Merge tag 'drm-intel-gt-next-2022-06-29' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm...
[linux-2.6-microblaze.git] / lib / sbitmap.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2016 Facebook
4  * Copyright (C) 2013-2014 Jens Axboe
5  */
6
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/random.h>
9 #include <linux/sbitmap.h>
10 #include <linux/seq_file.h>
11
12 static int init_alloc_hint(struct sbitmap *sb, gfp_t flags)
13 {
14         unsigned depth = sb->depth;
15
16         sb->alloc_hint = alloc_percpu_gfp(unsigned int, flags);
17         if (!sb->alloc_hint)
18                 return -ENOMEM;
19
20         if (depth && !sb->round_robin) {
21                 int i;
22
23                 for_each_possible_cpu(i)
24                         *per_cpu_ptr(sb->alloc_hint, i) = prandom_u32() % depth;
25         }
26         return 0;
27 }
28
29 static inline unsigned update_alloc_hint_before_get(struct sbitmap *sb,
30                                                     unsigned int depth)
31 {
32         unsigned hint;
33
34         hint = this_cpu_read(*sb->alloc_hint);
35         if (unlikely(hint >= depth)) {
36                 hint = depth ? prandom_u32() % depth : 0;
37                 this_cpu_write(*sb->alloc_hint, hint);
38         }
39
40         return hint;
41 }
42
43 static inline void update_alloc_hint_after_get(struct sbitmap *sb,
44                                                unsigned int depth,
45                                                unsigned int hint,
46                                                unsigned int nr)
47 {
48         if (nr == -1) {
49                 /* If the map is full, a hint won't do us much good. */
50                 this_cpu_write(*sb->alloc_hint, 0);
51         } else if (nr == hint || unlikely(sb->round_robin)) {
52                 /* Only update the hint if we used it. */
53                 hint = nr + 1;
54                 if (hint >= depth - 1)
55                         hint = 0;
56                 this_cpu_write(*sb->alloc_hint, hint);
57         }
58 }
59
60 /*
61  * See if we have deferred clears that we can batch move
62  */
63 static inline bool sbitmap_deferred_clear(struct sbitmap_word *map)
64 {
65         unsigned long mask;
66
67         if (!READ_ONCE(map->cleared))
68                 return false;
69
70         /*
71          * First get a stable cleared mask, setting the old mask to 0.
72          */
73         mask = xchg(&map->cleared, 0);
74
75         /*
76          * Now clear the masked bits in our free word
77          */
78         atomic_long_andnot(mask, (atomic_long_t *)&map->word);
79         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_long_t) != sizeof(map->word));
80         return true;
81 }
82
83 int sbitmap_init_node(struct sbitmap *sb, unsigned int depth, int shift,
84                       gfp_t flags, int node, bool round_robin,
85                       bool alloc_hint)
86 {
87         unsigned int bits_per_word;
88
89         if (shift < 0)
90                 shift = sbitmap_calculate_shift(depth);
91
92         bits_per_word = 1U << shift;
93         if (bits_per_word > BITS_PER_LONG)
94                 return -EINVAL;
95
96         sb->shift = shift;
97         sb->depth = depth;
98         sb->map_nr = DIV_ROUND_UP(sb->depth, bits_per_word);
99         sb->round_robin = round_robin;
100
101         if (depth == 0) {
102                 sb->map = NULL;
103                 return 0;
104         }
105
106         if (alloc_hint) {
107                 if (init_alloc_hint(sb, flags))
108                         return -ENOMEM;
109         } else {
110                 sb->alloc_hint = NULL;
111         }
112
113         sb->map = kvzalloc_node(sb->map_nr * sizeof(*sb->map), flags, node);
114         if (!sb->map) {
115                 free_percpu(sb->alloc_hint);
116                 return -ENOMEM;
117         }
118
119         return 0;
120 }
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_init_node);
122
123 void sbitmap_resize(struct sbitmap *sb, unsigned int depth)
124 {
125         unsigned int bits_per_word = 1U << sb->shift;
126         unsigned int i;
127
128         for (i = 0; i < sb->map_nr; i++)
129                 sbitmap_deferred_clear(&sb->map[i]);
130
131         sb->depth = depth;
132         sb->map_nr = DIV_ROUND_UP(sb->depth, bits_per_word);
133 }
134 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_resize);
135
136 static int __sbitmap_get_word(unsigned long *word, unsigned long depth,
137                               unsigned int hint, bool wrap)
138 {
139         int nr;
140
141         /* don't wrap if starting from 0 */
142         wrap = wrap && hint;
143
144         while (1) {
145                 nr = find_next_zero_bit(word, depth, hint);
146                 if (unlikely(nr >= depth)) {
147                         /*
148                          * We started with an offset, and we didn't reset the
149                          * offset to 0 in a failure case, so start from 0 to
150                          * exhaust the map.
