drivers/infiniband/hw/hfi1/affinity.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2015, 2016 Intel Corporation.
   3  *
   4  * This file is provided under a dual BSD/GPLv2 license.  When using or
   5  * redistributing this file, you may do so under either license.
   6  *
   7  * GPL LICENSE SUMMARY
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of version 2 of the GNU General Public License as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * General Public License for more details.
  17  *
  18  * BSD LICENSE
  19  *
  20  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  21  * modification, are permitted provided that the following conditions
  22  * are met:
  23  *
  24  *  - Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  *  - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  28  *    the documentation and/or other materials provided with the
  29  *    distribution.
  30  *  - Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  31  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  32  *    from this software without specific prior written permission.
  33  *
  34  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  35  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  36  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  37  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  38  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  39  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  40  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  41  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  42  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  43  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  44  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  45  *
  46  */
  47 #include <linux/topology.h>
  48 #include <linux/cpumask.h>
  49 #include <linux/module.h>
  50 #include <linux/interrupt.h>
  51
  52 #include "hfi.h"
  53 #include "affinity.h"
  54 #include "sdma.h"
  55 #include "trace.h"
  56
  57 struct hfi1_affinity_node_list node_affinity = {
  58         .list = LIST_HEAD_INIT(node_affinity.list),
  59         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(node_affinity.lock)
  60 };
  61
  62 /* Name of IRQ types, indexed by enum irq_type */
  63 static const char * const irq_type_names[] = {
  64         "SDMA",
  65         "RCVCTXT",
  66         "GENERAL",
  67         "OTHER",
  68 };
  69
  70 /* Per NUMA node count of HFI devices */
  71 static unsigned int *hfi1_per_node_cntr;
  72
  73 static inline void init_cpu_mask_set(struct cpu_mask_set *set)
  74 {
  75         cpumask_clear(&set->mask);
  76         cpumask_clear(&set->used);
  77         set->gen = 0;
  78 }
  79
  80 /* Initialize non-HT cpu cores mask */
  81 void init_real_cpu_mask(void)
  82 {
  83         int possible, curr_cpu, i, ht;
  84
  85         cpumask_clear(&node_affinity.real_cpu_mask);
  86
  87         /* Start with cpu online mask as the real cpu mask */
  88         cpumask_copy(&node_affinity.real_cpu_mask, cpu_online_mask);
  89
  90         /*
  91          * Remove HT cores from the real cpu mask.  Do this in two steps below.
  92          */
  93         possible = cpumask_weight(&node_affinity.real_cpu_mask);
  94         ht = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(
  95                                 cpumask_first(&node_affinity.real_cpu_mask)));
  96         /*
  97          * Step 1.  Skip over the first N HT siblings and use them as the
  98          * "real" cores.  Assumes that HT cores are not enumerated in
  99          * succession (except in the single core case).
 100          */
 101         curr_cpu = cpumask_first(&node_affinity.real_cpu_mask);
 102         for (i = 0; i < possible / ht; i++)
 103                 curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu, &node_affinity.real_cpu_mask);
 104         /*
 105          * Step 2.  Remove the remaining HT siblings.  Use cpumask_next() to
 106          * skip any gaps.
 107          */
 108         for (; i < possible; i++) {
 109                 cpumask_clear_cpu(curr_cpu, &node_affinity.real_cpu_mask);
 110                 curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu, &node_affinity.real_cpu_mask);
 111         }
 112 }
 113
 114 int node_affinity_init(void)
 115 {
 116         int node;
 117         struct pci_dev *dev = NULL;
 118         const struct pci_device_id *ids = hfi1_pci_tbl;
 119
 120         cpumask_clear(&node_affinity.proc.used);
 121         cpumask_copy(&node_affinity.proc.mask, cpu_online_mask);
 122
 123         node_affinity.proc.gen = 0;
 124         node_affinity.num_core_siblings =
 125                                 cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(
 126                                         cpumask_first(&node_affinity.proc.mask)
 127                                         ));
 128         node_affinity.num_online_nodes = num_online_nodes();
 129         node_affinity.num_online_cpus = num_online_cpus();
 130
 131         /*
 132          * The real cpu mask is part of the affinity struct but it has to be
 133          * initialized early. It is needed to calculate the number of user
 134          * contexts in set_up_context_variables().
