arch/ia64/kernel/smp.c

   1 /*
   2  * SMP Support
   3  *
   4  * Copyright (C) 1999 Walt Drummond <drummond@valinux.com>
   5  * Copyright (C) 1999, 2001, 2003 David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
   6  *
   7  * Lots of stuff stolen from arch/alpha/kernel/smp.c
   8  *
   9  * 01/05/16 Rohit Seth <rohit.seth@intel.com>  IA64-SMP functions. Reorganized
  10  * the existing code (on the lines of x86 port).
  11  * 00/09/11 David Mosberger <davidm@hpl.hp.com> Do loops_per_jiffy
  12  * calibration on each CPU.
  13  * 00/08/23 Asit Mallick <asit.k.mallick@intel.com> fixed logical processor id
  14  * 00/03/31 Rohit Seth <rohit.seth@intel.com>   Fixes for Bootstrap Processor
  15  * & cpu_online_map now gets done here (instead of setup.c)
  16  * 99/10/05 davidm      Update to bring it in sync with new command-line processing
  17  *  scheme.
  18  * 10/13/00 Goutham Rao <goutham.rao@intel.com> Updated smp_call_function and
  19  *              smp_call_function_single to resend IPI on timeouts
  20  */
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/smp.h>
  27 #include <linux/kernel_stat.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/cache.h>
  30 #include <linux/delay.h>
  31 #include <linux/efi.h>
  32 #include <linux/bitops.h>
  33 #include <linux/kexec.h>
  34
  35 #include <asm/atomic.h>
  36 #include <asm/current.h>
  37 #include <asm/delay.h>
  38 #include <asm/machvec.h>
  39 #include <asm/io.h>
  40 #include <asm/irq.h>
  41 #include <asm/page.h>
  42 #include <asm/pgalloc.h>
  43 #include <asm/pgtable.h>
  44 #include <asm/processor.h>
  45 #include <asm/ptrace.h>
  46 #include <asm/sal.h>
  47 #include <asm/system.h>
  48 #include <asm/tlbflush.h>
  49 #include <asm/unistd.h>
  50 #include <asm/mca.h>
  51
  52 /*
  53  * Note: alignment of 4 entries/cacheline was empirically determined
  54  * to be a good tradeoff between hot cachelines & spreading the array
  55  * across too many cacheline.
  56  */
  57 static struct local_tlb_flush_counts {
  58         unsigned int count;
  59 } __attribute__((__aligned__(32))) local_tlb_flush_counts[NR_CPUS];
  60
  61 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, shadow_flush_counts[NR_CPUS]) ____cacheline_aligned;
  62
  63
  64 /*
  65  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise static memory
  66  * requirements. It also looks cleaner.
  67  */
  68 static  __cacheline_aligned DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
  69
  70 struct call_data_struct {
  71         void (*func) (void *info);
  72         void *info;
  73         long wait;
  74         atomic_t started;
  75         atomic_t finished;
  76 };
  77
  78 static volatile struct call_data_struct *call_data;
  79
  80 #define IPI_CALL_FUNC           0
  81 #define IPI_CPU_STOP            1
  82 #define IPI_KDUMP_CPU_STOP      3
  83
  84 /* This needs to be cacheline aligned because it is written to by *other* CPUs.  */
  85 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(u64, ipi_operation);
  86
  87 extern void cpu_halt (void);
  88
  89 void
  90 lock_ipi_calllock(void)
  91 {
  92         spin_lock_irq(&call_lock);
  93 }
  94
  95 void
  96 unlock_ipi_calllock(void)
  97 {
  98         spin_unlock_irq(&call_lock);
  99 }
 100
 101 static void
 102 stop_this_cpu (void)
 103 {
 104         /*
 105          * Remove this CPU:
 106          */
 107         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 108         max_xtp();
 109         local_irq_disable();
 110         cpu_halt();
 111 }
 112
 113 void
 114 cpu_die(void)
 115 {
 116         max_xtp();
 117         local_irq_disable();
 118         cpu_halt();
 119         /* Should never be here */
 120         BUG();
 121         for (;;);
 122 }
 123
 124 irqreturn_t
 125 handle_IPI (int irq, void *dev_id)
 126 {
 127         int this_cpu = get_cpu();
 128         unsigned long *pending_ipis = &__ia64_per_cpu_var(ipi_operation);
 129         unsigned long ops;
 130
 131         mb();   /* Order interrupt and bit testing. */
 132         while ((ops = xchg(pending_ipis, 0)) != 0) {
 133                 mb();   /* Order bit clearing and data access. */
 134                 do {
 135                         unsigned long which;
 136
 137                         which = ffz(~ops);
 138                         ops &= ~(1 << which);
 139
 140                         switch (which) {
 141                               case IPI_CALL_FUNC:
 142                               {
 143                                       struct call_data_struct *data;
 144                                       void (*func)(void *info);
 145                                       void *info;
 146                                       int wait;
 147
 148                                       /* release the 'pointer lock' */
 149                                       data = (struct call_data_struct *) call_data;
 150                                       func = data->func;
 151                                       info = data->info;
 152                                       wait = data->wait;
 153
 154                                       mb();
 155                                       atomic_inc(&data->started);
 156                                       /*
 157                                        * At this point the structure may be gone unless
 158                                        * wait is true.