151                          */
152                         if (hint && wrap) {
153                                 hint = 0;
154                                 continue;
155                         }
156                         return -1;
157                 }
158
159                 if (!test_and_set_bit_lock(nr, word))
160                         break;
161
162                 hint = nr + 1;
163                 if (hint >= depth - 1)
164                         hint = 0;
165         }
166
167         return nr;
168 }
169
170 static int sbitmap_find_bit_in_index(struct sbitmap *sb, int index,
171                                      unsigned int alloc_hint)
172 {
173         struct sbitmap_word *map = &sb->map[index];
174         int nr;
175
176         do {
177                 nr = __sbitmap_get_word(&map->word, __map_depth(sb, index),
178                                         alloc_hint, !sb->round_robin);
179                 if (nr != -1)
180                         break;
181                 if (!sbitmap_deferred_clear(map))
182                         break;
183         } while (1);
184
185         return nr;
186 }
187
188 static int __sbitmap_get(struct sbitmap *sb, unsigned int alloc_hint)
189 {
190         unsigned int i, index;
191         int nr = -1;
192
193         index = SB_NR_TO_INDEX(sb, alloc_hint);
194
195         /*
196          * Unless we're doing round robin tag allocation, just use the
197          * alloc_hint to find the right word index. No point in looping
198          * twice in find_next_zero_bit() for that case.
199          */
200         if (sb->round_robin)
201                 alloc_hint = SB_NR_TO_BIT(sb, alloc_hint);
202         else
203                 alloc_hint = 0;
204
205         for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
206                 nr = sbitmap_find_bit_in_index(sb, index, alloc_hint);
207                 if (nr != -1) {
208                         nr += index << sb->shift;
209                         break;
210                 }
211
212                 /* Jump to next index. */
213                 alloc_hint = 0;
214                 if (++index >= sb->map_nr)
215                         index = 0;
216         }
217
218         return nr;
219 }
220
221 int sbitmap_get(struct sbitmap *sb)
222 {
223         int nr;
224         unsigned int hint, depth;
225
226         if (WARN_ON_ONCE(unlikely(!sb->alloc_hint)))
227                 return -1;
228
229         depth = READ_ONCE(sb->depth);
230         hint = update_alloc_hint_before_get(sb, depth);
231         nr = __sbitmap_get(sb, hint);
232         update_alloc_hint_after_get(sb, depth, hint, nr);
233
234         return nr;
235 }
236 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_get);
237
238 static int __sbitmap_get_shallow(struct sbitmap *sb,
239                                  unsigned int alloc_hint,
240                                  unsigned long shallow_depth)
241 {
242         unsigned int i, index;
243         int nr = -1;
244
245         index = SB_NR_TO_INDEX(sb, alloc_hint);
246
247         for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
248 again:
249                 nr = __sbitmap_get_word(&sb->map[index].word,
250                                         min_t(unsigned int,
251                                               __map_depth(sb, index),
252                                               shallow_depth),
253                                         SB_NR_TO_BIT(sb, alloc_hint), true);
254                 if (nr != -1) {
255                         nr += index << sb->shift;
256                         break;
257                 }
258
259                 if (sbitmap_deferred_clear(&sb->map[index]))
260                         goto again;
261
262                 /* Jump to next index. */
263                 index++;
264                 alloc_hint = index << sb->shift;
265
266                 if (index >= sb->map_nr) {
267                         index = 0;
268                         alloc_hint = 0;
269                 }
270         }
271
272         return nr;
273 }
274
275 int sbitmap_get_shallow(struct sbitmap *sb, unsigned long shallow_depth)
276 {
277         int nr;
278         unsigned int hint, depth;
279
280         if (WARN_ON_ONCE(unlikely(!sb->alloc_hint)))
281                 return -1;
282
283         depth = READ_ONCE(sb->depth);
