore we use a trylock and let the holder of the lock
 218          * care for all the objects enqueued during the holdtime of the lock.
 219          */
 220         if (!spin_trylock_bh(&pd->lock))
 221                 return;
 222
 223         while (1) {
 224                 padata = padata_get_next(pd);
 225
 226                 /*
 227                  * If the next object that needs serialization is parallel
 228                  * processed by another cpu and is still on it's way to the
 229                  * cpu's reorder queue, nothing to do for now.
 230                  */
 231                 if (PTR_ERR(padata) == -EINPROGRESS)
 232                         break;
 233
 234                 /*
 235                  * This cpu has to do the parallel processing of the next
 236                  * object. It's waiting in the cpu's parallelization queue,
 237                  * so exit immediately.
 238                  */
 239                 if (PTR_ERR(padata) == -ENODATA) {
 240                         spin_unlock_bh(&pd->lock);
 241                         return;
 242                 }
 243
 244                 cb_cpu = padata->cb_cpu;
 245                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, cb_cpu);
 246
 247                 spin_lock(&squeue->serial.lock);
 248                 list_add_tail(&padata->list, &squeue->serial.list);
 249                 spin_unlock(&squeue->serial.lock);
 250
 251                 queue_work_on(cb_cpu, pinst->wq, &squeue->work);
 252         }
 253
 254         spin_unlock_bh(&pd->lock);
 255
 256         /*
 257          * The next object that needs serialization might have arrived to
 258          * the reorder queues in the meantime.
 259          *
 260          * Ensure reorder queue is read after pd->lock is dropped so we see
 261          * new objects from another task in padata_do_serial.  Pairs with
 262          * smp_mb__after_atomic in padata_do_serial.
 263          */
 264         smp_mb();
 265
 266         next_queue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, pd->cpu);
 267         if (!list_empty(&next_queue->reorder.list))
 268                 queue_work(pinst->wq, &pd->reorder_work);
 269 }
 270
 271 static void invoke_padata_reorder(struct work_struct *work)
 272 {
 273         struct parallel_data *pd;
 274
 275         local_bh_disable();
 276         pd = container_of(work, struct parallel_data, reorder_work);
 277         padata_reorder(pd);
 278         local_bh_enable();
 279 }
 280
 281 static void padata_serial_worker(struct work_struct *serial_work)
 282 {
 283         struct padata_serial_queue *squeue;
 284         struct parallel_data *pd;
 285         LIST_HEAD(local_list);
 286
 287         local_bh_disable();
 288         squeue = container_of(serial_work, struct padata_serial_queue, work);
 289         pd = squeue->pd;
 290
 291         spin_lock(&squeue->serial.lock);
 292         list_replace_init(&squeue->serial.list, &local_list);
 293         spin_unlock(&squeue->serial.lock);
 294
 295         while (!list_empty(&local_list)) {
 296                 struct padata_priv *padata;
 297
 298                 padata = list_entry(local_list.next,
 299                                     struct padata_priv, list);
 300
 301                 list_del_init(&padata->list);
 302
 303                 padata->serial(padata);
 304                 atomic_dec(&pd->refcnt);
 305         }
 306         local_bh_enable();
 307 }
 308
 309 /**
 310  * padata_do_serial - padata serialization function
 311  *
 312  * @padata: object to be serialized.
 313  *
 314  * padata_do_serial must be called for every parallelized object.
 315  * The serialization callback function will run with BHs off.
 316  */
 317 void padata_do_serial(struct padata_priv *padata)
 318 {
 319         struct parallel_data *pd = padata->pd;
 320         struct padata_parallel_queue *pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue,
 321                                                            padata->cpu);
 322
 323         spin_lock(&pqueue->reorder.lock);
 324         list_add_tail(&padata->list, &pqueue->reorder.list);
 325         atomic_inc(&pd->reorder_objects);
 326         spin_unlock(&pqueue->reorder.lock);
 327
 328         /*
 329          * Ensure the addition to the reorder list is ordered correctly
 330          * with the trylock of pd->lock in padata_reorder.  Pairs with smp_mb
 331          * in padata_reorder.
