include/linux/percpu.h

   1 #ifndef __LINUX_PERCPU_H
   2 #define __LINUX_PERCPU_H
   3
   4 #include <linux/preempt.h>
   5 #include <linux/slab.h> /* For kmalloc() */
   6 #include <linux/smp.h>
   7 #include <linux/cpumask.h>
   8 #include <linux/pfn.h>
   9
  10 #include <asm/percpu.h>
  11
  12 /* enough to cover all DEFINE_PER_CPUs in modules */
  13 #ifdef CONFIG_MODULES
  14 #define PERCPU_MODULE_RESERVE           (8 << 10)
  15 #else
  16 #define PERCPU_MODULE_RESERVE           0
  17 #endif
  18
  19 #ifndef PERCPU_ENOUGH_ROOM
  20 #define PERCPU_ENOUGH_ROOM                                              \
  21         (ALIGN(__per_cpu_end - __per_cpu_start, SMP_CACHE_BYTES) +      \
  22          PERCPU_MODULE_RESERVE)
  23 #endif
  24
  25 /*
  26  * Must be an lvalue. Since @var must be a simple identifier,
  27  * we force a syntax error here if it isn't.
  28  */
  29 #define get_cpu_var(var) (*({                           \
  30         extern int simple_identifier_##var(void);       \
  31         preempt_disable();                              \
  32         &__get_cpu_var(var); }))
  33 #define put_cpu_var(var) preempt_enable()
  34
  35 #ifdef CONFIG_SMP
  36
  37 #ifndef CONFIG_HAVE_LEGACY_PER_CPU_AREA
  38
  39 /* minimum unit size, also is the maximum supported allocation size */
  40 #define PCPU_MIN_UNIT_SIZE              PFN_ALIGN(64 << 10)
  41
  42 /*
  43  * PERCPU_DYNAMIC_RESERVE indicates the amount of free area to piggy
  44  * back on the first chunk for dynamic percpu allocation if arch is
  45  * manually allocating and mapping it for faster access (as a part of
  46  * large page mapping for example).
  47  *
  48  * The following values give between one and two pages of free space
  49  * after typical minimal boot (2-way SMP, single disk and NIC) with
  50  * both defconfig and a distro config on x86_64 and 32.  More
  51  * intelligent way to determine this would be nice.
  52  */
  53 #if BITS_PER_LONG > 32
  54 #define PERCPU_DYNAMIC_RESERVE          (20 << 10)
  55 #else
  56 #define PERCPU_DYNAMIC_RESERVE          (12 << 10)
  57 #endif
  58
  59 extern void *pcpu_base_addr;
  60
  61 typedef struct page * (*pcpu_get_page_fn_t)(unsigned int cpu, int pageno);
  62 typedef void * (*pcpu_fc_alloc_fn_t)(unsigned int cpu, size_t size);
  63 typedef void (*pcpu_fc_free_fn_t)(void *ptr, size_t size);
  64 typedef void (*pcpu_fc_populate_pte_fn_t)(unsigned long addr);
  65 typedef void (*pcpu_fc_map_fn_t)(void *ptr, size_t size, void *addr);
  66
  67 extern size_t __init pcpu_setup_first_chunk(pcpu_get_page_fn_t get_page_fn,
  68                                 size_t static_size, size_t reserved_size,
  69                                 ssize_t dyn_size, size_t unit_size,
  70                                 void *base_addr);
  71
  72 extern ssize_t __init pcpu_embed_first_chunk(
  73                                 size_t static_size, size_t reserved_size,
  74                                 ssize_t dyn_size);
  75
  76 extern ssize_t __init pcpu_4k_first_chunk(
  77                                 size_t static_size, size_t reserved_size,
  78                                 pcpu_fc_alloc_fn_t alloc_fn,
  79                                 pcpu_fc_free_fn_t free_fn,
  80                                 pcpu_fc_populate_pte_fn_t populate_pte_fn);
  81
  82 #ifdef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
  83 extern ssize_t __init pcpu_lpage_first_chunk(
  84                                 size_t static_size, size_t reserved_size,
  85                                 ssize_t dyn_size, size_t lpage_size,
  86                                 pcpu_fc_alloc_fn_t alloc_fn,
  87                                 pcpu_fc_free_fn_t free_fn,
  88                                 pcpu_fc_map_fn_t map_fn);
  89
  90 extern void *pcpu_lpage_remapped(void *kaddr);
  91 #else
  92 static inline ssize_t __init pcpu_lpage_first_chunk(
  93                                 size_t static_size, size_t reserved_size,
  94                                 ssize_t dyn_size, size_t lpage_size,
  95                                 pcpu_fc_alloc_fn_t alloc_fn,
  96                                 pcpu_fc_free_fn_t free_fn,
  97                                 pcpu_fc_map_fn_t map_fn)
  98 {
  99         return -EINVAL;
 100 }
 101
 102 static inline void *pcpu_lpage_remapped(void *kaddr)
 103 {
 104         return NULL;
 105 }
 106 #endif
 107
 108 /*
 109  * Use this to get to a cpu's version of the per-cpu object
 110  * dynamically allocated. Non-atomic access to the current CPU's
 111  * version should probably be combined with get_cpu()/put_cpu().
