Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/arm/kernel/smp.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/kernel/smp.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2002 ARM Limited, All Rights Reserved.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/delay.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/interrupt.h>
  16 #include <linux/cache.h>
  17 #include <linux/profile.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/err.h>
  21 #include <linux/cpu.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <linux/seq_file.h>
  24 #include <linux/irq.h>
  25 #include <linux/percpu.h>
  26 #include <linux/clockchips.h>
  27 #include <linux/completion.h>
  28
  29 #include <linux/atomic.h>
  30 #include <asm/cacheflush.h>
  31 #include <asm/cpu.h>
  32 #include <asm/cputype.h>
  33 #include <asm/exception.h>
  34 #include <asm/idmap.h>
  35 #include <asm/topology.h>
  36 #include <asm/mmu_context.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include <asm/pgalloc.h>
  39 #include <asm/processor.h>
  40 #include <asm/sections.h>
  41 #include <asm/tlbflush.h>
  42 #include <asm/ptrace.h>
  43 #include <asm/localtimer.h>
  44 #include <asm/smp_plat.h>
  45 #include <asm/virt.h>
  46
  47 /*
  48  * as from 2.5, kernels no longer have an init_tasks structure
  49  * so we need some other way of telling a new secondary core
  50  * where to place its SVC stack
  51  */
  52 struct secondary_data secondary_data;
  53
  54 enum ipi_msg_type {
  55         IPI_TIMER = 2,
  56         IPI_RESCHEDULE,
  57         IPI_CALL_FUNC,
  58         IPI_CALL_FUNC_SINGLE,
  59         IPI_CPU_STOP,
  60 };
  61
  62 static DECLARE_COMPLETION(cpu_running);
  63
  64 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
  65 {
  66         int ret;
  67
  68         /*
  69          * We need to tell the secondary core where to find
  70          * its stack and the page tables.
  71          */
  72         secondary_data.stack = task_stack_page(idle) + THREAD_START_SP;
  73         secondary_data.pgdir = virt_to_phys(idmap_pgd);
  74         secondary_data.swapper_pg_dir = virt_to_phys(swapper_pg_dir);
  75         __cpuc_flush_dcache_area(&secondary_data, sizeof(secondary_data));
  76         outer_clean_range(__pa(&secondary_data), __pa(&secondary_data + 1));
  77
  78         /*
  79          * Now bring the CPU into our world.
  80          */
  81         ret = boot_secondary(cpu, idle);
  82         if (ret == 0) {
  83                 /*
  84                  * CPU was successfully started, wait for it
  85                  * to come online or time out.
  86                  */
  87                 wait_for_completion_timeout(&cpu_running,
  88                                                  msecs_to_jiffies(1000));
  89
  90                 if (!cpu_online(cpu)) {
  91                         pr_crit("CPU%u: failed to come online\n", cpu);
  92                         ret = -EIO;
  93                 }
  94         } else {
  95                 pr_err("CPU%u: failed to boot: %d\n", cpu, ret);
  96         }
  97
  98         secondary_data.stack = NULL;
  99         secondary_data.pgdir = 0;
 100
 101         return ret;
 102 }
 103
 104 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 105 static void percpu_timer_stop(void);
 106
 107 /*
 108  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
 109  */
 110 int __cpu_disable(void)
 111 {
 112         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 113         int ret;
 114
 115         ret = platform_cpu_disable(cpu);
 116         if (ret)
 117                 return ret;
 118
 119         /*
 120          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
 121          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
 122          */
 123         set_cpu_online(cpu, false);
 124
 125         /*
 126          * OK - migrate IRQs away from this CPU
 127          */
 128         migrate_irqs();
 129
 130         /*
 131          * Stop the local timer for this CPU.
 132          */
 133         percpu_timer_stop();
 134
 135         /*
 136          * Flush user cache and TLB mappings, and then remove this CPU
 137          * from the vm mask set of all processes.
 138          *
 139          * Caches are flushed to the Level of Unification Inner Shareable
 140          * to write-back dirty lines to unified caches shared by all CPUs.
