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 inline void
 102 handle_call_data(void)
 103 {
 104         struct call_data_struct *data;
 105         void (*func)(void *info);
 106         void *info;
 107         int wait;
 108
 109         /* release the 'pointer lock' */
 110         data = (struct call_data_struct *)call_data;
 111         func = data->func;
 112         info = data->info;
 113         wait = data->wait;
 114
 115         mb();
 116         atomic_inc(&data->started);
 117         /* At this point the structure may be gone unless wait is true. */
 118         (*func)(info);
 119
 120         /* Notify the sending CPU that the task is done. */
 121         mb();
 122         if (wait)
 123                 atomic_inc(&data->finished);
 124 }
 125
 126 static void
 127 stop_this_cpu(void)
 128 {
 129         /*
 130          * Remove this CPU:
 131          */
 132         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 133         max_xtp();
 134         local_irq_disable();
 135         cpu_halt();
 136 }
 137
 138 void
 139 cpu_die(void)
 140 {
 141         max_xtp();
 142         local_irq_disable();
 143         cpu_halt();
 144         /* Should never be here */
 145         BUG();
 146         for (;;);
 147 }
 148
 149 irqreturn_t
 150 handle_IPI (int irq, void *dev_id)
 151 {
 152         int this_cpu = get_cpu();
 153         unsigned long *pending_ipis = &__ia64_per_cpu_var(ipi_operation);
 154         unsigned long ops;
 155
 156         mb();   /* Order interrupt and bit testing. */
 157         while ((ops = xchg(pending_ipis, 0)) != 0) {
 158                 mb();   /* Order bit clearing and data access. */
 159                 do {
 160                         unsigned long which;
 161
 162                         which = ffz(~ops);
 163                         ops &= ~(1 << which);
 164
 165                         switch (which) {
 166                         case IPI_CALL_FUNC:
 167                                 handle_call_data();
 168                                 break;
 169
 170                         case IPI_CPU_STOP:
 171                                 stop_this_cpu();
 172                                 break;
 173 #ifdef CONFIG_KEXEC
 174                         case IPI_KDUMP_CPU_STOP:
 175                                 unw_init_running(kdump_cpu_freeze, NULL);
 176                                 break;
 177 #endif
 178                         default:
 179                                 printk(KERN_CRIT "Unknown IPI on CPU %d: %lu\n",
 180                                                 this_cpu, which);
 181                                 break;
 182                         }
 183                 } while (ops);
 184                 mb();   /* Order data access and bit testing. */
 185         }
 186         put_cpu();
 187         return IRQ_HANDLED;
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Called with preemption disabled.
 192  */
 193 static inline void
 194 send_IPI_single (int dest_cpu, int op)
 195 {
 196         set_bit(op, &per_cpu(ipi_operation, dest_cpu));
 197         platform_send_ipi(dest_cpu, IA64_IPI_VECTOR, IA64_IPI_DM_INT, 0);
 198 }
 199
 200 /*
 201  * Called with preemption disabled.
 202  */
 203 static inline void
 204 send_IPI_allbutself (int op)
 205 {
 206         unsigned int i;
 207
 208         for_each_online_cpu(i) {
 209                 if (i != smp_processor_id())
 210                         send_IPI_single(i, op);
 211         }
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Called with preemption disabled.
 216  */
 217 static inline void
 218 send_IPI_mask(cpumask_t mask, int op)
 219 {
 220         unsigned int cpu;
 221
 222         for_each_cpu_mask(cpu, mask) {
 223                         send_IPI_single(cpu, op);
 224         }
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Called with preemption disabled.
 229  */
 230 static inline void
 231 send_IPI_all (int op)
 232 {
 233         int i;
 234
 235         for_each_online_cpu(i) {
 236                 send_IPI_single(i, op);
 237         }
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Called with preemption disabled.
 242  */
 243 static inline void
 244 send_IPI_self (int op)
 245 {
 246         send_IPI_single(smp_processor_id(), op);
 247 }
 248
 249 #ifdef CONFIG_KEXEC
 250 void
 251 kdump_smp_send_stop(void)
 252 {
 253         send_IPI_allbutself(IPI_KDUMP_CPU_STOP);
 254 }
 255
 256 void
 257 kdump_smp_send_init(void)
 258 {
 259         unsigned int cpu, self_cpu;
 260         self_cpu = smp_processor_id();
 261         for_each_online_cpu(cpu) {
 262                 if (cpu != self_cpu) {
 263                         if(kdump_status[cpu] == 0)
 264                                 platform_send_ipi(cpu, 0, IA64_IPI_DM_INIT, 0);
 265                 }
 266         }
 267 }
 268 #endif
 269 /*
 270  * Called with preemption disabled.