 332          */
 333         smp_mb__after_atomic();
 334
 335         padata_reorder(pd);
 336 }
 337 EXPORT_SYMBOL(padata_do_serial);
 338
 339 static int padata_setup_cpumasks(struct parallel_data *pd,
 340                                  const struct cpumask *pcpumask,
 341                                  const struct cpumask *cbcpumask)
 342 {
 343         if (!alloc_cpumask_var(&pd->cpumask.pcpu, GFP_KERNEL))
 344                 return -ENOMEM;
 345
 346         cpumask_and(pd->cpumask.pcpu, pcpumask, cpu_online_mask);
 347         if (!alloc_cpumask_var(&pd->cpumask.cbcpu, GFP_KERNEL)) {
 348                 free_cpumask_var(pd->cpumask.pcpu);
 349                 return -ENOMEM;
 350         }
 351
 352         cpumask_and(pd->cpumask.cbcpu, cbcpumask, cpu_online_mask);
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static void __padata_list_init(struct padata_list *pd_list)
 357 {
 358         INIT_LIST_HEAD(&pd_list->list);
 359         spin_lock_init(&pd_list->lock);
 360 }
 361
 362 /* Initialize all percpu queues used by serial workers */
 363 static void padata_init_squeues(struct parallel_data *pd)
 364 {
 365         int cpu;
 366         struct padata_serial_queue *squeue;
 367
 368         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.cbcpu) {
 369                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, cpu);
 370                 squeue->pd = pd;
 371                 __padata_list_init(&squeue->serial);
 372                 INIT_WORK(&squeue->work, padata_serial_worker);
 373         }
 374 }
 375
 376 /* Initialize all percpu queues used by parallel workers */
 377 static void padata_init_pqueues(struct parallel_data *pd)
 378 {
 379         int cpu_index, cpu;
 380         struct padata_parallel_queue *pqueue;
 381
 382         cpu_index = 0;
 383         for_each_possible_cpu(cpu) {
 384                 pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
 385
 386                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, pd->cpumask.pcpu)) {
 387                         pqueue->cpu_index = -1;
 388                         continue;
 389                 }
 390
 391                 pqueue->cpu_index = cpu_index;
 392                 cpu_index++;
 393
 394                 __padata_list_init(&pqueue->reorder);
 395                 __padata_list_init(&pqueue->parallel);
 396                 INIT_WORK(&pqueue->work, padata_parallel_worker);
 397                 atomic_set(&pqueue->num_obj, 0);
 398         }
 399 }
 400
 401 /* Allocate and initialize the internal cpumask dependend resources. */
 402 static struct parallel_data *padata_alloc_pd(struct padata_instance *pinst,
 403                                              const struct cpumask *pcpumask,
 404                                              const struct cpumask *cbcpumask)
 405 {
 406         struct parallel_data *pd;
 407
 408         pd = kzalloc(sizeof(struct parallel_data), GFP_KERNEL);
 409         if (!pd)
 410                 goto err;
 411
 412         pd->pqueue = alloc_percpu(struct padata_parallel_queue);
 413         if (!pd->pqueue)
 414                 goto err_free_pd;
 415
 416         pd->squeue = alloc_percpu(struct padata_serial_queue);
 417         if (!pd->squeue)
 418                 goto err_free_pqueue;
 419         if (padata_setup_cpumasks(pd, pcpumask, cbcpumask) < 0)
 420                 goto err_free_squeue;
 421
 422         padata_init_pqueues(pd);
 423         padata_init_squeues(pd);
 424         atomic_set(&pd->seq_nr, -1);
 425         atomic_set(&pd->reorder_objects, 0);
 426         atomic_set(&pd->refcnt, 0);
 427         pd->pinst = pinst;
 428         spin_lock_init(&pd->lock);
 429         pd->cpu = cpumask_first(pd->cpumask.pcpu);
 430         INIT_WORK(&pd->reorder_work, invoke_padata_reorder);
 431
