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/time.h>
  41
  42 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  43 #include <asm/mipsmtregs.h>
  44 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  45
  46 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
  47 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
  48 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
  49 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
  50 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
  51
  52 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
  53 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  54
  55 extern void __init calibrate_delay(void);
  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 (ops)
  91                 printk(KERN_WARNING "Overriding previous 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         cpu_idle();
 130 }
 131
 132 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
 133
 134 struct call_data_struct *call_data;
 135
 136 /*
 137  * Run a function on all other CPUs.
 138  *
 139  *  <mask>      cpuset_t of all processors to run the function on.
 140  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 141  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 142  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 143  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 144  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 145  *
 146  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 147  * or are or have executed.
 148  *
 149  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 150  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 151  *
 152  * CPU A                               CPU B
 153  * Disable interrupts
 154  *                                     smp_call_function()
 155  *                                     Take call_lock
 156  *                                     Send IPIs
 157  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 158  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 159  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 160  * smp_call_function()
 161  * Spin waiting for call_lock
 162  * Deadlock                            Deadlock
 163  */
 164 int smp_call_function_mask(cpumask_t mask, void (*func) (void *info),
 165         void *info, int retry, int wait)
 166 {
 167         struct call_data_struct data;
 168         int cpu = smp_processor_id();
 169         int cpus;
 170
 171         /*
 172          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 173          */
 174         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 175
 176         cpu_clear(cpu, mask);
 177         cpus = cpus_weight(mask);
 178         if (!cpus)
 179                 return 0;
 180
 181         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 182         WARN_ON(irqs_disabled());
 183
 184         data.func = func;
 185         data.info = info;
 186         atomic_set(&data.started, 0);
 187         data.wait = wait;
 188         if (wait)
 189                 atomic_set(&data.finished, 0);
 190
 191         spin_lock(&smp_call_lock);
 192         call_data = &data;
 193         smp_mb();
 194
 195         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 196         mp_ops->send_ipi_mask(mask, SMP_CALL_FUNCTION);
 197
 198         /* Wait for response */
 199         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 200         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 201                 barrier();
 202
 203         if (wait)
 204                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 205                         barrier();
 206         call_data = NULL;
 207         spin_unlock(&smp_call_lock);
 208
 209         return 0;
 210 }
 211
 212 int smp_call_function(void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 213         int wait)
 214 {
 215         return smp_call_function_mask(cpu_online_map, func, info, retry, wait);
 216 }
 217
 218 void smp_call_function_interrupt(void)
 219 {
 220         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 221         void *info = call_data->info;
 222         int wait = call_data->wait;
 223
 224         /*
 225          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 226          * about to execute the function.
 227          */
 228         smp_mb();
 229         atomic_inc(&call_data->started);
 230
 231         /*
 232          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 233          */
 234         irq_enter();
 235         (*func)(info);
 236         irq_exit();
 237
 238         if (wait) {
 239                 smp_mb();
 240                 atomic_inc(&call_data->finished);
 241         }
 242 }
 243
 244 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
 245                              int retry, int wait)
 246 {
 247         int ret, me;
 248
 249         /*
 250          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 251          */
 252         if (!cpu_online(cpu))
 253                 return 0;
 254
 255         me = get_cpu();
 256         BUG_ON(!cpu_online(me));
 257
 258         if (cpu == me) {
 259                 local_irq_disable();
 260                 func(info);
 261                 local_irq_enable();
 262                 put_cpu();
 263                 return 0;
 264         }
 265
 266         ret = smp_call_function_mask(cpumask_of_cpu(cpu), func, info, retry,
 267                                      wait);
 268
 269         put_cpu();
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 274 {
 275         /*
 276          * Remove this CPU:
 277          */
 278         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 279         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 280         for (;;);               /* Wait if available. */
 281 }
 282
 283 void smp_send_stop(void)
 284 {
 285         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 286 }
 287
 288 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 289 {
 290         mp_ops->cpus_done();
 291 }
 292
 293 /* called from main before smp_init() */
 294 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 295 {
 296         init_new_context(current, &init_mm);
 297         current_thread_info()->cpu = 0;
 298         mp_ops->prepare_cpus(max_cpus);
 299         set_cpu_sibling_map(0);
 300 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 301         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 302 #endif
 303 }
 304
 305 /* preload SMP state for boot cpu */
 306 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 307 {
 308         /*
 309          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 310          * with the logic and physical number 0.