 271  */
 272 void
 273 smp_send_reschedule (int cpu)
 274 {
 275         platform_send_ipi(cpu, IA64_IPI_RESCHEDULE, IA64_IPI_DM_INT, 0);
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Called with preemption disabled.
 280  */
 281 static void
 282 smp_send_local_flush_tlb (int cpu)
 283 {
 284         platform_send_ipi(cpu, IA64_IPI_LOCAL_TLB_FLUSH, IA64_IPI_DM_INT, 0);
 285 }
 286
 287 void
 288 smp_local_flush_tlb(void)
 289 {
 290         /*
 291          * Use atomic ops. Otherwise, the load/increment/store sequence from
 292          * a "++" operation can have the line stolen between the load & store.
 293          * The overhead of the atomic op in negligible in this case & offers
 294          * significant benefit for the brief periods where lots of cpus
 295          * are simultaneously flushing TLBs.
 296          */
 297         ia64_fetchadd(1, &local_tlb_flush_counts[smp_processor_id()].count, acq);
 298         local_flush_tlb_all();
 299 }
 300
 301 #define FLUSH_DELAY     5 /* Usec backoff to eliminate excessive cacheline bouncing */
 302
 303 void
 304 smp_flush_tlb_cpumask(cpumask_t xcpumask)
 305 {
 306         unsigned int *counts = __ia64_per_cpu_var(shadow_flush_counts);
 307         cpumask_t cpumask = xcpumask;
 308         int mycpu, cpu, flush_mycpu = 0;
 309
 310         preempt_disable();
 311         mycpu = smp_processor_id();
 312
 313         for_each_cpu_mask(cpu, cpumask)
 314                 counts[cpu] = local_tlb_flush_counts[cpu].count;
 315
 316         mb();
 317         for_each_cpu_mask(cpu, cpumask) {
 318                 if (cpu == mycpu)
 319                         flush_mycpu = 1;
 320                 else
 321                         smp_send_local_flush_tlb(cpu);
 322         }
 323
 324         if (flush_mycpu)
 325                 smp_local_flush_tlb();
 326
 327         for_each_cpu_mask(cpu, cpumask)
 328                 while(counts[cpu] == local_tlb_flush_counts[cpu].count)
 329                         udelay(FLUSH_DELAY);
 330
 331         preempt_enable();
 332 }
 333
 334 void
 335 smp_flush_tlb_all (void)
 336 {
 337         on_each_cpu((void (*)(void *))local_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
 338 }
 339
 340 void
 341 smp_flush_tlb_mm (struct mm_struct *mm)
 342 {
 343         preempt_disable();
 344         /* this happens for the common case of a single-threaded fork():  */
 345         if (likely(mm == current->active_mm && atomic_read(&mm->mm_users) == 1))
 346         {
 347                 local_finish_flush_tlb_mm(mm);
 348                 preempt_enable();
 349                 return;
 350         }
 351
 352         preempt_enable();
 353         /*
 354          * We could optimize this further by using mm->cpu_vm_mask to track which CPUs
 355          * have been running in the address space.  It's not clear that this is worth the
 356          * trouble though: to avoid races, we have to raise the IPI on the target CPU
 357          * anyhow, and once a CPU is interrupted, the cost of local_flush_tlb_all() is
 358          * rather trivial.
 359          */
 360         on_each_cpu((void (*)(void *))local_finish_flush_tlb_mm, mm, 1, 1);
 361 }
 362
 363 /*
 364  * Run a function on a specific CPU
 365  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 366  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 367  *  <nonatomic> Currently unused.
 368  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 369  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 370  *
 371  * Does not return until the remote CPU is nearly ready to execute <func>
 372  * or is or has executed.
 373  */
 374
 375 int
 376 smp_call_function_single (int cpuid, void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
 377                           int wait)
 378 {
 379         struct call_data_struct data;
 380         int cpus = 1;
 381         int me = get_cpu(); /* prevent preemption and reschedule on another processor */
 382
 383         if (cpuid == me) {
 384                 local_irq_disable();
 385                 func(info);
 386                 local_irq_enable();
 387                 put_cpu();
 388                 return 0;
 389         }
 390
 391         data.func = func;
 392         data.info = info;
 393         atomic_set(&data.started, 0);
 394         data.wait = wait;
 395         if (wait)
 396                 atomic_set(&data.finished, 0);
 397
 398         spin_lock_bh(&call_lock);
 399
 400         call_data = &data;
 401         mb();   /* ensure store to call_data precedes setting of IPI_CALL_FUNC */
 402         send_IPI_single(cpuid, IPI_CALL_FUNC);
 403
 404         /* Wait for response */
 405         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 406                 cpu_relax();
 407
 408         if (wait)
 409                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 410                         cpu_relax();
 411         call_data = NULL;
 412
 413         spin_unlock_bh(&call_lock);
 414         put_cpu();
 415         return 0;
 416 }
 417 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_single);
 418
 419 /**
 420  * smp_call_function_mask(): Run a function on a set of other CPUs.
