Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * klist.c - Routines for manipulating klists.
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 2005 Patrick Mochel
6 : : *
7 : : * This klist interface provides a couple of structures that wrap around
8 : : * struct list_head to provide explicit list "head" (struct klist) and list
9 : : * "node" (struct klist_node) objects. For struct klist, a spinlock is
10 : : * included that protects access to the actual list itself. struct
11 : : * klist_node provides a pointer to the klist that owns it and a kref
12 : : * reference count that indicates the number of current users of that node
13 : : * in the list.
14 : : *
15 : : * The entire point is to provide an interface for iterating over a list
16 : : * that is safe and allows for modification of the list during the
17 : : * iteration (e.g. insertion and removal), including modification of the
18 : : * current node on the list.
19 : : *
20 : : * It works using a 3rd object type - struct klist_iter - that is declared
21 : : * and initialized before an iteration. klist_next() is used to acquire the
22 : : * next element in the list. It returns NULL if there are no more items.
23 : : * Internally, that routine takes the klist's lock, decrements the
24 : : * reference count of the previous klist_node and increments the count of
25 : : * the next klist_node. It then drops the lock and returns.
26 : : *
27 : : * There are primitives for adding and removing nodes to/from a klist.
28 : : * When deleting, klist_del() will simply decrement the reference count.
29 : : * Only when the count goes to 0 is the node removed from the list.
30 : : * klist_remove() will try to delete the node from the list and block until
31 : : * it is actually removed. This is useful for objects (like devices) that
32 : : * have been removed from the system and must be freed (but must wait until
33 : : * all accessors have finished).
34 : : */
35 : :
36 : : #include <linux/klist.h>
37 : : #include <linux/export.h>
38 : : #include <linux/sched.h>
39 : :
40 : : /*
41 : : * Use the lowest bit of n_klist to mark deleted nodes and exclude
42 : : * dead ones from iteration.
43 : : */
44 : : #define KNODE_DEAD 1LU
45 : : #define KNODE_KLIST_MASK ~KNODE_DEAD
46 : :
47 : : static struct klist *knode_klist(struct klist_node *knode)
48 : : {
49 : 14468 : return (struct klist *)
50 : 14468 : ((unsigned long)knode->n_klist & KNODE_KLIST_MASK);
51 : : }
52 : :
53 : : static bool knode_dead(struct klist_node *knode)
54 : : {
55 : 791427 : return (unsigned long)knode->n_klist & KNODE_DEAD;
56 : : }
57 : :
58 : 115920 : static void knode_set_klist(struct klist_node *knode, struct klist *klist)
59 : : {
60 : 115920 : knode->n_klist = klist;
61 : : /* no knode deserves to start its life dead */
62 [ - + ]: 115920 : WARN_ON(knode_dead(knode));
63 : 115920 : }
64 : :
65 : 414 : static void knode_kill(struct klist_node *knode)
66 : : {
67 : : /* and no knode should die twice ever either, see we're very humane */
68 [ - + ]: 414 : WARN_ON(knode_dead(knode));
69 : 414 : *(unsigned long *)&knode->n_klist |= KNODE_DEAD;
70 : 414 : }
71 : :
72 : : /**
73 : : * klist_init - Initialize a klist structure.
74 : : * @k: The klist we're initializing.
75 : : * @get: The get function for the embedding object (NULL if none)
76 : : * @put: The put function for the embedding object (NULL if none)
77 : : *
78 : : * Initialises the klist structure. If the klist_node structures are
79 : : * going to be embedded in refcounted objects (necessary for safe
80 : : * deletion) then the get/put arguments are used to initialise
81 : : * functions that take and release references on the embedding
82 : : * objects.