284         hint = update_alloc_hint_before_get(sb, depth);
285         nr = __sbitmap_get_shallow(sb, hint, shallow_depth);
286         update_alloc_hint_after_get(sb, depth, hint, nr);
287
288         return nr;
289 }
290 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_get_shallow);
291
292 bool sbitmap_any_bit_set(const struct sbitmap *sb)
293 {
294         unsigned int i;
295
296         for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
297                 if (sb->map[i].word & ~sb->map[i].cleared)
298                         return true;
299         }
300         return false;
301 }
302 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_any_bit_set);
303
304 static unsigned int __sbitmap_weight(const struct sbitmap *sb, bool set)
305 {
306         unsigned int i, weight = 0;
307
308         for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
309                 const struct sbitmap_word *word = &sb->map[i];
310                 unsigned int word_depth = __map_depth(sb, i);
311
312                 if (set)
313                         weight += bitmap_weight(&word->word, word_depth);
314                 else
315                         weight += bitmap_weight(&word->cleared, word_depth);
316         }
317         return weight;
318 }
319
320 static unsigned int sbitmap_cleared(const struct sbitmap *sb)
321 {
322         return __sbitmap_weight(sb, false);
323 }
324
325 unsigned int sbitmap_weight(const struct sbitmap *sb)
326 {
327         return __sbitmap_weight(sb, true) - sbitmap_cleared(sb);
328 }
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_weight);
330
331 void sbitmap_show(struct sbitmap *sb, struct seq_file *m)
332 {
333         seq_printf(m, "depth=%u\n", sb->depth);
334         seq_printf(m, "busy=%u\n", sbitmap_weight(sb));
335         seq_printf(m, "cleared=%u\n", sbitmap_cleared(sb));
336         seq_printf(m, "bits_per_word=%u\n", 1U << sb->shift);
337         seq_printf(m, "map_nr=%u\n", sb->map_nr);
338 }
339 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_show);
340
341 static inline void emit_byte(struct seq_file *m, unsigned int offset, u8 byte)
342 {
343         if ((offset & 0xf) == 0) {
344                 if (offset != 0)
345                         seq_putc(m, '\n');
346                 seq_printf(m, "%08x:", offset);
347         }
348         if ((offset & 0x1) == 0)
349                 seq_putc(m, ' ');
350         seq_printf(m, "%02x", byte);
351 }
352
353 void sbitmap_bitmap_show(struct sbitmap *sb, struct seq_file *m)
354 {
355         u8 byte = 0;
356         unsigned int byte_bits = 0;
357         unsigned int offset = 0;
358         int i;
359
360         for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
361                 unsigned long word = READ_ONCE(sb->map[i].word);
362                 unsigned long cleared = READ_ONCE(sb->map[i].cleared);
363                 unsigned int word_bits = __map_depth(sb, i);
364
365                 word &= ~cleared;
366
367                 while (word_bits > 0) {
368                         unsigned int bits = min(8 - byte_bits, word_bits);
369
370                         byte |= (word & (BIT(bits) - 1)) << byte_bits;
371                         byte_bits += bits;
372                         if (byte_bits == 8) {
373                                 emit_byte(m, offset, byte);
374                                 byte = 0;
375                                 byte_bits = 0;
376                                 offset++;
377                         }
378                         word >>= bits;
379                         word_bits -= bits;
380                 }
381         }
382         if (byte_bits) {
383                 emit_byte(m, offset, byte);
384                 offset++;
385         }
386         if (offset)
387                 seq_putc(m, '\n');
388 }
389 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_bitmap_show);
390
391 static unsigned int sbq_calc_wake_batch(struct sbitmap_queue *sbq,
392                                         unsigned int depth)
393 {
394         unsigned int wake_batch;
395         unsigned int shallow_depth;
396
397         /*
398          * For each batch, we wake up one queue. We need to make sure that our
399          * batch size is small enough that the full depth of the bitmap,
400          * potentially limited by a shallow depth, is enough to wake up all of
401          * the queues.