 432         return pd;
 433
 434 err_free_squeue:
 435         free_percpu(pd->squeue);
 436 err_free_pqueue:
 437         free_percpu(pd->pqueue);
 438 err_free_pd:
 439         kfree(pd);
 440 err:
 441         return NULL;
 442 }
 443
 444 static void padata_free_pd(struct parallel_data *pd)
 445 {
 446         free_cpumask_var(pd->cpumask.pcpu);
 447         free_cpumask_var(pd->cpumask.cbcpu);
 448         free_percpu(pd->pqueue);
 449         free_percpu(pd->squeue);
 450         kfree(pd);
 451 }
 452
 453 /* Flush all objects out of the padata queues. */
 454 static void padata_flush_queues(struct parallel_data *pd)
 455 {
 456         int cpu;
 457         struct padata_parallel_queue *pqueue;
 458         struct padata_serial_queue *squeue;
 459
 460         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.pcpu) {
 461                 pqueue = per_cpu_ptr(pd->pqueue, cpu);
 462                 flush_work(&pqueue->work);
 463         }
 464
 465         if (atomic_read(&pd->reorder_objects))
 466                 padata_reorder(pd);
 467
 468         for_each_cpu(cpu, pd->cpumask.cbcpu) {
 469                 squeue = per_cpu_ptr(pd->squeue, cpu);
 470                 flush_work(&squeue->work);
 471         }
 472
 473         BUG_ON(atomic_read(&pd->refcnt) != 0);
 474 }
 475
 476 static void __padata_start(struct padata_instance *pinst)
 477 {
 478         pinst->flags |= PADATA_INIT;
 479 }
 480
 481 static void __padata_stop(struct padata_instance *pinst)
 482 {
 483         if (!(pinst->flags & PADATA_INIT))
 484                 return;
 485
 486         pinst->flags &= ~PADATA_INIT;
 487
 488         synchronize_rcu();
 489
 490         get_online_cpus();
 491         padata_flush_queues(pinst->pd);
 492         put_online_cpus();
 493 }
 494
 495 /* Replace the internal control structure with a new one. */
 496 static void padata_replace(struct padata_instance *pinst,
 497                            struct parallel_data *pd_new)
 498 {
 499         struct parallel_data *pd_old = pinst->pd;
 500         int notification_mask = 0;
 501
 502         pinst->flags |= PADATA_RESET;
 503
 504         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd_new);
 505
 506         synchronize_rcu();
 507
 508         if (!cpumask_equal(pd_old->cpumask.pcpu, pd_new->cpumask.pcpu))
 509                 notification_mask |= PADATA_CPU_PARALLEL;
 510         if (!cpumask_equal(pd_old->cpumask.cbcpu, pd_new->cpumask.cbcpu))
 511                 notification_mask |= PADATA_CPU_SERIAL;
 512
 513         padata_flush_queues(pd_old);
 514         padata_free_pd(pd_old);
 515
 516         if (notification_mask)
 517                 blocking_notifier_call_chain(&pinst->cpumask_change_notifier,
 518                                              notification_mask,
 519                                              &pd_new->cpumask);
 520
 521         pinst->flags &= ~PADATA_RESET;
 522 }
 523
 524 /**
 525  * padata_register_cpumask_notifier - Registers a notifier that will be called
 526  *                             if either pcpu or cbcpu or both cpumasks change.
 527  *
 528  * @pinst: A poineter to padata instance
 529  * @nblock: A pointer to notifier block.
 530  */
 531 int padata_register_cpumask_notifier(struct padata_instance *pinst,
 532                                      struct notifier_block *nblock)
 533 {
 534         return blocking_notifier_chain_register(&pinst->cpumask_change_notifier,
 535                                                 nblock);
 536 }
 537 EXPORT_SYMBOL(padata_register_cpumask_notifier);
 538
 539 /**
 540  * padata_unregister_cpumask_notifier - Unregisters cpumask notifier
 541  *        registered earlier  using padata_register_cpumask_notifier
 542  *
 543  * @pinst: A pointer to data instance.
 544  * @nlock: A pointer to notifier block.
