arch/mips/kernel/smp.c

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   3  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   4  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
   5  * of the License, or (at your option) any later version.
   6  *
   7  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  10  * GNU General Public License for more details.
  11  *
  12  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  13  * along with this program; if not, write to the Free Software
  14  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  15  *
  16  * Copyright (C) 2000, 2001 Kanoj Sarcar
  17  * Copyright (C) 2000, 2001 Ralf Baechle
  18  * Copyright (C) 2000, 2001 Silicon Graphics, Inc.
  19  * Copyright (C) 2000, 2001, 2003 Broadcom Corporation
  20  */
  21 #include <linux/cache.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/threads.h>
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/time.h>
  29 #include <linux/timex.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/cpumask.h>
  32 #include <linux/cpu.h>
  33 #include <linux/err.h>
  34
  35 #include <asm/atomic.h>
  36 #include <asm/cpu.h>
  37 #include <asm/processor.h>
  38 #include <asm/system.h>
  39 #include <asm/mmu_context.h>
  40 #include <asm/smp.h>
  41
  42 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  43 #include <asm/mipsmtregs.h>
  44 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  45
  46 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
  47 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
  48 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
  49 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
  50 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
  51
  52 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
  53 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  54
  55 extern void __init calibrate_delay(void);
  56 extern void cpu_idle(void);
  57
  58 /*
  59  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
  60  * the master.
  61  */
  62 asmlinkage __cpuinit void start_secondary(void)
  63 {
  64         unsigned int cpu;
  65
  66 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  67         /* Only do cpu_probe for first TC of CPU */
  68         if ((read_c0_tcbind() & TCBIND_CURTC) == 0)
  69 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  70         cpu_probe();
  71         cpu_report();
  72         per_cpu_trap_init();
  73         prom_init_secondary();
  74
  75         /*
  76          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
  77          * to an option instead of something based on .cputype
  78          */
  79
  80         calibrate_delay();
  81         preempt_disable();
  82         cpu = smp_processor_id();
  83         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
  84
  85         prom_smp_finish();
  86
  87         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
  88
  89         cpu_idle();
  90 }
  91
  92 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
  93
  94 struct call_data_struct *call_data;
  95
  96 /*
  97  * Run a function on all other CPUs.
  98  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
  99  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 100  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 101  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 102  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 103  *
 104  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 105  * or are or have executed.
 106  *
 107  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 108  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 109  *
 110  * CPU A                               CPU B
 111  * Disable interrupts
 112  *                                     smp_call_function()
 113  *                                     Take call_lock
 114  *                                     Send IPIs
 115  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 116  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 117  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 118  * smp_call_function()
 119  * Spin waiting for call_lock
 120  * Deadlock                            Deadlock
 121  */
 122 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 123                                                                 int wait)
 124 {
 125         struct call_data_struct data;
 126         int i, cpus = num_online_cpus() - 1;
 127         int cpu = smp_processor_id();
 128
 129         /*
 130          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 131          */
 132         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 133
 134         if (!cpus)
 135                 return 0;
 136
 137         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 138         WARN_ON(irqs_disabled());
 139
 140         data.func = func;
 141         data.info = info;
 142         atomic_set(&data.started, 0);
 143         data.wait = wait;
 144         if (wait)
 145                 atomic_set(&data.finished, 0);
 146
 147         spin_lock(&smp_call_lock);
 148         call_data = &data;
 149         smp_mb();
 150
 151         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 152         for_each_online_cpu(i)
 153                 if (i != cpu)
 154                         core_send_ipi(i, SMP_CALL_FUNCTION);
 155
 156         /* Wait for response */
 157         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 158         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 159                 barrier();
 160
 161         if (wait)
 162                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 163                         barrier();
 164         call_data = NULL;
 165         spin_unlock(&smp_call_lock);
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170
 171 void smp_call_function_interrupt(void)
 172 {
 173         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 174         void *info = call_data->info;
 175         int wait = call_data->wait;
 176
 177         /*
 178          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 179          * about to execute the function.