402          *
403          * Each full word of the bitmap has bits_per_word bits, and there might
404          * be a partial word. There are depth / bits_per_word full words and
405          * depth % bits_per_word bits left over. In bitwise arithmetic:
406          *
407          * bits_per_word = 1 << shift
408          * depth / bits_per_word = depth >> shift
409          * depth % bits_per_word = depth & ((1 << shift) - 1)
410          *
411          * Each word can be limited to sbq->min_shallow_depth bits.
412          */
413         shallow_depth = min(1U << sbq->sb.shift, sbq->min_shallow_depth);
414         depth = ((depth >> sbq->sb.shift) * shallow_depth +
415                  min(depth & ((1U << sbq->sb.shift) - 1), shallow_depth));
416         wake_batch = clamp_t(unsigned int, depth / SBQ_WAIT_QUEUES, 1,
417                              SBQ_WAKE_BATCH);
418
419         return wake_batch;
420 }
421
422 int sbitmap_queue_init_node(struct sbitmap_queue *sbq, unsigned int depth,
423                             int shift, bool round_robin, gfp_t flags, int node)
424 {
425         int ret;
426         int i;
427
428         ret = sbitmap_init_node(&sbq->sb, depth, shift, flags, node,
429                                 round_robin, true);
430         if (ret)
431                 return ret;
432
433         sbq->min_shallow_depth = UINT_MAX;
434         sbq->wake_batch = sbq_calc_wake_batch(sbq, depth);
435         atomic_set(&sbq->wake_index, 0);
436         atomic_set(&sbq->ws_active, 0);
437
438         sbq->ws = kzalloc_node(SBQ_WAIT_QUEUES * sizeof(*sbq->ws), flags, node);
439         if (!sbq->ws) {
440                 sbitmap_free(&sbq->sb);
441                 return -ENOMEM;
442         }
443
444         for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++) {
445                 init_waitqueue_head(&sbq->ws[i].wait);
446                 atomic_set(&sbq->ws[i].wait_cnt, sbq->wake_batch);
447         }
448
449         return 0;
450 }
451 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_init_node);
452
453 static inline void __sbitmap_queue_update_wake_batch(struct sbitmap_queue *sbq,
454                                             unsigned int wake_batch)
455 {
456         int i;
457
458         if (sbq->wake_batch != wake_batch) {
459                 WRITE_ONCE(sbq->wake_batch, wake_batch);
460                 /*
461                  * Pairs with the memory barrier in sbitmap_queue_wake_up()
462                  * to ensure that the batch size is updated before the wait
463                  * counts.
