Merge branches 'release' and 'wmi-2.6.25' into release
[pandora-kernel.git] / arch / arm / kernel / smp.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/kernel/smp.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2002 ARM Limited, All Rights Reserved.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/cache.h>
17 #include <linux/profile.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/err.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/smp.h>
23 #include <linux/seq_file.h>
24 #include <linux/irq.h>
25
26 #include <asm/atomic.h>
27 #include <asm/cacheflush.h>
28 #include <asm/cpu.h>
29 #include <asm/mmu_context.h>
30 #include <asm/pgtable.h>
31 #include <asm/pgalloc.h>
32 #include <asm/processor.h>
33 #include <asm/tlbflush.h>
34 #include <asm/ptrace.h>
35
36 /*
37  * bitmask of present and online CPUs.
38  * The present bitmask indicates that the CPU is physically present.
39  * The online bitmask indicates that the CPU is up and running.
40  */
41 cpumask_t cpu_possible_map;
42 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
43 cpumask_t cpu_online_map;
44 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
45
46 /*
47  * as from 2.5, kernels no longer have an init_tasks structure
48  * so we need some other way of telling a new secondary core
49  * where to place its SVC stack
50  */
51 struct secondary_data secondary_data;
52
53 /*
54  * structures for inter-processor calls
55  * - A collection of single bit ipi messages.
56  */
57 struct ipi_data {
58         spinlock_t lock;
59         unsigned long ipi_count;
60         unsigned long bits;
61 };
62
63 static DEFINE_PER_CPU(struct ipi_data, ipi_data) = {
64         .lock   = SPIN_LOCK_UNLOCKED,
65 };
66
67 enum ipi_msg_type {
68         IPI_TIMER,
69         IPI_RESCHEDULE,
70         IPI_CALL_FUNC,
71         IPI_CPU_STOP,
72 };
73
74 struct smp_call_struct {
75         void (*func)(void *info);
76         void *info;
77         int wait;
78         cpumask_t pending;
79         cpumask_t unfinished;
80 };
81
82 static struct smp_call_struct * volatile smp_call_function_data;
83 static DEFINE_SPINLOCK(smp_call_function_lock);
84
85 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
86 {
87         struct cpuinfo_arm *ci = &per_cpu(cpu_data, cpu);
88         struct task_struct *idle = ci->idle;
89         pgd_t *pgd;
90         pmd_t *pmd;
91         int ret;
92
93         /*
94          * Spawn a new process manually, if not already done.
95          * Grab a pointer to its task struct so we can mess with it
96          */
97         if (!idle) {
98                 idle = fork_idle(cpu);
99                 if (IS_ERR(idle)) {
100                         printk(KERN_ERR "CPU%u: fork() failed\n", cpu);
101                         return PTR_ERR(idle);
102                 }
103                 ci->idle = idle;
104         }
105
106         /*
107          * Allocate initial page tables to allow the new CPU to
108          * enable the MMU safely.  This essentially means a set
109          * of our "standard" page tables, with the addition of
110          * a 1:1 mapping for the physical address of the kernel.
111          */
112         pgd = pgd_alloc(&init_mm);
113         pmd = pmd_offset(pgd, PHYS_OFFSET);
114         *pmd = __pmd((PHYS_OFFSET & PGDIR_MASK) |
115                      PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AP_WRITE);
116
117         /*
118          * We need to tell the secondary core where to find
119          * its stack and the page tables.
120          */
121         secondary_data.stack = task_stack_page(idle) + THREAD_START_SP;
122         secondary_data.pgdir = virt_to_phys(pgd);
123         wmb();
124
125         /*
126          * Now bring the CPU into our world.
127          */
128         ret = boot_secondary(cpu, idle);
129         if (ret == 0) {
130                 unsigned long timeout;
131
132                 /*
133                  * CPU was successfully started, wait for it
134                  * to come online or time out.