 135          */
 136         init_real_cpu_mask();
 137
 138         hfi1_per_node_cntr = kcalloc(num_possible_nodes(),
 139                                      sizeof(*hfi1_per_node_cntr), GFP_KERNEL);
 140         if (!hfi1_per_node_cntr)
 141                 return -ENOMEM;
 142
 143         while (ids->vendor) {
 144                 dev = NULL;
 145                 while ((dev = pci_get_device(ids->vendor, ids->device, dev))) {
 146                         node = pcibus_to_node(dev->bus);
 147                         if (node < 0)
 148                                 node = numa_node_id();
 149
 150                         hfi1_per_node_cntr[node]++;
 151                 }
 152                 ids++;
 153         }
 154
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 void node_affinity_destroy(void)
 159 {
 160         struct list_head *pos, *q;
 161         struct hfi1_affinity_node *entry;
 162
 163         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 164         list_for_each_safe(pos, q, &node_affinity.list) {
 165                 entry = list_entry(pos, struct hfi1_affinity_node,
 166                                    list);
 167                 list_del(pos);
 168                 kfree(entry);
 169         }
 170         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 171         kfree(hfi1_per_node_cntr);
 172 }
 173
 174 static struct hfi1_affinity_node *node_affinity_allocate(int node)
 175 {
 176         struct hfi1_affinity_node *entry;
 177
 178         entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_KERNEL);
 179         if (!entry)
 180                 return NULL;
 181         entry->node = node;
 182         INIT_LIST_HEAD(&entry->list);
 183
 184         return entry;
 185 }
 186
 187 /*
 188  * It appends an entry to the list.
 189  * It *must* be called with node_affinity.lock held.
 190  */
 191 static void node_affinity_add_tail(struct hfi1_affinity_node *entry)
 192 {
 193         list_add_tail(&entry->list, &node_affinity.list);
 194 }
 195
 196 /* It must be called with node_affinity.lock held */
 197 static struct hfi1_affinity_node *node_affinity_lookup(int node)
 198 {
 199         struct list_head *pos;
 200         struct hfi1_affinity_node *entry;
 201
 202         list_for_each(pos, &node_affinity.list) {
 203                 entry = list_entry(pos, struct hfi1_affinity_node, list);
 204                 if (entry->node == node)
 205                         return entry;
 206         }
 207
 208         return NULL;
 209 }
 210
 211 /*
 212  * Interrupt affinity.
 213  *
 214  * non-rcv avail gets a default mask that
 215  * starts as possible cpus with threads reset
 216  * and each rcv avail reset.
 217  *
 218  * rcv avail gets node relative 1 wrapping back
 219  * to the node relative 1 as necessary.
 220  *
 221  */
 222 int hfi1_dev_affinity_init(struct hfi1_devdata *dd)
 223 {
 224         int node = pcibus_to_node(dd->pcidev->bus);
 225         struct hfi1_affinity_node *entry;
 226         const struct cpumask *local_mask;
 227         int curr_cpu, possible, i;
 228
 229         if (node < 0)
 230                 node = numa_node_id();
 231         dd->node = node;
 232
 233         local_mask = cpumask_of_node(dd->node);
 234         if (cpumask_first(local_mask) >= nr_cpu_ids)
 235                 local_mask = topology_core_cpumask(0);
 236
 237         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 238         entry = node_affinity_lookup(dd->node);
 239
 240         /*
 241          * If this is the first time this NUMA node's affinity is used,
 242          * create an entry in the global affinity structure and initialize it.
 243          */
 244         if (!entry) {
 245                 entry = node_affinity_allocate(node);
 246                 if (!entry) {
 247                         dd_dev_err(dd,
 248                                    "Unable to allocate global affinity node\n");
 249                         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 250                         return -ENOMEM;
 251                 }
 252                 init_cpu_mask_set(&entry->def_intr);
 253                 init_cpu_mask_set(&entry->rcv_intr);
 254                 cpumask_clear(&entry->general_intr_mask);
 255                 /* Use the "real" cpu mask of this node as the default */
 256                 cpumask_and(&entry->def_intr.mask, &node_affinity.real_cpu_mask,
 257                             local_mask);
 258
 259                 /* fill in the receive list */
 260                 possible = cpumask_weight(&entry->def_intr.mask);
 261                 curr_cpu = cpumask_first(&entry->def_intr.mask);
 262
 263                 if (possible == 1) {
 264                         /* only one CPU, everyone will use it */
 265                         cpumask_set_cpu(curr_cpu, &entry->rcv_intr.mask);
 266                         cpumask_set_cpu(curr_cpu, &entry->general_intr_mask);
 267                 } else {
 268                         /*
 269                          * The general/control context will be the first CPU in
 270                          * the default list, so it is removed from the default
 271                          * list and added to the general interrupt list.
