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
 220 void smp_call_function_interrupt(void)
 221 {
 222         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 223         void *info = call_data->info;
 224         int wait = call_data->wait;
 225
 226         /*
 227          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 228          * about to execute the function.
 229          */
 230         smp_mb();
 231         atomic_inc(&call_data->started);
 232
 233         /*
 234          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 235          */
 236         irq_enter();
 237         (*func)(info);
 238         irq_exit();
 239
 240         if (wait) {
 241                 smp_mb();
 242                 atomic_inc(&call_data->finished);
 243         }
 244 }
 245
 246 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
 247                              int retry, int wait)
 248 {
 249         int ret, me;
 250
 251         /*
 252          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 253          */
 254         if (!cpu_online(cpu))
 255                 return 0;
 256
 257         me = get_cpu();
 258         BUG_ON(!cpu_online(me));
 259
 260         if (cpu == me) {
 261                 local_irq_disable();
 262                 func(info);
 263                 local_irq_enable();
 264                 put_cpu();
 265                 return 0;
 266         }
 267
 268         ret = smp_call_function_mask(cpumask_of_cpu(cpu), func, info, retry,
 269                                      wait);
 270
 271         put_cpu();
 272         return 0;
 273 }
 274
 275 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 276 {
 277         /*
 278          * Remove this CPU:
 279          */
 280         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 281         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 282         for (;;);               /* Wait if available. */
 283 }
 284
 285 void smp_send_stop(void)
 286 {
 287         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 288 }
 289
 290 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 291 {
 292         mp_ops->cpus_done();
 293         synchronise_count_master();
 294 }
 295
 296 /* called from main before smp_init() */
 297 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 298 {
 299         init_new_context(current, &init_mm);
 300         current_thread_info()->cpu = 0;
 301         mp_ops->prepare_cpus(max_cpus);
 302         set_cpu_sibling_map(0);
 303 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 304         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 305 #endif
 306 }
 307
 308 /* preload SMP state for boot cpu */
 309 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 310 {
 311         /*
 312          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 313          * with the logic and physical number 0.
 314          */
 315         __cpu_number_map[0] = 0;
 316         __cpu_logical_map[0] = 0;
 317         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 318         cpu_set(0, cpu_online_map);
 319         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 320 }
 321
 322 /*
 323  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 324  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 325  * physical, not logical.
 326  */
 327 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 328 {
 329         struct task_struct *idle;
 330
 331         /*
 332          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 333          * The following code is purely to make sure
 334          * Linux can schedule processes on this slave.
 335          */
 336         idle = fork_idle(cpu);
 337         if (IS_ERR(idle))
 338                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 339
 340         mp_ops->boot_secondary(cpu, idle);
 341
 342         /*
 343          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 344          */
 345         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 346                 udelay(100);
 347
 348         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 349
 350         return 0;
 351 }
 352
 353 /* Not really SMP stuff ... */
 354 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 355 {
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 360 {
 361         local_flush_tlb_all();
 362 }
 363
 364 void flush_tlb_all(void)
 365 {
 366         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
 367 }
 368
 369 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 370 {
 371         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 372 }
 373
 374 /*
 375  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 376  *
 377  *  o No return value
 378  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 379  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 380  *    primary cache.
 381  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 382  */
 383 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 384 {
 385 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 386         smp_call_function(func, info, 1, 1);
 387 #endif
 388 }
 389
 390 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 391 {
 392         preempt_disable();
 393
 394         smp_on_other_tlbs(func, info);
 395         func(info);
 396
 397         preempt_enable();
 398 }
 399
 400 /*
 401  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 402  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 403  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 404  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 405  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 406  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 407  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 408  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 409  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 410  * Kanoj 07/00.
 411  */
 412
 413 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 414 {
 415         preempt_disable();
 416
 417         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 418                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, mm);
 419         } else {
 420                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 421                 unsigned int cpu;
 422
 423                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 424                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 425                         if (cpu_context(cpu, mm))
 426                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 427         }
 428         local_flush_tlb_mm(mm);
 429
 430         preempt_enable();
 431 }
 432
 433 struct flush_tlb_data {
 434         struct vm_area_struct *vma;
 435         unsigned long addr1;
 436         unsigned long addr2;
 437 };
 438
 439 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 440 {
 441         struct flush_tlb_data *fd = info;
 442
 443         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 444 }
 445
 446 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 447 {
 448         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 449
 450         preempt_disable();
 451         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 452                 struct flush_tlb_data fd = {
 453                         .vma = vma,
 454                         .addr1 = start,
 455                         .addr2 = end,
 456                 };
 457
 458                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, &fd);
 459         } else {
 460                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 461                 unsigned int cpu;
 462
 463                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 464                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 465                         if (cpu_context(cpu, mm))
 466                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 467         }
 468         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 469         preempt_enable();
 470 }
 471
 472 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 473 {
 474         struct flush_tlb_data *fd = info;
 475
 476         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 477 }
 478
 479 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 480 {
 481         struct flush_tlb_data fd = {
 482                 .addr1 = start,
 483                 .addr2 = end,
 484         };
 485
 486         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, &fd, 1, 1);
 487 }
 488
 489 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 490 {
 491         struct flush_tlb_data *fd = info;
 492
 493         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 494 }
 495
 496 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 497 {
 498         preempt_disable();
 499         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 500                 struct flush_tlb_data fd = {
 501                         .vma = vma,
 502                         .addr1 = page,
 503                 };
 504
 505                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, &fd);
 506         } else {
 507                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 508                 unsigned int cpu;
 509
 510                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 511                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 512                         if (cpu_context(cpu, vma->vm_mm))
 513                                 cpu_context(cpu, vma->vm_mm) = 0;
 514         }
 515         local_flush_tlb_page(vma, page);
 516         preempt_enable();
 517 }
 518
 519 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 520 {
 521         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 522
 523         local_flush_tlb_one(vaddr);
 524 }
 525
 526 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 527 {
 528         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 529 }
 530
 531 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 532 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);