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         notify_cpu_starting(cpu);
 125
 126         mp_ops->smp_finish();
 127         set_cpu_sibling_map(cpu);
 128
 129         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
 130
 131         synchronise_count_slave();
 132
 133         cpu_idle();
 134 }
 135
 136 void arch_send_call_function_ipi(cpumask_t mask)
 137 {
 138         mp_ops->send_ipi_mask(mask, SMP_CALL_FUNCTION);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * We reuse the same vector for the single IPI
 143  */
 144 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 145 {
 146         mp_ops->send_ipi_mask(cpumask_of_cpu(cpu), SMP_CALL_FUNCTION);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Call into both interrupt handlers, as we share the IPI for them
 151  */
 152 void smp_call_function_interrupt(void)
 153 {
 154         irq_enter();
 155         generic_smp_call_function_single_interrupt();
 156         generic_smp_call_function_interrupt();
 157         irq_exit();
 158 }
 159
 160 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 161 {
 162         /*
 163          * Remove this CPU:
 164          */
 165         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 166         for (;;) {
 167                 if (cpu_wait)
 168                         (*cpu_wait)();          /* Wait if available. */
 169         }
 170 }
 171
 172 void smp_send_stop(void)
 173 {
 174         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
 175 }
 176
 177 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 178 {
 179         mp_ops->cpus_done();
 180         synchronise_count_master();
 181 }
 182
 183 /* called from main before smp_init() */
 184 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 185 {
 186         init_new_context(current, &init_mm);
 187         current_thread_info()->cpu = 0;
 188         mp_ops->prepare_cpus(max_cpus);
 189         set_cpu_sibling_map(0);
 190 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 191         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 192 #endif
 193 }
 194
 195 /* preload SMP state for boot cpu */
 196 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 197 {
 198         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 199         cpu_set(0, cpu_online_map);
 200         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 205  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 206  * physical, not logical.
 207  */
 208 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 209 {
 210         struct task_struct *idle;
 211
 212         /*
 213          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 214          * The following code is purely to make sure
 215          * Linux can schedule processes on this slave.
 216          */
 217         idle = fork_idle(cpu);
 218         if (IS_ERR(idle))
 219                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 220
 221         mp_ops->boot_secondary(cpu, idle);
 222
 223         /*
 224          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 225          */
 226         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 227                 udelay(100);
 228
 229         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 230
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 /* Not really SMP stuff ... */
 235 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 236 {
 237         return 0;
 238 }
 239
 240 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 241 {
 242         local_flush_tlb_all();
 243 }
 244
 245 void flush_tlb_all(void)
 246 {
 247         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1);
 248 }
 249
 250 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 251 {
 252         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 257  *
 258  *  o No return value
 259  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 260  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 261  *    primary cache.
 262  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 263  */
 264 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 265 {
 266 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 267         smp_call_function(func, info, 1);
 268 #endif
 269 }
 270
 271 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 272 {
 273         preempt_disable();
 274
 275         smp_on_other_tlbs(func, info);
 276         func(info);
 277
 278         preempt_enable();
 279 }
 280
 281 /*
 282  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 283  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 284  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 285  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 286  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 287  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 288  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 289  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 290  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 291  * Kanoj 07/00.
 292  */
 293
 294 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 295 {
 296         preempt_disable();
 297
 298         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 299                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, mm);
 300         } else {
 301                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 302                 unsigned int cpu;
 303
 304                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 305                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 306                         if (cpu_context(cpu, mm))
 307                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 308         }
 309         local_flush_tlb_mm(mm);
 310
 311         preempt_enable();
 312 }
 313
 314 struct flush_tlb_data {
 315         struct vm_area_struct *vma;
 316         unsigned long addr1;
 317         unsigned long addr2;
 318 };
 319
 320 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 321 {
 322         struct flush_tlb_data *fd = info;
 323
 324         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 325 }
 326
 327 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 328 {
 329         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 330
 331         preempt_disable();
 332         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 333                 struct flush_tlb_data fd = {
 334                         .vma = vma,
 335                         .addr1 = start,
 336                         .addr2 = end,
 337                 };
 338
 339                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, &fd);
 340         } else {
 341                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 342                 unsigned int cpu;
 343
 344                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 345                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 346                         if (cpu_context(cpu, mm))
 347                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 348         }
 349         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 350         preempt_enable();
 351 }
 352
 353 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 354 {
 355         struct flush_tlb_data *fd = info;
 356
 357         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 358 }
 359
 360 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 361 {
 362         struct flush_tlb_data fd = {
 363                 .addr1 = start,
 364                 .addr2 = end,
 365         };
 366
 367         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, &fd, 1);
 368 }
 369
 370 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 371 {
 372         struct flush_tlb_data *fd = info;
 373
 374         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 375 }
 376
 377 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 378 {
 379         preempt_disable();
 380         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 381                 struct flush_tlb_data fd = {
 382                         .vma = vma,
 383                         .addr1 = page,
 384                 };
 385
 386                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, &fd);
 387         } else {
 388                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 389                 unsigned int cpu;
 390
 391                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 392                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 393                         if (cpu_context(cpu, vma->vm_mm))
 394                                 cpu_context(cpu, vma->vm_mm) = 0;
 395         }
 396         local_flush_tlb_page(vma, page);
 397         preempt_enable();
 398 }
 399
 400 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 401 {
 402         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 403
 404         local_flush_tlb_one(vaddr);
 405 }
 406
 407 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 408 {
 409         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 410 }
 411
 412 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 413 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);