135                  */
136                 timeout = jiffies + HZ;
137                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
138                         if (cpu_online(cpu))
139                                 break;
140
141                         udelay(10);
142                         barrier();
143                 }
144
145                 if (!cpu_online(cpu))
146                         ret = -EIO;
147         }
148
149         secondary_data.stack = NULL;
150         secondary_data.pgdir = 0;
151
152         *pmd_offset(pgd, PHYS_OFFSET) = __pmd(0);
153         pgd_free(&init_mm, pgd);
154
155         if (ret) {
156                 printk(KERN_CRIT "CPU%u: processor failed to boot\n", cpu);
157
158                 /*
159                  * FIXME: We need to clean up the new idle thread. --rmk
160                  */
161         }
162
163         return ret;
164 }
165
166 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
167 /*
168  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
169  */
170 int __cpuexit __cpu_disable(void)
171 {
172         unsigned int cpu = smp_processor_id();
173         struct task_struct *p;
174         int ret;
175
176         ret = mach_cpu_disable(cpu);
177         if (ret)
178                 return ret;
179
180         /*
181          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
182          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
183          */
184         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
185
186         /*
187          * OK - migrate IRQs away from this CPU
188          */
189         migrate_irqs();
190
191         /*
192          * Stop the local timer for this CPU.
193          */
194         local_timer_stop(cpu);
195
196         /*
197          * Flush user cache and TLB mappings, and then remove this CPU
198          * from the vm mask set of all processes.
199          */
200         flush_cache_all();
201         local_flush_tlb_all();
202
203         read_lock(&tasklist_lock);
204         for_each_process(p) {
205                 if (p->mm)
206                         cpu_clear(cpu, p->mm->cpu_vm_mask);
207         }
208         read_unlock(&tasklist_lock);
209
210         return 0;
211 }
212
213 /*
214  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
215  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
216  */
217 void __cpuexit __cpu_die(unsigned int cpu)
218 {
219         if (!platform_cpu_kill(cpu))
220                 printk("CPU%u: unable to kill\n", cpu);
221 }
222
223 /*
224  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
225  *
226  * Note that we disable IRQs here, but do not re-enable them
227  * before returning to the caller. This is also the behaviour
228  * of the other hotplug-cpu capable cores, so presumably coming
229  * out of idle fixes this.
230  */
231 void __cpuexit cpu_die(void)
232 {
233         unsigned int cpu = smp_processor_id();
234
235         local_irq_disable();
236         idle_task_exit();
237
238         /*
239          * actual CPU shutdown procedure is at least platform (if not
240          * CPU) specific
241          */
242         platform_cpu_die(cpu);
243
244         /*
245          * Do not return to the idle loop - jump back to the secondary
246          * cpu initialisation.  There's some initialisation which needs
247          * to be repeated to undo the effects of taking the CPU offline.
248          */
249         __asm__("mov    sp, %0\n"
250         "       b       secondary_start_kernel"
251                 :
252                 : "r" (task_stack_page(current) + THREAD_SIZE - 8));
253 }
254 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
255
256 /*
257  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
258  * idle thread stack, but a set of temporary page tables.
259  */
260 asmlinkage void __cpuinit secondary_start_kernel(void)
261 {
262         struct mm_struct *mm = &init_mm;
263         unsigned int cpu = smp_processor_id();
264
265         printk("CPU%u: Booted secondary processor\n", cpu);
266
267         /*
268          * All kernel threads share the same mm context; grab a
269          * reference and switch to it.
270          */
271         atomic_inc(&mm->mm_users);
272         atomic_inc(&mm->mm_count);
273         current->active_mm = mm;
274         cpu_set(cpu, mm->cpu_vm_mask);
275         cpu_switch_mm(mm->pgd, mm);
276         enter_lazy_tlb(mm, current);
277         local_flush_tlb_all();
278
279         cpu_init();
280         preempt_disable();
281
282         /*
283          * Give the platform a chance to do its own initialisation.
284          */
285         platform_secondary_init(cpu);
286
287         /*
288          * Enable local interrupts.
289          */
290         local_irq_enable();
291         local_fiq_enable();
292
293         /*
294          * Setup local timer for this CPU.
295          */
296         local_timer_setup(cpu);
297
298         calibrate_delay();
299
300         smp_store_cpu_info(cpu);
301
302         /*
303          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue
304          */
305         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
306
307         /*
308          * OK, it's off to the idle thread for us
309          */
310         cpu_idle();
311 }
312
313 /*
314  * Called by both boot and secondaries to move global data into
315  * per-processor storage.