464                  */
465                 smp_mb();
466                 for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++)
467                         atomic_set(&sbq->ws[i].wait_cnt, 1);
468         }
469 }
470
471 static void sbitmap_queue_update_wake_batch(struct sbitmap_queue *sbq,
472                                             unsigned int depth)
473 {
474         unsigned int wake_batch;
475
476         wake_batch = sbq_calc_wake_batch(sbq, depth);
477         __sbitmap_queue_update_wake_batch(sbq, wake_batch);
478 }
479
480 void sbitmap_queue_recalculate_wake_batch(struct sbitmap_queue *sbq,
481                                             unsigned int users)
482 {
483         unsigned int wake_batch;
484         unsigned int min_batch;
485         unsigned int depth = (sbq->sb.depth + users - 1) / users;
486
487         min_batch = sbq->sb.depth >= (4 * SBQ_WAIT_QUEUES) ? 4 : 1;
488
489         wake_batch = clamp_val(depth / SBQ_WAIT_QUEUES,
490                         min_batch, SBQ_WAKE_BATCH);
491         __sbitmap_queue_update_wake_batch(sbq, wake_batch);
492 }
493 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_recalculate_wake_batch);
494
495 void sbitmap_queue_resize(struct sbitmap_queue *sbq, unsigned int depth)
496 {
497         sbitmap_queue_update_wake_batch(sbq, depth);
498         sbitmap_resize(&sbq->sb, depth);
499 }
500 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_resize);
501
502 int __sbitmap_queue_get(struct sbitmap_queue *sbq)
503 {
504         return sbitmap_get(&sbq->sb);
505 }
506 EXPORT_SYMBOL_GPL(__sbitmap_queue_get);
507
508 unsigned long __sbitmap_queue_get_batch(struct sbitmap_queue *sbq, int nr_tags,
509                                         unsigned int *offset)
510 {
511         struct sbitmap *sb = &sbq->sb;
512         unsigned int hint, depth;
513         unsigned long index, nr;
514         int i;
515
516         if (unlikely(sb->round_robin))
517                 return 0;
518
519         depth = READ_ONCE(sb->depth);
520         hint = update_alloc_hint_before_get(sb, depth);
521
522         index = SB_NR_TO_INDEX(sb, hint);
523
524         for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
525                 struct sbitmap_word *map = &sb->map[index];
526                 unsigned long get_mask;
527                 unsigned int map_depth = __map_depth(sb, index);
528
529                 sbitmap_deferred_clear(map);
530                 if (map->word == (1UL << (map_depth - 1)) - 1)
531                         continue;
532
533                 nr = find_first_zero_bit(&map->word, map_depth);
534                 if (nr + nr_tags <= map_depth) {
535                         atomic_long_t *ptr = (atomic_long_t *) &map->word;
536                         int map_tags = min_t(int, nr_tags, map_depth);
537                         unsigned long val, ret;
538
539                         get_mask = ((1UL << map_tags) - 1) << nr;
540                         do {
541                                 val = READ_ONCE(map->word);
542                                 ret = atomic_long_cmpxchg(ptr, val, get_mask | val);
543                         } while (ret != val);
544                         get_mask = (get_mask & ~ret) >> nr;
545                         if (get_mask) {
546                                 *offset = nr + (index << sb->shift);
547                                 update_alloc_hint_after_get(sb, depth, hint,
548                                                         *offset + map_tags - 1);
549                                 return get_mask;
550                         }
551                 }
552                 /* Jump to next index. */
553                 if (++index >= sb->map_nr)
554                         index = 0;
555         }
556
557         return 0;
558 }
559
560 int sbitmap_queue_get_shallow(struct sbitmap_queue *sbq,
561                               unsigned int shallow_depth)
562 {
563         WARN_ON_ONCE(shallow_depth < sbq->min_shallow_depth);
564
565         return sbitmap_get_shallow(&sbq->sb, shallow_depth);
566 }
567 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_get_shallow);
568
569 void sbitmap_queue_min_shallow_depth(struct sbitmap_queue *sbq,
570                                      unsigned int min_shallow_depth)
571 {
572         sbq->min_shallow_depth = min_shallow_depth;
573         sbitmap_queue_update_wake_batch(sbq, sbq->sb.depth);
574 }
575 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_min_shallow_depth);
576
577 static struct sbq_wait_state *sbq_wake_ptr(struct sbitmap_queue *sbq)
578 {
579         int i, wake_index;
580
581         if (!atomic_read(&sbq->ws_active))
582                 return NULL;
583
584         wake_index = atomic_read(&sbq->wake_index);
585         for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++) {
586                 struct sbq_wait_state *ws = &sbq->ws[wake_index];
587
588                 if (waitqueue_active(&ws->wait)) {
589                         if (wake_index != atomic_read(&sbq->wake_index))
590                                 atomic_set(&sbq->wake_index, wake_index);
591                         return ws;
592                 }
593
594                 wake_index = sbq_index_inc(wake_index);
595         }
596
597         return NULL;
598 }
599
600 static bool __sbq_wake_up(struct sbitmap_queue *sbq)
601 {
602         struct sbq_wait_state *ws;
603         unsigned int wake_batch;
604         int wait_cnt;
605
606         ws = sbq_wake_ptr(sbq);
607         if (!ws)
608                 return false;
609
610         wait_cnt = atomic_dec_return(&ws->wait_cnt);
611         if (wait_cnt <= 0) {
612                 int ret;
613
614                 wake_batch = READ_ONCE(sbq->wake_batch);
615
616                 /*
617                  * Pairs with the memory barrier in sbitmap_queue_resize() to
618                  * ensure that we see the batch size update before the wait
619                  * count is reset.
