SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - kernel/smp.c

   1 /*
   2  * Generic helpers for smp ipi calls
   3  *
   4  * (C) Jens Axboe <jens.axboe@oracle.com> 2008
   5  *
   6  */
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/module.h>
   9 #include <linux/percpu.h>
  10 #include <linux/rcupdate.h>
  11 #include <linux/smp.h>
  12
  13 static DEFINE_PER_CPU(struct call_single_queue, call_single_queue);
  14 static LIST_HEAD(call_function_queue);
  15 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_function_lock);
  16
  17 enum {
  18         CSD_FLAG_WAIT           = 0x01,
  19         CSD_FLAG_ALLOC          = 0x02,
  20 };
  21
  22 struct call_function_data {
  23         struct call_single_data csd;
  24         spinlock_t lock;
  25         unsigned int refs;
  26         cpumask_t cpumask;
  27         struct rcu_head rcu_head;
  28 };
  29
  30 struct call_single_queue {
  31         struct list_head list;
  32         spinlock_t lock;
  33 };
  34
  35 void __cpuinit init_call_single_data(void)
  36 {
  37         int i;
  38
  39         for_each_possible_cpu(i) {
  40                 struct call_single_queue *q = &per_cpu(call_single_queue, i);
  41
  42                 spin_lock_init(&q->lock);
  43                 INIT_LIST_HEAD(&q->list);
  44         }
  45 }
  46
  47 static void csd_flag_wait(struct call_single_data *data)
  48 {
  49         /* Wait for response */
  50         do {
  51                 /*
  52                  * We need to see the flags store in the IPI handler
  53                  */
  54                 smp_mb();
  55                 if (!(data->flags & CSD_FLAG_WAIT))
  56                         break;
  57                 cpu_relax();
  58         } while (1);
  59 }
  60
  61 /*
  62  * Insert a previously allocated call_single_data element for execution
  63  * on the given CPU. data must already have ->func, ->info, and ->flags set.
  64  */
  65 static void generic_exec_single(int cpu, struct call_single_data *data)
  66 {
  67         struct call_single_queue *dst = &per_cpu(call_single_queue, cpu);
  68         int wait = data->flags & CSD_FLAG_WAIT, ipi;
  69         unsigned long flags;
  70
  71         spin_lock_irqsave(&dst->lock, flags);
  72         ipi = list_empty(&dst->list);
  73         list_add_tail(&data->list, &dst->list);
  74         spin_unlock_irqrestore(&dst->lock, flags);
  75
  76         if (ipi)
  77                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
  78
  79         if (wait)
  80                 csd_flag_wait(data);
  81 }
  82
  83 static void rcu_free_call_data(struct rcu_head *head)
  84 {
  85         struct call_function_data *data;
  86
  87         data = container_of(head, struct call_function_data, rcu_head);
  88
  89         kfree(data);
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Invoked by arch to handle an IPI for call function. Must be called with
  94  * interrupts disabled.
  95  */
  96 void generic_smp_call_function_interrupt(void)
  97 {
  98         struct call_function_data *data;
  99         int cpu = get_cpu();
 100
 101         /*
 102          * It's ok to use list_for_each_rcu() here even though we may delete
 103          * 'pos', since list_del_rcu() doesn't clear ->next
 104          */
 105         rcu_read_lock();
 106         list_for_each_entry_rcu(data, &call_function_queue, csd.list) {
 107                 int refs;
 108
 109                 if (!cpu_isset(cpu, data->cpumask))
 110                         continue;
 111
 112                 data->csd.func(data->csd.info);
 113
 114                 spin_lock(&data->lock);
 115                 cpu_clear(cpu, data->cpumask);
 116                 WARN_ON(data->refs == 0);
 117                 data->refs--;
 118                 refs = data->refs;
 119                 spin_unlock(&data->lock);
 120
 121                 if (refs)
 122                         continue;
 123
 124                 spin_lock(&call_function_lock);
 125                 list_del_rcu(&data->csd.list);
 126                 spin_unlock(&call_function_lock);
 127
 128                 if (data->csd.flags & CSD_FLAG_WAIT) {
 129                         /*
 130                          * serialize stores to data with the flag clear
 131                          * and wakeup
 132                          */
 133                         smp_wmb();
 134                         data->csd.flags &= ~CSD_FLAG_WAIT;
 135                 } else
 136                         call_rcu(&data->rcu_head, rcu_free_call_data);
 137         }
 138         rcu_read_unlock();
 139
 140         put_cpu();
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Invoked by arch to handle an IPI for call function single. Must be called
 145  * from the arch with interrupts disabled.