 159                                        */
 160                                       (*func)(info);
 161
 162                                       /* Notify the sending CPU that the task is done.  */
 163                                       mb();
 164                                       if (wait)
 165                                               atomic_inc(&data->finished);
 166                               }
 167                               break;
 168
 169                               case IPI_CPU_STOP:
 170                                 stop_this_cpu();
 171                                 break;
 172 #ifdef CONFIG_KEXEC
 173                               case IPI_KDUMP_CPU_STOP:
 174                                 unw_init_running(kdump_cpu_freeze, NULL);
 175                                 break;
 176 #endif
 177                               default:
 178                                 printk(KERN_CRIT "Unknown IPI on CPU %d: %lu\n", this_cpu, which);
 179                                 break;
 180                         }
 181                 } while (ops);
 182                 mb();   /* Order data access and bit testing. */
 183         }
 184         put_cpu();
 185         return IRQ_HANDLED;
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Called with preemption disabled.
 190  */
 191 static inline void
 192 send_IPI_single (int dest_cpu, int op)
 193 {
 194         set_bit(op, &per_cpu(ipi_operation, dest_cpu));
 195         platform_send_ipi(dest_cpu, IA64_IPI_VECTOR, IA64_IPI_DM_INT, 0);
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Called with preemption disabled.
 200  */
 201 static inline void
 202 send_IPI_allbutself (int op)
 203 {
 204         unsigned int i;
 205
 206         for_each_online_cpu(i) {
 207                 if (i != smp_processor_id())
 208                         send_IPI_single(i, op);
 209         }
 210 }
 211
 212 /*
 213  * Called with preemption disabled.
 214  */
 215 static inline void
 216 send_IPI_mask(cpumask_t mask, int op)
 217 {
 218         unsigned int cpu;
 219
 220         for_each_cpu_mask(cpu, mask) {
 221                         send_IPI_single(cpu, op);
 222         }
 223 }
 224
 225 /*
 226  * Called with preemption disabled.
 227  */
 228 static inline void
 229 send_IPI_all (int op)
 230 {
 231         int i;
 232
 233         for_each_online_cpu(i) {
 234                 send_IPI_single(i, op);
 235         }
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Called with preemption disabled.
 240  */
 241 static inline void
 242 send_IPI_self (int op)
 243 {
 244         send_IPI_single(smp_processor_id(), op);
 245 }
 246
 247 #ifdef CONFIG_KEXEC
 248 void
 249 kdump_smp_send_stop(void)
 250 {
 251         send_IPI_allbutself(IPI_KDUMP_CPU_STOP);
 252 }
 253
 254 void
 255 kdump_smp_send_init(void)
 256 {
 257         unsigned int cpu, self_cpu;
 258         self_cpu = smp_processor_id();
 259         for_each_online_cpu(cpu) {
 260                 if (cpu != self_cpu) {
 261                         if(kdump_status[cpu] == 0)
 262                                 platform_send_ipi(cpu, 0, IA64_IPI_DM_INIT, 0);
 263                 }
 264         }
 265 }
 266 #endif
 267 /*
 268  * Called with preemption disabled.
 269  */
 270 void
 271 smp_send_reschedule (int cpu)
 272 {
 273         platform_send_ipi(cpu, IA64_IPI_RESCHEDULE, IA64_IPI_DM_INT, 0);
 274 }
 275
 276 /*
 277  * Called with preemption disabled.
