err.no Git - linux-2.6/blob - arch/ppc64/kernel/smp.c

   1 /*
   2  * SMP support for ppc.
   3  *
   4  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) borrowing a great
   5  * deal of code from the sparc and intel versions.
   6  *
   7  * Copyright (C) 1999 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
   8  *
   9  * PowerPC-64 Support added by Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
  10  * Mike Corrigan {engebret|bergner|mikec}@us.ibm.com
  11  *
  12  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  14  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  15  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  16  */
  17
  18 #undef DEBUG
  19
  20 #include <linux/config.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/smp.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/delay.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/spinlock.h>
  29 #include <linux/cache.h>
  30 #include <linux/err.h>
  31 #include <linux/sysdev.h>
  32 #include <linux/cpu.h>
  33 #include <linux/notifier.h>
  34
  35 #include <asm/ptrace.h>
  36 #include <asm/atomic.h>
  37 #include <asm/irq.h>
  38 #include <asm/page.h>
  39 #include <asm/pgtable.h>
  40 #include <asm/prom.h>
  41 #include <asm/smp.h>
  42 #include <asm/paca.h>
  43 #include <asm/time.h>
  44 #include <asm/machdep.h>
  45 #include <asm/cputable.h>
  46 #include <asm/system.h>
  47 #include <asm/abs_addr.h>
  48 #include <asm/mpic.h>
  49
  50 #ifdef DEBUG
  51 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  52 #else
  53 #define DBG(fmt...)
  54 #endif
  55
  56 cpumask_t cpu_possible_map = CPU_MASK_NONE;
  57 cpumask_t cpu_online_map = CPU_MASK_NONE;
  58 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = CPU_MASK_NONE };
  59
  60 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  61 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
  62
  63 struct smp_ops_t *smp_ops;
  64
  65 static volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
  66
  67 void smp_call_function_interrupt(void);
  68
  69 int smt_enabled_at_boot = 1;
  70
  71 #ifdef CONFIG_MPIC
  72 void smp_mpic_message_pass(int target, int msg)
  73 {
  74         /* make sure we're sending something that translates to an IPI */
  75         if ( msg > 0x3 ){
  76                 printk("SMP %d: smp_message_pass: unknown msg %d\n",
  77                        smp_processor_id(), msg);
  78                 return;
  79         }
  80         switch ( target )
  81         {
  82         case MSG_ALL:
  83                 mpic_send_ipi(msg, 0xffffffff);
  84                 break;
  85         case MSG_ALL_BUT_SELF:
  86                 mpic_send_ipi(msg, 0xffffffff & ~(1 << smp_processor_id()));
  87                 break;
  88         default:
  89                 mpic_send_ipi(msg, 1 << target);
  90                 break;
  91         }
  92 }
  93
  94 int __init smp_mpic_probe(void)
  95 {
  96         int nr_cpus;
  97
  98         DBG("smp_mpic_probe()...\n");
  99
 100         nr_cpus = cpus_weight(cpu_possible_map);
 101
 102         DBG("nr_cpus: %d\n", nr_cpus);
 103
 104         if (nr_cpus > 1)
 105                 mpic_request_ipis();
 106
 107         return nr_cpus;
 108 }
 109
 110 void __devinit smp_mpic_setup_cpu(int cpu)
 111 {
 112         mpic_setup_this_cpu();
 113 }
 114
 115 void __devinit smp_generic_kick_cpu(int nr)
 116 {
 117         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
 118
 119         /*
 120          * The processor is currently spinning, waiting for the
 121          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 122          * the processor will continue on to secondary_start
 123          */
 124         paca[nr].cpu_start = 1;
 125         smp_mb();
 126 }
 127
 128 #endif /* CONFIG_MPIC */
 129
 130 static void __init smp_space_timers(unsigned int max_cpus)
 131 {
 132         int i;
 133         unsigned long offset = tb_ticks_per_jiffy / max_cpus;
 134         unsigned long previous_tb = paca[boot_cpuid].next_jiffy_update_tb;
 135
 136         for_each_cpu(i) {
 137                 if (i != boot_cpuid) {
 138                         paca[i].next_jiffy_update_tb =
 139                                 previous_tb + offset;
 140                         previous_tb = paca[i].next_jiffy_update_tb;
 141                 }
 142         }
 143 }
 144
 145 void smp_message_recv(int msg, struct pt_regs *regs)
 146 {
 147         switch(msg) {
 148         case PPC_MSG_CALL_FUNCTION:
 149                 smp_call_function_interrupt();
 150                 break;
 151         case PPC_MSG_RESCHEDULE:
 152                 /* XXX Do we have to do this? */
 153                 set_need_resched();
 154                 break;
 155 #if 0
 156         case PPC_MSG_MIGRATE_TASK:
 157                 /* spare */
 158                 break;
 159 #endif
 160 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
 161         case PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK:
