arch/arc/kernel/smp.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2004, 2007-2010, 2011-2012 Synopsys, Inc. (www.synopsys.com)
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * RajeshwarR: Dec 11, 2007
   9  *   -- Added support for Inter Processor Interrupts
  10  *
  11  * Vineetg: Nov 1st, 2007
  12  *    -- Initial Write (Borrowed heavily from ARM)
  13  */
  14
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/spinlock.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/interrupt.h>
  20 #include <linux/profile.h>
  21 #include <linux/errno.h>
  22 #include <linux/err.h>
  23 #include <linux/mm.h>
  24 #include <linux/cpu.h>
  25 #include <linux/smp.h>
  26 #include <linux/irq.h>
  27 #include <linux/delay.h>
  28 #include <linux/atomic.h>
  29 #include <linux/percpu.h>
  30 #include <linux/cpumask.h>
  31 #include <linux/spinlock_types.h>
  32 #include <linux/reboot.h>
  33 #include <asm/processor.h>
  34 #include <asm/setup.h>
  35 #include <asm/mach_desc.h>
  36
  37 arch_spinlock_t smp_atomic_ops_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  38 arch_spinlock_t smp_bitops_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  39
  40 struct plat_smp_ops  plat_smp_ops;
  41
  42 /* XXX: per cpu ? Only needed once in early seconday boot */
  43 struct task_struct *secondary_idle_tsk;
  44
  45 /* Called from start_kernel */
  46 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
  47 {
  48 }
  49
  50 /*
  51  * Initialise the CPU possible map early - this describes the CPUs
  52  * which may be present or become present in the system.
  53  */
  54 void __init smp_init_cpus(void)
  55 {
  56         unsigned int i;
  57
  58         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
  59                 set_cpu_possible(i, true);
  60 }
  61
  62 /* called from init ( ) =>  process 1 */
  63 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
  64 {
  65         int i;
  66
  67         /*
  68          * Initialise the present map, which describes the set of CPUs
  69          * actually populated at the present time.
  70          */
  71         for (i = 0; i < max_cpus; i++)
  72                 set_cpu_present(i, true);
  73 }
  74
  75 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
  76 {
  77
  78 }
  79
  80 /*
  81  * After power-up, a non Master CPU needs to wait for Master to kick start it
  82  *
  83  * The default implementation halts
  84  *
  85  * This relies on platform specific support allowing Master to directly set
  86  * this CPU's PC (to be @first_lines_of_secondary() and kick start it.
  87  *
  88  * In lack of such h/w assist, platforms can override this function
  89  *   - make this function busy-spin on a token, eventually set by Master
  90  *     (from arc_platform_smp_wakeup_cpu())
  91  *   - Once token is available, jump to @first_lines_of_secondary
  92  *     (using inline asm).
  93  *
  94  * Alert: can NOT use stack here as it has not been determined/setup for CPU.
  95  *        If it turns out to be elaborate, it's better to code it in assembly
  96  *
  97  */
  98 void __weak arc_platform_smp_wait_to_boot(int cpu)
  99 {
 100         /*
 101          * As a hack for debugging - since debugger will single-step over the
 102          * FLAG insn - wrap the halt itself it in a self loop
 103          */
 104         __asm__ __volatile__(
 105         "1:             \n"
 106         "       flag 1  \n"
 107         "       b 1b    \n");
 108 }
 109
 110 const char *arc_platform_smp_cpuinfo(void)
 111 {
 112         return plat_smp_ops.info;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * The very first "C" code executed by secondary
 117  * Called from asm stub in head.S
 118  * "current"/R25 already setup by low level boot code
 119  */
 120 void start_kernel_secondary(void)
 121 {
 122         struct mm_struct *mm = &init_mm;
 123         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 124
 125         /* MMU, Caches, Vector Table, Interrupts etc */
 126         setup_processor();
 127
 128         atomic_inc(&mm->mm_users);
 129         atomic_inc(&mm->mm_count);
 130         current->active_mm = mm;
 131         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(mm));
 132
 133         notify_cpu_starting(cpu);
 134         set_cpu_online(cpu, true);
 135
 136         pr_info("## CPU%u LIVE ##: Executing Code...\n", cpu);
 137
 138         if (machine_desc->init_smp)
 139                 machine_desc->init_smp(smp_processor_id());
 140
 141         arc_local_timer_setup();
 142
 143         local_irq_enable();
 144         preempt_disable();
 145         cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Called from kernel_init( ) -> smp_init( ) - for each CPU
 150  *
 151  * At this point, Secondary Processor  is "HALT"ed:
 152  *  -It booted, but was halted in head.S
 153  *  -It was configured to halt-on-reset
 154  *  So need to wake it up.
