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/r4k-timer.h>
  39 #include <asm/system.h>
  40 #include <asm/mmu_context.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 cpu_idle(void);
  57
  58 /* Number of TCs (or siblings in Intel speak) per CPU core */
  59 int smp_num_siblings = 1;
  60 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
  61
  62 /* representing the TCs (or siblings in Intel speak) of each logical CPU */
  63 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly;
  64 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  65
  66 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
  67 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
  68
  69 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
  70 {
  71         int i;
  72
  73         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
  74
  75         if (smp_num_siblings > 1) {
  76                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
  77                         if (cpu_data[cpu].core == cpu_data[i].core) {
  78                                 cpu_set(i, cpu_sibling_map[cpu]);
  79                                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[i]);
  80                         }
  81                 }
  82         } else
  83                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[cpu]);
  84 }
  85
  86 struct plat_smp_ops *mp_ops;
  87
  88 __cpuinit void register_smp_ops(struct plat_smp_ops *ops)
  89 {
  90         if (mp_ops)
  91                 printk(KERN_WARNING "Overriding previously set SMP ops\n");
  92
  93         mp_ops = ops;
  94 }
  95
  96 /*
  97  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
  98  * the master.
  99  */
 100 asmlinkage __cpuinit void start_secondary(void)
 101 {
 102         unsigned int cpu;
 103
 104 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 105         /* Only do cpu_probe for first TC of CPU */
 106         if ((read_c0_tcbind() & TCBIND_CURTC) == 0)
 107 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
 108         cpu_probe();
 109         cpu_report();
 110         per_cpu_trap_init();
 111         mips_clockevent_init();
 112         mp_ops->init_secondary();
 113
 114         /*
 115          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
 116          * to an option instead of something based on .cputype
 117          */
 118
 119         calibrate_delay();
 120         preempt_disable();
 121         cpu = smp_processor_id();
 122         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
 123
 124         mp_ops->smp_finish();
 125         set_cpu_sibling_map(cpu);
 126
 127         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
 128
 129         synchronise_count_slave();
 130
 131         cpu_idle();
 132 }
 133
 134 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
 135
 136 struct call_data_struct *call_data;
 137
 138 /*
 139  * Run a function on all other CPUs.
 140  *
 141  *  <mask>      cpuset_t of all processors to run the function on.
 142  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 143  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 144  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 145  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 146  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 147  *
 148  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 149  * or are or have executed.
 150  *
 151  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 152  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 153  *
 154  * CPU A                               CPU B
 155  * Disable interrupts
 156  *                                     smp_call_function()
 157  *                                     Take call_lock
 158  *                                     Send IPIs
 159  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 160  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 161  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 162  * smp_call_function()
 163  * Spin waiting for call_lock
 164  * Deadlock                            Deadlock
 165  */
 166 int smp_call_function_mask(cpumask_t mask, void (*func) (void *info),
 167         void *info, int retry, int wait)
 168 {
 169         struct call_data_struct data;
 170         int cpu = smp_processor_id();
 171         int cpus;
 172
 173         /*
 174          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 175          */
 176         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 177
 178         cpu_clear(cpu, mask);
 179         cpus = cpus_weight(mask);
 180         if (!cpus)
 181                 return 0;
 182
 183         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 184         WARN_ON(irqs_disabled());
 185
 186         data.func = func;
 187         data.info = info;
 188         atomic_set(&data.started, 0);
 189         data.wait = wait;
 190         if (wait)
 191                 atomic_set(&data.finished, 0);
 192
 193         spin_lock(&smp_call_lock);
 194         call_data = &data;
 195         smp_mb();
 196
 197         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 198         mp_ops->send_ipi_mask(mask, SMP_CALL_FUNCTION);
 199
 200         /* Wait for response */
 201         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 202         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 203                 barrier();
 204
 205         if (wait)
 206                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 207                         barrier();
 208         call_data = NULL;
 209         spin_unlock(&smp_call_lock);
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 int smp_call_function(void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 215         int wait)
 216 {
 217         return smp_call_function_mask(cpu_online_map, func, info, retry, wait);
 218 }
 219 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
 220
 221 void smp_call_function_interrupt(void)
 222 {
 223         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 224         void *info = call_data->info;
 225         int wait = call_data->wait;
 226
 227         /*
 228          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 229          * about to execute the function.