 278  */
 279 static void
 280 smp_send_local_flush_tlb (int cpu)
 281 {
 282         platform_send_ipi(cpu, IA64_IPI_LOCAL_TLB_FLUSH, IA64_IPI_DM_INT, 0);
 283 }
 284
 285 void
 286 smp_local_flush_tlb(void)
 287 {
 288         /*
 289          * Use atomic ops. Otherwise, the load/increment/store sequence from
 290          * a "++" operation can have the line stolen between the load & store.
 291          * The overhead of the atomic op in negligible in this case & offers
 292          * significant benefit for the brief periods where lots of cpus
 293          * are simultaneously flushing TLBs.
 294          */
 295         ia64_fetchadd(1, &local_tlb_flush_counts[smp_processor_id()].count, acq);
 296         local_flush_tlb_all();
 297 }
 298
 299 #define FLUSH_DELAY     5 /* Usec backoff to eliminate excessive cacheline bouncing */
 300
 301 void
 302 smp_flush_tlb_cpumask(cpumask_t xcpumask)
 303 {
 304         unsigned int *counts = __ia64_per_cpu_var(shadow_flush_counts);
 305         cpumask_t cpumask = xcpumask;
 306         int mycpu, cpu, flush_mycpu = 0;
 307
 308         preempt_disable();
 309         mycpu = smp_processor_id();
 310
 311         for_each_cpu_mask(cpu, cpumask)
 312                 counts[cpu] = local_tlb_flush_counts[cpu].count;
 313
 314         mb();
 315         for_each_cpu_mask(cpu, cpumask) {
 316                 if (cpu == mycpu)
 317                         flush_mycpu = 1;
 318                 else
 319                         smp_send_local_flush_tlb(cpu);
 320         }
 321
 322         if (flush_mycpu)
 323                 smp_local_flush_tlb();
 324
 325         for_each_cpu_mask(cpu, cpumask)
 326                 while(counts[cpu] == local_tlb_flush_counts[cpu].count)
 327                         udelay(FLUSH_DELAY);
 328
 329         preempt_enable();
 330 }
 331
 332 void
 333 smp_flush_tlb_all (void)
 334 {
 335         on_each_cpu((void (*)(void *))local_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
 336 }
 337
 338 void
 339 smp_flush_tlb_mm (struct mm_struct *mm)
 340 {
 341         preempt_disable();
 342         /* this happens for the common case of a single-threaded fork():  */
 343         if (likely(mm == current->active_mm && atomic_read(&mm->mm_users) == 1))
 344         {
 345                 local_finish_flush_tlb_mm(mm);
 346                 preempt_enable();
 347                 return;
 348         }
 349
 350         preempt_enable();
 351         /*
 352          * We could optimize this further by using mm->cpu_vm_mask to track which CPUs
 353          * have been running in the address space.  It's not clear that this is worth the
 354          * trouble though: to avoid races, we have to raise the IPI on the target CPU
 355          * anyhow, and once a CPU is interrupted, the cost of local_flush_tlb_all() is
 356          * rather trivial.
 357          */
 358         on_each_cpu((void (*)(void *))local_finish_flush_tlb_mm, mm, 1, 1);
 359 }
 360
 361 /*
 362  * Run a function on a specific CPU
 363  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 364  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 365  *  <nonatomic> Currently unused.
 366  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 367  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 368  *
 369  * Does not return until the remote CPU is nearly ready to execute <func>
 370  * or is or has executed.
 371  */
 372
 373 int
 374 smp_call_function_single (int cpuid, void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
 375                           int wait)
 376 {
 377         struct call_data_struct data;
 378         int cpus = 1;
 379         int me = get_cpu(); /* prevent preemption and reschedule on another processor */
 380
 381         if (cpuid == me) {
 382                 local_irq_disable();
 383                 func(info);
 384                 local_irq_enable();
 385                 put_cpu();
 386                 return 0;
 387         }
 388
 389         data.func = func;
 390         data.info = info;
 391         atomic_set(&data.started, 0);
 392         data.wait = wait;
 393         if (wait)
 394                 atomic_set(&data.finished, 0);
 395
 396         spin_lock_bh(&call_lock);
 397
 398         call_data = &data;
 399         mb();   /* ensure store to call_data precedes setting of IPI_CALL_FUNC */
 400         send_IPI_single(cpuid, IPI_CALL_FUNC);
 401
 402         /* Wait for response */
 403         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 404                 cpu_relax();
 405
 406         if (wait)
 407                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 408                         cpu_relax();
 409         call_data = NULL;
 410
 411         spin_unlock_bh(&call_lock);
 412         put_cpu();
 413         return 0;
 414 }
 415 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_single);
 416
 417 /**
 418  * smp_call_function_mask(): Run a function on a set of other CPUs.