 146  */
 147 void generic_smp_call_function_single_interrupt(void)
 148 {
 149         struct call_single_queue *q = &__get_cpu_var(call_single_queue);
 150         LIST_HEAD(list);
 151
 152         /*
 153          * Need to see other stores to list head for checking whether
 154          * list is empty without holding q->lock
 155          */
 156         smp_mb();
 157         while (!list_empty(&q->list)) {
 158                 unsigned int data_flags;
 159
 160                 spin_lock(&q->lock);
 161                 list_replace_init(&q->list, &list);
 162                 spin_unlock(&q->lock);
 163
 164                 while (!list_empty(&list)) {
 165                         struct call_single_data *data;
 166
 167                         data = list_entry(list.next, struct call_single_data,
 168                                                 list);
 169                         list_del(&data->list);
 170
 171                         /*
 172                          * 'data' can be invalid after this call if
 173                          * flags == 0 (when called through
 174                          * generic_exec_single(), so save them away before
 175                          * making the call.
 176                          */
 177                         data_flags = data->flags;
 178
 179                         data->func(data->info);
 180
 181                         if (data_flags & CSD_FLAG_WAIT) {
 182                                 smp_wmb();
 183                                 data->flags &= ~CSD_FLAG_WAIT;
 184                         } else if (data_flags & CSD_FLAG_ALLOC)
 185                                 kfree(data);
 186                 }
 187                 /*
 188                  * See comment on outer loop
 189                  */
 190                 smp_mb();
 191         }
 192 }
 193
 194 /*
 195  * smp_call_function_single - Run a function on a specific CPU
 196  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
 197  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
 198  * @wait: If true, wait until function has completed on other CPUs.
 199  *
 200  * Returns 0 on success, else a negative status code. Note that @wait
 201  * will be implicitly turned on in case of allocation failures, since
 202  * we fall back to on-stack allocation.
 203  */
 204 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
 205                              int wait)
 206 {
 207         struct call_single_data d;
 208         unsigned long flags;
 209         /* prevent preemption and reschedule on another processor */
 210         int me = get_cpu();
 211
 212         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 213         WARN_ON(irqs_disabled());
 214
 215         if (cpu == me) {
 216                 local_irq_save(flags);
 217                 func(info);
 218                 local_irq_restore(flags);
 219         } else {
 220                 struct call_single_data *data = NULL;
 221
 222                 if (!wait) {
 223                         data = kmalloc(sizeof(*data), GFP_ATOMIC);
 224                         if (data)
 225                                 data->flags = CSD_FLAG_ALLOC;
 226                 }
 227                 if (!data) {
 228                         data = &d;
 229                         data->flags = CSD_FLAG_WAIT;
 230                 }
 231
 232                 data->func = func;
 233                 data->info = info;
 234                 generic_exec_single(cpu, data);
 235         }
 236
 237         put_cpu();
 238         return 0;
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_single);
 241
 242 /**
 243  * __smp_call_function_single(): Run a function on another CPU
 244  * @cpu: The CPU to run on.
 245  * @data: Pre-allocated and setup data structure
 246  *
 247  * Like smp_call_function_single(), but allow caller to pass in a pre-allocated
 248  * data structure. Useful for embedding @data inside other structures, for
 249  * instance.