 180          */
 181         smp_mb();
 182         atomic_inc(&call_data->started);
 183
 184         /*
 185          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 186          */
 187         irq_enter();
 188         (*func)(info);
 189         irq_exit();
 190
 191         if (wait) {
 192                 smp_mb();
 193                 atomic_inc(&call_data->finished);
 194         }
 195 }
 196
 197 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
 198                              int retry, int wait)
 199 {
 200         struct call_data_struct data;
 201         int me;
 202
 203         /*
 204          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 205          */
 206         if (!cpu_online(cpu))
 207                 return 0;
 208
 209         me = get_cpu();
 210         BUG_ON(!cpu_online(me));
 211
 212         if (cpu == me) {
 213                 local_irq_disable();
 214                 func(info);
 215                 local_irq_enable();
 216                 put_cpu();
 217                 return 0;
 218         }
 219
 220         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 221         WARN_ON(irqs_disabled());
 222
 223         data.func = func;
 224         data.info = info;
 225         atomic_set(&data.started, 0);
 226         data.wait = wait;
 227         if (wait)
 228                 atomic_set(&data.finished, 0);
 229
 230         spin_lock(&smp_call_lock);
 231         call_data = &data;
 232         smp_mb();
 233
 234         /* Send a message to the other CPU */
 235         core_send_ipi(cpu, SMP_CALL_FUNCTION);
 236
 237         /* Wait for response */
 238         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 239         while (atomic_read(&data.started) != 1)
 240                 barrier();
 241
 242         if (wait)
 243                 while (atomic_read(&data.finished) != 1)
 244                         barrier();
 245         call_data = NULL;
 246         spin_unlock(&smp_call_lock);
 247
 248         put_cpu();
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 253 {
 254         /*
 255          * Remove this CPU:
 256          */
 257         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 258         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 259         for (;;);               /* Wait if available. */
 260 }
 261
 262 void smp_send_stop(void)
 263 {
 264         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 265 }
 266
 267 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 268 {
 269         prom_cpus_done();
 270 }
 271
 272 /* called from main before smp_init() */
 273 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 274 {
 275         init_new_context(current, &init_mm);
 276         current_thread_info()->cpu = 0;
 277         plat_prepare_cpus(max_cpus);
 278 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 279         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 280 #endif
 281 }
 282
 283 /* preload SMP state for boot cpu */
 284 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 285 {
 286         /*
 287          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 288          * with the logic and physical number 0.
 289          */
 290         __cpu_number_map[0] = 0;
 291         __cpu_logical_map[0] = 0;
 292         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 293         cpu_set(0, cpu_online_map);
 294         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 299  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 300  * physical, not logical.
 301  */
 302 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 303 {
 304         struct task_struct *idle;
 305
 306         /*
 307          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 308          * The following code is purely to make sure
 309          * Linux can schedule processes on this slave.
 310          */
 311         idle = fork_idle(cpu);
 312         if (IS_ERR(idle))
 313                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 314
 315         prom_boot_secondary(cpu, idle);
 316
 317         /*
 318          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 319          */
 320         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 321                 udelay(100);
 322
 323         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 324
 325         return 0;
 326 }
 327
 328 /* Not really SMP stuff ... */
 329 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 330 {
 331         return 0;
 332 }
 333
 334 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 335 {
 336         local_flush_tlb_all();
 337 }
 338
 339 void flush_tlb_all(void)
 340 {
 341         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
 342 }
 343
 344 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 345 {
 346         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 351  *
 352  *  o No return value
 353  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 354  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 355  *    primary cache.
 356  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 357  */
 358 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 359 {
 360 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 361         smp_call_function(func, info, 1, 1);
 362 #endif
 363 }
 364
 365 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 366 {
 367         preempt_disable();
 368
 369         smp_on_other_tlbs(func, info);
 370         func(info);
 371
 372         preempt_enable();
 373 }
 374
 375 /*
 376  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 377  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 378  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 379  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 380  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 381  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 382  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 383  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 384  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 385  * Kanoj 07/00.
 386  */
 387
 388 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 389 {
 390         preempt_disable();
 391
 392         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 393                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, (void *)mm);
 394         } else {
 395                 int i;
 396                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 397                         if (smp_processor_id() != i)
 398                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 399         }
 400         local_flush_tlb_mm(mm);
 401
 402         preempt_enable();
 403 }
 404
 405 struct flush_tlb_data {
 406         struct vm_area_struct *vma;
 407         unsigned long addr1;
 408         unsigned long addr2;
 409 };
 410
 411 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 412 {
 413         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 414
 415         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 416 }
 417
 418 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 419 {
 420         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 421
 422         preempt_disable();
 423         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 424                 struct flush_tlb_data fd;
 425
 426                 fd.vma = vma;
 427                 fd.addr1 = start;
 428                 fd.addr2 = end;
 429                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, (void *)&fd);
 430         } else {
 431                 int i;
 432                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 433                         if (smp_processor_id() != i)
 434                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 435         }
 436         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 437         preempt_enable();
 438 }
 439
 440 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 441 {
 442         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 443
 444         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 445 }
 446
 447 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 448 {
 449         struct flush_tlb_data fd;
 450
 451         fd.addr1 = start;
 452         fd.addr2 = end;
 453         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 454 }
 455
 456 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 457 {
 458         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 459
 460         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 461 }
 462
 463 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 464 {
 465         preempt_disable();
 466         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 467                 struct flush_tlb_data fd;
 468
 469                 fd.vma = vma;
 470                 fd.addr1 = page;
 471                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, (void *)&fd);
 472         } else {
 473                 int i;
 474                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 475                         if (smp_processor_id() != i)
 476                                 cpu_context(i, vma->vm_mm) = 0;
 477         }
 478         local_flush_tlb_page(vma, page);
 479         preempt_enable();
 480 }
 481
 482 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 483 {
 484         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 485
 486         local_flush_tlb_one(vaddr);
 487 }
 488
 489 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 490 {
 491         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 492 }
 493
 494 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 495 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);