]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/metag/kernel/smp.c
09979f203a4d1b85018ccdec0cb05607be048b9a
[~andy/linux] / arch / metag / kernel / smp.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 2009,2010,2011 Imagination Technologies Ltd.
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/atomic.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/bootmem.h>
26
27 #include <asm/cacheflush.h>
28 #include <asm/cachepart.h>
29 #include <asm/core_reg.h>
30 #include <asm/cpu.h>
31 #include <asm/global_lock.h>
32 #include <asm/metag_mem.h>
33 #include <asm/mmu_context.h>
34 #include <asm/pgtable.h>
35 #include <asm/pgalloc.h>
36 #include <asm/processor.h>
37 #include <asm/setup.h>
38 #include <asm/tlbflush.h>
39 #include <asm/hwthread.h>
40 #include <asm/traps.h>
41
42 #define SYSC_DCPART(n)  (SYSC_DCPART0 + SYSC_xCPARTn_STRIDE * (n))
43 #define SYSC_ICPART(n)  (SYSC_ICPART0 + SYSC_xCPARTn_STRIDE * (n))
44
45 DECLARE_PER_CPU(PTBI, pTBI);
46
47 void *secondary_data_stack;
48
49 /*
50  * structures for inter-processor calls
51  * - A collection of single bit ipi messages.
52  */
53 struct ipi_data {
54         spinlock_t lock;
55         unsigned long ipi_count;
56         unsigned long bits;
57 };
58
59 static DEFINE_PER_CPU(struct ipi_data, ipi_data) = {
60         .lock   = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(ipi_data.lock),
61 };
62
63 static DEFINE_SPINLOCK(boot_lock);
64
65 /*
66  * "thread" is assumed to be a valid Meta hardware thread ID.
67  */
68 int __cpuinit boot_secondary(unsigned int thread, struct task_struct *idle)
69 {
70         u32 val;
71
72         /*
73          * set synchronisation state between this boot processor
74          * and the secondary one
75          */
76         spin_lock(&boot_lock);
77
78         core_reg_write(TXUPC_ID, 0, thread, (unsigned int)secondary_startup);
79         core_reg_write(TXUPC_ID, 1, thread, 0);
80
81         /*
82          * Give the thread privilege (PSTAT) and clear potentially problematic
83          * bits in the process (namely ISTAT, CBMarker, CBMarkerI, LSM_STEP).
84          */
85         core_reg_write(TXUCT_ID, TXSTATUS_REGNUM, thread, TXSTATUS_PSTAT_BIT);
86
87         /* Clear the minim enable bit. */
88         val = core_reg_read(TXUCT_ID, TXPRIVEXT_REGNUM, thread);
89         core_reg_write(TXUCT_ID, TXPRIVEXT_REGNUM, thread, val & ~0x80);
90
91         /*
92          * set the ThreadEnable bit (0x1) in the TXENABLE register
93          * for the specified thread - off it goes!
94          */
95         val = core_reg_read(TXUCT_ID, TXENABLE_REGNUM, thread);
96         core_reg_write(TXUCT_ID, TXENABLE_REGNUM, thread, val | 0x1);
97
98         /*
99          * now the secondary core is starting up let it run its
100          * calibrations, then wait for it to finish
101          */
102         spin_unlock(&boot_lock);
103
104         return 0;
105 }
106
107 /**
108  * describe_cachepart_change: describe a change to cache partitions.
109  * @thread:     Hardware thread number.
110  * @label:      Label of cache type, e.g. "dcache" or "icache".
111  * @sz:         Total size of the cache.
112  * @old:        Old cache partition configuration (*CPART* register).
113  * @new:        New cache partition configuration (*CPART* register).
114  *
115  * If the cache partition has changed, prints a message to the log describing
116  * those changes.