 250  *
 251  */
 252 void __smp_call_function_single(int cpu, struct call_single_data *data)
 253 {
 254         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 255         WARN_ON((data->flags & CSD_FLAG_WAIT) && irqs_disabled());
 256
 257         generic_exec_single(cpu, data);
 258 }
 259
 260 /**
 261  * smp_call_function_mask(): Run a function on a set of other CPUs.
 262  * @mask: The set of cpus to run on.
 263  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
 264  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
 265  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
 266  *
 267  * Returns 0 on success, else a negative status code.
 268  *
 269  * If @wait is true, then returns once @func has returned. Note that @wait
 270  * will be implicitly turned on in case of allocation failures, since
 271  * we fall back to on-stack allocation.
 272  *
 273  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 274  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler. Preemption
 275  * must be disabled when calling this function.
 276  */
 277 int smp_call_function_mask(cpumask_t mask, void (*func)(void *), void *info,
 278                            int wait)
 279 {
 280         struct call_function_data d;
 281         struct call_function_data *data = NULL;
 282         cpumask_t allbutself;
 283         unsigned long flags;
 284         int cpu, num_cpus;
 285
 286         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 287         WARN_ON(irqs_disabled());
 288
 289         cpu = smp_processor_id();
 290         allbutself = cpu_online_map;
 291         cpu_clear(cpu, allbutself);
 292         cpus_and(mask, mask, allbutself);
 293         num_cpus = cpus_weight(mask);
 294
 295         /*
 296          * If zero CPUs, return. If just a single CPU, turn this request
 297          * into a targetted single call instead since it's faster.
 298          */
 299         if (!num_cpus)
 300                 return 0;
 301         else if (num_cpus == 1) {
 302                 cpu = first_cpu(mask);
 303                 return smp_call_function_single(cpu, func, info, wait);
 304         }
 305
 306         if (!wait) {
 307                 data = kmalloc(sizeof(*data), GFP_ATOMIC);
 308                 if (data)
 309                         data->csd.flags = CSD_FLAG_ALLOC;
 310         }
 311         if (!data) {
 312                 data = &d;
 313                 data->csd.flags = CSD_FLAG_WAIT;
 314         }
 315
 316         spin_lock_init(&data->lock);
 317         data->csd.func = func;
 318         data->csd.info = info;
 319         data->refs = num_cpus;
 320         data->cpumask = mask;
 321
 322         spin_lock_irqsave(&call_function_lock, flags);
 323         list_add_tail_rcu(&data->csd.list, &call_function_queue);
 324         spin_unlock_irqrestore(&call_function_lock, flags);
 325
 326         /* Send a message to all CPUs in the map */
 327         arch_send_call_function_ipi(mask);
 328
 329         /* optionally wait for the CPUs to complete */
 330         if (wait)
 331                 csd_flag_wait(&data->csd);
 332
 333         return 0;
 334 }
 335 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_mask);
 336
 337 /**
 338  * smp_call_function(): Run a function on all other CPUs.
 339  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
 340  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
 341  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
 342  *
 343  * Returns 0 on success, else a negative status code.
 344  *
 345  * If @wait is true, then returns once @func has returned; otherwise
 346  * it returns just before the target cpu calls @func. In case of allocation
 347  * failure, @wait will be implicitly turned on.
 348  *
 349  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 350  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
 351  */
 352 int smp_call_function(void (*func)(void *), void *info, int wait)
 353 {
 354         int ret;
 355
 356         preempt_disable();
 357         ret = smp_call_function_mask(cpu_online_map, func, info, wait);
 358         preempt_enable();
 359         return ret;
 360 }
 361 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
 362
 363 void ipi_call_lock(void)
 364 {
 365         spin_lock(&call_function_lock);
 366 }
 367
 368 void ipi_call_unlock(void)
 369 {
 370         spin_unlock(&call_function_lock);
 371 }
 372
 373 void ipi_call_lock_irq(void)
 374 {
 375         spin_lock_irq(&call_function_lock);
 376 }
 377
 378 void ipi_call_unlock_irq(void)
 379 {
 380         spin_unlock_irq(&call_function_lock);
 381 }