Branch data Line data Source code
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 : : /*
13 : : * See if we have deferred clears that we can batch move
14 : : */
15 : : static inline bool sbitmap_deferred_clear(struct sbitmap *sb, int index)
16 : : {
17 : : unsigned long mask, val;
18 : : bool ret = false;
19 : : unsigned long flags;
20 : :
21 : : spin_lock_irqsave(&sb->map[index].swap_lock, flags);
22 : :
23 : : if (!sb->map[index].cleared)
24 : : goto out_unlock;
25 : :
26 : : /*
27 : : * First get a stable cleared mask, setting the old mask to 0.
28 : : */
29 : : mask = xchg(&sb->map[index].cleared, 0);
30 : :
31 : : /*
32 : : * Now clear the masked bits in our free word
33 : : */
34 : : do {
35 : : val = sb->map[index].word;
36 : : } while (cmpxchg(&sb->map[index].word, val, val & ~mask) != val);
37 : :
38 : : ret = true;
39 : : out_unlock:
40 : : spin_unlock_irqrestore(&sb->map[index].swap_lock, flags);
41 : : return ret;
42 : : }
43 : :
44 : 159 : int sbitmap_init_node(struct sbitmap *sb, unsigned int depth, int shift,
45 : : gfp_t flags, int node)
46 : : {
47 : 159 : unsigned int bits_per_word;
48 : 159 : unsigned int i;
49 : :
50 [ + + ]: 159 : if (shift < 0) {
51 : 126 : shift = ilog2(BITS_PER_LONG);
52 : : /*
53 : : * If the bitmap is small, shrink the number of bits per word so
54 : : * we spread over a few cachelines, at least. If less than 4
55 : : * bits, just forget about it, it's not going to work optimally
56 : : * anyway.
57 : : */
58 [ + + ]: 126 : if (depth >= 4) {
59 [ + + ]: 72 : while ((4U << shift) > depth)
60 : 24 : shift--;
61 : : }
62 : : }
63 : 159 : bits_per_word = 1U << shift;
64 [ + - ]: 159 : if (bits_per_word > BITS_PER_LONG)
65 : : return -EINVAL;
66 : :
67 : 159 : sb->shift = shift;
68 : 159 : sb->depth = depth;
69 : 159 : sb->map_nr = DIV_ROUND_UP(sb->depth, bits_per_word);
70 : :
71 [ + + ]: 159 : if (depth == 0) {
72 : 63 : sb->map = NULL;
73 : 63 : return 0;
74 : : }
75 : :
76 : 96 : sb->map = kcalloc_node(sb->map_nr, sizeof(*sb->map), flags, node);
77 [ + - ]: 96 : if (!sb->map)
78 : : return -ENOMEM;
79 : :
80 [ + + ]: 336 : for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
81 : 240 : sb->map[i].depth = min(depth, bits_per_word);
82 : 240 : depth -= sb->map[i].depth;
83 : 240 : spin_lock_init(&sb->map[i].swap_lock);
84 : : }
85 : : return 0;
86 : : }
87 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_init_node);
88 : :
89 : 33 : void sbitmap_resize(struct sbitmap *sb, unsigned int depth)
90 : : {
91 : 33 : unsigned int bits_per_word = 1U << sb->shift;
92 : 33 : unsigned int i;
93 : :
94 [ + + ]: 66 : for (i = 0; i < sb->map_nr; i++)
95 : 33 : sbitmap_deferred_clear(sb, i);
96 : :
97 : 33 : sb->depth = depth;
98 : 33 : sb->map_nr = DIV_ROUND_UP(sb->depth, bits_per_word);
99 : :
100 [ + + ]: 66 : for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
101 : 33 : sb->map[i].depth = min(depth, bits_per_word);
102 : 33 : depth -= sb->map[i].depth;
103 : : }
104 : 33 : }
105 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_resize);
106 : :
107 : 12107 : static int __sbitmap_get_word(unsigned long *word, unsigned long depth,
108 : : unsigned int hint, bool wrap)
109 : : {
110 : 12107 : unsigned int orig_hint = hint;
111 : 12107 : int nr;
112 : :
113 : 12107 : while (1) {
114 : 12107 : nr = find_next_zero_bit(word, depth, hint);
115 [ + + ]: 12107 : if (unlikely(nr >= depth)) {
116 : : /*
117 : : * We started with an offset, and we didn't reset the
118 : : * offset to 0 in a failure case, so start from 0 to
119 : : * exhaust the map.