 421  * <mask>       The set of cpus to run on.  Must not include the current cpu.
 422  * <func>       The function to run. This must be fast and non-blocking.
 423  * <info>       An arbitrary pointer to pass to the function.
 424  * <wait>       If true, wait (atomically) until function
 425  *              has completed on other CPUs.
 426  *
 427  * Returns 0 on success, else a negative status code.
 428  *
 429  * If @wait is true, then returns once @func has returned; otherwise
 430  * it returns just before the target cpu calls @func.
 431  *
 432  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 433  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
 434  */
 435 int smp_call_function_mask(cpumask_t mask,
 436                            void (*func)(void *), void *info,
 437                            int wait)
 438 {
 439         struct call_data_struct data;
 440         cpumask_t allbutself;
 441         int cpus;
 442
 443         spin_lock(&call_lock);
 444         allbutself = cpu_online_map;
 445         cpu_clear(smp_processor_id(), allbutself);
 446
 447         cpus_and(mask, mask, allbutself);
 448         cpus = cpus_weight(mask);
 449         if (!cpus) {
 450                 spin_unlock(&call_lock);
 451                 return 0;
 452         }
 453
 454         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 455         WARN_ON(irqs_disabled());
 456
 457         data.func = func;
 458         data.info = info;
 459         atomic_set(&data.started, 0);
 460         data.wait = wait;
 461         if (wait)
 462                 atomic_set(&data.finished, 0);
 463
 464         call_data = &data;
 465         mb(); /* ensure store to call_data precedes setting of IPI_CALL_FUNC*/
 466
 467         /* Send a message to other CPUs */
 468         if (cpus_equal(mask, allbutself))
 469                 send_IPI_allbutself(IPI_CALL_FUNC);
 470         else
 471                 send_IPI_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
 472
 473         /* Wait for response */
 474         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 475                 cpu_relax();
 476
 477         if (wait)
 478                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 479                         cpu_relax();
 480         call_data = NULL;
 481
 482         spin_unlock(&call_lock);
 483         return 0;
 484
 485 }
 486 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_mask);
 487
 488 /*
 489  * this function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
 490  * in the system.
 491  */
 492
 493 /*
 494  *  [SUMMARY]   Run a function on all other CPUs.
 495  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 496  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 497  *  <nonatomic> currently unused.
 498  *  <wait>      If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
 499  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 500  *
 501  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func> or are or have
 502  * executed.
 503  *
 504  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 505  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
 506  */
 507 int
 508 smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic, int wait)
 509 {
 510         struct call_data_struct data;
 511         int cpus;
 512
 513         spin_lock(&call_lock);
 514         cpus = num_online_cpus() - 1;
 515         if (!cpus) {
 516                 spin_unlock(&call_lock);
 517                 return 0;
 518         }
 519
 520         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 521         WARN_ON(irqs_disabled());
 522
 523         data.func = func;
 524         data.info = info;
 525         atomic_set(&data.started, 0);
 526         data.wait = wait;
 527         if (wait)
 528                 atomic_set(&data.finished, 0);
 529
 530         call_data = &data;
 531         mb();   /* ensure store to call_data precedes setting of IPI_CALL_FUNC */
 532         send_IPI_allbutself(IPI_CALL_FUNC);
 533
 534         /* Wait for response */
 535         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 536                 cpu_relax();
 537
 538         if (wait)
 539                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 540                         cpu_relax();
 541         call_data = NULL;
 542
 543         spin_unlock(&call_lock);
 544         return 0;
 545 }
 546 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
 547
 548 /*
 549  * this function calls the 'stop' function on all other CPUs in the system.
 550  */
 551 void
 552 smp_send_stop (void)
 553 {
 554         send_IPI_allbutself(IPI_CPU_STOP);
 555 }
 556
 557 int
 558 setup_profiling_timer (unsigned int multiplier)
 559 {
 560         return -EINVAL;
 561 }