 419  * <mask>       The set of cpus to run on.  Must not include the current cpu.
 420  * <func>       The function to run. This must be fast and non-blocking.
 421  * <info>       An arbitrary pointer to pass to the function.
 422  * <wait>       If true, wait (atomically) until function
 423  *              has completed on other CPUs.
 424  *
 425  * Returns 0 on success, else a negative status code.
 426  *
 427  * If @wait is true, then returns once @func has returned; otherwise
 428  * it returns just before the target cpu calls @func.
 429  *
 430  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 431  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
 432  */
 433 int smp_call_function_mask(cpumask_t mask,
 434                            void (*func)(void *), void *info,
 435                            int wait)
 436 {
 437         struct call_data_struct data;
 438         cpumask_t allbutself;
 439         int cpus;
 440
 441         spin_lock(&call_lock);
 442         allbutself = cpu_online_map;
 443         cpu_clear(smp_processor_id(), allbutself);
 444
 445         cpus_and(mask, mask, allbutself);
 446         cpus = cpus_weight(mask);
 447         if (!cpus) {
 448                 spin_unlock(&call_lock);
 449                 return 0;
 450         }
 451
 452         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 453         WARN_ON(irqs_disabled());
 454
 455         data.func = func;
 456         data.info = info;
 457         atomic_set(&data.started, 0);
 458         data.wait = wait;
 459         if (wait)
 460                 atomic_set(&data.finished, 0);
 461
 462         call_data = &data;
 463         mb(); /* ensure store to call_data precedes setting of IPI_CALL_FUNC*/
 464
 465         /* Send a message to other CPUs */
 466         if (cpus_equal(mask, allbutself))
 467                 send_IPI_allbutself(IPI_CALL_FUNC);
 468         else
 469                 send_IPI_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
 470
 471         /* Wait for response */
 472         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 473                 cpu_relax();
 474
 475         if (wait)
 476                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 477                         cpu_relax();
 478         call_data = NULL;
 479
 480         spin_unlock(&call_lock);
 481         return 0;
 482
 483 }
 484 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_mask);
 485
 486 /*
 487  * this function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
 488  * in the system.
 489  */
 490
 491 /*
 492  *  [SUMMARY]   Run a function on all other CPUs.
 493  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 494  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 495  *  <nonatomic> currently unused.
 496  *  <wait>      If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
 497  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 498  *
 499  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func> or are or have
 500  * executed.
 501  *
 502  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 503  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
 504  */
 505 int
 506 smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic, int wait)
 507 {
 508         struct call_data_struct data;
 509         int cpus;
 510
 511         spin_lock(&call_lock);
 512         cpus = num_online_cpus() - 1;
 513         if (!cpus) {
 514                 spin_unlock(&call_lock);
 515                 return 0;
 516         }
 517
 518         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 519         WARN_ON(irqs_disabled());
 520
 521         data.func = func;
 522         data.info = info;
 523         atomic_set(&data.started, 0);
 524         data.wait = wait;
 525         if (wait)
 526                 atomic_set(&data.finished, 0);
 527
 528         call_data = &data;
 529         mb();   /* ensure store to call_data precedes setting of IPI_CALL_FUNC */
 530         send_IPI_allbutself(IPI_CALL_FUNC);
 531
 532         /* Wait for response */
 533         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 534                 cpu_relax();
 535
 536         if (wait)
 537                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 538                         cpu_relax();
 539         call_data = NULL;
 540
 541         spin_unlock(&call_lock);
 542         return 0;
 543 }
 544 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
 545
 546 /*
 547  * this function calls the 'stop' function on all other CPUs in the system.
 548  */
 549 void
 550 smp_send_stop (void)
 551 {
 552         send_IPI_allbutself(IPI_CPU_STOP);
 553 }
 554
 555 int
 556 setup_profiling_timer (unsigned int multiplier)
 557 {
 558         return -EINVAL;
 559 }