120 : : */
121 [ - + - - ]: 5487 : if (orig_hint && hint && wrap) {
122 : 0 : hint = orig_hint = 0;
123 : 0 : continue;
124 : : }
125 : : return -1;
126 : : }
127 : :
128 [ - + ]: 6620 : if (!test_and_set_bit_lock(nr, word))
129 : : break;
130 : :
131 : 0 : hint = nr + 1;
132 [ # # ]: 0 : if (hint >= depth - 1)
133 : 0 : hint = 0;
134 : : }
135 : :
136 : : return nr;
137 : : }
138 : :
139 : 7038 : static int sbitmap_find_bit_in_index(struct sbitmap *sb, int index,
140 : : unsigned int alloc_hint, bool round_robin)
141 : : {
142 : 12107 : int nr;
143 : :
144 : 12107 : do {
145 : 12107 : nr = __sbitmap_get_word(&sb->map[index].word,
146 : 12107 : sb->map[index].depth, alloc_hint,
147 : 12107 : !round_robin);
148 [ + + ]: 12107 : if (nr != -1)
149 : : break;
150 [ + + ]: 5487 : if (!sbitmap_deferred_clear(sb, index))
151 : : break;
152 : : } while (1);
153 : :
154 : 7038 : return nr;
155 : : }
156 : :
157 : 7038 : int sbitmap_get(struct sbitmap *sb, unsigned int alloc_hint, bool round_robin)
158 : : {
159 : 7038 : unsigned int i, index;
160 : 7038 : int nr = -1;
161 : :
162 : 7038 : index = SB_NR_TO_INDEX(sb, alloc_hint);
163 : :
164 : : /*
165 : : * Unless we're doing round robin tag allocation, just use the
166 : : * alloc_hint to find the right word index. No point in looping
167 : : * twice in find_next_zero_bit() for that case.
168 : : */
169 [ + - ]: 7038 : if (round_robin)
170 : 7038 : alloc_hint = SB_NR_TO_BIT(sb, alloc_hint);
171 : : else
172 : : alloc_hint = 0;
173 : :
174 [ + + ]: 7456 : for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
175 : 7038 : nr = sbitmap_find_bit_in_index(sb, index, alloc_hint,
176 : : round_robin);
177 [ + + ]: 7038 : if (nr != -1) {
178 : 6620 : nr += index << sb->shift;
179 : 6620 : break;
180 : : }
181 : :
182 : : /* Jump to next index. */
183 : 418 : alloc_hint = 0;
184 [ + - ]: 418 : if (++index >= sb->map_nr)
185 : 418 : index = 0;
186 : : }
187 : :
188 : 7038 : return nr;
189 : : }
190 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_get);
191 : :
192 : 0 : int sbitmap_get_shallow(struct sbitmap *sb, unsigned int alloc_hint,
193 : : unsigned long shallow_depth)
194 : : {
195 : 0 : unsigned int i, index;
196 : 0 : int nr = -1;
197 : :
198 : 0 : index = SB_NR_TO_INDEX(sb, alloc_hint);
199 : :
200 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
201 : 0 : again:
202 : 0 : nr = __sbitmap_get_word(&sb->map[index].word,
203 : 0 : min(sb->map[index].depth, shallow_depth),
204 : 0 : SB_NR_TO_BIT(sb, alloc_hint), true);
205 [ # # ]: 0 : if (nr != -1) {
206 : 0 : nr += index << sb->shift;
207 : 0 : break;
208 : : }
209 : :
210 [ # # ]: 0 : if (sbitmap_deferred_clear(sb, index))
211 : 0 : goto again;
212 : :
213 : : /* Jump to next index. */
214 : 0 : index++;
215 : 0 : alloc_hint = index << sb->shift;
216 : :
217 [ # # ]: 0 : if (index >= sb->map_nr) {
218 : 0 : index = 0;
219 : 0 : alloc_hint = 0;
220 : : }
221 : : }
222 : :
223 : 0 : return nr;
224 : : }
225 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_get_shallow);
226 : :
227 : 7211 : bool sbitmap_any_bit_set(const struct sbitmap *sb)
228 : : {
229 : 7211 : unsigned int i;
230 : :
231 [ + + ]: 14422 : for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
232 [ + - ]: 7211 : if (sb->map[i].word & ~sb->map[i].cleared)
233 : : return true;