 272                          */
 273                         cpumask_clear_cpu(curr_cpu, &entry->def_intr.mask);
 274                         cpumask_set_cpu(curr_cpu, &entry->general_intr_mask);
 275                         curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu,
 276                                                 &entry->def_intr.mask);
 277
 278                         /*
 279                          * Remove the remaining kernel receive queues from
 280                          * the default list and add them to the receive list.
 281                          */
 282                         for (i = 0;
 283                              i < (dd->n_krcv_queues - 1) *
 284                                   hfi1_per_node_cntr[dd->node];
 285                              i++) {
 286                                 cpumask_clear_cpu(curr_cpu,
 287                                                   &entry->def_intr.mask);
 288                                 cpumask_set_cpu(curr_cpu,
 289                                                 &entry->rcv_intr.mask);
 290                                 curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu,
 291                                                         &entry->def_intr.mask);
 292                                 if (curr_cpu >= nr_cpu_ids)
 293                                         break;
 294                         }
 295
 296                         /*
 297                          * If there ends up being 0 CPU cores leftover for SDMA
 298                          * engines, use the same CPU cores as general/control
 299                          * context.
 300                          */
 301                         if (cpumask_weight(&entry->def_intr.mask) == 0)
 302                                 cpumask_copy(&entry->def_intr.mask,
 303                                              &entry->general_intr_mask);
 304                 }
 305
 306                 node_affinity_add_tail(entry);
 307         }
 308         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 309         return 0;
 310 }
 311
 312 /*
 313  * Function updates the irq affinity hint for msix after it has been changed
 314  * by the user using the /proc/irq interface. This function only accepts
 315  * one cpu in the mask.
 316  */
 317 static void hfi1_update_sdma_affinity(struct hfi1_msix_entry *msix, int cpu)
 318 {
 319         struct sdma_engine *sde = msix->arg;
 320         struct hfi1_devdata *dd = sde->dd;
 321         struct hfi1_affinity_node *entry;
 322         struct cpu_mask_set *set;
 323         int i, old_cpu;
 324
 325         if (cpu > num_online_cpus() || cpu == sde->cpu)
 326                 return;
 327
 328         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 329         entry = node_affinity_lookup(dd->node);
 330         if (!entry)
 331                 goto unlock;
 332
 333         old_cpu = sde->cpu;
 334         sde->cpu = cpu;
 335         cpumask_clear(&msix->mask);
 336         cpumask_set_cpu(cpu, &msix->mask);
 337         dd_dev_dbg(dd, "IRQ vector: %u, type %s engine %u -> cpu: %d\n",
 338                    msix->msix.vector, irq_type_names[msix->type],
 339                    sde->this_idx, cpu);
 340         irq_set_affinity_hint(msix->msix.vector, &msix->mask);
 341
 342         /*
 343          * Set the new cpu in the hfi1_affinity_node and clean
 344          * the old cpu if it is not used by any other IRQ
 345          */
 346         set = &entry->def_intr;
 347         cpumask_set_cpu(cpu, &set->mask);
 348         cpumask_set_cpu(cpu, &set->used);
 349         for (i = 0; i < dd->num_msix_entries; i++) {
 350                 struct hfi1_msix_entry *other_msix;
 351
 352                 other_msix = &dd->msix_entries[i];
 353                 if (other_msix->type != IRQ_SDMA || other_msix == msix)
 354                         continue;
 355
 356                 if (cpumask_test_cpu(old_cpu, &other_msix->mask))
 357                         goto unlock;
 358         }
 359         cpumask_clear_cpu(old_cpu, &set->mask);
 360         cpumask_clear_cpu(old_cpu, &set->used);
 361 unlock:
 362         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 363 }
 364
 365 static void hfi1_irq_notifier_notify(struct irq_affinity_notify *notify,
 366                                      const cpumask_t *mask)
 367 {
 368         int cpu = cpumask_first(mask);
 369         struct hfi1_msix_entry *msix = container_of(notify,
 370                                                     struct hfi1_msix_entry,
 371                                                     notify);
 372
 373         /* Only one CPU configuration supported currently */
 374         hfi1_update_sdma_affinity(msix, cpu);
 375 }
 376
 377 static void hfi1_irq_notifier_release(struct kref *ref)
 378 {
 379         /*
 380          * This is required by affinity notifier. We don't have anything to
 381          * free here.