 162                 debugger_ipi(regs);
 163                 break;
 164 #endif
 165         default:
 166                 printk("SMP %d: smp_message_recv(): unknown msg %d\n",
 167                        smp_processor_id(), msg);
 168                 break;
 169         }
 170 }
 171
 172 void smp_send_reschedule(int cpu)
 173 {
 174         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
 175 }
 176
 177 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
 178 void smp_send_debugger_break(int cpu)
 179 {
 180         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
 181 }
 182 #endif
 183
 184 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 185 {
 186         local_irq_disable();
 187         while (1)
 188                 ;
 189 }
 190
 191 void smp_send_stop(void)
 192 {
 193         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
 198  * static memory requirements. It also looks cleaner.
 199  * Stolen from the i386 version.
 200  */
 201 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
 202
 203 static struct call_data_struct {
 204         void (*func) (void *info);
 205         void *info;
 206         atomic_t started;
 207         atomic_t finished;
 208         int wait;
 209 } *call_data;
 210
 211 /* delay of at least 8 seconds on 1GHz cpu */
 212 #define SMP_CALL_TIMEOUT (1UL << (30 + 3))
 213
 214 /*
 215  * This function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
 216  * in the system.
 217  *
 218  * [SUMMARY] Run a function on all other CPUs.
 219  * <func> The function to run. This must be fast and non-blocking.
 220  * <info> An arbitrary pointer to pass to the function.
 221  * <nonatomic> currently unused.
 222  * <wait> If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
 223  * [RETURNS] 0 on success, else a negative status code. Does not return until
 224  * remote CPUs are nearly ready to execute <<func>> or are or have executed.
 225  *
 226  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 227  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
 228  */
 229 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
 230                        int wait)
 231 {
 232         struct call_data_struct data;
 233         int ret = -1, cpus;
 234         unsigned long timeout;
 235
 236         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 237         WARN_ON(irqs_disabled());
 238
 239         data.func = func;
 240         data.info = info;
 241         atomic_set(&data.started, 0);
 242         data.wait = wait;
 243         if (wait)
 244                 atomic_set(&data.finished, 0);
 245
 246         spin_lock(&call_lock);
 247         /* Must grab online cpu count with preempt disabled, otherwise
 248          * it can change. */
 249         cpus = num_online_cpus() - 1;
 250         if (!cpus) {
 251                 ret = 0;
 252                 goto out;
 253         }
 254
 255         call_data = &data;
 256         smp_wmb();
 257         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 258         smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 259
 260         /* Wait for response */
 261         timeout = SMP_CALL_TIMEOUT;
 262         while (atomic_read(&data.started) != cpus) {
 263                 HMT_low();
 264                 if (--timeout == 0) {
 265                         printk("smp_call_function on cpu %d: other cpus not "
 266                                "responding (%d)\n", smp_processor_id(),
 267                                atomic_read(&data.started));
 268                         debugger(NULL);
 269                         goto out;
 270                 }
 271         }
 272
 273         if (wait) {
 274                 timeout = SMP_CALL_TIMEOUT;
 275                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus) {
 276                         HMT_low();
 277                         if (--timeout == 0) {
 278                                 printk("smp_call_function on cpu %d: other "
 279                                        "cpus not finishing (%d/%d)\n",
 280                                        smp_processor_id(),
 281                                        atomic_read(&data.finished),
 282                                        atomic_read(&data.started));
 283                                 debugger(NULL);
 284                                 goto out;
 285                         }
 286                 }
 287         }
 288
 289         ret = 0;
 290
 291 out:
 292         call_data = NULL;
 293         HMT_medium();
 294         spin_unlock(&call_lock);
 295         return ret;
 296 }
 297
 298 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
 299
 300 void smp_call_function_interrupt(void)
 301 {
 302         void (*func) (void *info);
 303         void *info;
 304         int wait;
 305
 306         /* call_data will be NULL if the sender timed out while
 307          * waiting on us to receive the call.