234 : : }
235 : : return false;
236 : : }
237 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_any_bit_set);
238 : :
239 : 0 : static unsigned int __sbitmap_weight(const struct sbitmap *sb, bool set)
240 : : {
241 : 0 : unsigned int i, weight = 0;
242 : :
243 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
244 : 0 : const struct sbitmap_word *word = &sb->map[i];
245 : :
246 [ # # ]: 0 : if (set)
247 [ # # ]: 0 : weight += bitmap_weight(&word->word, word->depth);
248 : : else
249 [ # # ]: 0 : weight += bitmap_weight(&word->cleared, word->depth);
250 : : }
251 : 0 : return weight;
252 : : }
253 : :
254 : 0 : static unsigned int sbitmap_weight(const struct sbitmap *sb)
255 : : {
256 : 0 : return __sbitmap_weight(sb, true);
257 : : }
258 : :
259 : 0 : static unsigned int sbitmap_cleared(const struct sbitmap *sb)
260 : : {
261 : 0 : return __sbitmap_weight(sb, false);
262 : : }
263 : :
264 : 0 : void sbitmap_show(struct sbitmap *sb, struct seq_file *m)
265 : : {
266 : 0 : seq_printf(m, "depth=%u\n", sb->depth);
267 : 0 : seq_printf(m, "busy=%u\n", sbitmap_weight(sb) - sbitmap_cleared(sb));
268 : 0 : seq_printf(m, "cleared=%u\n", sbitmap_cleared(sb));
269 : 0 : seq_printf(m, "bits_per_word=%u\n", 1U << sb->shift);
270 : 0 : seq_printf(m, "map_nr=%u\n", sb->map_nr);
271 : 0 : }
272 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_show);
273 : :
274 : 0 : static inline void emit_byte(struct seq_file *m, unsigned int offset, u8 byte)
275 : : {
276 [ # # ]: 0 : if ((offset & 0xf) == 0) {
277 [ # # ]: 0 : if (offset != 0)
278 : 0 : seq_putc(m, '\n');
279 : 0 : seq_printf(m, "%08x:", offset);
280 : : }
281 [ # # ]: 0 : if ((offset & 0x1) == 0)
282 : 0 : seq_putc(m, ' ');
283 : 0 : seq_printf(m, "%02x", byte);
284 : 0 : }
285 : :
286 : 0 : void sbitmap_bitmap_show(struct sbitmap *sb, struct seq_file *m)
287 : : {
288 : 0 : u8 byte = 0;
289 : 0 : unsigned int byte_bits = 0;
290 : 0 : unsigned int offset = 0;
291 : 0 : int i;
292 : :
293 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < sb->map_nr; i++) {
294 : 0 : unsigned long word = READ_ONCE(sb->map[i].word);
295 : 0 : unsigned int word_bits = READ_ONCE(sb->map[i].depth);
296 : :
297 [ # # ]: 0 : while (word_bits > 0) {
298 : 0 : unsigned int bits = min(8 - byte_bits, word_bits);
299 : :
300 : 0 : byte |= (word & (BIT(bits) - 1)) << byte_bits;
301 : 0 : byte_bits += bits;
302 [ # # ]: 0 : if (byte_bits == 8) {
303 : 0 : emit_byte(m, offset, byte);
304 : 0 : byte = 0;
305 : 0 : byte_bits = 0;
306 : 0 : offset++;
307 : : }
308 : 0 : word >>= bits;
309 : 0 : word_bits -= bits;
310 : : }
311 : : }
312 [ # # ]: 0 : if (byte_bits) {
313 : 0 : emit_byte(m, offset, byte);
314 : 0 : offset++;
315 : : }
316 [ # # ]: 0 : if (offset)
317 : 0 : seq_putc(m, '\n');
318 : 0 : }
319 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_bitmap_show);
320 : :
321 : 126 : static unsigned int sbq_calc_wake_batch(struct sbitmap_queue *sbq,
322 : : unsigned int depth)
323 : : {
324 : 126 : unsigned int wake_batch;
325 : 126 : unsigned int shallow_depth;
326 : :
327 : : /*
328 : : * For each batch, we wake up one queue. We need to make sure that our
329 : : * batch size is small enough that the full depth of the bitmap,
330 : : * potentially limited by a shallow depth, is enough to wake up all of
331 : : * the queues.
