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 #include <linux/cpu.h>
  33 #include <linux/err.h>
  34
  35 #include <asm/atomic.h>
  36 #include <asm/cpu.h>
  37 #include <asm/processor.h>
  38 #include <asm/system.h>
  39 #include <asm/mmu_context.h>
  40 #include <asm/smp.h>
  41 #include <asm/time.h>
  42
  43 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  44 #include <asm/mipsmtregs.h>
  45 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  46
  47 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
  48 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
  49 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
  50 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
  51 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
  52
  53 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
  54 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  55
  56 extern void __init calibrate_delay(void);
  57 extern void cpu_idle(void);
  58
  59 /*
  60  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
  61  * the master.
  62  */
  63 asmlinkage __cpuinit void start_secondary(void)
  64 {
  65         unsigned int cpu;
  66
  67 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  68         /* Only do cpu_probe for first TC of CPU */
  69         if ((read_c0_tcbind() & TCBIND_CURTC) == 0)
  70 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  71         cpu_probe();
  72         cpu_report();
  73         per_cpu_trap_init();
  74         mips_clockevent_init();
  75         prom_init_secondary();
  76
  77         /*
  78          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
  79          * to an option instead of something based on .cputype
  80          */
  81
  82         calibrate_delay();
  83         preempt_disable();
  84         cpu = smp_processor_id();
  85         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
  86
  87         prom_smp_finish();
  88
  89         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
  90
  91         cpu_idle();
  92 }
  93
  94 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
  95
  96 struct call_data_struct *call_data;
  97
  98 /*
  99  * Run a function on all other CPUs.
 100  *
 101  *  <mask>      cpuset_t of all processors to run the function on.
 102  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 103  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 104  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 105  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 106  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 107  *
 108  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 109  * or are or have executed.
 110  *
 111  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 112  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 113  *
 114  * CPU A                               CPU B
 115  * Disable interrupts
 116  *                                     smp_call_function()
 117  *                                     Take call_lock
 118  *                                     Send IPIs
 119  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 120  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 121  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 122  * smp_call_function()
 123  * Spin waiting for call_lock
 124  * Deadlock                            Deadlock
 125  */
 126 int smp_call_function_mask(cpumask_t mask, void (*func) (void *info),
 127         void *info, int retry, int wait)
 128 {
 129         struct call_data_struct data;
 130         int cpu = smp_processor_id();
 131         int cpus;
 132
 133         /*
 134          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 135          */
 136         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 137
 138         cpu_clear(cpu, mask);
 139         cpus = cpus_weight(mask);
 140         if (!cpus)
 141                 return 0;
 142
 143         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 144         WARN_ON(irqs_disabled());
 145
 146         data.func = func;
 147         data.info = info;
 148         atomic_set(&data.started, 0);
 149         data.wait = wait;
 150         if (wait)
 151                 atomic_set(&data.finished, 0);
 152
 153         spin_lock(&smp_call_lock);
 154         call_data = &data;
 155         smp_mb();
 156
 157         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 158         core_send_ipi_mask(mask, SMP_CALL_FUNCTION);
 159
 160         /* Wait for response */
 161         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 162         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 163                 barrier();
 164
 165         if (wait)
 166                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 167                         barrier();
 168         call_data = NULL;
 169         spin_unlock(&smp_call_lock);
 170
 171         return 0;
 172 }
 173
 174 int smp_call_function(void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 175         int wait)
 176 {
 177         return smp_call_function_mask(cpu_online_map, func, info, retry, wait);
 178 }
 179
 180 void smp_call_function_interrupt(void)
 181 {
 182         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 183         void *info = call_data->info;
 184         int wait = call_data->wait;
 185
 186         /*
 187          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 188          * about to execute the function.
 189          */
 190         smp_mb();
 191         atomic_inc(&call_data->started);
 192
 193         /*
 194          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 195          */
 196         irq_enter();
 197         (*func)(info);
 198         irq_exit();
 199
 200         if (wait) {
 201                 smp_mb();
 202                 atomic_inc(&call_data->finished);
 203         }
 204 }
 205
 206 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
 207                              int retry, int wait)
 208 {
 209         int ret, me;
 210
 211         /*
 212          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 213          */
 214         if (!cpu_online(cpu))
 215                 return 0;
 216
 217         me = get_cpu();
 218         BUG_ON(!cpu_online(me));
 219
 220         if (cpu == me) {
 221                 local_irq_disable();
 222                 func(info);
 223                 local_irq_enable();
 224                 put_cpu();
 225                 return 0;
 226         }
 227
 228         ret = smp_call_function_mask(cpumask_of_cpu(cpu), func, info, retry,
 229                                      wait);
 230
 231         put_cpu();
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 236 {
 237         /*
 238          * Remove this CPU:
 239          */
 240         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 241         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 242         for (;;);               /* Wait if available. */
 243 }
 244
 245 void smp_send_stop(void)
 246 {
 247         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 248 }
 249
 250 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 251 {
 252         prom_cpus_done();
 253 }
 254
 255 /* called from main before smp_init() */
 256 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 257 {
 258         init_new_context(current, &init_mm);
 259         current_thread_info()->cpu = 0;
 260         plat_prepare_cpus(max_cpus);
 261 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 262         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 263 #endif
 264 }
 265
 266 /* preload SMP state for boot cpu */
 267 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 268 {
 269         /*
 270          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 271          * with the logic and physical number 0.