 382          */
 383 }
 384
 385 static void hfi1_setup_sdma_notifier(struct hfi1_msix_entry *msix)
 386 {
 387         struct irq_affinity_notify *notify = &msix->notify;
 388
 389         notify->irq = msix->msix.vector;
 390         notify->notify = hfi1_irq_notifier_notify;
 391         notify->release = hfi1_irq_notifier_release;
 392
 393         if (irq_set_affinity_notifier(notify->irq, notify))
 394                 pr_err("Failed to register sdma irq affinity notifier for irq %d\n",
 395                        notify->irq);
 396 }
 397
 398 static void hfi1_cleanup_sdma_notifier(struct hfi1_msix_entry *msix)
 399 {
 400         struct irq_affinity_notify *notify = &msix->notify;
 401
 402         if (irq_set_affinity_notifier(notify->irq, NULL))
 403                 pr_err("Failed to cleanup sdma irq affinity notifier for irq %d\n",
 404                        notify->irq);
 405 }
 406
 407 /*
 408  * Function sets the irq affinity for msix.
 409  * It *must* be called with node_affinity.lock held.
 410  */
 411 static int get_irq_affinity(struct hfi1_devdata *dd,
 412                             struct hfi1_msix_entry *msix)
 413 {
 414         int ret;
 415         cpumask_var_t diff;
 416         struct hfi1_affinity_node *entry;
 417         struct cpu_mask_set *set = NULL;
 418         struct sdma_engine *sde = NULL;
 419         struct hfi1_ctxtdata *rcd = NULL;
 420         char extra[64];
 421         int cpu = -1;
 422
 423         extra[0] = '\0';
 424         cpumask_clear(&msix->mask);
 425
 426         ret = zalloc_cpumask_var(&diff, GFP_KERNEL);
 427         if (!ret)
 428                 return -ENOMEM;
 429
 430         entry = node_affinity_lookup(dd->node);
 431
 432         switch (msix->type) {
 433         case IRQ_SDMA:
 434                 sde = (struct sdma_engine *)msix->arg;
 435                 scnprintf(extra, 64, "engine %u", sde->this_idx);
 436                 set = &entry->def_intr;
 437                 break;
 438         case IRQ_GENERAL:
 439                 cpu = cpumask_first(&entry->general_intr_mask);
 440                 break;
 441         case IRQ_RCVCTXT:
 442                 rcd = (struct hfi1_ctxtdata *)msix->arg;
 443                 if (rcd->ctxt == HFI1_CTRL_CTXT)
 444                         cpu = cpumask_first(&entry->general_intr_mask);
 445                 else
 446                         set = &entry->rcv_intr;
 447                 scnprintf(extra, 64, "ctxt %u", rcd->ctxt);
 448                 break;
 449         default:
 450                 dd_dev_err(dd, "Invalid IRQ type %d\n", msix->type);
 451                 return -EINVAL;
 452         }
 453
 454         /*
 455          * The general and control contexts are placed on a particular
 456          * CPU, which is set above. Skip accounting for it. Everything else
 457          * finds its CPU here.