117  */
118 static __cpuinit void describe_cachepart_change(unsigned int thread,
119                                                 const char *label,
120                                                 unsigned int sz,
121                                                 unsigned int old,
122                                                 unsigned int new)
123 {
124         unsigned int lor1, land1, gor1, gand1;
125         unsigned int lor2, land2, gor2, gand2;
126         unsigned int diff = old ^ new;
127
128         if (!diff)
129                 return;
130
131         pr_info("Thread %d: %s partition changed:", thread, label);
132         if (diff & (SYSC_xCPARTL_OR_BITS | SYSC_xCPARTL_AND_BITS)) {
133                 lor1   = (old & SYSC_xCPARTL_OR_BITS)  >> SYSC_xCPARTL_OR_S;
134                 lor2   = (new & SYSC_xCPARTL_OR_BITS)  >> SYSC_xCPARTL_OR_S;
135                 land1  = (old & SYSC_xCPARTL_AND_BITS) >> SYSC_xCPARTL_AND_S;
136                 land2  = (new & SYSC_xCPARTL_AND_BITS) >> SYSC_xCPARTL_AND_S;
137                 pr_cont(" L:%#x+%#x->%#x+%#x",
138                         (lor1 * sz) >> 4,
139                         ((land1 + 1) * sz) >> 4,
140                         (lor2 * sz) >> 4,
141                         ((land2 + 1) * sz) >> 4);
142         }
143         if (diff & (SYSC_xCPARTG_OR_BITS | SYSC_xCPARTG_AND_BITS)) {
144                 gor1   = (old & SYSC_xCPARTG_OR_BITS)  >> SYSC_xCPARTG_OR_S;
145                 gor2   = (new & SYSC_xCPARTG_OR_BITS)  >> SYSC_xCPARTG_OR_S;
146                 gand1  = (old & SYSC_xCPARTG_AND_BITS) >> SYSC_xCPARTG_AND_S;
147                 gand2  = (new & SYSC_xCPARTG_AND_BITS) >> SYSC_xCPARTG_AND_S;
148                 pr_cont(" G:%#x+%#x->%#x+%#x",
149                         (gor1 * sz) >> 4,
150                         ((gand1 + 1) * sz) >> 4,
151                         (gor2 * sz) >> 4,
152                         ((gand2 + 1) * sz) >> 4);
153         }
154         if (diff & SYSC_CWRMODE_BIT)
155                 pr_cont(" %sWR",
156                         (new & SYSC_CWRMODE_BIT) ? "+" : "-");
157         if (diff & SYSC_DCPART_GCON_BIT)
158                 pr_cont(" %sGCOn",
159                         (new & SYSC_DCPART_GCON_BIT) ? "+" : "-");
160         pr_cont("\n");
161 }
162
163 /**
164  * setup_smp_cache: ensure cache coherency for new SMP thread.
165  * @thread:     New hardware thread number.
166  *
167  * Ensures that coherency is enabled and that the threads share the same cache
168  * partitions.
169  */
170 static __cpuinit void setup_smp_cache(unsigned int thread)
171 {
172         unsigned int this_thread, lflags;
173         unsigned int dcsz, dcpart_this, dcpart_old, dcpart_new;
174         unsigned int icsz, icpart_old, icpart_new;
175
176         /*
177          * Copy over the current thread's cache partition configuration to the
178          * new thread so that they share cache partitions.
179          */
180         __global_lock2(lflags);
181         this_thread = hard_processor_id();
182         /* Share dcache partition */
183         dcpart_this = metag_in32(SYSC_DCPART(this_thread));
184         dcpart_old = metag_in32(SYSC_DCPART(thread));
185         dcpart_new = dcpart_this;
186 #if PAGE_OFFSET < LINGLOBAL_BASE
187         /*
188          * For the local data cache to be coherent the threads must also have
189          * GCOn enabled.
190          */
191         dcpart_new |= SYSC_DCPART_GCON_BIT;
192         metag_out32(dcpart_new, SYSC_DCPART(this_thread));
193 #endif
194         metag_out32(dcpart_new, SYSC_DCPART(thread));
195         /* Share icache partition too */
196         icpart_new = metag_in32(SYSC_ICPART(this_thread));
197         icpart_old = metag_in32(SYSC_ICPART(thread));
198         metag_out32(icpart_new, SYSC_ICPART(thread));
199         __global_unlock2(lflags);
200
201         /*
202          * Log if the cache partitions were altered so the user is aware of any
203          * potential unintentional cache wastage.
204          */
205         dcsz = get_dcache_size();
206         icsz = get_dcache_size();
207         describe_cachepart_change(this_thread, "dcache", dcsz,
208                                   dcpart_this, dcpart_new);
209         describe_cachepart_change(thread, "dcache", dcsz,
210                                   dcpart_old, dcpart_new);
211         describe_cachepart_change(thread, "icache", icsz,
212                                   icpart_old, icpart_new);
213 }
214
215 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
216 {
217         unsigned int thread = cpu_2_hwthread_id[cpu];
218         int ret;
219
220         load_pgd(swapper_pg_dir, thread);
221
222         flush_tlb_all();
223
224         setup_smp_cache(thread);
225
226         /*
227          * Tell the secondary CPU where to find its idle thread's stack.