332 : : *
333 : : * Each full word of the bitmap has bits_per_word bits, and there might
334 : : * be a partial word. There are depth / bits_per_word full words and
335 : : * depth % bits_per_word bits left over. In bitwise arithmetic:
336 : : *
337 : : * bits_per_word = 1 << shift
338 : : * depth / bits_per_word = depth >> shift
339 : : * depth % bits_per_word = depth & ((1 << shift) - 1)
340 : : *
341 : : * Each word can be limited to sbq->min_shallow_depth bits.
342 : : */
343 : 126 : shallow_depth = min(1U << sbq->sb.shift, sbq->min_shallow_depth);
344 : 126 : depth = ((depth >> sbq->sb.shift) * shallow_depth +
345 : 126 : min(depth & ((1U << sbq->sb.shift) - 1), shallow_depth));
346 : 126 : wake_batch = clamp_t(unsigned int, depth / SBQ_WAIT_QUEUES, 1,
347 : : SBQ_WAKE_BATCH);
348 : :
349 : 126 : return wake_batch;
350 : : }
351 : :
352 : 126 : int sbitmap_queue_init_node(struct sbitmap_queue *sbq, unsigned int depth,
353 : : int shift, bool round_robin, gfp_t flags, int node)
354 : : {
355 : 126 : int ret;
356 : 126 : int i;
357 : :
358 : 126 : ret = sbitmap_init_node(&sbq->sb, depth, shift, flags, node);
359 [ + - ]: 126 : if (ret)
360 : : return ret;
361 : :
362 : 126 : sbq->alloc_hint = alloc_percpu_gfp(unsigned int, flags);
363 [ - + ]: 126 : if (!sbq->alloc_hint) {
364 : 0 : sbitmap_free(&sbq->sb);
365 : 0 : return -ENOMEM;
366 : : }
367 : :
368 [ + + ]: 126 : if (depth && !round_robin) {
369 [ + + ]: 96 : for_each_possible_cpu(i)
370 : 48 : *per_cpu_ptr(sbq->alloc_hint, i) = prandom_u32() % depth;
371 : : }
372 : :
373 : 126 : sbq->min_shallow_depth = UINT_MAX;
374 : 126 : sbq->wake_batch = sbq_calc_wake_batch(sbq, depth);
375 : 126 : atomic_set(&sbq->wake_index, 0);
376 : 126 : atomic_set(&sbq->ws_active, 0);
377 : :
378 : 126 : sbq->ws = kzalloc_node(SBQ_WAIT_QUEUES * sizeof(*sbq->ws), flags, node);
379 [ - + ]: 126 : if (!sbq->ws) {
380 : 0 : free_percpu(sbq->alloc_hint);
381 : 0 : sbitmap_free(&sbq->sb);
382 : 0 : return -ENOMEM;
383 : : }
384 : :
385 [ + + ]: 1134 : for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++) {
386 : 1008 : init_waitqueue_head(&sbq->ws[i].wait);
387 : 1008 : atomic_set(&sbq->ws[i].wait_cnt, sbq->wake_batch);
388 : : }
389 : :
390 : 126 : sbq->round_robin = round_robin;
391 : 126 : return 0;
392 : : }
393 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_init_node);
394 : :
395 : 0 : static void sbitmap_queue_update_wake_batch(struct sbitmap_queue *sbq,
396 : : unsigned int depth)
397 : : {
398 : 0 : unsigned int wake_batch = sbq_calc_wake_batch(sbq, depth);
399 : 0 : int i;
400 : :
401 [ # # ]: 0 : if (sbq->wake_batch != wake_batch) {
402 : 0 : WRITE_ONCE(sbq->wake_batch, wake_batch);
403 : : /*
404 : : * Pairs with the memory barrier in sbitmap_queue_wake_up()
405 : : * to ensure that the batch size is updated before the wait
406 : : * counts.
