Merge tag 'boards-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm...
[pandora-kernel.git] / kernel / smp.c
1 /*
2  * Generic helpers for smp ipi calls
3  *
4  * (C) Jens Axboe <jens.axboe@oracle.com> 2008
5  */
6 #include <linux/rcupdate.h>
7 #include <linux/rculist.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/export.h>
10 #include <linux/percpu.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/gfp.h>
13 #include <linux/smp.h>
14 #include <linux/cpu.h>
15
16 #include "smpboot.h"
17
18 #ifdef CONFIG_USE_GENERIC_SMP_HELPERS
19 enum {
20         CSD_FLAG_LOCK           = 0x01,
21 };
22
23 struct call_function_data {
24         struct call_single_data __percpu *csd;
25         cpumask_var_t           cpumask;
26         cpumask_var_t           cpumask_ipi;
27 };
28
29 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct call_function_data, cfd_data);
30
31 struct call_single_queue {
32         struct list_head        list;
33         raw_spinlock_t          lock;
34 };
35
36 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct call_single_queue, call_single_queue);
37
38 static int
39 hotplug_cfd(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
40 {
41         long cpu = (long)hcpu;
42         struct call_function_data *cfd = &per_cpu(cfd_data, cpu);
43
44         switch (action) {
45         case CPU_UP_PREPARE:
46         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
47                 if (!zalloc_cpumask_var_node(&cfd->cpumask, GFP_KERNEL,
48                                 cpu_to_node(cpu)))
49                         return notifier_from_errno(-ENOMEM);
50                 if (!zalloc_cpumask_var_node(&cfd->cpumask_ipi, GFP_KERNEL,
51                                 cpu_to_node(cpu)))
52                         return notifier_from_errno(-ENOMEM);
53                 cfd->csd = alloc_percpu(struct call_single_data);
54                 if (!cfd->csd) {
55                         free_cpumask_var(cfd->cpumask);
56                         return notifier_from_errno(-ENOMEM);
57                 }
58                 break;
59
60 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
61         case CPU_UP_CANCELED:
62         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
63
64         case CPU_DEAD:
65         case CPU_DEAD_FROZEN:
66                 free_cpumask_var(cfd->cpumask);
67                 free_cpumask_var(cfd->cpumask_ipi);
68                 free_percpu(cfd->csd);
69                 break;
70 #endif
71         };
72
73         return NOTIFY_OK;
74 }
75
76 static struct notifier_block hotplug_cfd_notifier = {
77         .notifier_call          = hotplug_cfd,
78 };
79
80 void __init call_function_init(void)
81 {
82         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
83         int i;
84
85         for_each_possible_cpu(i) {
86                 struct call_single_queue *q = &per_cpu(call_single_queue, i);
87
88                 raw_spin_lock_init(&q->lock);
89                 INIT_LIST_HEAD(&q->list);
90         }
91
92         hotplug_cfd(&hotplug_cfd_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
93         register_cpu_notifier(&hotplug_cfd_notifier);
94 }
95
96 /*
97  * csd_lock/csd_unlock used to serialize access to per-cpu csd resources
98  *
99  * For non-synchronous ipi calls the csd can still be in use by the
100  * previous function call. For multi-cpu calls its even more interesting
101  * as we'll have to ensure no other cpu is observing our csd.
102  */
103 static void csd_lock_wait(struct call_single_data *csd)
104 {
105         while (csd->flags & CSD_FLAG_LOCK)
106                 cpu_relax();
107 }
108
109 static void csd_lock(struct call_single_data *csd)
110 {
111         csd_lock_wait(csd);
112         csd->flags |= CSD_FLAG_LOCK;
113
114         /*
115          * prevent CPU from reordering the above assignment
116          * to ->flags with any subsequent assignments to other
117          * fields of the specified call_single_data structure:
118          */
119         smp_mb();
120 }
121
122 static void csd_unlock(struct call_single_data *csd)
123 {
124         WARN_ON(!(csd->flags & CSD_FLAG_LOCK));
125
126         /*
127          * ensure we're all done before releasing data:
128          */
129         smp_mb();
130
131         csd->flags &= ~CSD_FLAG_LOCK;
132 }
133
134 /*
135  * Insert a previously allocated call_single_data element
136  * for execution on the given CPU. data must already have
137  * ->func, ->info, and ->flags set.