228          */
229         secondary_data_stack = task_stack_page(idle);
230
231         wmb();
232
233         /*
234          * Now bring the CPU into our world.
235          */
236         ret = boot_secondary(thread, idle);
237         if (ret == 0) {
238                 unsigned long timeout;
239
240                 /*
241                  * CPU was successfully started, wait for it
242                  * to come online or time out.
243                  */
244                 timeout = jiffies + HZ;
245                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
246                         if (cpu_online(cpu))
247                                 break;
248
249                         udelay(10);
250                         barrier();
251                 }
252
253                 if (!cpu_online(cpu))
254                         ret = -EIO;
255         }
256
257         secondary_data_stack = NULL;
258
259         if (ret) {
260                 pr_crit("CPU%u: processor failed to boot\n", cpu);
261
262                 /*
263                  * FIXME: We need to clean up the new idle thread. --rmk
264                  */
265         }
266
267         return ret;
268 }
269
270 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
271 static DECLARE_COMPLETION(cpu_killed);
272
273 /*
274  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
275  */
276 int __cpuexit __cpu_disable(void)
277 {
278         unsigned int cpu = smp_processor_id();
279
280         /*
281          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
282          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
283          */
284         set_cpu_online(cpu, false);
285
286         /*
287          * OK - migrate IRQs away from this CPU
288          */
289         migrate_irqs();
290
291         /*
292          * Flush user cache and TLB mappings, and then remove this CPU
293          * from the vm mask set of all processes.
294          */
295         flush_cache_all();
296         local_flush_tlb_all();
297
298         clear_tasks_mm_cpumask(cpu);
299
300         return 0;
301 }
302
303 /*
304  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
305  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
306  */
307 void __cpuexit __cpu_die(unsigned int cpu)
308 {
309         if (!wait_for_completion_timeout(&cpu_killed, msecs_to_jiffies(1)))
310                 pr_err("CPU%u: unable to kill\n", cpu);
311 }
312
313 /*
314  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
315  *
316  * Note that we do not return from this function. If this cpu is
317  * brought online again it will need to run secondary_startup().
318  */
319 void __cpuexit cpu_die(void)
320 {
321         local_irq_disable();
322         idle_task_exit();
323
324         complete(&cpu_killed);
325
326         asm ("XOR       TXENABLE, D0Re0,D0Re0\n");
327 }
328 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
329
330 /*
331  * Called by both boot and secondaries to move global data into
332  * per-processor storage.
333  */
334 void __cpuinit smp_store_cpu_info(unsigned int cpuid)
335 {
336         struct cpuinfo_metag *cpu_info = &per_cpu(cpu_data, cpuid);
337
338         cpu_info->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
339 }
340
341 /*
342  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
343  * idle thread stack and the global page tables.
344  */
345 asmlinkage void secondary_start_kernel(void)
346 {
347         struct mm_struct *mm = &init_mm;
348         unsigned int cpu = smp_processor_id();
349
350         /*
351          * All kernel threads share the same mm context; grab a
352          * reference and switch to it.
353          */
354         atomic_inc(&mm->mm_users);
355         atomic_inc(&mm->mm_count);
356         current->active_mm = mm;
357         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(mm));
358         enter_lazy_tlb(mm, current);
359         local_flush_tlb_all();
360
361         /*
362          * TODO: Some day it might be useful for each Linux CPU to
363          * have its own TBI structure. That would allow each Linux CPU
364          * to run different interrupt handlers for the same IRQ
365          * number.
366          *
367          * For now, simply copying the pointer to the boot CPU's TBI
368          * structure is sufficient because we always want to run the
369          * same interrupt handler whatever CPU takes the interrupt.