 112  */
 113 #define per_cpu_ptr(ptr, cpu)   SHIFT_PERCPU_PTR((ptr), per_cpu_offset((cpu)))
 114
 115 extern void *__alloc_reserved_percpu(size_t size, size_t align);
 116
 117 #else /* CONFIG_HAVE_LEGACY_PER_CPU_AREA */
 118
 119 struct percpu_data {
 120         void *ptrs[1];
 121 };
 122
 123 /* pointer disguising messes up the kmemleak objects tracking */
 124 #ifndef CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK
 125 #define __percpu_disguise(pdata) (struct percpu_data *)~(unsigned long)(pdata)
 126 #else
 127 #define __percpu_disguise(pdata) (struct percpu_data *)(pdata)
 128 #endif
 129
 130 #define per_cpu_ptr(ptr, cpu)                                           \
 131 ({                                                                      \
 132         struct percpu_data *__p = __percpu_disguise(ptr);               \
 133         (__typeof__(ptr))__p->ptrs[(cpu)];                              \
 134 })
 135
 136 #endif /* CONFIG_HAVE_LEGACY_PER_CPU_AREA */
 137
 138 extern void *__alloc_percpu(size_t size, size_t align);
 139 extern void free_percpu(void *__pdata);
 140
 141 #ifndef CONFIG_HAVE_SETUP_PER_CPU_AREA
 142 extern void __init setup_per_cpu_areas(void);
 143 #endif
 144
 145 #else /* CONFIG_SMP */
 146
 147 #define per_cpu_ptr(ptr, cpu) ({ (void)(cpu); (ptr); })
 148
 149 static inline void *__alloc_percpu(size_t size, size_t align)
 150 {
 151         /*
 152          * Can't easily make larger alignment work with kmalloc.  WARN
 153          * on it.  Larger alignment should only be used for module
 154          * percpu sections on SMP for which this path isn't used.
 155          */
 156         WARN_ON_ONCE(align > SMP_CACHE_BYTES);
 157         return kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 158 }
 159
 160 static inline void free_percpu(void *p)
 161 {
 162         kfree(p);
 163 }
 164
 165 static inline void __init setup_per_cpu_areas(void) { }
 166
 167 #endif /* CONFIG_SMP */
 168
 169 #define alloc_percpu(type)      (type *)__alloc_percpu(sizeof(type), \
 170                                                        __alignof__(type))
 171
 172 /*
 173  * Optional methods for optimized non-lvalue per-cpu variable access.
 174  *
 175  * @var can be a percpu variable or a field of it and its size should
 176  * equal char, int or long.  percpu_read() evaluates to a lvalue and
 177  * all others to void.
 178  *
 179  * These operations are guaranteed to be atomic w.r.t. preemption.
 180  * The generic versions use plain get/put_cpu_var().  Archs are
 181  * encouraged to implement single-instruction alternatives which don't
 182  * require preemption protection.
 183  */
 184 #ifndef percpu_read
 185 # define percpu_read(var)                                               \
 186   ({                                                                    \
 187         typeof(per_cpu_var(var)) __tmp_var__;                           \
 188         __tmp_var__ = get_cpu_var(var);                                 \
 189         put_cpu_var(var);                                               \
 190         __tmp_var__;                                                    \
 191   })
 192 #endif
 193
 194 #define __percpu_generic_to_op(var, val, op)                            \
 195 do {                                                                    \
 196         get_cpu_var(var) op val;                                        \
 197         put_cpu_var(var);                                               \
 198 } while (0)
 199
 200 #ifndef percpu_write
 201 # define percpu_write(var, val)         __percpu_generic_to_op(var, (val), =)
 202 #endif
 203
 204 #ifndef percpu_add
 205 # define percpu_add(var, val)           __percpu_generic_to_op(var, (val), +=)
 206 #endif
 207
 208 #ifndef percpu_sub
 209 # define percpu_sub(var, val)           __percpu_generic_to_op(var, (val), -=)
 210 #endif
 211
 212 #ifndef percpu_and
 213 # define percpu_and(var, val)           __percpu_generic_to_op(var, (val), &=)
 214 #endif
 215
 216 #ifndef percpu_or
 217 # define percpu_or(var, val)            __percpu_generic_to_op(var, (val), |=)
 218 #endif
 219
 220 #ifndef percpu_xor
 221 # define percpu_xor(var, val)           __percpu_generic_to_op(var, (val), ^=)
 222 #endif
 223
 224 #endif /* __LINUX_PERCPU_H */