 458          */
 459         if (cpu == -1 && set) {
 460                 if (cpumask_equal(&set->mask, &set->used)) {
 461                         /*
 462                          * We've used up all the CPUs, bump up the generation
 463                          * and reset the 'used' map
 464                          */
 465                         set->gen++;
 466                         cpumask_clear(&set->used);
 467                 }
 468                 cpumask_andnot(diff, &set->mask, &set->used);
 469                 cpu = cpumask_first(diff);
 470                 cpumask_set_cpu(cpu, &set->used);
 471         }
 472
 473         cpumask_set_cpu(cpu, &msix->mask);
 474         dd_dev_info(dd, "IRQ vector: %u, type %s %s -> cpu: %d\n",
 475                     msix->msix.vector, irq_type_names[msix->type],
 476                     extra, cpu);
 477         irq_set_affinity_hint(msix->msix.vector, &msix->mask);
 478
 479         if (msix->type == IRQ_SDMA) {
 480                 sde->cpu = cpu;
 481                 hfi1_setup_sdma_notifier(msix);
 482         }
 483
 484         free_cpumask_var(diff);
 485         return 0;
 486 }
 487
 488 int hfi1_get_irq_affinity(struct hfi1_devdata *dd, struct hfi1_msix_entry *msix)
 489 {
 490         int ret;
 491
 492         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 493         ret = get_irq_affinity(dd, msix);
 494         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 495         return ret;
 496 }
 497
 498 void hfi1_put_irq_affinity(struct hfi1_devdata *dd,
 499                            struct hfi1_msix_entry *msix)
 500 {
 501         struct cpu_mask_set *set = NULL;
 502         struct hfi1_ctxtdata *rcd;
 503         struct hfi1_affinity_node *entry;
 504
 505         mutex_lock(&node_affinity.lock);
 506         entry = node_affinity_lookup(dd->node);
 507
 508         switch (msix->type) {
 509         case IRQ_SDMA:
 510                 set = &entry->def_intr;
 511                 hfi1_cleanup_sdma_notifier(msix);
 512                 break;
 513         case IRQ_GENERAL:
 514                 /* Don't do accounting for general contexts */
 515                 break;
 516         case IRQ_RCVCTXT:
 517                 rcd = (struct hfi1_ctxtdata *)msix->arg;
 518                 /* Don't do accounting for control contexts */
 519                 if (rcd->ctxt != HFI1_CTRL_CTXT)
 520                         set = &entry->rcv_intr;
 521                 break;
 522         default:
 523                 mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 524                 return;
 525         }
 526
 527         if (set) {
 528                 cpumask_andnot(&set->used, &set->used, &msix->mask);
 529                 if (cpumask_empty(&set->used) && set->gen) {
 530                         set->gen--;
 531                         cpumask_copy(&set->used, &set->mask);
 532                 }
 533         }
 534
 535         irq_set_affinity_hint(msix->msix.vector, NULL);
 536         cpumask_clear(&msix->mask);
 537         mutex_unlock(&node_affinity.lock);
 538 }
 539
 540 /* This should be called with node_affinity.lock held */
 541 static void find_hw_thread_mask(uint hw_thread_no, cpumask_var_t hw_thread_mask,
 542                                 struct hfi1_affinity_node_list *affinity)
 543 {
 544         int possible, curr_cpu, i;
 545         uint num_cores_per_socket = node_affinity.num_online_cpus /
 546                                         affinity->num_core_siblings /
 547                                                 node_affinity.num_online_nodes;
 548
 549         cpumask_copy(hw_thread_mask, &affinity->proc.mask);
 550         if (affinity->num_core_siblings > 0) {
 551                 /* Removing other siblings not needed for now */
 552                 possible = cpumask_weight(hw_thread_mask);
 553                 curr_cpu = cpumask_first(hw_thread_mask);
 554                 for (i = 0;
 555                      i < num_cores_per_socket * node_affinity.num_online_nodes;
 556                      i++)
 557                         curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu, hw_thread_mask);
 558
 559                 for (; i < possible; i++) {
 560                         cpumask_clear_cpu(curr_cpu, hw_thread_mask);
 561                         curr_cpu = cpumask_next(curr_cpu, hw_thread_mask);
 562                 }
 563
 564                 /* Identifying correct HW threads within physical cores */
 565                 cpumask_shift_left(hw_thread_mask, hw_thread_mask,
 566                                    num_cores_per_socket *
 567                                    node_affinity.num_online_nodes *
 568                                    hw_thread_no);
 569         }
 570 }
 571
 572 int hfi1_get_proc_affinity(int node)
 573 {
 574         int cpu = -1, ret, i;
 575         struct hfi1_affinity_node *entry;
 576         cpumask_var_t diff, hw_thread_mask, available_mask, intrs_mask;