 545  */
 546 int padata_unregister_cpumask_notifier(struct padata_instance *pinst,
 547                                        struct notifier_block *nblock)
 548 {
 549         return blocking_notifier_chain_unregister(
 550                 &pinst->cpumask_change_notifier,
 551                 nblock);
 552 }
 553 EXPORT_SYMBOL(padata_unregister_cpumask_notifier);
 554
 555
 556 /* If cpumask contains no active cpu, we mark the instance as invalid. */
 557 static bool padata_validate_cpumask(struct padata_instance *pinst,
 558                                     const struct cpumask *cpumask)
 559 {
 560         if (!cpumask_intersects(cpumask, cpu_online_mask)) {
 561                 pinst->flags |= PADATA_INVALID;
 562                 return false;
 563         }
 564
 565         pinst->flags &= ~PADATA_INVALID;
 566         return true;
 567 }
 568
 569 static int __padata_set_cpumasks(struct padata_instance *pinst,
 570                                  cpumask_var_t pcpumask,
 571                                  cpumask_var_t cbcpumask)
 572 {
 573         int valid;
 574         struct parallel_data *pd;
 575
 576         valid = padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask);
 577         if (!valid) {
 578                 __padata_stop(pinst);
 579                 goto out_replace;
 580         }
 581
 582         valid = padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask);
 583         if (!valid)
 584                 __padata_stop(pinst);
 585
 586 out_replace:
 587         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
 588         if (!pd)
 589                 return -ENOMEM;
 590
 591         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
 592         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
 593
 594         padata_replace(pinst, pd);
 595
 596         if (valid)
 597                 __padata_start(pinst);
 598
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 /**
 603  * padata_set_cpumask: Sets specified by @cpumask_type cpumask to the value
 604  *                     equivalent to @cpumask.
 605  *
 606  * @pinst: padata instance
 607  * @cpumask_type: PADATA_CPU_SERIAL or PADATA_CPU_PARALLEL corresponding
 608  *                to parallel and serial cpumasks respectively.
 609  * @cpumask: the cpumask to use
 610  */
 611 int padata_set_cpumask(struct padata_instance *pinst, int cpumask_type,
 612                        cpumask_var_t cpumask)
 613 {
 614         struct cpumask *serial_mask, *parallel_mask;
 615         int err = -EINVAL;
 616
 617         mutex_lock(&pinst->lock);
 618         get_online_cpus();
 619
 620         switch (cpumask_type) {
 621         case PADATA_CPU_PARALLEL:
 622                 serial_mask = pinst->cpumask.cbcpu;
 623                 parallel_mask = cpumask;
 624                 break;
 625         case PADATA_CPU_SERIAL:
 626                 parallel_mask = pinst->cpumask.pcpu;
 627                 serial_mask = cpumask;
 628                 break;
 629         default:
 630                  goto out;
 631         }
 632
 633         err =  __padata_set_cpumasks(pinst, parallel_mask, serial_mask);
 634
 635 out:
 636         put_online_cpus();
 637         mutex_unlock(&pinst->lock);
 638
 639         return err;
 640 }
 641 EXPORT_SYMBOL(padata_set_cpumask);
 642
 643 /**
 644  * padata_start - start the parallel processing
 645  *
 646  * @pinst: padata instance to start
 647  */
 648 int padata_start(struct padata_instance *pinst)
 649 {
 650         int err = 0;
 651
 652         mutex_lock(&pinst->lock);
 653
 654         if (pinst->flags & PADATA_INVALID)
 655                 err = -EINVAL;
 656
 657         __padata_start(pinst);
 658
 659         mutex_unlock(&pinst->lock);
 660
 661         return err;
 662 }
 663 EXPORT_SYMBOL(padata_start);
 664
 665 /**
 666  * padata_stop - stop the parallel processing
 667  *
 668  * @pinst: padata instance to stop
 669  */
 670 void padata_stop(struct padata_instance *pinst)
 671 {
 672         mutex_lock(&pinst->lock);
 673         __padata_stop(pinst);
 674         mutex_unlock(&pinst->lock);
 675 }
 676 EXPORT_SYMBOL(padata_stop);
 677
 678 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 679
 680 static int __padata_add_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
 681 {
 682         struct parallel_data *pd;
 683
 684         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask)) {
 685                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
 686                                      pinst->cpumask.cbcpu);
 687                 if (!pd)
 688                         return -ENOMEM;
 689
 690                 padata_replace(pinst, pd);
 691
 692                 if (padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) &&
 693                     padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
 694                         __padata_start(pinst);
 695         }
 696
 697         return 0;
 698 }
 699
 700 static int __padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
 701 {
 702         struct parallel_data *pd = NULL;
 703
 704         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask)) {
 705
 706                 if (!padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.pcpu) ||
 707                     !padata_validate_cpumask(pinst, pinst->cpumask.cbcpu))
 708                         __padata_stop(pinst);
 709
 710                 pd = padata_alloc_pd(pinst, pinst->cpumask.pcpu,
 711                                      pinst->cpumask.cbcpu);
 712                 if (!pd)
 713                         return -ENOMEM;
 714
 715                 padata_replace(pinst, pd);
 716
 717                 cpumask_clear_cpu(cpu, pd->cpumask.cbcpu);
 718                 cpumask_clear_cpu(cpu, pd->cpumask.pcpu);
 719         }
 720
 721         return 0;
 722 }
 723
 724  /**
 725  * padata_remove_cpu - remove a cpu from the one or both(serial and parallel)
 726  *                     padata cpumasks.