83 : : */
84 : 103499 : void klist_init(struct klist *k, void (*get)(struct klist_node *),
85 : : void (*put)(struct klist_node *))
86 : : {
87 : 103499 : INIT_LIST_HEAD(&k->k_list);
88 : 103499 : spin_lock_init(&k->k_lock);
89 : 103499 : k->get = get;
90 : 103499 : k->put = put;
91 : 103499 : }
92 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_init);
93 : :
94 : 0 : static void add_head(struct klist *k, struct klist_node *n)
95 : : {
96 : : spin_lock(&k->k_lock);
97 : 0 : list_add(&n->n_node, &k->k_list);
98 : : spin_unlock(&k->k_lock);
99 : 0 : }
100 : :
101 : 115506 : static void add_tail(struct klist *k, struct klist_node *n)
102 : : {
103 : : spin_lock(&k->k_lock);
104 : 115506 : list_add_tail(&n->n_node, &k->k_list);
105 : : spin_unlock(&k->k_lock);
106 : 115506 : }
107 : :
108 : 115506 : static void klist_node_init(struct klist *k, struct klist_node *n)
109 : : {
110 : 115506 : INIT_LIST_HEAD(&n->n_node);
111 : : kref_init(&n->n_ref);
112 : 115506 : knode_set_klist(n, k);
113 [ + + ]: 115506 : if (k->get)
114 : 91080 : k->get(n);
115 : 115506 : }
116 : :
117 : : /**
118 : : * klist_add_head - Initialize a klist_node and add it to front.
119 : : * @n: node we're adding.
120 : : * @k: klist it's going on.
121 : : */
122 : 0 : void klist_add_head(struct klist_node *n, struct klist *k)
123 : : {
124 : 0 : klist_node_init(k, n);
125 : 0 : add_head(k, n);
126 : 0 : }
127 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_add_head);
128 : :
129 : : /**
130 : : * klist_add_tail - Initialize a klist_node and add it to back.
131 : : * @n: node we're adding.
132 : : * @k: klist it's going on.
133 : : */
134 : 115506 : void klist_add_tail(struct klist_node *n, struct klist *k)
135 : : {
136 : 115506 : klist_node_init(k, n);
137 : 115506 : add_tail(k, n);
138 : 115506 : }
139 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_add_tail);
140 : :
141 : : /**
142 : : * klist_add_behind - Init a klist_node and add it after an existing node
143 : : * @n: node we're adding.
144 : : * @pos: node to put @n after
145 : : */
146 : 0 : void klist_add_behind(struct klist_node *n, struct klist_node *pos)
147 : : {
148 : : struct klist *k = knode_klist(pos);
149 : :
150 : 0 : klist_node_init(k, n);
151 : : spin_lock(&k->k_lock);
152 : 0 : list_add(&n->n_node, &pos->n_node);
153 : : spin_unlock(&k->k_lock);
154 : 0 : }
155 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_add_behind);
156 : :
157 : : /**
158 : : * klist_add_before - Init a klist_node and add it before an existing node
159 : : * @n: node we're adding.
160 : : * @pos: node to put @n after
161 : : */
162 : 0 : void klist_add_before(struct klist_node *n, struct klist_node *pos)
163 : : {
164 : : struct klist *k = knode_klist(pos);
165 : :
166 : 0 : klist_node_init(k, n);
167 : : spin_lock(&k->k_lock);
168 : 0 : list_add_tail(&n->n_node, &pos->n_node);
169 : : spin_unlock(&k->k_lock);
170 : 0 : }
171 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_add_before);
172 : :
173 : : struct klist_waiter {
174 : : struct list_head list;
175 : : struct klist_node *node;
176 : : struct task_struct *process;
177 : : int woken;
178 : : };
179 : :
180 : : static DEFINE_SPINLOCK(klist_remove_lock);
181 : : static LIST_HEAD(klist_remove_waiters);
182 : :
183 : 414 : static void klist_release(struct kref *kref)
184 : : {
185 : : struct klist_waiter *waiter, *tmp;
186 : 414 : struct klist_node *n = container_of(kref, struct klist_node, n_ref);
187 : :
188 [ - + ]: 414 : WARN_ON(!knode_dead(n));
189 : : list_del(&n->n_node);
190 : : spin_lock(&klist_remove_lock);
191 [ - + ]: 414 : list_for_each_entry_safe(waiter, tmp, &klist_remove_waiters, list) {
192 [ # # ]: 0 : if (waiter->node != n)
193 : 0 : continue;
194 : :
195 : : list_del(&waiter->list);
196 : 0 : waiter->woken = 1;
197 : 0 : mb();
198 : 0 : wake_up_process(waiter->process);
199 : : }
200 : : spin_unlock(&klist_remove_lock);
201 : 414 : knode_set_klist(n, NULL);
202 : 414 : }
203 : :
204 : 675094 : static int klist_dec_and_del(struct klist_node *n)
205 : : {
206 : 1350188 : return kref_put(&n->n_ref, klist_release);
207 : : }
208 : :
209 : 14468 : static void klist_put(struct klist_node *n, bool kill)
210 : : {
211 : : struct klist *k = knode_klist(n);
212 : 14468 : void (*put)(struct klist_node *) = k->put;
213 : :
214 : : spin_lock(&k->k_lock);
215 [ + + ]: 14468 : if (kill)
216 : 414 : knode_kill(n);
217 [ + + ]: 14468 : if (!klist_dec_and_del(n))
218 : : put = NULL;
219 : : spin_unlock(&k->k_lock);
220 [ + + ]: 14468 : if (put)
221 : 414 : put(n);
222 : 14468 : }
223 : :
224 : : /**
225 : : * klist_del - Decrement the reference count of node and try to remove.