 272          */
 273         __cpu_number_map[0] = 0;
 274         __cpu_logical_map[0] = 0;
 275         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 276         cpu_set(0, cpu_online_map);
 277         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 282  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 283  * physical, not logical.
 284  */
 285 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 286 {
 287         struct task_struct *idle;
 288
 289         /*
 290          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 291          * The following code is purely to make sure
 292          * Linux can schedule processes on this slave.
 293          */
 294         idle = fork_idle(cpu);
 295         if (IS_ERR(idle))
 296                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 297
 298         prom_boot_secondary(cpu, idle);
 299
 300         /*
 301          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 302          */
 303         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 304                 udelay(100);
 305
 306         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 307
 308         return 0;
 309 }
 310
 311 /* Not really SMP stuff ... */
 312 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 313 {
 314         return 0;
 315 }
 316
 317 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 318 {
 319         local_flush_tlb_all();
 320 }
 321
 322 void flush_tlb_all(void)
 323 {
 324         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
 325 }
 326
 327 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 328 {
 329         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 330 }
 331
 332 /*
 333  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 334  *
 335  *  o No return value
 336  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 337  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 338  *    primary cache.
 339  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 340  */
 341 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 342 {
 343 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 344         smp_call_function(func, info, 1, 1);
 345 #endif
 346 }
 347
 348 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 349 {
 350         preempt_disable();
 351
 352         smp_on_other_tlbs(func, info);
 353         func(info);
 354
 355         preempt_enable();
 356 }
 357
 358 /*
 359  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 360  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 361  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 362  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 363  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 364  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 365  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 366  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 367  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 368  * Kanoj 07/00.
 369  */
 370
 371 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 372 {
 373         preempt_disable();
 374
 375         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 376                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, mm);
 377         } else {
 378                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 379                 unsigned int cpu;
 380
 381                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 382                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 383                         if (cpu_context(cpu, mm))
 384                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 385         }
 386         local_flush_tlb_mm(mm);
 387
 388         preempt_enable();
 389 }
 390
 391 struct flush_tlb_data {
 392         struct vm_area_struct *vma;
 393         unsigned long addr1;
 394         unsigned long addr2;
 395 };
 396
 397 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 398 {
 399         struct flush_tlb_data *fd = info;
 400
 401         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 402 }
 403
 404 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 405 {
 406         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 407
 408         preempt_disable();
 409         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 410                 struct flush_tlb_data fd = {
 411                         .vma = vma,
 412                         .addr1 = start,
 413                         .addr2 = end,
 414                 };
 415
 416                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, &fd);
 417         } else {
 418                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 419                 unsigned int cpu;
 420
 421                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 422                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 423                         if (cpu_context(cpu, mm))
 424                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 425         }
 426         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 427         preempt_enable();
 428 }
 429
 430 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 431 {
 432         struct flush_tlb_data *fd = info;
 433
 434         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 435 }
 436
 437 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 438 {
 439         struct flush_tlb_data fd = {
 440                 .addr1 = start,
 441                 .addr2 = end,
 442         };
 443
 444         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, &fd, 1, 1);
 445 }
 446
 447 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 448 {
 449         struct flush_tlb_data *fd = info;
 450
 451         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 452 }
 453
 454 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 455 {
 456         preempt_disable();
 457         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 458                 struct flush_tlb_data fd = {
 459                         .vma = vma,
 460                         .addr1 = page,
 461                 };
 462
 463                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, &fd);
 464         } else {
 465                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 466                 unsigned int cpu;
 467
 468                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 469                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 470                         if (cpu_context(cpu, vma->vm_mm))
 471                                 cpu_context(cpu, vma->vm_mm) = 0;
 472         }
 473         local_flush_tlb_page(vma, page);
 474         preempt_enable();
 475 }
 476
 477 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 478 {
 479         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 480
 481         local_flush_tlb_one(vaddr);
 482 }
 483
 484 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 485 {
 486         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 487 }
 488
 489 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 490 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);