 727  *
 728  * @pinst: padata instance
 729  * @cpu: cpu to remove
 730  * @mask: bitmask specifying from which cpumask @cpu should be removed
 731  *        The @mask may be any combination of the following flags:
 732  *          PADATA_CPU_SERIAL   - serial cpumask
 733  *          PADATA_CPU_PARALLEL - parallel cpumask
 734  */
 735 int padata_remove_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu, int mask)
 736 {
 737         int err;
 738
 739         if (!(mask & (PADATA_CPU_SERIAL | PADATA_CPU_PARALLEL)))
 740                 return -EINVAL;
 741
 742         mutex_lock(&pinst->lock);
 743
 744         get_online_cpus();
 745         if (mask & PADATA_CPU_SERIAL)
 746                 cpumask_clear_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
 747         if (mask & PADATA_CPU_PARALLEL)
 748                 cpumask_clear_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu);
 749
 750         err = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
 751         put_online_cpus();
 752
 753         mutex_unlock(&pinst->lock);
 754
 755         return err;
 756 }
 757 EXPORT_SYMBOL(padata_remove_cpu);
 758
 759 static inline int pinst_has_cpu(struct padata_instance *pinst, int cpu)
 760 {
 761         return cpumask_test_cpu(cpu, pinst->cpumask.pcpu) ||
 762                 cpumask_test_cpu(cpu, pinst->cpumask.cbcpu);
 763 }
 764
 765 static int padata_cpu_online(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
 766 {
 767         struct padata_instance *pinst;
 768         int ret;
 769
 770         pinst = hlist_entry_safe(node, struct padata_instance, node);
 771         if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
 772                 return 0;
 773
 774         mutex_lock(&pinst->lock);
 775         ret = __padata_add_cpu(pinst, cpu);
 776         mutex_unlock(&pinst->lock);
 777         return ret;
 778 }
 779
 780 static int padata_cpu_prep_down(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
 781 {
 782         struct padata_instance *pinst;
 783         int ret;
 784
 785         pinst = hlist_entry_safe(node, struct padata_instance, node);
 786         if (!pinst_has_cpu(pinst, cpu))
 787                 return 0;
 788
 789         mutex_lock(&pinst->lock);
 790         ret = __padata_remove_cpu(pinst, cpu);
 791         mutex_unlock(&pinst->lock);
 792         return ret;
 793 }
 794
 795 static enum cpuhp_state hp_online;
 796 #endif
 797
 798 static void __padata_free(struct padata_instance *pinst)
 799 {
 800 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 801         cpuhp_state_remove_instance_nocalls(hp_online, &pinst->node);
 802 #endif
 803
 804         padata_stop(pinst);
 805         padata_free_pd(pinst->pd);
 806         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
 807         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
 808         destroy_workqueue(pinst->wq);
 809         kfree(pinst);
 810 }
 811
 812 #define kobj2pinst(_kobj)                                       \
 813         container_of(_kobj, struct padata_instance, kobj)
 814 #define attr2pentry(_attr)                                      \
 815         container_of(_attr, struct padata_sysfs_entry, attr)
 816
 817 static void padata_sysfs_release(struct kobject *kobj)
 818 {
 819         struct padata_instance *pinst = kobj2pinst(kobj);
 820         __padata_free(pinst);
 821 }
 822
 823 struct padata_sysfs_entry {
 824         struct attribute attr;
 825         ssize_t (*show)(struct padata_instance *, struct attribute *, char *);
 826         ssize_t (*store)(struct padata_instance *, struct attribute *,
 827                          const char *, size_t);
 828 };
 829
 830 static ssize_t show_cpumask(struct padata_instance *pinst,
 831                             struct attribute *attr,  char *buf)
 832 {
 833         struct cpumask *cpumask;