 141          */
 142         flush_cache_louis();
 143         local_flush_tlb_all();
 144
 145         clear_tasks_mm_cpumask(cpu);
 146
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 static DECLARE_COMPLETION(cpu_died);
 151
 152 /*
 153  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
 154  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
 155  */
 156 void __cpu_die(unsigned int cpu)
 157 {
 158         if (!wait_for_completion_timeout(&cpu_died, msecs_to_jiffies(5000))) {
 159                 pr_err("CPU%u: cpu didn't die\n", cpu);
 160                 return;
 161         }
 162         printk(KERN_NOTICE "CPU%u: shutdown\n", cpu);
 163
 164         if (!platform_cpu_kill(cpu))
 165                 printk("CPU%u: unable to kill\n", cpu);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
 170  *
 171  * Note that we disable IRQs here, but do not re-enable them
 172  * before returning to the caller. This is also the behaviour
 173  * of the other hotplug-cpu capable cores, so presumably coming
 174  * out of idle fixes this.
 175  */
 176 void __ref cpu_die(void)
 177 {
 178         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 179
 180         idle_task_exit();
 181
 182         local_irq_disable();
 183         mb();
 184
 185         /* Tell __cpu_die() that this CPU is now safe to dispose of */
 186         RCU_NONIDLE(complete(&cpu_died));
 187
 188         /*
 189          * actual CPU shutdown procedure is at least platform (if not
 190          * CPU) specific.
 191          */
 192         platform_cpu_die(cpu);
 193
 194         /*
 195          * Do not return to the idle loop - jump back to the secondary
 196          * cpu initialisation.  There's some initialisation which needs
 197          * to be repeated to undo the effects of taking the CPU offline.
 198          */
 199         __asm__("mov    sp, %0\n"
 200         "       mov     fp, #0\n"
 201         "       b       secondary_start_kernel"
 202                 :
 203                 : "r" (task_stack_page(current) + THREAD_SIZE - 8));
 204 }
 205 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 206
 207 /*
 208  * Called by both boot and secondaries to move global data into
 209  * per-processor storage.
 210  */
 211 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(unsigned int cpuid)
 212 {
 213         struct cpuinfo_arm *cpu_info = &per_cpu(cpu_data, cpuid);
 214
 215         cpu_info->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
 216
 217         store_cpu_topology(cpuid);
 218 }
 219
 220 static void percpu_timer_setup(void);
 221
 222 /*
 223  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
 224  * idle thread stack, but a set of temporary page tables.
 225  */
 226 asmlinkage void __cpuinit secondary_start_kernel(void)
 227 {
 228         struct mm_struct *mm = &init_mm;
 229         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 230
 231         /*
 232          * All kernel threads share the same mm context; grab a
 233          * reference and switch to it.
 234          */
 235         atomic_inc(&mm->mm_count);
 236         current->active_mm = mm;
 237         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(mm));
 238         cpu_switch_mm(mm->pgd, mm);
 239         enter_lazy_tlb(mm, current);
 240         local_flush_tlb_all();
 241
 242         printk("CPU%u: Booted secondary processor\n", cpu);
 243
 244         cpu_init();
 245         preempt_disable();
 246         trace_hardirqs_off();
 247
 248         /*
 249          * Give the platform a chance to do its own initialisation.
 250          */
 251         platform_secondary_init(cpu);
 252
 253         notify_cpu_starting(cpu);
 254
 255         calibrate_delay();
 256
 257         smp_store_cpu_info(cpu);
 258
 259         /*
 260          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue.  Wait for
 261          * the CPU migration code to notice that the CPU is online
 262          * before we continue - which happens after __cpu_up returns.
 263          */
 264         set_cpu_online(cpu, true);
 265         complete(&cpu_running);
 266
 267         /*
 268          * Setup the percpu timer for this CPU.
 269          */
 270         percpu_timer_setup();
 271
 272         local_irq_enable();
 273         local_fiq_enable();
 274
 275         /*
 276          * OK, it's off to the idle thread for us
 277          */
 278         cpu_idle();
 279 }
 280
 281 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 282 {
 283         int cpu;
 284         unsigned long bogosum = 0;
 285
 286         for_each_online_cpu(cpu)
 287                 bogosum += per_cpu(cpu_data, cpu).loops_per_jiffy;
 288
 289         printk(KERN_INFO "SMP: Total of %d processors activated "
 290                "(%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
 291                num_online_cpus(),
 292                bogosum / (500000/HZ),
 293                (bogosum / (5000/HZ)) % 100);
 294
 295         hyp_mode_check();
 296 }
 297
 298 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 299 {
 300 }
 301
 302 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 303 {
 304         unsigned int ncores = num_possible_cpus();
 305
 306         init_cpu_topology();
 307
 308         smp_store_cpu_info(smp_processor_id());
 309
 310         /*
 311          * are we trying to boot more cores than exist?
