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
  33 #include <asm/atomic.h>
  34 #include <asm/cpu.h>
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <asm/system.h>
  37 #include <asm/mmu_context.h>
  38 #include <asm/smp.h>
  39
  40 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
  41 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
  42 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
  43 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
  44 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
  45
  46 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
  47 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  48
  49 static void smp_tune_scheduling (void)
  50 {
  51         struct cache_desc *cd = &current_cpu_data.scache;
  52         unsigned long cachesize;       /* kB   */
  53         unsigned long cpu_khz;
  54
  55         /*
  56          * Crude estimate until we actually meassure ...
  57          */
  58         cpu_khz = loops_per_jiffy * 2 * HZ / 1000;
  59
  60         /*
  61          * Rough estimation for SMP scheduling, this is the number of
  62          * cycles it takes for a fully memory-limited process to flush
  63          * the SMP-local cache.
  64          *
  65          * (For a P5 this pretty much means we will choose another idle
  66          *  CPU almost always at wakeup time (this is due to the small
  67          *  L1 cache), on PIIs it's around 50-100 usecs, depending on
  68          *  the cache size)
  69          */
  70         if (!cpu_khz)
  71                 return;
  72
  73         cachesize = cd->linesz * cd->sets * cd->ways;
  74 }
  75
  76 extern void __init calibrate_delay(void);
  77 extern ATTRIB_NORET void cpu_idle(void);
  78
  79 /*
  80  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
  81  * the master.
  82  */
  83 asmlinkage void start_secondary(void)
  84 {
  85         unsigned int cpu;
  86
  87         cpu_probe();
  88         cpu_report();
  89         per_cpu_trap_init();
  90         prom_init_secondary();
  91
  92         /*
  93          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
  94          * to an option instead of something based on .cputype
  95          */
  96
  97         calibrate_delay();
  98         preempt_disable();
  99         cpu = smp_processor_id();
 100         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
 101
 102         prom_smp_finish();
 103
 104         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
 105
 106         cpu_idle();
 107 }
 108
 109 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
 110
 111 struct call_data_struct *call_data;
 112
 113 /*
 114  * Run a function on all other CPUs.
 115  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 116  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 117  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 118  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 119  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 120  *
 121  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 122  * or are or have executed.
 123  *
 124  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 125  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 126  *
 127  * CPU A                               CPU B
 128  * Disable interrupts
 129  *                                     smp_call_function()
 130  *                                     Take call_lock
 131  *                                     Send IPIs
 132  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 133  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 134  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 135  * smp_call_function()
 136  * Spin waiting for call_lock
 137  * Deadlock                            Deadlock
 138  */
 139 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 140                                                                 int wait)
 141 {
 142         struct call_data_struct data;
 143         int i, cpus = num_online_cpus() - 1;
 144         int cpu = smp_processor_id();
 145
 146         /*
 147          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 148          */
 149         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 150
 151         if (!cpus)
 152                 return 0;
 153
 154         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 155         WARN_ON(irqs_disabled());
 156
 157         data.func = func;
 158         data.info = info;
 159         atomic_set(&data.started, 0);
 160         data.wait = wait;
 161         if (wait)
 162                 atomic_set(&data.finished, 0);
 163
 164         spin_lock(&smp_call_lock);
 165         call_data = &data;
 166         mb();
 167
 168         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 169         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
 170                 if (cpu_online(i) && i != cpu)
 171                         core_send_ipi(i, SMP_CALL_FUNCTION);
 172
 173         /* Wait for response */
 174         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 175         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 176                 barrier();
 177
 178         if (wait)
 179                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 180                         barrier();
 181         spin_unlock(&smp_call_lock);
 182
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 void smp_call_function_interrupt(void)
 187 {
 188         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 189         void *info = call_data->info;
 190         int wait = call_data->wait;
 191
 192         /*
 193          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 194          * about to execute the function.