226 : : * @n: node we're deleting.
227 : : */
228 : 414 : void klist_del(struct klist_node *n)
229 : : {
230 : 414 : klist_put(n, true);
231 : 414 : }
232 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_del);
233 : :
234 : : /**
235 : : * klist_remove - Decrement the refcount of node and wait for it to go away.
236 : : * @n: node we're removing.
237 : : */
238 : 0 : void klist_remove(struct klist_node *n)
239 : : {
240 : : struct klist_waiter waiter;
241 : :
242 : 0 : waiter.node = n;
243 : 0 : waiter.process = current;
244 : 0 : waiter.woken = 0;
245 : : spin_lock(&klist_remove_lock);
246 : : list_add(&waiter.list, &klist_remove_waiters);
247 : : spin_unlock(&klist_remove_lock);
248 : :
249 : : klist_del(n);
250 : :
251 : : for (;;) {
252 : 0 : set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
253 [ # # ]: 0 : if (waiter.woken)
254 : : break;
255 : 0 : schedule();
256 : 0 : }
257 : 0 : __set_current_state(TASK_RUNNING);
258 : 0 : }
259 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_remove);
260 : :
261 : : /**
262 : : * klist_node_attached - Say whether a node is bound to a list or not.
263 : : * @n: Node that we're testing.
264 : : */
265 : 10350 : int klist_node_attached(struct klist_node *n)
266 : : {
267 : 10350 : return (n->n_klist != NULL);
268 : : }
269 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_node_attached);
270 : :
271 : : /**
272 : : * klist_iter_init_node - Initialize a klist_iter structure.
273 : : * @k: klist we're iterating.
274 : : * @i: klist_iter we're filling.
275 : : * @n: node to start with.
276 : : *
277 : : * Similar to klist_iter_init(), but starts the action off with @n,
278 : : * instead of with the list head.
279 : : */
280 : 49651 : void klist_iter_init_node(struct klist *k, struct klist_iter *i,
281 : : struct klist_node *n)
282 : : {
283 : 50893 : i->i_klist = k;
284 : 50893 : i->i_cur = NULL;
285 [ - + # # ]: 49651 : if (n && kref_get_unless_zero(&n->n_ref))
286 : 0 : i->i_cur = n;
287 : 49651 : }
288 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_iter_init_node);
289 : :
290 : : /**
291 : : * klist_iter_init - Iniitalize a klist_iter structure.
292 : : * @k: klist we're iterating.
293 : : * @i: klist_iter structure we're filling.
294 : : *
295 : : * Similar to klist_iter_init_node(), but start with the list head.
296 : : */
297 : 1242 : void klist_iter_init(struct klist *k, struct klist_iter *i)
298 : : {
299 : : klist_iter_init_node(k, i, NULL);
300 : 1242 : }
301 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_iter_init);
302 : :
303 : : /**
304 : : * klist_iter_exit - Finish a list iteration.
305 : : * @i: Iterator structure.
306 : : *
307 : : * Must be called when done iterating over list, as it decrements the
308 : : * refcount of the current node. Necessary in case iteration exited before
309 : : * the end of the list was reached, and always good form.
