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