 308          */
 309         if (!call_data)
 310                 return;
 311
 312         func = call_data->func;
 313         info = call_data->info;
 314         wait = call_data->wait;
 315
 316         if (!wait)
 317                 smp_mb__before_atomic_inc();
 318
 319         /*
 320          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 321          * about to execute the function
 322          */
 323         atomic_inc(&call_data->started);
 324         /*
 325          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
 326          */
 327         (*func)(info);
 328         if (wait) {
 329                 smp_mb__before_atomic_inc();
 330                 atomic_inc(&call_data->finished);
 331         }
 332 }
 333
 334 extern struct gettimeofday_struct do_gtod;
 335
 336 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
 337
 338 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, pvr);
 339
 340 static void __devinit smp_store_cpu_info(int id)
 341 {
 342         per_cpu(pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
 343 }
 344
 345 static void __init smp_create_idle(unsigned int cpu)
 346 {
 347         struct task_struct *p;
 348
 349         /* create a process for the processor */
 350         p = fork_idle(cpu);
 351         if (IS_ERR(p))
 352                 panic("failed fork for CPU %u: %li", cpu, PTR_ERR(p));
 353         paca[cpu].__current = p;
 354         current_set[cpu] = p->thread_info;
 355 }
 356
 357 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 358 {
 359         unsigned int cpu;
 360
 361         DBG("smp_prepare_cpus\n");
 362
 363         /*
 364          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
 365          * spun any cpus up but lets be paranoid.
 366          */
 367         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
 368
 369         /* Fixup boot cpu */
 370         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
 371         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
 372
 373 #ifndef CONFIG_PPC_ISERIES
 374         paca[boot_cpuid].next_jiffy_update_tb = tb_last_stamp = get_tb();
 375
 376         /*
 377          * Should update do_gtod.stamp_xsec.
 378          * For now we leave it which means the time can be some
 379          * number of msecs off until someone does a settimeofday()
 380          */
 381         do_gtod.varp->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
 382         systemcfg->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
 383 #endif
 384
 385         max_cpus = smp_ops->probe();
 386
 387         smp_space_timers(max_cpus);
 388
 389         for_each_cpu(cpu)
 390                 if (cpu != boot_cpuid)
 391                         smp_create_idle(cpu);
 392 }
 393
 394 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 395 {
 396         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
 397
 398         cpu_set(boot_cpuid, cpu_online_map);
 399
 400         paca[boot_cpuid].__current = current;
 401         current_set[boot_cpuid] = current->thread_info;
 402 }
 403
 404 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 405 /* State of each CPU during hotplug phases */
 406 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
 407
 408 int generic_cpu_disable(void)
 409 {
 410         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 411
 412         if (cpu == boot_cpuid)
 413                 return -EBUSY;
 414
 415         systemcfg->processorCount--;
 416         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
 417         fixup_irqs(cpu_online_map);
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 int generic_cpu_enable(unsigned int cpu)
 422 {
 423         /* Do the normal bootup if we haven't
 424          * already bootstrapped. */
 425         if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
 426                 return -ENOSYS;
 427
 428         /* get the target out of it's holding state */
 429         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 430         smp_wmb();
 431
 432         while (!cpu_online(cpu))
 433                 cpu_relax();
 434
 435         fixup_irqs(cpu_online_map);
 436         /* counter the irq disable in fixup_irqs */
 437         local_irq_enable();
 438         return 0;
 439 }
 440
 441 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
 442 {
 443         int i;
 444
 445         for (i = 0; i < 100; i++) {
 446                 smp_rmb();
 447                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD)
 448                         return;
 449                 msleep(100);
 450         }
 451         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
 452 }
 453
 454 void generic_mach_cpu_die(void)
 455 {