 834         ssize_t len;
 835
 836         mutex_lock(&pinst->lock);
 837         if (!strcmp(attr->name, "serial_cpumask"))
 838                 cpumask = pinst->cpumask.cbcpu;
 839         else
 840                 cpumask = pinst->cpumask.pcpu;
 841
 842         len = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
 843                        nr_cpu_ids, cpumask_bits(cpumask));
 844         mutex_unlock(&pinst->lock);
 845         return len < PAGE_SIZE ? len : -EINVAL;
 846 }
 847
 848 static ssize_t store_cpumask(struct padata_instance *pinst,
 849                              struct attribute *attr,
 850                              const char *buf, size_t count)
 851 {
 852         cpumask_var_t new_cpumask;
 853         ssize_t ret;
 854         int mask_type;
 855
 856         if (!alloc_cpumask_var(&new_cpumask, GFP_KERNEL))
 857                 return -ENOMEM;
 858
 859         ret = bitmap_parse(buf, count, cpumask_bits(new_cpumask),
 860                            nr_cpumask_bits);
 861         if (ret < 0)
 862                 goto out;
 863
 864         mask_type = !strcmp(attr->name, "serial_cpumask") ?
 865                 PADATA_CPU_SERIAL : PADATA_CPU_PARALLEL;
 866         ret = padata_set_cpumask(pinst, mask_type, new_cpumask);
 867         if (!ret)
 868                 ret = count;
 869
 870 out:
 871         free_cpumask_var(new_cpumask);
 872         return ret;
 873 }
 874
 875 #define PADATA_ATTR_RW(_name, _show_name, _store_name)          \
 876         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr =         \
 877                 __ATTR(_name, 0644, _show_name, _store_name)
 878 #define PADATA_ATTR_RO(_name, _show_name)               \
 879         static struct padata_sysfs_entry _name##_attr = \
 880                 __ATTR(_name, 0400, _show_name, NULL)
 881
 882 PADATA_ATTR_RW(serial_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
 883 PADATA_ATTR_RW(parallel_cpumask, show_cpumask, store_cpumask);
 884
 885 /*
 886  * Padata sysfs provides the following objects:
 887  * serial_cpumask   [RW] - cpumask for serial workers
 888  * parallel_cpumask [RW] - cpumask for parallel workers
 889  */
 890 static struct attribute *padata_default_attrs[] = {
 891         &serial_cpumask_attr.attr,
 892         &parallel_cpumask_attr.attr,
 893         NULL,
 894 };
 895 ATTRIBUTE_GROUPS(padata_default);
 896
 897 static ssize_t padata_sysfs_show(struct kobject *kobj,
 898                                  struct attribute *attr, char *buf)
 899 {
 900         struct padata_instance *pinst;
 901         struct padata_sysfs_entry *pentry;
 902         ssize_t ret = -EIO;
 903
 904         pinst = kobj2pinst(kobj);
 905         pentry = attr2pentry(attr);
 906         if (pentry->show)
 907                 ret = pentry->show(pinst, attr, buf);
 908
 909         return ret;
 910 }
 911
 912 static ssize_t padata_sysfs_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 913                                   const char *buf, size_t count)
 914 {
 915         struct padata_instance *pinst;
 916         struct padata_sysfs_entry *pentry;
 917         ssize_t ret = -EIO;
 918
 919         pinst = kobj2pinst(kobj);
 920         pentry = attr2pentry(attr);
 921         if (pentry->show)
 922                 ret = pentry->store(pinst, attr, buf, count);
 923
 924         return ret;
 925 }
 926
 927 static const struct sysfs_ops padata_sysfs_ops = {
 928         .show = padata_sysfs_show,
 929         .store = padata_sysfs_store,
 930 };
 931
 932 static struct kobj_type padata_attr_type = {
 933         .sysfs_ops = &padata_sysfs_ops,
 934         .default_groups = padata_default_groups,
 935         .release = padata_sysfs_release,
 936 };
 937
 938 /**
 939  * padata_alloc - allocate and initialize a padata instance and specify
 940  *                cpumasks for serial and parallel workers.