 155  *
 156  * Essential requirements being where to run from (PC) and stack (SP)
 157 */
 158 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 159 {
 160         unsigned long wait_till;
 161
 162         secondary_idle_tsk = idle;
 163
 164         pr_info("Idle Task [%d] %p", cpu, idle);
 165         pr_info("Trying to bring up CPU%u ...\n", cpu);
 166
 167         if (plat_smp_ops.cpu_kick)
 168                 plat_smp_ops.cpu_kick(cpu,
 169                                 (unsigned long)first_lines_of_secondary);
 170
 171         /* wait for 1 sec after kicking the secondary */
 172         wait_till = jiffies + HZ;
 173         while (time_before(jiffies, wait_till)) {
 174                 if (cpu_online(cpu))
 175                         break;
 176         }
 177
 178         if (!cpu_online(cpu)) {
 179                 pr_info("Timeout: CPU%u FAILED to comeup !!!\n", cpu);
 180                 return -1;
 181         }
 182
 183         secondary_idle_tsk = NULL;
 184
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 /*
 189  * not supported here
 190  */
 191 int __init setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 192 {
 193         return -EINVAL;
 194 }
 195
 196 /*****************************************************************************/
 197 /*              Inter Processor Interrupt Handling                           */
 198 /*****************************************************************************/
 199
 200 enum ipi_msg_type {
 201         IPI_EMPTY = 0,
 202         IPI_RESCHEDULE = 1,
 203         IPI_CALL_FUNC,
 204         IPI_CPU_STOP,
 205 };
 206
 207 /*
 208  * In arches with IRQ for each msg type (above), receiver can use IRQ-id  to
 209  * figure out what msg was sent. For those which don't (ARC has dedicated IPI
 210  * IRQ), the msg-type needs to be conveyed via per-cpu data
 211  */
 212
 213 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, ipi_data);
 214
 215 static void ipi_send_msg_one(int cpu, enum ipi_msg_type msg)
 216 {
 217         unsigned long __percpu *ipi_data_ptr = per_cpu_ptr(&ipi_data, cpu);
 218         unsigned long old, new;
 219         unsigned long flags;
 220
 221         pr_debug("%d Sending msg [%d] to %d\n", smp_processor_id(), msg, cpu);
 222
 223         local_irq_save(flags);
 224
 225         /*
 226          * Atomically write new msg bit (in case others are writing too),
 227          * and read back old value
 228          */
 229         do {
 230                 new = old = *ipi_data_ptr;
 231                 new |= 1U << msg;
 232         } while (cmpxchg(ipi_data_ptr, old, new) != old);
 233
 234         /*
 235          * Call the platform specific IPI kick function, but avoid if possible:
 236          * Only do so if there's no pending msg from other concurrent sender(s).
 237          * Otherwise, recevier will see this msg as well when it takes the
 238          * IPI corresponding to that msg. This is true, even if it is already in
 239          * IPI handler, because !@old means it has not yet dequeued the msg(s)
 240          * so @new msg can be a free-loader
 241          */
 242         if (plat_smp_ops.ipi_send && !old)
 243                 plat_smp_ops.ipi_send(cpu);
 244
 245         local_irq_restore(flags);
 246 }
 247
 248 static void ipi_send_msg(const struct cpumask *callmap, enum ipi_msg_type msg)
 249 {
 250         unsigned int cpu;
 251
 252         for_each_cpu(cpu, callmap)
 253                 ipi_send_msg_one(cpu, msg);
 254 }
 255
 256 void smp_send_reschedule(int cpu)
 257 {
 258         ipi_send_msg_one(cpu, IPI_RESCHEDULE);
 259 }
 260
 261 void smp_send_stop(void)
 262 {
 263         struct cpumask targets;
 264         cpumask_copy(&targets, cpu_online_mask);
 265         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &targets);
 266         ipi_send_msg(&targets, IPI_CPU_STOP);
 267 }
 268
 269 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 270 {
 271         ipi_send_msg_one(cpu, IPI_CALL_FUNC);
 272 }
 273
 274 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 275 {
 276         ipi_send_msg(mask, IPI_CALL_FUNC);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
 281  */
 282 static void ipi_cpu_stop(void)
 283 {
 284         machine_halt();
 285 }
 286
 287 static inline void __do_IPI(unsigned long msg)
 288 {
 289         switch (msg) {
 290         case IPI_RESCHEDULE:
 291                 scheduler_ipi();
 292                 break;
 293
 294         case IPI_CALL_FUNC:
 295                 generic_smp_call_function_interrupt();
 296                 break;
 297
 298         case IPI_CPU_STOP:
 299                 ipi_cpu_stop();
 300                 break;
 301
 302         default:
 303                 pr_warn("IPI with unexpected msg %ld\n", msg);
 304         }
 305 }
 306
 307 /*
 308  * arch-common ISR to handle for inter-processor interrupts
 309  * Has hooks for platform specific IPI
 310  */
 311 irqreturn_t do_IPI(int irq, void *dev_id)
 312 {
 313         unsigned long pending;
 314
 315         pr_debug("IPI [%ld] received on cpu %d\n",
 316                  *this_cpu_ptr(&ipi_data), smp_processor_id());
 317
 318         if (plat_smp_ops.ipi_clear)
 319                 plat_smp_ops.ipi_clear(irq);
 320
 321         /*
 322          * "dequeue" the msg corresponding to this IPI (and possibly other
 323          * piggybacked msg from elided IPIs: see ipi_send_msg_one() above)
 324          */
 325         pending = xchg(this_cpu_ptr(&ipi_data), 0);
 326
 327         do {
 328                 unsigned long msg = __ffs(pending);
 329                 __do_IPI(msg);
 330                 pending &= ~(1U << msg);
 331         } while (pending);
 332
 333         return IRQ_HANDLED;
 334 }
 335
 336 /*
 337  * API called by platform code to hookup arch-common ISR to their IPI IRQ
 338  */
 339 static DEFINE_PER_CPU(int, ipi_dev);
 340
 341 static struct irqaction arc_ipi_irq = {
 342         .name    = "IPI Interrupt",
 343         .flags   = IRQF_PERCPU,
 344         .handler = do_IPI,
 345 };
 346
 347 int smp_ipi_irq_setup(int cpu, int irq)
 348 {
 349         if (!cpu)
 350                 return setup_irq(irq, &arc_ipi_irq);
 351         else
 352                 arch_unmask_irq(irq);
 353
 354         return 0;
 355 }