138  */
139 static
140 void generic_exec_single(int cpu, struct call_single_data *csd, int wait)
141 {
142         struct call_single_queue *dst = &per_cpu(call_single_queue, cpu);
143         unsigned long flags;
144         int ipi;
145
146         raw_spin_lock_irqsave(&dst->lock, flags);
147         ipi = list_empty(&dst->list);
148         list_add_tail(&csd->list, &dst->list);
149         raw_spin_unlock_irqrestore(&dst->lock, flags);
150
151         /*
152          * The list addition should be visible before sending the IPI
153          * handler locks the list to pull the entry off it because of
154          * normal cache coherency rules implied by spinlocks.
155          *
156          * If IPIs can go out of order to the cache coherency protocol
157          * in an architecture, sufficient synchronisation should be added
158          * to arch code to make it appear to obey cache coherency WRT
159          * locking and barrier primitives. Generic code isn't really
160          * equipped to do the right thing...
161          */
162         if (ipi)
163                 arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
164
165         if (wait)
166                 csd_lock_wait(csd);
167 }
168
169 /*
170  * Invoked by arch to handle an IPI for call function single. Must be
171  * called from the arch with interrupts disabled.
172  */
173 void generic_smp_call_function_single_interrupt(void)
174 {
175         struct call_single_queue *q = &__get_cpu_var(call_single_queue);
176         LIST_HEAD(list);
177
178         /*
179          * Shouldn't receive this interrupt on a cpu that is not yet online.
180          */
181         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(smp_processor_id()));
182
183         raw_spin_lock(&q->lock);
184         list_replace_init(&q->list, &list);
185         raw_spin_unlock(&q->lock);
186
187         while (!list_empty(&list)) {
188                 struct call_single_data *csd;
189
190                 csd = list_entry(list.next, struct call_single_data, list);
191                 list_del(&csd->list);
192
193                 csd->func(csd->info);
194
195                 csd_unlock(csd);
196         }
197 }
198
199 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct call_single_data, csd_data);
200
201 /*
202  * smp_call_function_single - Run a function on a specific CPU
203  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
204  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
205  * @wait: If true, wait until function has completed on other CPUs.
206  *
207  * Returns 0 on success, else a negative status code.
208  */
209 int smp_call_function_single(int cpu, smp_call_func_t func, void *info,
210                              int wait)
211 {
212         struct call_single_data d = {
213                 .flags = 0,
214         };
215         unsigned long flags;
216         int this_cpu;
217         int err = 0;
218
219         /*
220          * prevent preemption and reschedule on another processor,
221          * as well as CPU removal
222          */
223         this_cpu = get_cpu();
224
225         /*
226          * Can deadlock when called with interrupts disabled.
227          * We allow cpu's that are not yet online though, as no one else can
228          * send smp call function interrupt to this cpu and as such deadlocks
229          * can't happen.
230          */
231         WARN_ON_ONCE(cpu_online(this_cpu) && irqs_disabled()
232                      && !oops_in_progress);
233
234         if (cpu == this_cpu) {
235                 local_irq_save(flags);
236                 func(info);
237                 local_irq_restore(flags);
238         } else {
239                 if ((unsigned)cpu < nr_cpu_ids && cpu_online(cpu)) {
240                         struct call_single_data *csd = &d;
241
242                         if (!wait)
243                                 csd = &__get_cpu_var(csd_data);
244
245                         csd_lock(csd);
246
247                         csd->func = func;
248                         csd->info = info;
249                         generic_exec_single(cpu, csd, wait);
250                 } else {
251                         err = -ENXIO;   /* CPU not online */
252                 }
253         }
254
255         put_cpu();
256
257         return err;
258 }
259 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_single);
260
261 /*
262  * smp_call_function_any - Run a function on any of the given cpus
263  * @mask: The mask of cpus it can run on.
264  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
265  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
266  * @wait: If true, wait until function has completed.
267  *
268  * Returns 0 on success, else a negative status code (if no cpus were online).