407 : : */
408 : 0 : smp_mb();
409 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++)
410 : 0 : atomic_set(&sbq->ws[i].wait_cnt, 1);
411 : : }
412 : 0 : }
413 : :
414 : 0 : void sbitmap_queue_resize(struct sbitmap_queue *sbq, unsigned int depth)
415 : : {
416 : 0 : sbitmap_queue_update_wake_batch(sbq, depth);
417 : 0 : sbitmap_resize(&sbq->sb, depth);
418 : 0 : }
419 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_resize);
420 : :
421 : 7038 : int __sbitmap_queue_get(struct sbitmap_queue *sbq)
422 : : {
423 : 7038 : unsigned int hint, depth;
424 : 7038 : int nr;
425 : :
426 : 7038 : hint = this_cpu_read(*sbq->alloc_hint);
427 [ + - ]: 7038 : depth = READ_ONCE(sbq->sb.depth);
428 [ + - ]: 7038 : if (unlikely(hint >= depth)) {
429 [ # # ]: 0 : hint = depth ? prandom_u32() % depth : 0;
430 : 7038 : this_cpu_write(*sbq->alloc_hint, hint);
431 : : }
432 : 7038 : nr = sbitmap_get(&sbq->sb, hint, sbq->round_robin);
433 : :
434 [ + + ]: 7038 : if (nr == -1) {
435 : : /* If the map is full, a hint won't do us much good. */
436 : 418 : this_cpu_write(*sbq->alloc_hint, 0);
437 [ + + - + ]: 6620 : } else if (nr == hint || unlikely(sbq->round_robin)) {
438 : : /* Only update the hint if we used it. */
439 : 6620 : hint = nr + 1;
440 [ + - ]: 6620 : if (hint >= depth - 1)
441 : 6620 : hint = 0;
442 : 6620 : this_cpu_write(*sbq->alloc_hint, hint);
443 : : }
444 : :
445 : 7038 : return nr;
446 : : }
447 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(__sbitmap_queue_get);
448 : :
449 : 0 : int __sbitmap_queue_get_shallow(struct sbitmap_queue *sbq,
450 : : unsigned int shallow_depth)
451 : : {
452 : 0 : unsigned int hint, depth;
453 : 0 : int nr;
454 : :
455 [ # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(shallow_depth < sbq->min_shallow_depth);
456 : :
457 : 0 : hint = this_cpu_read(*sbq->alloc_hint);
458 [ # # ]: 0 : depth = READ_ONCE(sbq->sb.depth);
459 [ # # ]: 0 : if (unlikely(hint >= depth)) {
460 [ # # ]: 0 : hint = depth ? prandom_u32() % depth : 0;
461 : 0 : this_cpu_write(*sbq->alloc_hint, hint);
462 : : }
463 : 0 : nr = sbitmap_get_shallow(&sbq->sb, hint, shallow_depth);
464 : :
465 [ # # ]: 0 : if (nr == -1) {
466 : : /* If the map is full, a hint won't do us much good. */
467 : 0 : this_cpu_write(*sbq->alloc_hint, 0);
468 [ # # # # ]: 0 : } else if (nr == hint || unlikely(sbq->round_robin)) {
469 : : /* Only update the hint if we used it. */
470 : 0 : hint = nr + 1;
471 [ # # ]: 0 : if (hint >= depth - 1)
472 : 0 : hint = 0;
473 : 0 : this_cpu_write(*sbq->alloc_hint, hint);
474 : : }
475 : :
476 : 0 : return nr;
477 : : }
478 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(__sbitmap_queue_get_shallow);
479 : :
480 : 0 : void sbitmap_queue_min_shallow_depth(struct sbitmap_queue *sbq,
481 : : unsigned int min_shallow_depth)
482 : : {
483 : 0 : sbq->min_shallow_depth = min_shallow_depth;
484 : 0 : sbitmap_queue_update_wake_batch(sbq, sbq->sb.depth);
485 : 0 : }
486 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_min_shallow_depth);
487 : :
488 : 6620 : static struct sbq_wait_state *sbq_wake_ptr(struct sbitmap_queue *sbq)
489 : : {
490 : 6620 : int i, wake_index;
491 : :
492 [ + + ]: 6620 : if (!atomic_read(&sbq->ws_active))
493 : : return NULL;
494 : :
495 : 183 : wake_index = atomic_read(&sbq->wake_index);
496 [ + + ]: 743 : for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++) {
497 : 700 : struct sbq_wait_state *ws = &sbq->ws[wake_index];
498 : :
499 [ + + ]: 700 : if (waitqueue_active(&ws->wait)) {
500 [ + + ]: 140 : if (wake_index != atomic_read(&sbq->wake_index))
501 : 93 : atomic_set(&sbq->wake_index, wake_index);
502 : 140 : return ws;
503 : : }
504 : :
505 : 560 : wake_index = sbq_index_inc(wake_index);
506 : : }
507 : :
508 : : return NULL;
509 : : }
510 : :
511 : 6620 : static bool __sbq_wake_up(struct sbitmap_queue *sbq)
512 : : {
513 : 6620 : struct sbq_wait_state *ws;
514 : 6620 : unsigned int wake_batch;
515 : 6620 : int wait_cnt;
516 : :
517 : 6620 : ws = sbq_wake_ptr(sbq);
518 [ + + ]: 6620 : if (!ws)
519 : : return false;
520 : :
521 : 140 : wait_cnt = atomic_dec_return(&ws->wait_cnt);
522 [ + - ]: 140 : if (wait_cnt <= 0) {
523 : 140 : int ret;
524 : :
525 : 140 : wake_batch = READ_ONCE(sbq->wake_batch);
526 : :
527 : : /*
528 : : * Pairs with the memory barrier in sbitmap_queue_resize() to
529 : : * ensure that we see the batch size update before the wait
530 : : * count is reset.