316  */
317 void __cpuinit smp_store_cpu_info(unsigned int cpuid)
318 {
319         struct cpuinfo_arm *cpu_info = &per_cpu(cpu_data, cpuid);
320
321         cpu_info->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
322 }
323
324 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
325 {
326         int cpu;
327         unsigned long bogosum = 0;
328
329         for_each_online_cpu(cpu)
330                 bogosum += per_cpu(cpu_data, cpu).loops_per_jiffy;
331
332         printk(KERN_INFO "SMP: Total of %d processors activated "
333                "(%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
334                num_online_cpus(),
335                bogosum / (500000/HZ),
336                (bogosum / (5000/HZ)) % 100);
337 }
338
339 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
340 {
341         unsigned int cpu = smp_processor_id();
342
343         per_cpu(cpu_data, cpu).idle = current;
344 }
345
346 static void send_ipi_message(cpumask_t callmap, enum ipi_msg_type msg)
347 {
348         unsigned long flags;
349         unsigned int cpu;
350
351         local_irq_save(flags);
352
353         for_each_cpu_mask(cpu, callmap) {
354                 struct ipi_data *ipi = &per_cpu(ipi_data, cpu);
355
356                 spin_lock(&ipi->lock);
357                 ipi->bits |= 1 << msg;
358                 spin_unlock(&ipi->lock);
359         }
360
361         /*
362          * Call the platform specific cross-CPU call function.
363          */
364         smp_cross_call(callmap);
365
366         local_irq_restore(flags);
367 }
368
369 /*
370  * You must not call this function with disabled interrupts, from a
371  * hardware interrupt handler, nor from a bottom half handler.
372  */
373 static int smp_call_function_on_cpu(void (*func)(void *info), void *info,
374                                     int retry, int wait, cpumask_t callmap)
375 {
376         struct smp_call_struct data;
377         unsigned long timeout;
378         int ret = 0;
379
380         data.func = func;
381         data.info = info;
382         data.wait = wait;
383
384         cpu_clear(smp_processor_id(), callmap);
385         if (cpus_empty(callmap))
386                 goto out;
387
388         data.pending = callmap;
389         if (wait)
390                 data.unfinished = callmap;
391
392         /*
393          * try to get the mutex on smp_call_function_data
394          */
395         spin_lock(&smp_call_function_lock);
396         smp_call_function_data = &data;
397
398         send_ipi_message(callmap, IPI_CALL_FUNC);
399
400         timeout = jiffies + HZ;
401         while (!cpus_empty(data.pending) && time_before(jiffies, timeout))
402                 barrier();
403
404         /*
405          * did we time out?
406          */
407         if (!cpus_empty(data.pending)) {
408                 /*
409                  * this may be causing our panic - report it
410                  */
411                 printk(KERN_CRIT
412                        "CPU%u: smp_call_function timeout for %p(%p)\n"
413                        "      callmap %lx pending %lx, %swait\n",
414                        smp_processor_id(), func, info, *cpus_addr(callmap),
415                        *cpus_addr(data.pending), wait ? "" : "no ");
416
417                 /*
418                  * TRACE
419                  */
420                 timeout = jiffies + (5 * HZ);
421                 while (!cpus_empty(data.pending) && time_before(jiffies, timeout))
422                         barrier();
423
424                 if (cpus_empty(data.pending))
425                         printk(KERN_CRIT "     RESOLVED\n");
426                 else
427                         printk(KERN_CRIT "     STILL STUCK\n");
428         }
429
430         /*
431          * whatever happened, we're done with the data, so release it
432          */
433         smp_call_function_data = NULL;
434         spin_unlock(&smp_call_function_lock);
435
436         if (!cpus_empty(data.pending)) {
437                 ret = -ETIMEDOUT;
438                 goto out;
439         }
440
441         if (wait)
442                 while (!cpus_empty(data.unfinished))
443                         barrier();
444  out:
445
446         return 0;
447 }
448
449 int smp_call_function(void (*func)(void *info), void *info, int retry,
450                       int wait)
451 {
452         return smp_call_function_on_cpu(func, info, retry, wait,
453                                         cpu_online_map);
454 }
455 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_call_function);
456
457 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func)(void *info), void *info,