269  *
270  * Selection preference:
271  *      1) current cpu if in @mask
272  *      2) any cpu of current node if in @mask
273  *      3) any other online cpu in @mask
274  */
275 int smp_call_function_any(const struct cpumask *mask,
276                           smp_call_func_t func, void *info, int wait)
277 {
278         unsigned int cpu;
279         const struct cpumask *nodemask;
280         int ret;
281
282         /* Try for same CPU (cheapest) */
283         cpu = get_cpu();
284         if (cpumask_test_cpu(cpu, mask))
285                 goto call;
286
287         /* Try for same node. */
288         nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
289         for (cpu = cpumask_first_and(nodemask, mask); cpu < nr_cpu_ids;
290              cpu = cpumask_next_and(cpu, nodemask, mask)) {
291                 if (cpu_online(cpu))
292                         goto call;
293         }
294
295         /* Any online will do: smp_call_function_single handles nr_cpu_ids. */
296         cpu = cpumask_any_and(mask, cpu_online_mask);
297 call:
298         ret = smp_call_function_single(cpu, func, info, wait);
299         put_cpu();
300         return ret;
301 }
302 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_call_function_any);
303
304 /**
305  * __smp_call_function_single(): Run a function on a specific CPU
306  * @cpu: The CPU to run on.
307  * @data: Pre-allocated and setup data structure
308  * @wait: If true, wait until function has completed on specified CPU.
309  *
310  * Like smp_call_function_single(), but allow caller to pass in a
311  * pre-allocated data structure. Useful for embedding @data inside
312  * other structures, for instance.
313  */
314 void __smp_call_function_single(int cpu, struct call_single_data *csd,
315                                 int wait)
316 {
317         unsigned int this_cpu;
318         unsigned long flags;
319
320         this_cpu = get_cpu();
321         /*
322          * Can deadlock when called with interrupts disabled.
323          * We allow cpu's that are not yet online though, as no one else can
324          * send smp call function interrupt to this cpu and as such deadlocks
325          * can't happen.
326          */
327         WARN_ON_ONCE(cpu_online(smp_processor_id()) && wait && irqs_disabled()
328                      && !oops_in_progress);
329
330         if (cpu == this_cpu) {
331                 local_irq_save(flags);
332                 csd->func(csd->info);
333                 local_irq_restore(flags);
334         } else {
335                 csd_lock(csd);
336                 generic_exec_single(cpu, csd, wait);
337         }
338         put_cpu();
339 }
340
341 /**
342  * smp_call_function_many(): Run a function on a set of other CPUs.
343  * @mask: The set of cpus to run on (only runs on online subset).
344  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
345  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
346  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed
347  *        on other CPUs.
348  *
349  * If @wait is true, then returns once @func has returned.
350  *
351  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
352  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler. Preemption
353  * must be disabled when calling this function.
354  */
355 void smp_call_function_many(const struct cpumask *mask,
356                             smp_call_func_t func, void *info, bool wait)
357 {
358         struct call_function_data *cfd;
359         int cpu, next_cpu, this_cpu = smp_processor_id();
360
361         /*
362          * Can deadlock when called with interrupts disabled.
363          * We allow cpu's that are not yet online though, as no one else can
364          * send smp call function interrupt to this cpu and as such deadlocks
365          * can't happen.
366          */
367         WARN_ON_ONCE(cpu_online(this_cpu) && irqs_disabled()
368                      && !oops_in_progress && !early_boot_irqs_disabled);
369
370         /* Try to fastpath.  So, what's a CPU they want? Ignoring this one. */
371         cpu = cpumask_first_and(mask, cpu_online_mask);
372         if (cpu == this_cpu)
373                 cpu = cpumask_next_and(cpu, mask, cpu_online_mask);
374
375         /* No online cpus?  We're done. */
376         if (cpu >= nr_cpu_ids)
377                 return;
378
379         /* Do we have another CPU which isn't us? */
380         next_cpu = cpumask_next_and(cpu, mask, cpu_online_mask);
381         if (next_cpu == this_cpu)
382                 next_cpu = cpumask_next_and(next_cpu, mask, cpu_online_mask);
383
384         /* Fastpath: do that cpu by itself. */
385         if (next_cpu >= nr_cpu_ids) {
386                 smp_call_function_single(cpu, func, info, wait);
387                 return;
388         }
389
390         cfd = &__get_cpu_var(cfd_data);
391
392         cpumask_and(cfd->cpumask, mask, cpu_online_mask);
393         cpumask_clear_cpu(this_cpu, cfd->cpumask);
394
395         /* Some callers race with other cpus changing the passed mask */
396         if (unlikely(!cpumask_weight(cfd->cpumask)))
397                 return;
398
399         /*
400          * After we put an entry into the list, cfd->cpumask may be cleared
401          * again when another CPU sends another IPI for a SMP function call, so
402          * cfd->cpumask will be zero.