620                  */
621                 smp_mb__before_atomic();
622
623                 /*
624                  * For concurrent callers of this, the one that failed the
625                  * atomic_cmpxhcg() race should call this function again
626                  * to wakeup a new batch on a different 'ws'.
627                  */
628                 ret = atomic_cmpxchg(&ws->wait_cnt, wait_cnt, wake_batch);
629                 if (ret == wait_cnt) {
630                         sbq_index_atomic_inc(&sbq->wake_index);
631                         wake_up_nr(&ws->wait, wake_batch);
632                         return false;
633                 }
634
635                 return true;
636         }
637
638         return false;
639 }
640
641 void sbitmap_queue_wake_up(struct sbitmap_queue *sbq)
642 {
643         while (__sbq_wake_up(sbq))
644                 ;
645 }
646 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_wake_up);
647
648 static inline void sbitmap_update_cpu_hint(struct sbitmap *sb, int cpu, int tag)
649 {
650         if (likely(!sb->round_robin && tag < sb->depth))
651                 data_race(*per_cpu_ptr(sb->alloc_hint, cpu) = tag);
652 }
653
654 void sbitmap_queue_clear_batch(struct sbitmap_queue *sbq, int offset,
655                                 int *tags, int nr_tags)
656 {
657         struct sbitmap *sb = &sbq->sb;
658         unsigned long *addr = NULL;
659         unsigned long mask = 0;
660         int i;
661
662         smp_mb__before_atomic();
663         for (i = 0; i < nr_tags; i++) {
664                 const int tag = tags[i] - offset;
665                 unsigned long *this_addr;
666
667                 /* since we're clearing a batch, skip the deferred map */
668                 this_addr = &sb->map[SB_NR_TO_INDEX(sb, tag)].word;
669                 if (!addr) {
670                         addr = this_addr;
671                 } else if (addr != this_addr) {
672                         atomic_long_andnot(mask, (atomic_long_t *) addr);
673                         mask = 0;
674                         addr = this_addr;
675                 }
676                 mask |= (1UL << SB_NR_TO_BIT(sb, tag));
677         }
678
679         if (mask)
680                 atomic_long_andnot(mask, (atomic_long_t *) addr);
681
682         smp_mb__after_atomic();
683         sbitmap_queue_wake_up(sbq);
684         sbitmap_update_cpu_hint(&sbq->sb, raw_smp_processor_id(),
685                                         tags[nr_tags - 1] - offset);
686 }
687
688 void sbitmap_queue_clear(struct sbitmap_queue *sbq, unsigned int nr,
689                          unsigned int cpu)
690 {
691         /*
692          * Once the clear bit is set, the bit may be allocated out.
693          *
694          * Orders READ/WRITE on the associated instance(such as request
695          * of blk_mq) by this bit for avoiding race with re-allocation,
696          * and its pair is the memory barrier implied in __sbitmap_get_word.
697          *
698          * One invariant is that the clear bit has to be zero when the bit
699          * is in use.
700          */
701         smp_mb__before_atomic();
702         sbitmap_deferred_clear_bit(&sbq->sb, nr);
703
704         /*
705          * Pairs with the memory barrier in set_current_state() to ensure the
706          * proper ordering of clear_bit_unlock()/waitqueue_active() in the waker
707          * and test_and_set_bit_lock()/prepare_to_wait()/finish_wait() in the
708          * waiter. See the comment on waitqueue_active().
