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 cpu_idle(void);
  56
  57 /* Number of TCs (or siblings in Intel speak) per CPU core */
  58 int smp_num_siblings = 1;
  59 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
  60
  61 /* representing the TCs (or siblings in Intel speak) of each logical CPU */
  62 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly;
  63 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  64
  65 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
  66 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
  67
  68 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
  69 {
  70         int i;
  71
  72         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
  73
  74         if (smp_num_siblings > 1) {
  75                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
  76                         if (cpu_data[cpu].core == cpu_data[i].core) {
  77                                 cpu_set(i, cpu_sibling_map[cpu]);
  78                                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[i]);
  79                         }
  80                 }
  81         } else
  82                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[cpu]);
  83 }
  84
  85 struct plat_smp_ops *mp_ops;
  86
  87 __cpuinit void register_smp_ops(struct plat_smp_ops *ops)
  88 {
  89         if (ops)
  90                 printk(KERN_WARNING "Overriding previous set SMP ops\n");
  91
  92         mp_ops = ops;
  93 }
  94
  95 /*
  96  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
  97  * the master.
  98  */
  99 asmlinkage __cpuinit void start_secondary(void)
 100 {
 101         unsigned int cpu;
 102
 103 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 104         /* Only do cpu_probe for first TC of CPU */
 105         if ((read_c0_tcbind() & TCBIND_CURTC) == 0)
 106 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
 107         cpu_probe();
 108         cpu_report();
 109         per_cpu_trap_init();
 110         mips_clockevent_init();
 111         mp_ops->init_secondary();
 112
 113         /*
 114          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
 115          * to an option instead of something based on .cputype
 116          */
 117
 118         calibrate_delay();
 119         preempt_disable();
 120         cpu = smp_processor_id();
 121         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
 122
 123         mp_ops->smp_finish();
 124         set_cpu_sibling_map(cpu);
 125
 126         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
 127
 128         cpu_idle();
 129 }
 130
 131 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
 132
 133 struct call_data_struct *call_data;
 134
 135 /*
 136  * Run a function on all other CPUs.
 137  *
 138  *  <mask>      cpuset_t of all processors to run the function on.
 139  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 140  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 141  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 142  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 143  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 144  *
 145  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 146  * or are or have executed.
 147  *
 148  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 149  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 150  *
 151  * CPU A                               CPU B
 152  * Disable interrupts
 153  *                                     smp_call_function()
 154  *                                     Take call_lock
 155  *                                     Send IPIs
 156  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 157  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 158  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 159  * smp_call_function()
 160  * Spin waiting for call_lock
 161  * Deadlock                            Deadlock
 162  */
 163 int smp_call_function_mask(cpumask_t mask, void (*func) (void *info),
 164         void *info, int retry, int wait)
 165 {
 166         struct call_data_struct data;
 167         int cpu = smp_processor_id();
 168         int cpus;
 169
 170         /*
 171          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 172          */
 173         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 174
 175         cpu_clear(cpu, mask);
 176         cpus = cpus_weight(mask);
 177         if (!cpus)
 178                 return 0;
 179
 180         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 181         WARN_ON(irqs_disabled());
 182
 183         data.func = func;
 184         data.info = info;
 185         atomic_set(&data.started, 0);
 186         data.wait = wait;
 187         if (wait)
 188                 atomic_set(&data.finished, 0);
 189
 190         spin_lock(&smp_call_lock);
 191         call_data = &data;
 192         smp_mb();
 193
 194         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 195         mp_ops->send_ipi_mask(mask, SMP_CALL_FUNCTION);
 196
 197         /* Wait for response */
 198         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 199         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 200                 barrier();
 201
 202         if (wait)
 203                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 204                         barrier();
 205         call_data = NULL;
 206         spin_unlock(&smp_call_lock);
 207
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 int smp_call_function(void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 212         int wait)
 213 {
 214         return smp_call_function_mask(cpu_online_map, func, info, retry, wait);
 215 }
 216
 217 void smp_call_function_interrupt(void)
 218 {
 219         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 220         void *info = call_data->info;
 221         int wait = call_data->wait;
 222
 223         /*
 224          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 225          * about to execute the function.