 195          */
 196         mb();
 197         atomic_inc(&call_data->started);
 198
 199         /*
 200          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 201          */
 202         irq_enter();
 203         (*func)(info);
 204         irq_exit();
 205
 206         if (wait) {
 207                 mb();
 208                 atomic_inc(&call_data->finished);
 209         }
 210 }
 211
 212 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 213 {
 214         /*
 215          * Remove this CPU:
 216          */
 217         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 218         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 219         for (;;);               /* Wait if available. */
 220 }
 221
 222 void smp_send_stop(void)
 223 {
 224         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 225 }
 226
 227 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 228 {
 229         prom_cpus_done();
 230 }
 231
 232 /* called from main before smp_init() */
 233 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 234 {
 235         init_new_context(current, &init_mm);
 236         current_thread_info()->cpu = 0;
 237         smp_tune_scheduling();
 238         prom_prepare_cpus(max_cpus);
 239 }
 240
 241 /* preload SMP state for boot cpu */
 242 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 243 {
 244         /*
 245          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 246          * with the logic and physical number 0.
 247          */
 248         __cpu_number_map[0] = 0;
 249         __cpu_logical_map[0] = 0;
 250         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 251         cpu_set(0, cpu_online_map);
 252         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 257  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 258  * physical, not logical.
 259  */
 260 int __devinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 261 {
 262         struct task_struct *idle;
 263
 264         /*
 265          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 266          * The following code is purely to make sure
 267          * Linux can schedule processes on this slave.
 268          */
 269         idle = fork_idle(cpu);
 270         if (IS_ERR(idle))
 271                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 272
 273         prom_boot_secondary(cpu, idle);
 274
 275         /*
 276          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 277          */
 278         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 279                 udelay(100);
 280
 281         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 /* Not really SMP stuff ... */
 287 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 288 {
 289         return 0;
 290 }
 291
 292 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 293 {
 294         local_flush_tlb_all();
 295 }
 296
 297 void flush_tlb_all(void)
 298 {
 299         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, 0, 1, 1);
 300 }
 301
 302 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 303 {
 304         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 305 }
 306
 307 /*
 308  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 309  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 310  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 311  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 312  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 313  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 314  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 315  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 316  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 317  * Kanoj 07/00.
 318  */
 319
 320 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 321 {
 322         preempt_disable();
 323
 324         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 325                 smp_call_function(flush_tlb_mm_ipi, (void *)mm, 1, 1);
 326         } else {
 327                 int i;
 328                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 329                         if (smp_processor_id() != i)
 330                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 331         }
 332         local_flush_tlb_mm(mm);
 333
 334         preempt_enable();
 335 }
 336
 337 struct flush_tlb_data {
 338         struct vm_area_struct *vma;
 339         unsigned long addr1;
 340         unsigned long addr2;
 341 };
 342
 343 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 344 {
 345         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 346
 347         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 348 }
 349
 350 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 351 {
 352         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 353
 354         preempt_disable();
 355         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 356                 struct flush_tlb_data fd;
 357
 358                 fd.vma = vma;
 359                 fd.addr1 = start;
 360                 fd.addr2 = end;
 361                 smp_call_function(flush_tlb_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 362         } else {
 363                 int i;
 364                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 365                         if (smp_processor_id() != i)
 366                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 367         }
 368         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 369         preempt_enable();
 370 }
 371
 372 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 373 {
 374         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 375
 376         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 377 }
 378
 379 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 380 {
 381         struct flush_tlb_data fd;
 382
 383         fd.addr1 = start;
 384         fd.addr2 = end;
 385         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 386 }
 387
 388 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 389 {
 390         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 391
 392         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 393 }
 394
 395 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 396 {
 397         preempt_disable();
 398         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 399                 struct flush_tlb_data fd;
 400
 401                 fd.vma = vma;
 402                 fd.addr1 = page;
 403                 smp_call_function(flush_tlb_page_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 404         } else {
 405                 int i;
 406                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 407                         if (smp_processor_id() != i)
 408                                 cpu_context(i, vma->vm_mm) = 0;
 409         }
 410         local_flush_tlb_page(vma, page);
 411         preempt_enable();
 412 }
 413
 414 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 415 {
 416         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 417
 418         local_flush_tlb_one(vaddr);
 419 }
 420
 421 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 422 {
 423         smp_call_function(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr, 1, 1);
 424         local_flush_tlb_one(vaddr);
 425 }
 426
 427 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 428 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);
 429 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
 430 EXPORT_SYMBOL(synchronize_irq);