 577         const struct cpumask *node_mask,
 578                 *proc_mask = tsk_cpus_allowed(current);
 579         struct hfi1_affinity_node_list *affinity = &node_affinity;
 580         struct cpu_mask_set *set = &affinity->proc;
 581
 582         /*
 583          * check whether process/context affinity has already
 584          * been set
 585          */
 586         if (cpumask_weight(proc_mask) == 1) {
 587                 hfi1_cdbg(PROC, "PID %u %s affinity set to CPU %*pbl",
 588                           current->pid, current->comm,
 589                           cpumask_pr_args(proc_mask));
 590                 /*
 591                  * Mark the pre-set CPU as used. This is atomic so we don't
 592                  * need the lock
 593                  */
 594                 cpu = cpumask_first(proc_mask);
 595                 cpumask_set_cpu(cpu, &set->used);
 596                 goto done;
 597         } else if (cpumask_weight(proc_mask) < cpumask_weight(&set->mask)) {
 598                 hfi1_cdbg(PROC, "PID %u %s affinity set to CPU set(s) %*pbl",
 599                           current->pid, current->comm,
 600                           cpumask_pr_args(proc_mask));
 601                 goto done;
 602         }
 603
 604         /*
 605          * The process does not have a preset CPU affinity so find one to
 606          * recommend using the following algorithm:
 607          *
 608          * For each user process that is opening a context on HFI Y:
 609          *  a) If all cores are filled, reinitialize the bitmask
 610          *  b) Fill real cores first, then HT cores (First set of HT
 611          *     cores on all physical cores, then second set of HT core,
 612          *     and, so on) in the following order:
 613          *
 614          *     1. Same NUMA node as HFI Y and not running an IRQ
 615          *        handler
 616          *     2. Same NUMA node as HFI Y and running an IRQ handler
 617          *     3. Different NUMA node to HFI Y and not running an IRQ
 618          *        handler
 619          *     4. Different NUMA node to HFI Y and running an IRQ
 620          *        handler
 621          *  c) Mark core as filled in the bitmask. As user processes are
 622          *     done, clear cores from the bitmask.
 623          */
 624
 625         ret = zalloc_cpumask_var(&diff, GFP_KERNEL);
 626         if (!ret)
 627                 goto done;
 628         ret = zalloc_cpumask_var(&hw_thread_mask, GFP_KERNEL);
 629         if (!ret)
 630                 goto free_diff;
 631         ret = zalloc_cpumask_var(&available_mask, GFP_KERNEL);
 632         if (!ret)
 633                 goto free_hw_thread_mask;
 634         ret = zalloc_cpumask_var(&intrs_mask, GFP_KERNEL);
 635         if (!ret)
 636                 goto free_available_mask;
 637
 638         mutex_lock(&affinity->lock);
 639         /*
 640          * If we've used all available HW threads, clear the mask and start
 641          * overloading.
 642          */
 643         if (cpumask_equal(&set->mask, &set->used)) {
 644                 set->gen++;
 645                 cpumask_clear(&set->used);
 646         }
 647
 648         /*
 649          * If NUMA node has CPUs used by interrupt handlers, include them in the
 650          * interrupt handler mask.
 651          */
 652         entry = node_affinity_lookup(node);
 653         if (entry) {
 654                 cpumask_copy(intrs_mask, (entry->def_intr.gen ?
 655                                           &entry->def_intr.mask :
 656                                           &entry->def_intr.used));
 657                 cpumask_or(intrs_mask, intrs_mask, (entry->rcv_intr.gen ?
 658                                                     &entry->rcv_intr.mask :
 659                                                     &entry->rcv_intr.used));
 660                 cpumask_or(intrs_mask, intrs_mask, &entry->general_intr_mask);
 661         }
 662         hfi1_cdbg(PROC, "CPUs used by interrupts: %*pbl",
 663                   cpumask_pr_args(intrs_mask));
 664
 665         cpumask_copy(hw_thread_mask, &set->mask);
 666
 667         /*
 668          * If HT cores are enabled, identify which HW threads within the
 669          * physical cores should be used.
 670          */
 671         if (affinity->num_core_siblings > 0) {
 672                 for (i = 0; i < affinity->num_core_siblings; i++) {
 673                         find_hw_thread_mask(i, hw_thread_mask, affinity);
 674
 675                         /*
 676                          * If there's at least one available core for this HW
 677                          * thread number, stop looking for a core.
 678                          *
 679                          * diff will always be not empty at least once in this
 680                          * loop as the used mask gets reset when
 681                          * (set->mask == set->used) before this loop.