 230          */
 231         smp_mb();
 232         atomic_inc(&call_data->started);
 233
 234         /*
 235          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 236          */
 237         irq_enter();
 238         (*func)(info);
 239         irq_exit();
 240
 241         if (wait) {
 242                 smp_mb();
 243                 atomic_inc(&call_data->finished);
 244         }
 245 }
 246
 247 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
 248                              int retry, int wait)
 249 {
 250         int ret, me;
 251
 252         /*
 253          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 254          */
 255         if (!cpu_online(cpu))
 256                 return 0;
 257
 258         me = get_cpu();
 259         BUG_ON(!cpu_online(me));
 260
 261         if (cpu == me) {
 262                 local_irq_disable();
 263                 func(info);
 264                 local_irq_enable();
 265                 put_cpu();
 266                 return 0;
 267         }
 268
 269         ret = smp_call_function_mask(cpumask_of_cpu(cpu), func, info, retry,
 270                                      wait);
 271
 272         put_cpu();
 273         return 0;
 274 }
 275 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_single);
 276
 277 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 278 {
 279         /*
 280          * Remove this CPU:
 281          */
 282         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 283         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 284         for (;;);               /* Wait if available. */
 285 }
 286
 287 void smp_send_stop(void)
 288 {
 289         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 290 }
 291
 292 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 293 {
 294         mp_ops->cpus_done();
 295         synchronise_count_master();
 296 }
 297
 298 /* called from main before smp_init() */
 299 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 300 {
 301         init_new_context(current, &init_mm);
 302         current_thread_info()->cpu = 0;
 303         mp_ops->prepare_cpus(max_cpus);
 304         set_cpu_sibling_map(0);
 305 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 306         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 307 #endif
 308 }
 309
 310 /* preload SMP state for boot cpu */
 311 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 312 {
 313         /*
 314          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 315          * with the logic and physical number 0.
 316          */
 317         __cpu_number_map[0] = 0;
 318         __cpu_logical_map[0] = 0;
 319         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 320         cpu_set(0, cpu_online_map);
 321         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 322 }
 323
 324 /*
 325  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 326  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 327  * physical, not logical.
 328  */
 329 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 330 {
 331         struct task_struct *idle;
 332
 333         /*
 334          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 335          * The following code is purely to make sure
 336          * Linux can schedule processes on this slave.
 337          */
 338         idle = fork_idle(cpu);
 339         if (IS_ERR(idle))
 340                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 341
 342         mp_ops->boot_secondary(cpu, idle);
 343
 344         /*
 345          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 346          */
 347         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 348                 udelay(100);
 349
 350         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 351
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 /* Not really SMP stuff ... */
 356 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 357 {
 358         return 0;
 359 }
 360
 361 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 362 {
 363         local_flush_tlb_all();
 364 }
 365
 366 void flush_tlb_all(void)
 367 {
 368         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
 369 }
 370
 371 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 372 {
 373         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 374 }
 375
 376 /*
 377  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 378  *
 379  *  o No return value
 380  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 381  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 382  *    primary cache.
 383  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 384  */
 385 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 386 {
 387 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 388         smp_call_function(func, info, 1, 1);
 389 #endif
 390 }
 391
 392 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 393 {
 394         preempt_disable();
 395
 396         smp_on_other_tlbs(func, info);
 397         func(info);
 398
 399         preempt_enable();
 400 }
 401
 402 /*
 403  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 404  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 405  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 406  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 407  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 408  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 409  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 410  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 411  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 412  * Kanoj 07/00.
 413  */
 414
 415 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 416 {
 417         preempt_disable();
 418
 419         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 420                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, mm);
 421         } else {
 422                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 423                 unsigned int cpu;
 424
 425                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 426                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 427                         if (cpu_context(cpu, mm))
 428                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 429         }
 430         local_flush_tlb_mm(mm);
 431
 432         preempt_enable();
 433 }
 434
 435 struct flush_tlb_data {
 436         struct vm_area_struct *vma;
 437         unsigned long addr1;
 438         unsigned long addr2;
 439 };
 440
 441 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 442 {
 443         struct flush_tlb_data *fd = info;
 444
 445         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 446 }
 447
 448 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 449 {
 450         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 451
 452         preempt_disable();
 453         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 454                 struct flush_tlb_data fd = {
 455                         .vma = vma,
 456                         .addr1 = start,
 457                         .addr2 = end,
 458                 };
 459
 460                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, &fd);
 461         } else {
 462                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 463                 unsigned int cpu;
 464
 465                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 466                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 467                         if (cpu_context(cpu, mm))
 468                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 469         }
 470         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 471         preempt_enable();
 472 }
 473
 474 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 475 {
 476         struct flush_tlb_data *fd = info;
 477
 478         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 479 }
 480
 481 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 482 {
 483         struct flush_tlb_data fd = {
 484                 .addr1 = start,
 485                 .addr2 = end,
 486         };
 487
 488         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, &fd, 1, 1);
 489 }
 490
 491 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 492 {
 493         struct flush_tlb_data *fd = info;
 494
 495         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 496 }
 497
 498 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 499 {
 500         preempt_disable();
 501         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 502                 struct flush_tlb_data fd = {
 503                         .vma = vma,
 504                         .addr1 = page,
 505                 };
 506
 507                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, &fd);
 508         } else {
 509                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 510                 unsigned int cpu;
 511
 512                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 513                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 514                         if (cpu_context(cpu, vma->vm_mm))
 515                                 cpu_context(cpu, vma->vm_mm) = 0;
 516         }
 517         local_flush_tlb_page(vma, page);
 518         preempt_enable();
 519 }
 520
 521 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 522 {
 523         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 524
 525         local_flush_tlb_one(vaddr);
 526 }
 527
 528 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 529 {
 530         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 531 }
 532
 533 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 534 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);