458                              int retry, int wait)
459 {
460         /* prevent preemption and reschedule on another processor */
461         int current_cpu = get_cpu();
462         int ret = 0;
463
464         if (cpu == current_cpu) {
465                 local_irq_disable();
466                 func(info);
467                 local_irq_enable();
468         } else
469                 ret = smp_call_function_on_cpu(func, info, retry, wait,
470                                                cpumask_of_cpu(cpu));
471
472         put_cpu();
473
474         return ret;
475 }
476 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_call_function_single);
477
478 void show_ipi_list(struct seq_file *p)
479 {
480         unsigned int cpu;
481
482         seq_puts(p, "IPI:");
483
484         for_each_present_cpu(cpu)
485                 seq_printf(p, " %10lu", per_cpu(ipi_data, cpu).ipi_count);
486
487         seq_putc(p, '\n');
488 }
489
490 void show_local_irqs(struct seq_file *p)
491 {
492         unsigned int cpu;
493
494         seq_printf(p, "LOC: ");
495
496         for_each_present_cpu(cpu)
497                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stat[cpu].local_timer_irqs);
498
499         seq_putc(p, '\n');
500 }
501
502 static void ipi_timer(void)
503 {
504         irq_enter();
505         local_timer_interrupt();
506         irq_exit();
507 }
508
509 #ifdef CONFIG_LOCAL_TIMERS
510 asmlinkage void __exception do_local_timer(struct pt_regs *regs)
511 {
512         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
513         int cpu = smp_processor_id();
514
515         if (local_timer_ack()) {
516                 irq_stat[cpu].local_timer_irqs++;
517                 ipi_timer();
518         }
519
520         set_irq_regs(old_regs);
521 }
522 #endif
523
524 /*
525  * ipi_call_function - handle IPI from smp_call_function()
526  *
527  * Note that we copy data out of the cross-call structure and then
528  * let the caller know that we're here and have done with their data
529  */
530 static void ipi_call_function(unsigned int cpu)
531 {
532         struct smp_call_struct *data = smp_call_function_data;
533         void (*func)(void *info) = data->func;
534         void *info = data->info;
535         int wait = data->wait;
536
537         cpu_clear(cpu, data->pending);
538
539         func(info);
540
541         if (wait)
542                 cpu_clear(cpu, data->unfinished);
543 }
544
545 static DEFINE_SPINLOCK(stop_lock);
546
547 /*
548  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
549  */
550 static void ipi_cpu_stop(unsigned int cpu)
551 {
552         spin_lock(&stop_lock);
553         printk(KERN_CRIT "CPU%u: stopping\n", cpu);
554         dump_stack();
555         spin_unlock(&stop_lock);
556
557         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
558
559         local_fiq_disable();
560         local_irq_disable();
561
562         while (1)
563                 cpu_relax();
564 }
565
566 /*
567  * Main handler for inter-processor interrupts
568  *
569  * For ARM, the ipimask now only identifies a single
570  * category of IPI (Bit 1 IPIs have been replaced by a
571  * different mechanism):
572  *
573  *  Bit 0 - Inter-processor function call
574  */
575 asmlinkage void __exception do_IPI(struct pt_regs *regs)
576 {
577         unsigned int cpu = smp_processor_id();
578         struct ipi_data *ipi = &per_cpu(ipi_data, cpu);
579         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
580
581         ipi->ipi_count++;
582
583         for (;;) {
584                 unsigned long msgs;
585
586                 spin_lock(&ipi->lock);
587                 msgs = ipi->bits;
588                 ipi->bits = 0;
589                 spin_unlock(&ipi->lock);
590
591                 if (!msgs)
592                         break;
593
594                 do {
595                         unsigned nextmsg;
596
597                         nextmsg = msgs & -msgs;
598                         msgs &= ~nextmsg;
599                         nextmsg = ffz(~nextmsg);
600
601                         switch (nextmsg) {
602                         case IPI_TIMER:
603                                 ipi_timer();
604                                 break;
605
606                         case IPI_RESCHEDULE:
607                                 /*
608                                  * nothing more to do - eveything is
609                                  * done on the interrupt return path
610                                  */
611                                 break;
612
613                         case IPI_CALL_FUNC:
614                                 ipi_call_function(cpu);
615                                 break;
616
617                         case IPI_CPU_STOP:
618                                 ipi_cpu_stop(cpu);
619                                 break;
620
621                         default:
622                                 printk(KERN_CRIT "CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n",
623                                        cpu, nextmsg);
624                                 break;
625                         }
626                 } while (msgs);
627         }
628
629         set_irq_regs(old_regs);
630 }
631
632 void smp_send_reschedule(int cpu)
633 {
634         send_ipi_message(cpumask_of_cpu(cpu), IPI_RESCHEDULE);
635 }
636
637 void smp_send_timer(void)
638 {
639         cpumask_t mask = cpu_online_map;
640         cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
641         send_ipi_message(mask, IPI_TIMER);
642 }
643
644 void smp_timer_broadcast(cpumask_t mask)
645 {
646         send_ipi_message(mask, IPI_TIMER);
647 }
648
649 void smp_send_stop(void)
650 {
651         cpumask_t mask = cpu_online_map;
652         cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
653         send_ipi_message(mask, IPI_CPU_STOP);
654 }
655
656 /*
657  * not supported here
658  */
659 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
660 {
661         return -EINVAL;
662 }
663
664 static int
665 on_each_cpu_mask(void (*func)(void *), void *info, int retry, int wait,
666                  cpumask_t mask)
667 {
668         int ret = 0;
669
670         preempt_disable();
671
672         ret = smp_call_function_on_cpu(func, info, retry, wait, mask);
673         if (cpu_isset(smp_processor_id(), mask))
674                 func(info);
675
676         preempt_enable();
677
678         return ret;
679 }
680
681 /**********************************************************************/
682
683 /*
684  * TLB operations
685  */
686 struct tlb_args {
687         struct vm_area_struct *ta_vma;
688         unsigned long ta_start;
689         unsigned long ta_end;
690 };
691
692 static inline void ipi_flush_tlb_all(void *ignored)
693 {
694         local_flush_tlb_all();
695 }
696
697 static inline void ipi_flush_tlb_mm(void *arg)
698 {
699         struct mm_struct *mm = (struct mm_struct *)arg;
700
701         local_flush_tlb_mm(mm);
702 }
703
704 static inline void ipi_flush_tlb_page(void *arg)
705 {
706         struct tlb_args *ta = (struct tlb_args *)arg;
707
708         local_flush_tlb_page(ta->ta_vma, ta->ta_start);
709 }
710
711 static inline void ipi_flush_tlb_kernel_page(void *arg)
712 {
713         struct tlb_args *ta = (struct tlb_args *)arg;
714
715         local_flush_tlb_kernel_page(ta->ta_start);
716 }
717
718 static inline void ipi_flush_tlb_range(void *arg)
719 {
720         struct tlb_args *ta = (struct tlb_args *)arg;
721
722         local_flush_tlb_range(ta->ta_vma, ta->ta_start, ta->ta_end);
723 }
724
725 static inline void ipi_flush_tlb_kernel_range(void *arg)
726 {
727         struct tlb_args *ta = (struct tlb_args *)arg;
728
729         local_flush_tlb_kernel_range(ta->ta_start, ta->ta_end);
730 }
731
732 void flush_tlb_all(void)
733 {
734         on_each_cpu(ipi_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
735 }
736
737 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
738 {
739         cpumask_t mask = mm->cpu_vm_mask;
740
741         on_each_cpu_mask(ipi_flush_tlb_mm, mm, 1, 1, mask);
742 }
743
744 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long uaddr)
745 {
746         cpumask_t mask = vma->vm_mm->cpu_vm_mask;
747         struct tlb_args ta;
748
749         ta.ta_vma = vma;
750         ta.ta_start = uaddr;
751
752         on_each_cpu_mask(ipi_flush_tlb_page, &ta, 1, 1, mask);
753 }
754
755 void flush_tlb_kernel_page(unsigned long kaddr)
756 {
757         struct tlb_args ta;
758
759         ta.ta_start = kaddr;
760
761         on_each_cpu(ipi_flush_tlb_kernel_page, &ta, 1, 1);
762 }
763
764 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma,
765                      unsigned long start, unsigned long end)
766 {
767         cpumask_t mask = vma->vm_mm->cpu_vm_mask;
768         struct tlb_args ta;
769
770         ta.ta_vma = vma;
771         ta.ta_start = start;
772         ta.ta_end = end;
773
774         on_each_cpu_mask(ipi_flush_tlb_range, &ta, 1, 1, mask);
775 }
776
777 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
778 {
779         struct tlb_args ta;
780
781         ta.ta_start = start;
782         ta.ta_end = end;
783
784         on_each_cpu(ipi_flush_tlb_kernel_range, &ta, 1, 1);
785 }