 312          */
 313         if (max_cpus > ncores)
 314                 max_cpus = ncores;
 315         if (ncores > 1 && max_cpus) {
 316                 /*
 317                  * Enable the local timer or broadcast device for the
 318                  * boot CPU, but only if we have more than one CPU.
 319                  */
 320                 percpu_timer_setup();
 321
 322                 /*
 323                  * Initialise the present map, which describes the set of CPUs
 324                  * actually populated at the present time. A platform should
 325                  * re-initialize the map in platform_smp_prepare_cpus() if
 326                  * present != possible (e.g. physical hotplug).
 327                  */
 328                 init_cpu_present(cpu_possible_mask);
 329
 330                 /*
 331                  * Initialise the SCU if there are more than one CPU
 332                  * and let them know where to start.
 333                  */
 334                 platform_smp_prepare_cpus(max_cpus);
 335         }
 336 }
 337
 338 static void (*smp_cross_call)(const struct cpumask *, unsigned int);
 339
 340 void __init set_smp_cross_call(void (*fn)(const struct cpumask *, unsigned int))
 341 {
 342         smp_cross_call = fn;
 343 }
 344
 345 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 346 {
 347         smp_cross_call(mask, IPI_CALL_FUNC);
 348 }
 349
 350 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 351 {
 352         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_CALL_FUNC_SINGLE);
 353 }
 354
 355 static const char *ipi_types[NR_IPI] = {
 356 #define S(x,s)  [x - IPI_TIMER] = s
 357         S(IPI_TIMER, "Timer broadcast interrupts"),
 358         S(IPI_RESCHEDULE, "Rescheduling interrupts"),
 359         S(IPI_CALL_FUNC, "Function call interrupts"),
 360         S(IPI_CALL_FUNC_SINGLE, "Single function call interrupts"),
 361         S(IPI_CPU_STOP, "CPU stop interrupts"),
 362 };
 363
 364 void show_ipi_list(struct seq_file *p, int prec)
 365 {
 366         unsigned int cpu, i;
 367
 368         for (i = 0; i < NR_IPI; i++) {
 369                 seq_printf(p, "%*s%u: ", prec - 1, "IPI", i);
 370
 371                 for_each_present_cpu(cpu)
 372                         seq_printf(p, "%10u ",
 373                                    __get_irq_stat(cpu, ipi_irqs[i]));
 374
 375                 seq_printf(p, " %s\n", ipi_types[i]);
 376         }
 377 }
 378
 379 u64 smp_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
 380 {
 381         u64 sum = 0;
 382         int i;
 383
 384         for (i = 0; i < NR_IPI; i++)
 385                 sum += __get_irq_stat(cpu, ipi_irqs[i]);
 386
 387         return sum;
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Timer (local or broadcast) support
 392  */
 393 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, percpu_clockevent);
 394
 395 static void ipi_timer(void)
 396 {
 397         struct clock_event_device *evt = &__get_cpu_var(percpu_clockevent);
 398         evt->event_handler(evt);
 399 }
 400
 401 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 402 static void smp_timer_broadcast(const struct cpumask *mask)
 403 {
 404         smp_cross_call(mask, IPI_TIMER);
 405 }
 406 #else
 407 #define smp_timer_broadcast     NULL
 408 #endif
 409
 410 static void broadcast_timer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 411         struct clock_event_device *evt)
 412 {
 413 }
 414
 415 static void __cpuinit broadcast_timer_setup(struct clock_event_device *evt)
 416 {
 417         evt->name       = "dummy_timer";
 418         evt->features   = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT |
 419                           CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
 420                           CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
 421         evt->rating     = 400;
 422         evt->mult       = 1;
 423         evt->set_mode   = broadcast_timer_set_mode;
 424
 425         clockevents_register_device(evt);
 426 }
 427
 428 static struct local_timer_ops *lt_ops;
 429
 430 #ifdef CONFIG_LOCAL_TIMERS
 431 int local_timer_register(struct local_timer_ops *ops)
 432 {
 433         if (!is_smp() || !setup_max_cpus)
 434                 return -ENXIO;
 435
 436         if (lt_ops)
 437                 return -EBUSY;
 438
 439         lt_ops = ops;
 440         return 0;
 441 }
 442 #endif
 443
 444 static void __cpuinit percpu_timer_setup(void)
 445 {
 446         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 447         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(percpu_clockevent, cpu);
 448
 449         evt->cpumask = cpumask_of(cpu);
 450         evt->broadcast = smp_timer_broadcast;
 451
 452         if (!lt_ops || lt_ops->setup(evt))
 453                 broadcast_timer_setup(evt);
 454 }
 455
 456 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 457 /*
 458  * The generic clock events code purposely does not stop the local timer
 459  * on CPU_DEAD/CPU_DEAD_FROZEN hotplug events, so we have to do it
 460  * manually here.
