include/linux/padata.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * padata.h - header for the padata parallelization interface
   4  *
   5  * Copyright (C) 2008, 2009 secunet Security Networks AG
   6  * Copyright (C) 2008, 2009 Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
   7  */
   8
   9 #ifndef PADATA_H
  10 #define PADATA_H
  11
  12 #include <linux/compiler_types.h>
  13 #include <linux/workqueue.h>
  14 #include <linux/spinlock.h>
  15 #include <linux/list.h>
  16 #include <linux/kobject.h>
  17
  18 #define PADATA_CPU_SERIAL   0x01
  19 #define PADATA_CPU_PARALLEL 0x02
  20
  21 /**
  22  * struct padata_priv - Represents one job
  23  *
  24  * @list: List entry, to attach to the padata lists.
  25  * @pd: Pointer to the internal control structure.
  26  * @cb_cpu: Callback cpu for serializatioon.
  27  * @cpu: Cpu for parallelization.
  28  * @seq_nr: Sequence number of the parallelized data object.
  29  * @info: Used to pass information from the parallel to the serial function.
  30  * @parallel: Parallel execution function.
  31  * @serial: Serial complete function.
  32  */
  33 struct padata_priv {
  34         struct list_head        list;
  35         struct parallel_data    *pd;
  36         int                     cb_cpu;
  37         int                     cpu;
  38         unsigned int            seq_nr;
  39         int                     info;
  40         void                    (*parallel)(struct padata_priv *padata);
  41         void                    (*serial)(struct padata_priv *padata);
  42 };
  43
  44 /**
  45  * struct padata_list - one per work type per CPU
  46  *
  47  * @list: List head.
  48  * @lock: List lock.
  49  */
  50 struct padata_list {
  51         struct list_head        list;
  52         spinlock_t              lock;
  53 };
  54
  55 /**
  56 * struct padata_serial_queue - The percpu padata serial queue
  57 *
  58 * @serial: List to wait for serialization after reordering.
  59 * @work: work struct for serialization.
  60 * @pd: Backpointer to the internal control structure.
  61 */
  62 struct padata_serial_queue {
  63        struct padata_list    serial;
  64        struct work_struct    work;
  65        struct parallel_data *pd;
  66 };
  67
  68 /**
  69  * struct padata_parallel_queue - The percpu padata parallel queue
  70  *
  71  * @parallel: List to wait for parallelization.
  72  * @reorder: List to wait for reordering after parallel processing.
  73  * @work: work struct for parallelization.
  74  * @num_obj: Number of objects that are processed by this cpu.
  75  */
  76 struct padata_parallel_queue {
  77        struct padata_list    parallel;
  78        struct padata_list    reorder;
  79        struct work_struct    work;
  80        atomic_t              num_obj;
  81 };
  82
  83 /**
  84  * struct padata_cpumask - The cpumasks for the parallel/serial workers
  85  *
  86  * @pcpu: cpumask for the parallel workers.
  87  * @cbcpu: cpumask for the serial (callback) workers.
  88  */
  89 struct padata_cpumask {
  90         cpumask_var_t   pcpu;
  91         cpumask_var_t   cbcpu;
  92 };
  93
  94 /**
  95  * struct parallel_data - Internal control structure, covers everything
  96  * that depends on the cpumask in use.
  97  *
  98  * @ps: padata_shell object.
  99  * @pqueue: percpu padata queues used for parallelization.
 100  * @squeue: percpu padata queues used for serialuzation.
 101  * @refcnt: Number of objects holding a reference on this parallel_data.
 102  * @seq_nr: Sequence number of the parallelized data object.
 103  * @processed: Number of already processed objects.
 104  * @cpu: Next CPU to be processed.
 105  * @cpumask: The cpumasks in use for parallel and serial workers.
 106  * @reorder_work: work struct for reordering.
 107  * @lock: Reorder lock.
 108  */
 109 struct parallel_data {
 110         struct padata_shell             *ps;
 111         struct padata_parallel_queue    __percpu *pqueue;
 112         struct padata_serial_queue      __percpu *squeue;
 113         atomic_t                        refcnt;
 114         atomic_t                        seq_nr;
 115         unsigned int                    processed;
 116         int                             cpu;
 117         struct padata_cpumask           cpumask;
 118         struct work_struct              reorder_work;
 119         spinlock_t                      ____cacheline_aligned lock;
 120 };
 121
 122 /**
 123  * struct padata_shell - Wrapper around struct parallel_data, its
 124  * purpose is to allow the underlying control structure to be replaced
 125  * on the fly using RCU.
 126  *
 127  * @pinst: padat instance.
 128  * @pd: Actual parallel_data structure which may be substituted on the fly.
 129  * @opd: Pointer to old pd to be freed by padata_replace.
 130  * @list: List entry in padata_instance list.
 131  */
 132 struct padata_shell {
 133         struct padata_instance          *pinst;
 134         struct parallel_data __rcu      *pd;
 135         struct parallel_data            *opd;
 136         struct list_head                list;
 137 };
 138
 139 /**
 140  * struct padata_instance - The overall control structure.
 141  *
 142  * @node: Used by CPU hotplug.
 143  * @parallel_wq: The workqueue used for parallel work.
 144  * @serial_wq: The workqueue used for serial work.
 145  * @pslist: List of padata_shell objects attached to this instance.
 146  * @cpumask: User supplied cpumasks for parallel and serial works.
 147  * @rcpumask: Actual cpumasks based on user cpumask and cpu_online_mask.
 148  * @kobj: padata instance kernel object.
 149  * @lock: padata instance lock.
 150  * @flags: padata flags.
 151  */
 152 struct padata_instance {
 153         struct hlist_node                node;
 154         struct workqueue_struct         *parallel_wq;
 155         struct workqueue_struct         *serial_wq;
 156         struct list_head                pslist;
 157         struct padata_cpumask           cpumask;
 158         struct padata_cpumask           rcpumask;
 159         struct kobject                   kobj;
 160         struct mutex                     lock;
 161         u8                               flags;
 162 #define PADATA_INIT     1
 163 #define PADATA_RESET    2
 164 #define PADATA_INVALID  4
 165 };
 166
 167 extern struct padata_instance *padata_alloc_possible(const char *name);
 168 extern void padata_free(struct padata_instance *pinst);
 169 extern struct padata_shell *padata_alloc_shell(struct padata_instance *pinst);
 170 extern void padata_free_shell(struct padata_shell *ps);
 171 extern int padata_do_parallel(struct padata_shell *ps,
 172                               struct padata_priv *padata, int *cb_cpu);
 173 extern void padata_do_serial(struct padata_priv *padata);
 174 extern int padata_set_cpumask(struct padata_instance *pinst, int cpumask_type,
 175                               cpumask_var_t cpumask);
 176 extern int padata_start(struct padata_instance *pinst);
 177 extern void padata_stop(struct padata_instance *pinst);
 178 #endif