 226          */
 227         smp_mb();
 228         atomic_inc(&call_data->started);
 229
 230         /*
 231          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 232          */
 233         irq_enter();
 234         (*func)(info);
 235         irq_exit();
 236
 237         if (wait) {
 238                 smp_mb();
 239                 atomic_inc(&call_data->finished);
 240         }
 241 }
 242
 243 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
 244                              int retry, int wait)
 245 {
 246         int ret, me;
 247
 248         /*
 249          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 250          */
 251         if (!cpu_online(cpu))
 252                 return 0;
 253
 254         me = get_cpu();
 255         BUG_ON(!cpu_online(me));
 256
 257         if (cpu == me) {
 258                 local_irq_disable();
 259                 func(info);
 260                 local_irq_enable();
 261                 put_cpu();
 262                 return 0;
 263         }
 264
 265         ret = smp_call_function_mask(cpumask_of_cpu(cpu), func, info, retry,
 266                                      wait);
 267
 268         put_cpu();
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 273 {
 274         /*
 275          * Remove this CPU:
 276          */
 277         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 278         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 279         for (;;);               /* Wait if available. */
 280 }
 281
 282 void smp_send_stop(void)
 283 {
 284         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 285 }
 286
 287 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 288 {
 289         mp_ops->cpus_done();
 290 }
 291
 292 /* called from main before smp_init() */
 293 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 294 {
 295         init_new_context(current, &init_mm);
 296         current_thread_info()->cpu = 0;
 297         mp_ops->prepare_cpus(max_cpus);
 298         set_cpu_sibling_map(0);
 299 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 300         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 301 #endif
 302 }
 303
 304 /* preload SMP state for boot cpu */
 305 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 306 {
 307         /*
 308          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 309          * with the logic and physical number 0.
 310          */
 311         __cpu_number_map[0] = 0;
 312         __cpu_logical_map[0] = 0;
 313         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 314         cpu_set(0, cpu_online_map);
 315         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 320  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 321  * physical, not logical.
 322  */
 323 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 324 {
 325         struct task_struct *idle;
 326
 327         /*
 328          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 329          * The following code is purely to make sure
 330          * Linux can schedule processes on this slave.
 331          */
 332         idle = fork_idle(cpu);
 333         if (IS_ERR(idle))
 334                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 335
 336         mp_ops->boot_secondary(cpu, idle);
 337
 338         /*
 339          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 340          */
 341         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 342                 udelay(100);
 343
 344         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 345
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 /* Not really SMP stuff ... */
 350 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 351 {
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 356 {
 357         local_flush_tlb_all();
 358 }
 359
 360 void flush_tlb_all(void)
 361 {
 362         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
 363 }
 364
 365 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 366 {
 367         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 372  *
 373  *  o No return value
 374  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 375  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 376  *    primary cache.
 377  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 378  */
 379 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 380 {
 381 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 382         smp_call_function(func, info, 1, 1);
 383 #endif
 384 }
 385
 386 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 387 {
 388         preempt_disable();
 389
 390         smp_on_other_tlbs(func, info);
 391         func(info);
 392
 393         preempt_enable();
 394 }
 395
 396 /*
 397  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 398  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 399  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 400  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 401  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 402  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 403  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 404  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 405  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 406  * Kanoj 07/00.
 407  */
 408
 409 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 410 {
 411         preempt_disable();
 412
 413         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 414                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, mm);
 415         } else {
 416                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 417                 unsigned int cpu;
 418
 419                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 420                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 421                         if (cpu_context(cpu, mm))
 422                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 423         }
 424         local_flush_tlb_mm(mm);
 425
 426         preempt_enable();
 427 }
 428
 429 struct flush_tlb_data {
 430         struct vm_area_struct *vma;
 431         unsigned long addr1;
 432         unsigned long addr2;
 433 };
 434
 435 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 436 {
 437         struct flush_tlb_data *fd = info;
 438
 439         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 440 }
 441
 442 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 443 {
 444         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 445
 446         preempt_disable();
 447         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 448                 struct flush_tlb_data fd = {
 449                         .vma = vma,
 450                         .addr1 = start,
 451                         .addr2 = end,
 452                 };
 453
 454                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, &fd);
 455         } else {
 456                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 457                 unsigned int cpu;
 458
 459                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 460                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 461                         if (cpu_context(cpu, mm))
 462                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
 463         }
 464         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 465         preempt_enable();
 466 }
 467
 468 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 469 {
 470         struct flush_tlb_data *fd = info;
 471
 472         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 473 }
 474
 475 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 476 {
 477         struct flush_tlb_data fd = {
 478                 .addr1 = start,
 479                 .addr2 = end,
 480         };
 481
 482         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, &fd, 1, 1);
 483 }
 484
 485 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 486 {
 487         struct flush_tlb_data *fd = info;
 488
 489         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 490 }
 491
 492 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 493 {
 494         preempt_disable();
 495         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 496                 struct flush_tlb_data fd = {
 497                         .vma = vma,
 498                         .addr1 = page,
 499                 };
 500
 501                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, &fd);
 502         } else {
 503                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
 504                 unsigned int cpu;
 505
 506                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
 507                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
 508                         if (cpu_context(cpu, vma->vm_mm))
 509                                 cpu_context(cpu, vma->vm_mm) = 0;
 510         }
 511         local_flush_tlb_page(vma, page);
 512         preempt_enable();
 513 }
 514
 515 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 516 {
 517         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 518
 519         local_flush_tlb_one(vaddr);
 520 }
 521
 522 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 523 {
 524         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 525 }
 526
 527 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 528 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);