531 : : */
532 : 140 : smp_mb__before_atomic();
533 : :
534 : : /*
535 : : * For concurrent callers of this, the one that failed the
536 : : * atomic_cmpxhcg() race should call this function again
537 : : * to wakeup a new batch on a different 'ws'.
538 : : */
539 : 140 : ret = atomic_cmpxchg(&ws->wait_cnt, wait_cnt, wake_batch);
540 [ + - ]: 140 : if (ret == wait_cnt) {
541 : 140 : sbq_index_atomic_inc(&sbq->wake_index);
542 : 140 : wake_up_nr(&ws->wait, wake_batch);
543 : 140 : return false;
544 : : }
545 : :
546 : : return true;
547 : : }
548 : :
549 : : return false;
550 : : }
551 : :
552 : 0 : void sbitmap_queue_wake_up(struct sbitmap_queue *sbq)
553 : : {
554 [ - + - - ]: 6620 : while (__sbq_wake_up(sbq))
555 : 6620 : ;
556 : 0 : }
557 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_wake_up);
558 : :
559 : 6620 : void sbitmap_queue_clear(struct sbitmap_queue *sbq, unsigned int nr,
560 : : unsigned int cpu)
561 : : {
562 : : /*
563 : : * Once the clear bit is set, the bit may be allocated out.
564 : : *
565 : : * Orders READ/WRITE on the asssociated instance(such as request
566 : : * of blk_mq) by this bit for avoiding race with re-allocation,
567 : : * and its pair is the memory barrier implied in __sbitmap_get_word.
568 : : *
569 : : * One invariant is that the clear bit has to be zero when the bit
570 : : * is in use.
571 : : */
572 : 6620 : smp_mb__before_atomic();
573 : 6620 : sbitmap_deferred_clear_bit(&sbq->sb, nr);
574 : :
575 : : /*
576 : : * Pairs with the memory barrier in set_current_state() to ensure the
577 : : * proper ordering of clear_bit_unlock()/waitqueue_active() in the waker
578 : : * and test_and_set_bit_lock()/prepare_to_wait()/finish_wait() in the
579 : : * waiter. See the comment on waitqueue_active().
580 : : */
581 : : smp_mb__after_atomic();
582 : : sbitmap_queue_wake_up(sbq);
583 : :
584 [ - + - - ]: 6620 : if (likely(!sbq->round_robin && nr < sbq->sb.depth))
585 : 0 : *per_cpu_ptr(sbq->alloc_hint, cpu) = nr;
586 : 6620 : }
587 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_clear);
588 : :
589 : 6 : void sbitmap_queue_wake_all(struct sbitmap_queue *sbq)
590 : : {
591 : 6 : int i, wake_index;
592 : :
593 : : /*
594 : : * Pairs with the memory barrier in set_current_state() like in
595 : : * sbitmap_queue_wake_up().