 941  *
 942  * @name: used to identify the instance
 943  * @pcpumask: cpumask that will be used for padata parallelization
 944  * @cbcpumask: cpumask that will be used for padata serialization
 945  *
 946  * Must be called from a cpus_read_lock() protected region
 947  */
 948 static struct padata_instance *padata_alloc(const char *name,
 949                                             const struct cpumask *pcpumask,
 950                                             const struct cpumask *cbcpumask)
 951 {
 952         struct padata_instance *pinst;
 953         struct parallel_data *pd = NULL;
 954
 955         pinst = kzalloc(sizeof(struct padata_instance), GFP_KERNEL);
 956         if (!pinst)
 957                 goto err;
 958
 959         pinst->wq = alloc_workqueue("%s", WQ_MEM_RECLAIM | WQ_CPU_INTENSIVE,
 960                                     1, name);
 961         if (!pinst->wq)
 962                 goto err_free_inst;
 963
 964         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.pcpu, GFP_KERNEL))
 965                 goto err_free_wq;
 966         if (!alloc_cpumask_var(&pinst->cpumask.cbcpu, GFP_KERNEL)) {
 967                 free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
 968                 goto err_free_wq;
 969         }
 970         if (!padata_validate_cpumask(pinst, pcpumask) ||
 971             !padata_validate_cpumask(pinst, cbcpumask))
 972                 goto err_free_masks;
 973
 974         pd = padata_alloc_pd(pinst, pcpumask, cbcpumask);
 975         if (!pd)
 976                 goto err_free_masks;
 977
 978         rcu_assign_pointer(pinst->pd, pd);
 979
 980         cpumask_copy(pinst->cpumask.pcpu, pcpumask);
 981         cpumask_copy(pinst->cpumask.cbcpu, cbcpumask);
 982
 983         pinst->flags = 0;
 984
 985         BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&pinst->cpumask_change_notifier);
 986         kobject_init(&pinst->kobj, &padata_attr_type);
 987         mutex_init(&pinst->lock);
 988
 989 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 990         cpuhp_state_add_instance_nocalls_cpuslocked(hp_online, &pinst->node);
 991 #endif
 992         return pinst;
 993
 994 err_free_masks:
 995         free_cpumask_var(pinst->cpumask.pcpu);
 996         free_cpumask_var(pinst->cpumask.cbcpu);
 997 err_free_wq:
 998         destroy_workqueue(pinst->wq);
 999 err_free_inst:
1000         kfree(pinst);
1001 err:
1002         return NULL;
1003 }
1004
1005 /**
1006  * padata_alloc_possible - Allocate and initialize padata instance.
1007  *                         Use the cpu_possible_mask for serial and
1008  *                         parallel workers.
1009  *
1010  * @name: used to identify the instance
1011  *
1012  * Must be called from a cpus_read_lock() protected region
1013  */
1014 struct padata_instance *padata_alloc_possible(const char *name)
1015 {
1016         lockdep_assert_cpus_held();
1017         return padata_alloc(name, cpu_possible_mask, cpu_possible_mask);
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL(padata_alloc_possible);
1020
1021 /**
1022  * padata_free - free a padata instance
1023  *
1024  * @padata_inst: padata instance to free
1025  */
1026 void padata_free(struct padata_instance *pinst)
1027 {
1028         kobject_put(&pinst->kobj);
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL(padata_free);
1031
1032 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1033
1034 static __init int padata_driver_init(void)
1035 {
1036         int ret;
1037
1038         ret = cpuhp_setup_state_multi(CPUHP_AP_ONLINE_DYN, "padata:online",
1039                                       padata_cpu_online,
1040                                       padata_cpu_prep_down);
1041         if (ret < 0)
1042                 return ret;
1043         hp_online = ret;
1044         return 0;
1045 }
1046 module_init(padata_driver_init);
1047
1048 static __exit void padata_driver_exit(void)
1049 {
1050         cpuhp_remove_multi_state(hp_online);
1051 }
1052 module_exit(padata_driver_exit);
1053 #endif