709          */
710         smp_mb__after_atomic();
711         sbitmap_queue_wake_up(sbq);
712         sbitmap_update_cpu_hint(&sbq->sb, cpu, nr);
713 }
714 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_clear);
715
716 void sbitmap_queue_wake_all(struct sbitmap_queue *sbq)
717 {
718         int i, wake_index;
719
720         /*
721          * Pairs with the memory barrier in set_current_state() like in
722          * sbitmap_queue_wake_up().
723          */
724         smp_mb();
725         wake_index = atomic_read(&sbq->wake_index);
726         for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++) {
727                 struct sbq_wait_state *ws = &sbq->ws[wake_index];
728
729                 if (waitqueue_active(&ws->wait))
730                         wake_up(&ws->wait);
731
732                 wake_index = sbq_index_inc(wake_index);
733         }
734 }
735 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_wake_all);
736
737 void sbitmap_queue_show(struct sbitmap_queue *sbq, struct seq_file *m)
738 {
739         bool first;
740         int i;
741
742         sbitmap_show(&sbq->sb, m);
743
744         seq_puts(m, "alloc_hint={");
745         first = true;
746         for_each_possible_cpu(i) {
747                 if (!first)
748                         seq_puts(m, ", ");
749                 first = false;
750                 seq_printf(m, "%u", *per_cpu_ptr(sbq->sb.alloc_hint, i));
751         }
752         seq_puts(m, "}\n");
753
754         seq_printf(m, "wake_batch=%u\n", sbq->wake_batch);
755         seq_printf(m, "wake_index=%d\n", atomic_read(&sbq->wake_index));
756         seq_printf(m, "ws_active=%d\n", atomic_read(&sbq->ws_active));
757
758         seq_puts(m, "ws={\n");
759         for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++) {
760                 struct sbq_wait_state *ws = &sbq->ws[i];
761
762                 seq_printf(m, "\t{.wait_cnt=%d, .wait=%s},\n",
763                            atomic_read(&ws->wait_cnt),
764                            waitqueue_active(&ws->wait) ? "active" : "inactive");
765         }
766         seq_puts(m, "}\n");
767
768         seq_printf(m, "round_robin=%d\n", sbq->sb.round_robin);
769         seq_printf(m, "min_shallow_depth=%u\n", sbq->min_shallow_depth);
770 }
771 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_show);
772
773 void sbitmap_add_wait_queue(struct sbitmap_queue *sbq,
774                             struct sbq_wait_state *ws,
775                             struct sbq_wait *sbq_wait)
776 {
777         if (!sbq_wait->sbq) {
778                 sbq_wait->sbq = sbq;
779                 atomic_inc(&sbq->ws_active);
780                 add_wait_queue(&ws->wait, &sbq_wait->wait);
781         }
782 }
783 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_add_wait_queue);
784
785 void sbitmap_del_wait_queue(struct sbq_wait *sbq_wait)
786 {
787         list_del_init(&sbq_wait->wait.entry);
788         if (sbq_wait->sbq) {
789                 atomic_dec(&sbq_wait->sbq->ws_active);
790                 sbq_wait->sbq = NULL;
791         }
792 }
793 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_del_wait_queue);
794
795 void sbitmap_prepare_to_wait(struct sbitmap_queue *sbq,
796                              struct sbq_wait_state *ws,
797                              struct sbq_wait *sbq_wait, int state)
798 {
799         if (!sbq_wait->sbq) {
800                 atomic_inc(&sbq->ws_active);
801                 sbq_wait->sbq = sbq;
802         }
803         prepare_to_wait_exclusive(&ws->wait, &sbq_wait->wait, state);
804 }
805 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_prepare_to_wait);
806
807 void sbitmap_finish_wait(struct sbitmap_queue *sbq, struct sbq_wait_state *ws,
808                          struct sbq_wait *sbq_wait)
809 {
810         finish_wait(&ws->wait, &sbq_wait->wait);
811         if (sbq_wait->sbq) {
812                 atomic_dec(&sbq->ws_active);
813                 sbq_wait->sbq = NULL;
814         }
815 }
816 EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_finish_wait);