370          */
371         per_cpu(pTBI, cpu) = __TBI(TBID_ISTAT_BIT);
372
373         if (!per_cpu(pTBI, cpu))
374                 panic("No TBI found!");
375
376         per_cpu_trap_init(cpu);
377
378         preempt_disable();
379
380         setup_priv();
381
382         notify_cpu_starting(cpu);
383
384         pr_info("CPU%u (thread %u): Booted secondary processor\n",
385                 cpu, cpu_2_hwthread_id[cpu]);
386
387         calibrate_delay();
388         smp_store_cpu_info(cpu);
389
390         /*
391          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue
392          */
393         set_cpu_online(cpu, true);
394
395         /*
396          * Enable local interrupts.
397          */
398         tbi_startup_interrupt(TBID_SIGNUM_TRT);
399         local_irq_enable();
400
401         /*
402          * OK, it's off to the idle thread for us
403          */
404         cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
405 }
406
407 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
408 {
409         int cpu;
410         unsigned long bogosum = 0;
411
412         for_each_online_cpu(cpu)
413                 bogosum += per_cpu(cpu_data, cpu).loops_per_jiffy;
414
415         pr_info("SMP: Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
416                 num_online_cpus(),
417                 bogosum / (500000/HZ),
418                 (bogosum / (5000/HZ)) % 100);
419 }
420
421 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
422 {
423         unsigned int cpu = smp_processor_id();
424
425         init_new_context(current, &init_mm);
426         current_thread_info()->cpu = cpu;
427
428         smp_store_cpu_info(cpu);
429         init_cpu_present(cpu_possible_mask);
430 }
431
432 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
433 {
434         unsigned int cpu = smp_processor_id();
435
436         per_cpu(pTBI, cpu) = __TBI(TBID_ISTAT_BIT);
437
438         if (!per_cpu(pTBI, cpu))
439                 panic("No TBI found!");
440 }
441
442 static void smp_cross_call(cpumask_t callmap, enum ipi_msg_type msg);
443
444 static void send_ipi_message(const struct cpumask *mask, enum ipi_msg_type msg)
445 {
446         unsigned long flags;
447         unsigned int cpu;
448         cpumask_t map;
449
450         cpumask_clear(&map);
451         local_irq_save(flags);
452
453         for_each_cpu(cpu, mask) {
454                 struct ipi_data *ipi = &per_cpu(ipi_data, cpu);
455
456                 spin_lock(&ipi->lock);
457
458                 /*
459                  * KICK interrupts are queued in hardware so we'll get
460                  * multiple interrupts if we call smp_cross_call()
461                  * multiple times for one msg. The problem is that we
462                  * only have one bit for each message - we can't queue
463                  * them in software.
464                  *
465                  * The first time through ipi_handler() we'll clear
466                  * the msg bit, having done all the work. But when we
467                  * return we'll get _another_ interrupt (and another,
468                  * and another until we've handled all the queued
469                  * KICKs). Running ipi_handler() when there's no work
470                  * to do is bad because that's how kick handler
471                  * chaining detects who the KICK was intended for.
472                  * See arch/metag/kernel/kick.c for more details.
473                  *
474                  * So only add 'cpu' to 'map' if we haven't already
475                  * queued a KICK interrupt for 'msg'.
476                  */
477                 if (!(ipi->bits & (1 << msg))) {
478                         ipi->bits |= 1 << msg;
479                         cpumask_set_cpu(cpu, &map);
480                 }
481
482                 spin_unlock(&ipi->lock);
483         }
484
485         /*
486          * Call the platform specific cross-CPU call function.