 456         unsigned int cpu;
 457
 458         local_irq_disable();
 459         cpu = smp_processor_id();
 460         printk(KERN_DEBUG "CPU%d offline\n", cpu);
 461         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
 462         smp_wmb();
 463         while (__get_cpu_var(cpu_state) != CPU_UP_PREPARE)
 464                 cpu_relax();
 465
 466         flush_tlb_pending();
 467         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 468         local_irq_enable();
 469 }
 470 #endif
 471
 472 static int __devinit cpu_enable(unsigned int cpu)
 473 {
 474         if (smp_ops->cpu_enable)
 475                 return smp_ops->cpu_enable(cpu);
 476
 477         return -ENOSYS;
 478 }
 479
 480 int __devinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 481 {
 482         int c;
 483
 484         if (!cpu_enable(cpu))
 485                 return 0;
 486
 487         if (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu))
 488                 return -EINVAL;
 489
 490         paca[cpu].default_decr = tb_ticks_per_jiffy;
 491
 492         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
 493          * hotplug
 494          */
 495         cpu_callin_map[cpu] = 0;
 496
 497         /* The information for processor bringup must
 498          * be written out to main store before we release
 499          * the processor.
 500          */
 501         smp_mb();
 502
 503         /* wake up cpus */
 504         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
 505         smp_ops->kick_cpu(cpu);
 506
 507         /*
 508          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
 509          * use this value that I found through experimentation.
 510          * -- Cort
 511          */
 512         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
 513                 for (c = 5000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 514                         udelay(100);
 515 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 516         else
 517                 /*
 518                  * CPUs can take much longer to come up in the
 519                  * hotplug case.  Wait five seconds.
 520                  */
 521                 for (c = 25; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--) {
 522                         msleep(200);
 523                 }
 524 #endif
 525
 526         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
 527                 printk("Processor %u is stuck.\n", cpu);
 528                 return -ENOENT;
 529         }
 530
 531         printk("Processor %u found.\n", cpu);
 532
 533         if (smp_ops->give_timebase)
 534                 smp_ops->give_timebase();
 535
 536         /* Wait until cpu puts itself in the online map */
 537         while (!cpu_online(cpu))
 538                 cpu_relax();
 539
 540         return 0;
 541 }
 542
 543
 544 /* Activate a secondary processor. */
 545 int __devinit start_secondary(void *unused)
 546 {
 547         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 548
 549         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
 550         current->active_mm = &init_mm;
 551
 552         smp_store_cpu_info(cpu);
 553         set_dec(paca[cpu].default_decr);
 554         cpu_callin_map[cpu] = 1;
 555
 556         smp_ops->setup_cpu(cpu);
 557         if (smp_ops->take_timebase)
 558                 smp_ops->take_timebase();
 559
 560         spin_lock(&call_lock);
 561         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 562         spin_unlock(&call_lock);
 563
 564         local_irq_enable();
 565
 566         cpu_idle();
 567         return 0;
 568 }
 569
 570 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 571 {
 572         return 0;
 573 }
 574
 575 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 576 {
 577         cpumask_t old_mask;
 578
 579         /* We want the setup_cpu() here to be called from CPU 0, but our
 580          * init thread may have been "borrowed" by another CPU in the meantime
 581          * se we pin us down to CPU 0 for a short while
 582          */
 583         old_mask = current->cpus_allowed;
 584         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(boot_cpuid));
 585
 586         smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
 587
 588         set_cpus_allowed(current, old_mask);
 589 }
 590
 591 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 592 int __cpu_disable(void)
 593 {
 594         if (smp_ops->cpu_disable)
 595                 return smp_ops->cpu_disable();
 596
 597         return -ENOSYS;
 598 }
 599
 600 void __cpu_die(unsigned int cpu)
 601 {
 602         if (smp_ops->cpu_die)
 603                 smp_ops->cpu_die(cpu);
 604 }
 605 #endif