403          */
404         cpumask_copy(cfd->cpumask_ipi, cfd->cpumask);
405
406         for_each_cpu(cpu, cfd->cpumask) {
407                 struct call_single_data *csd = per_cpu_ptr(cfd->csd, cpu);
408                 struct call_single_queue *dst =
409                                         &per_cpu(call_single_queue, cpu);
410                 unsigned long flags;
411
412                 csd_lock(csd);
413                 csd->func = func;
414                 csd->info = info;
415
416                 raw_spin_lock_irqsave(&dst->lock, flags);
417                 list_add_tail(&csd->list, &dst->list);
418                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dst->lock, flags);
419         }
420
421         /* Send a message to all CPUs in the map */
422         arch_send_call_function_ipi_mask(cfd->cpumask_ipi);
423
424         if (wait) {
425                 for_each_cpu(cpu, cfd->cpumask) {
426                         struct call_single_data *csd;
427
428                         csd = per_cpu_ptr(cfd->csd, cpu);
429                         csd_lock_wait(csd);
430                 }
431         }
432 }
433 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_many);
434
435 /**
436  * smp_call_function(): Run a function on all other CPUs.
437  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
438  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
439  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed
440  *        on other CPUs.
441  *
442  * Returns 0.
443  *
444  * If @wait is true, then returns once @func has returned; otherwise
445  * it returns just before the target cpu calls @func.
446  *
447  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
448  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
449  */
450 int smp_call_function(smp_call_func_t func, void *info, int wait)
451 {
452         preempt_disable();
453         smp_call_function_many(cpu_online_mask, func, info, wait);
454         preempt_enable();
455
456         return 0;
457 }
458 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
459 #endif /* USE_GENERIC_SMP_HELPERS */
460
461 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
462 unsigned int setup_max_cpus = NR_CPUS;
463 EXPORT_SYMBOL(setup_max_cpus);
464
465
466 /*
467  * Setup routine for controlling SMP activation
468  *
469  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
470  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
471  *
472  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
473  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
474  * SMP mode to <NUM>.
475  */
476
477 void __weak arch_disable_smp_support(void) { }
478
479 static int __init nosmp(char *str)
480 {
481         setup_max_cpus = 0;
482         arch_disable_smp_support();
483
484         return 0;
485 }
486
487 early_param("nosmp", nosmp);
488
489 /* this is hard limit */
490 static int __init nrcpus(char *str)
491 {
492         int nr_cpus;
493
494         get_option(&str, &nr_cpus);
495         if (nr_cpus > 0 && nr_cpus < nr_cpu_ids)
496                 nr_cpu_ids = nr_cpus;
497
498         return 0;
499 }
500
501 early_param("nr_cpus", nrcpus);
502
503 static int __init maxcpus(char *str)
504 {
505         get_option(&str, &setup_max_cpus);
506         if (setup_max_cpus == 0)
507                 arch_disable_smp_support();
508
509         return 0;
510 }
511
512 early_param("maxcpus", maxcpus);
513
514 /* Setup number of possible processor ids */
515 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
516 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
517
518 /* An arch may set nr_cpu_ids earlier if needed, so this would be redundant */
519 void __init setup_nr_cpu_ids(void)
520 {
521         nr_cpu_ids = find_last_bit(cpumask_bits(cpu_possible_mask),NR_CPUS) + 1;
522 }
523
524 /* Called by boot processor to activate the rest. */
525 void __init smp_init(void)
526 {
527         unsigned int cpu;
528
529         idle_threads_init();
530
531         /* FIXME: This should be done in userspace --RR */
532         for_each_present_cpu(cpu) {
533                 if (num_online_cpus() >= setup_max_cpus)
534                         break;
535                 if (!cpu_online(cpu))
536                         cpu_up(cpu);
537         }
538
539         /* Any cleanup work */
540         printk(KERN_INFO "Brought up %ld CPUs\n", (long)num_online_cpus());
541         smp_cpus_done(setup_max_cpus);
542 }
543
544 /*
545  * Call a function on all processors.  May be used during early boot while
546  * early_boot_irqs_disabled is set.  Use local_irq_save/restore() instead
547  * of local_irq_disable/enable().