 461  */
 462 static void percpu_timer_stop(void)
 463 {
 464         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 465         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(percpu_clockevent, cpu);
 466
 467         if (lt_ops)
 468                 lt_ops->stop(evt);
 469 }
 470 #endif
 471
 472 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(stop_lock);
 473
 474 /*
 475  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
 476  */
 477 static void ipi_cpu_stop(unsigned int cpu)
 478 {
 479         if (system_state == SYSTEM_BOOTING ||
 480             system_state == SYSTEM_RUNNING) {
 481                 raw_spin_lock(&stop_lock);
 482                 printk(KERN_CRIT "CPU%u: stopping\n", cpu);
 483                 dump_stack();
 484                 raw_spin_unlock(&stop_lock);
 485         }
 486
 487         set_cpu_online(cpu, false);
 488
 489         local_fiq_disable();
 490         local_irq_disable();
 491
 492         while (1)
 493                 cpu_relax();
 494 }
 495
 496 /*
 497  * Main handler for inter-processor interrupts
 498  */
 499 asmlinkage void __exception_irq_entry do_IPI(int ipinr, struct pt_regs *regs)
 500 {
 501         handle_IPI(ipinr, regs);
 502 }
 503
 504 void handle_IPI(int ipinr, struct pt_regs *regs)
 505 {
 506         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 507         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
 508
 509         if (ipinr >= IPI_TIMER && ipinr < IPI_TIMER + NR_IPI)
 510                 __inc_irq_stat(cpu, ipi_irqs[ipinr - IPI_TIMER]);
 511
 512         switch (ipinr) {
 513         case IPI_TIMER:
 514                 irq_enter();
 515                 ipi_timer();
 516                 irq_exit();
 517                 break;
 518
 519         case IPI_RESCHEDULE:
 520                 scheduler_ipi();
 521                 break;
 522
 523         case IPI_CALL_FUNC:
 524                 irq_enter();
 525                 generic_smp_call_function_interrupt();
 526                 irq_exit();
 527                 break;
 528
 529         case IPI_CALL_FUNC_SINGLE:
 530                 irq_enter();
 531                 generic_smp_call_function_single_interrupt();
 532                 irq_exit();
 533                 break;
 534
 535         case IPI_CPU_STOP:
 536                 irq_enter();
 537                 ipi_cpu_stop(cpu);
 538                 irq_exit();
 539                 break;
 540
 541         default:
 542                 printk(KERN_CRIT "CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n",
 543                        cpu, ipinr);
 544                 break;
 545         }
 546         set_irq_regs(old_regs);
 547 }
 548
 549 void smp_send_reschedule(int cpu)
 550 {
 551         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_RESCHEDULE);
 552 }
 553
 554 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 555 static void smp_kill_cpus(cpumask_t *mask)
 556 {
 557         unsigned int cpu;
 558         for_each_cpu(cpu, mask)
 559                 platform_cpu_kill(cpu);
 560 }
 561 #else
 562 static void smp_kill_cpus(cpumask_t *mask) { }
 563 #endif
 564
 565 void smp_send_stop(void)
 566 {
 567         unsigned long timeout;
 568         struct cpumask mask;
 569
 570         cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
 571         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
 572         if (!cpumask_empty(&mask))
 573                 smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_STOP);
 574
 575         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
 576         timeout = USEC_PER_SEC;
 577         while (num_online_cpus() > 1 && timeout--)
 578                 udelay(1);
 579
 580         if (num_online_cpus() > 1)
 581                 pr_warning("SMP: failed to stop secondary CPUs\n");
 582
 583         smp_kill_cpus(&mask);
 584 }
 585
 586 /*
 587  * not supported here
 588  */
 589 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 590 {
 591         return -EINVAL;
 592 }