 311          */
 312         __cpu_number_map[0] = 0;
 313         __cpu_logical_map[0] = 0;
 314         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 315         cpu_set(0, cpu_online_map);
 316         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 321  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 322  * physical, not logical.
 323  */
 324 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 325 {
 326         struct task_struct *idle;
 327
 328         /*
 329          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 330          * The following code is purely to make sure
 331          * Linux can schedule processes on this slave.
 332          */
 333         idle = fork_idle(cpu);
 334         if (IS_ERR(idle))
 335                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 336
 337         mp_ops->boot_secondary(cpu, idle);
 338
 339         /*
 340          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 341          */
 342         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 343                 udelay(100);
 344
 345         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 346
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 /* Not really SMP stuff ... */
 351 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 352 {
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 357 {
 358         local_flush_tlb_all();
 359 }
 360
 361 void flush_tlb_all(void)
 362 {
 363         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
 364 }
 365
 366 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 367 {
 368         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 369 }
 370
 371 /*
 372  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 373  *
 374  *  o No return value
 375  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 376  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 377  *    primary cache.
 378  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 379  */
 380 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 381 {
 382 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 383         smp_call_function(func, info, 1, 1);
 384 #endif
 385 }
 386
 387 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 388 {
 389         preempt_disable();
 390
 391         smp_on_other_tlbs(func, info);
 392         func(info);
 393
 394         preempt_enable();
 395 }
 396
 397 /*
 398  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 399  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 400  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 401  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 402  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 403  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 404  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 405  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 406  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 407  * Kanoj 07/00.
 408  */
 409
 410 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 411 {
 412         preempt_disable();
 413
 414         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 415                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, mm);
 416         } else {
 417                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 418                 unsigned int cpu;
 419
 420                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 421                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 422                         if (cpu_context(cpu, mm))
 423                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 424         }
 425         local_flush_tlb_mm(mm);
 426
 427         preempt_enable();
 428 }
 429
 430 struct flush_tlb_data {
 431         struct vm_area_struct *vma;
 432         unsigned long addr1;
 433         unsigned long addr2;
 434 };
 435
 436 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 437 {
 438         struct flush_tlb_data *fd = info;
 439
 440         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 441 }
 442
 443 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 444 {
 445         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 446
 447         preempt_disable();
 448         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 449                 struct flush_tlb_data fd = {
 450                         .vma = vma,
 451                         .addr1 = start,
 452                         .addr2 = end,
 453                 };
 454
 455                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, &fd);
 456         } else {
 457                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 458                 unsigned int cpu;
 459
 460                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 461                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 462                         if (cpu_context(cpu, mm))
 463                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 464         }
 465         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 466         preempt_enable();
 467 }
 468
 469 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 470 {
 471         struct flush_tlb_data *fd = info;
 472
 473         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 474 }
 475
 476 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 477 {
 478         struct flush_tlb_data fd = {
 479                 .addr1 = start,
 480                 .addr2 = end,
 481         };
 482
 483         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, &fd, 1, 1);
 484 }
 485
 486 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 487 {
 488         struct flush_tlb_data *fd = info;
 489
 490         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 491 }
 492
 493 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 494 {
 495         preempt_disable();
 496         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 497                 struct flush_tlb_data fd = {
 498                         .vma = vma,
 499                         .addr1 = page,
 500                 };
 501
 502                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, &fd);
 503         } else {
 504                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 505                 unsigned int cpu;
 506
 507                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 508                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 509                         if (cpu_context(cpu, vma->vm_mm))
 510                                 cpu_context(cpu, vma->vm_mm) = 0;
 511         }
 512         local_flush_tlb_page(vma, page);
 513         preempt_enable();
 514 }
 515
 516 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 517 {
 518         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 519
 520         local_flush_tlb_one(vaddr);
 521 }
 522
 523 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 524 {
 525         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 526 }
 527
 528 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 529 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);