548  */
549 int on_each_cpu(void (*func) (void *info), void *info, int wait)
550 {
551         unsigned long flags;
552         int ret = 0;
553
554         preempt_disable();
555         ret = smp_call_function(func, info, wait);
556         local_irq_save(flags);
557         func(info);
558         local_irq_restore(flags);
559         preempt_enable();
560         return ret;
561 }
562 EXPORT_SYMBOL(on_each_cpu);
563
564 /**
565  * on_each_cpu_mask(): Run a function on processors specified by
566  * cpumask, which may include the local processor.
567  * @mask: The set of cpus to run on (only runs on online subset).
568  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
569  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
570  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed
571  *        on other CPUs.
572  *
573  * If @wait is true, then returns once @func has returned.
574  *
575  * You must not call this function with disabled interrupts or
576  * from a hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
577  */
578 void on_each_cpu_mask(const struct cpumask *mask, smp_call_func_t func,
579                         void *info, bool wait)
580 {
581         int cpu = get_cpu();
582
583         smp_call_function_many(mask, func, info, wait);
584         if (cpumask_test_cpu(cpu, mask)) {
585                 local_irq_disable();
586                 func(info);
587                 local_irq_enable();
588         }
589         put_cpu();
590 }
591 EXPORT_SYMBOL(on_each_cpu_mask);
592
593 /*
594  * on_each_cpu_cond(): Call a function on each processor for which
595  * the supplied function cond_func returns true, optionally waiting
596  * for all the required CPUs to finish. This may include the local
597  * processor.
598  * @cond_func:  A callback function that is passed a cpu id and
599  *              the the info parameter. The function is called
600  *              with preemption disabled. The function should
601  *              return a blooean value indicating whether to IPI
602  *              the specified CPU.
603  * @func:       The function to run on all applicable CPUs.
604  *              This must be fast and non-blocking.
605  * @info:       An arbitrary pointer to pass to both functions.
606  * @wait:       If true, wait (atomically) until function has
607  *              completed on other CPUs.
608  * @gfp_flags:  GFP flags to use when allocating the cpumask
609  *              used internally by the function.
610  *
611  * The function might sleep if the GFP flags indicates a non
612  * atomic allocation is allowed.
613  *
614  * Preemption is disabled to protect against CPUs going offline but not online.
615  * CPUs going online during the call will not be seen or sent an IPI.
616  *
617  * You must not call this function with disabled interrupts or
618  * from a hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
619  */
620 void on_each_cpu_cond(bool (*cond_func)(int cpu, void *info),
621                         smp_call_func_t func, void *info, bool wait,
622                         gfp_t gfp_flags)
623 {
624         cpumask_var_t cpus;
625         int cpu, ret;
626
627         might_sleep_if(gfp_flags & __GFP_WAIT);
628
629         if (likely(zalloc_cpumask_var(&cpus, (gfp_flags|__GFP_NOWARN)))) {
630                 preempt_disable();
631                 for_each_online_cpu(cpu)
632                         if (cond_func(cpu, info))
633                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpus);
634                 on_each_cpu_mask(cpus, func, info, wait);
635                 preempt_enable();
636                 free_cpumask_var(cpus);
637         } else {
638                 /*
639                  * No free cpumask, bother. No matter, we'll
640                  * just have to IPI them one by one.
641                  */
642                 preempt_disable();
643                 for_each_online_cpu(cpu)
644                         if (cond_func(cpu, info)) {
645                                 ret = smp_call_function_single(cpu, func,
646                                                                 info, wait);
647                                 WARN_ON_ONCE(!ret);
648                         }
649                 preempt_enable();
650         }
651 }
652 EXPORT_SYMBOL(on_each_cpu_cond);
653
654 static void do_nothing(void *unused)
655 {
656 }
657
658 /**
659  * kick_all_cpus_sync - Force all cpus out of idle
660  *
661  * Used to synchronize the update of pm_idle function pointer. It's
662  * called after the pointer is updated and returns after the dummy
663  * callback function has been executed on all cpus. The execution of
664  * the function can only happen on the remote cpus after they have
665  * left the idle function which had been called via pm_idle function
666  * pointer. So it's guaranteed that nothing uses the previous pointer
667  * anymore.
668  */
669 void kick_all_cpus_sync(void)
670 {
671         /* Make sure the change is visible before we kick the cpus */
672         smp_mb();
673         smp_call_function(do_nothing, NULL, 1);
674 }
675 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_all_cpus_sync);