310 : : */
311 : 50893 : void klist_iter_exit(struct klist_iter *i)
312 : : {
313 [ + + ]: 50893 : if (i->i_cur) {
314 : 14054 : klist_put(i->i_cur, false);
315 : 14054 : i->i_cur = NULL;
316 : : }
317 : 50893 : }
318 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_iter_exit);
319 : :
320 : : static struct klist_node *to_klist_node(struct list_head *n)
321 : : {
322 : 711519 : return container_of(n, struct klist_node, n_node);
323 : : }
324 : :
325 : : /**
326 : : * klist_prev - Ante up prev node in list.
327 : : * @i: Iterator structure.
328 : : *
329 : : * First grab list lock. Decrement the reference count of the previous
330 : : * node, if there was one. Grab the prev node, increment its reference
331 : : * count, drop the lock, and return that prev node.
332 : : */
333 : 0 : struct klist_node *klist_prev(struct klist_iter *i)
334 : : {
335 : 0 : void (*put)(struct klist_node *) = i->i_klist->put;
336 : 0 : struct klist_node *last = i->i_cur;
337 : : struct klist_node *prev;
338 : : unsigned long flags;
339 : :
340 : 0 : spin_lock_irqsave(&i->i_klist->k_lock, flags);
341 : :
342 [ # # ]: 0 : if (last) {
343 : 0 : prev = to_klist_node(last->n_node.prev);
344 [ # # ]: 0 : if (!klist_dec_and_del(last))
345 : : put = NULL;
346 : : } else
347 : 0 : prev = to_klist_node(i->i_klist->k_list.prev);
348 : :
349 : 0 : i->i_cur = NULL;
350 [ # # ]: 0 : while (prev != to_klist_node(&i->i_klist->k_list)) {
351 [ # # ]: 0 : if (likely(!knode_dead(prev))) {
352 : : kref_get(&prev->n_ref);
353 : 0 : i->i_cur = prev;
354 : 0 : break;
355 : : }
356 : 0 : prev = to_klist_node(prev->n_node.prev);
357 : : }
358 : :
359 : 0 : spin_unlock_irqrestore(&i->i_klist->k_lock, flags);
360 : :
361 [ # # ]: 0 : if (put && last)
362 : 0 : put(last);
363 : 0 : return i->i_cur;
364 : : }
365 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_prev);
366 : :
367 : : /**
368 : : * klist_next - Ante up next node in list.
369 : : * @i: Iterator structure.
370 : : *
371 : : * First grab list lock. Decrement the reference count of the previous
372 : : * node, if there was one. Grab the next node, increment its reference
373 : : * count, drop the lock, and return that next node.
374 : : */
375 : 711519 : struct klist_node *klist_next(struct klist_iter *i)
376 : : {
377 : 711519 : void (*put)(struct klist_node *) = i->i_klist->put;
378 : 711519 : struct klist_node *last = i->i_cur;
379 : : struct klist_node *next;
380 : : unsigned long flags;
381 : :
382 : 711519 : spin_lock_irqsave(&i->i_klist->k_lock, flags);
383 : :
384 [ + + ]: 711519 : if (last) {
385 : 660626 : next = to_klist_node(last->n_node.next);
386 [ + - ]: 660626 : if (!klist_dec_and_del(last))
387 : : put = NULL;
388 : : } else
389 : 50893 : next = to_klist_node(i->i_klist->k_list.next);
390 : :
391 : 711519 : i->i_cur = NULL;
392 [ + + ]: 1423038 : while (next != to_klist_node(&i->i_klist->k_list)) {
393 [ + - ]: 674679 : if (likely(!knode_dead(next))) {
394 : : kref_get(&next->n_ref);
395 : 674680 : i->i_cur = next;
396 : 674680 : break;
397 : : }
398 : 0 : next = to_klist_node(next->n_node.next);
399 : : }
400 : :
401 : 711520 : spin_unlock_irqrestore(&i->i_klist->k_lock, flags);
402 : :
403 [ - + ]: 711519 : if (put && last)
404 : 0 : put(last);
405 : 711519 : return i->i_cur;
406 : : }
407 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(klist_next);
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