 682                          */
 683                         cpumask_andnot(diff, hw_thread_mask, &set->used);
 684                         if (!cpumask_empty(diff))
 685                                 break;
 686                 }
 687         }
 688         hfi1_cdbg(PROC, "Same available HW thread on all physical CPUs: %*pbl",
 689                   cpumask_pr_args(hw_thread_mask));
 690
 691         node_mask = cpumask_of_node(node);
 692         hfi1_cdbg(PROC, "Device on NUMA %u, CPUs %*pbl", node,
 693                   cpumask_pr_args(node_mask));
 694
 695         /* Get cpumask of available CPUs on preferred NUMA */
 696         cpumask_and(available_mask, hw_thread_mask, node_mask);
 697         cpumask_andnot(available_mask, available_mask, &set->used);
 698         hfi1_cdbg(PROC, "Available CPUs on NUMA %u: %*pbl", node,
 699                   cpumask_pr_args(available_mask));
 700
 701         /*
 702          * At first, we don't want to place processes on the same
 703          * CPUs as interrupt handlers. Then, CPUs running interrupt
 704          * handlers are used.
 705          *
 706          * 1) If diff is not empty, then there are CPUs not running
 707          *    non-interrupt handlers available, so diff gets copied
 708          *    over to available_mask.
 709          * 2) If diff is empty, then all CPUs not running interrupt
 710          *    handlers are taken, so available_mask contains all
 711          *    available CPUs running interrupt handlers.
 712          * 3) If available_mask is empty, then all CPUs on the
 713          *    preferred NUMA node are taken, so other NUMA nodes are
 714          *    used for process assignments using the same method as
 715          *    the preferred NUMA node.
 716          */
 717         cpumask_andnot(diff, available_mask, intrs_mask);
 718         if (!cpumask_empty(diff))
 719                 cpumask_copy(available_mask, diff);
 720
 721         /* If we don't have CPUs on the preferred node, use other NUMA nodes */
 722         if (cpumask_empty(available_mask)) {
 723                 cpumask_andnot(available_mask, hw_thread_mask, &set->used);
 724                 /* Excluding preferred NUMA cores */
 725                 cpumask_andnot(available_mask, available_mask, node_mask);
 726                 hfi1_cdbg(PROC,
 727                           "Preferred NUMA node cores are taken, cores available in other NUMA nodes: %*pbl",
 728                           cpumask_pr_args(available_mask));
 729
 730                 /*
 731                  * At first, we don't want to place processes on the same
 732                  * CPUs as interrupt handlers.
 733                  */
 734                 cpumask_andnot(diff, available_mask, intrs_mask);
 735                 if (!cpumask_empty(diff))
 736                         cpumask_copy(available_mask, diff);
 737         }
 738         hfi1_cdbg(PROC, "Possible CPUs for process: %*pbl",
 739                   cpumask_pr_args(available_mask));
 740
 741         cpu = cpumask_first(available_mask);
 742         if (cpu >= nr_cpu_ids) /* empty */
 743                 cpu = -1;
 744         else
 745                 cpumask_set_cpu(cpu, &set->used);
 746
 747         mutex_unlock(&affinity->lock);
 748         hfi1_cdbg(PROC, "Process assigned to CPU %d", cpu);
 749
 750         free_cpumask_var(intrs_mask);
 751 free_available_mask:
 752         free_cpumask_var(available_mask);
 753 free_hw_thread_mask:
 754         free_cpumask_var(hw_thread_mask);
 755 free_diff:
 756         free_cpumask_var(diff);
 757 done:
 758         return cpu;
 759 }
 760
 761 void hfi1_put_proc_affinity(int cpu)
 762 {
 763         struct hfi1_affinity_node_list *affinity = &node_affinity;
 764         struct cpu_mask_set *set = &affinity->proc;
 765
 766         if (cpu < 0)
 767                 return;
 768
 769         mutex_lock(&affinity->lock);
 770         cpumask_clear_cpu(cpu, &set->used);
 771         hfi1_cdbg(PROC, "Returning CPU %d for future process assignment", cpu);
 772         if (cpumask_empty(&set->used) && set->gen) {
 773                 set->gen--;
 774                 cpumask_copy(&set->used, &set->mask);
 775         }
 776         mutex_unlock(&affinity->lock);
 777 }