596 : : */
597 : 6 : smp_mb();
598 : 6 : wake_index = atomic_read(&sbq->wake_index);
599 [ + + ]: 54 : for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++) {
600 : 48 : struct sbq_wait_state *ws = &sbq->ws[wake_index];
601 : :
602 [ - + ]: 48 : if (waitqueue_active(&ws->wait))
603 : 0 : wake_up(&ws->wait);
604 : :
605 : 48 : wake_index = sbq_index_inc(wake_index);
606 : : }
607 : 6 : }
608 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_wake_all);
609 : :
610 : 0 : void sbitmap_queue_show(struct sbitmap_queue *sbq, struct seq_file *m)
611 : : {
612 : 0 : bool first;
613 : 0 : int i;
614 : :
615 : 0 : sbitmap_show(&sbq->sb, m);
616 : :
617 : 0 : seq_puts(m, "alloc_hint={");
618 : 0 : first = true;
619 [ # # ]: 0 : for_each_possible_cpu(i) {
620 [ # # ]: 0 : if (!first)
621 : 0 : seq_puts(m, ", ");
622 : 0 : first = false;
623 : 0 : seq_printf(m, "%u", *per_cpu_ptr(sbq->alloc_hint, i));
624 : : }
625 : 0 : seq_puts(m, "}\n");
626 : :
627 : 0 : seq_printf(m, "wake_batch=%u\n", sbq->wake_batch);
628 : 0 : seq_printf(m, "wake_index=%d\n", atomic_read(&sbq->wake_index));
629 : 0 : seq_printf(m, "ws_active=%d\n", atomic_read(&sbq->ws_active));
630 : :
631 : 0 : seq_puts(m, "ws={\n");
632 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < SBQ_WAIT_QUEUES; i++) {
633 : 0 : struct sbq_wait_state *ws = &sbq->ws[i];
634 : :
635 [ # # ]: 0 : seq_printf(m, "\t{.wait_cnt=%d, .wait=%s},\n",
636 : 0 : atomic_read(&ws->wait_cnt),
637 : : waitqueue_active(&ws->wait) ? "active" : "inactive");
638 : : }
639 : 0 : seq_puts(m, "}\n");
640 : :
641 : 0 : seq_printf(m, "round_robin=%d\n", sbq->round_robin);
642 : 0 : seq_printf(m, "min_shallow_depth=%u\n", sbq->min_shallow_depth);
643 : 0 : }
644 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_queue_show);
645 : :
646 : 0 : void sbitmap_add_wait_queue(struct sbitmap_queue *sbq,
647 : : struct sbq_wait_state *ws,
648 : : struct sbq_wait *sbq_wait)
649 : : {
650 [ # # ]: 0 : if (!sbq_wait->sbq) {
651 : 0 : sbq_wait->sbq = sbq;
652 : 0 : atomic_inc(&sbq->ws_active);
653 : 0 : add_wait_queue(&ws->wait, &sbq_wait->wait);
654 : : }
655 : 0 : }
656 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_add_wait_queue);
657 : :
658 : 0 : void sbitmap_del_wait_queue(struct sbq_wait *sbq_wait)
659 : : {
660 [ # # ]: 0 : list_del_init(&sbq_wait->wait.entry);
661 [ # # ]: 0 : if (sbq_wait->sbq) {
662 : 0 : atomic_dec(&sbq_wait->sbq->ws_active);
663 : 0 : sbq_wait->sbq = NULL;
664 : : }
665 : 0 : }
666 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_del_wait_queue);
667 : :
668 : 70 : void sbitmap_prepare_to_wait(struct sbitmap_queue *sbq,
669 : : struct sbq_wait_state *ws,
670 : : struct sbq_wait *sbq_wait, int state)
671 : : {
672 [ + - ]: 70 : if (!sbq_wait->sbq) {
673 : 70 : atomic_inc(&sbq->ws_active);
674 : 70 : sbq_wait->sbq = sbq;
675 : : }
676 : 70 : prepare_to_wait_exclusive(&ws->wait, &sbq_wait->wait, state);
677 : 70 : }
678 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_prepare_to_wait);
679 : :
680 : 126 : void sbitmap_finish_wait(struct sbitmap_queue *sbq, struct sbq_wait_state *ws,
681 : : struct sbq_wait *sbq_wait)
682 : : {
683 : 126 : finish_wait(&ws->wait, &sbq_wait->wait);
684 [ + + ]: 126 : if (sbq_wait->sbq) {
685 : 70 : atomic_dec(&sbq->ws_active);
686 : 70 : sbq_wait->sbq = NULL;
687 : : }
688 : 126 : }
689 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(sbitmap_finish_wait);
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