487          */
488         smp_cross_call(map, msg);
489
490         local_irq_restore(flags);
491 }
492
493 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
494 {
495         send_ipi_message(mask, IPI_CALL_FUNC);
496 }
497
498 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
499 {
500         send_ipi_message(cpumask_of(cpu), IPI_CALL_FUNC_SINGLE);
501 }
502
503 void show_ipi_list(struct seq_file *p)
504 {
505         unsigned int cpu;
506
507         seq_puts(p, "IPI:");
508
509         for_each_present_cpu(cpu)
510                 seq_printf(p, " %10lu", per_cpu(ipi_data, cpu).ipi_count);
511
512         seq_putc(p, '\n');
513 }
514
515 static DEFINE_SPINLOCK(stop_lock);
516
517 /*
518  * Main handler for inter-processor interrupts
519  *
520  * For Meta, the ipimask now only identifies a single
521  * category of IPI (Bit 1 IPIs have been replaced by a
522  * different mechanism):
523  *
524  *  Bit 0 - Inter-processor function call
525  */
526 static int do_IPI(struct pt_regs *regs)
527 {
528         unsigned int cpu = smp_processor_id();
529         struct ipi_data *ipi = &per_cpu(ipi_data, cpu);
530         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
531         unsigned long msgs, nextmsg;
532         int handled = 0;
533
534         ipi->ipi_count++;
535
536         spin_lock(&ipi->lock);
537         msgs = ipi->bits;
538         nextmsg = msgs & -msgs;
539         ipi->bits &= ~nextmsg;
540         spin_unlock(&ipi->lock);
541
542         if (nextmsg) {
543                 handled = 1;
544
545                 nextmsg = ffz(~nextmsg);
546                 switch (nextmsg) {
547                 case IPI_RESCHEDULE:
548                         scheduler_ipi();
549                         break;
550
551                 case IPI_CALL_FUNC:
552                         generic_smp_call_function_interrupt();
553                         break;
554
555                 case IPI_CALL_FUNC_SINGLE:
556                         generic_smp_call_function_single_interrupt();
557                         break;
558
559                 default:
560                         pr_crit("CPU%u: Unknown IPI message 0x%lx\n",
561                                 cpu, nextmsg);
562                         break;
563                 }
564         }
565
566         set_irq_regs(old_regs);
567
568         return handled;
569 }
570
571 void smp_send_reschedule(int cpu)
572 {
573         send_ipi_message(cpumask_of(cpu), IPI_RESCHEDULE);
574 }
575
576 static void stop_this_cpu(void *data)
577 {
578         unsigned int cpu = smp_processor_id();
579
580         if (system_state == SYSTEM_BOOTING ||
581             system_state == SYSTEM_RUNNING) {
582                 spin_lock(&stop_lock);
583                 pr_crit("CPU%u: stopping\n", cpu);
584                 dump_stack();
585                 spin_unlock(&stop_lock);
586         }
587
588         set_cpu_online(cpu, false);
589
590         local_irq_disable();
591
592         hard_processor_halt(HALT_OK);
593 }
594
595 void smp_send_stop(void)
596 {
597         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
598 }
599
600 /*
601  * not supported here
602  */
603 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
604 {
605         return -EINVAL;
606 }
607
608 /*
609  * We use KICKs for inter-processor interrupts.
610  *
611  * For every CPU in "callmap" the IPI data must already have been
612  * stored in that CPU's "ipi_data" member prior to calling this
613  * function.
614  */
615 static void kick_raise_softirq(cpumask_t callmap, unsigned int irq)
616 {
617         int cpu;
618
619         for_each_cpu(cpu, &callmap) {
620                 unsigned int thread;
621
622                 thread = cpu_2_hwthread_id[cpu];
623
624                 BUG_ON(thread == BAD_HWTHREAD_ID);
625
626                 metag_out32(1, T0KICKI + (thread * TnXKICK_STRIDE));
627         }
628 }
629
630 static TBIRES ipi_handler(TBIRES State, int SigNum, int Triggers,
631                    int Inst, PTBI pTBI, int *handled)
632 {
633         *handled = do_IPI((struct pt_regs *)State.Sig.pCtx);
634
635         return State;
636 }
637
638 static struct kick_irq_handler ipi_irq = {
639         .func = ipi_handler,
640 };
641
642 static void smp_cross_call(cpumask_t callmap, enum ipi_msg_type msg)
643 {
644         kick_raise_softirq(callmap, 1);
645 }
646
647 static inline unsigned int get_core_count(void)
648 {
649         int i;
650         unsigned int ret = 0;
651
652         for (i = 0; i < CONFIG_NR_CPUS; i++) {
653                 if (core_reg_read(TXUCT_ID, TXENABLE_REGNUM, i))
654                         ret++;
655         }
656
657         return ret;
658 }
659
660 /*
661  * Initialise the CPU possible map early - this describes the CPUs
662  * which may be present or become present in the system.
663  */
664 void __init smp_init_cpus(void)
665 {
666         unsigned int i, ncores = get_core_count();
667
668         /* If no hwthread_map early param was set use default mapping */
669         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
670                 if (cpu_2_hwthread_id[i] == BAD_HWTHREAD_ID) {
671                         cpu_2_hwthread_id[i] = i;
672                         hwthread_id_2_cpu[i] = i;
673                 }
674
675         for (i = 0; i < ncores; i++)
676                 set_cpu_possible(i, true);
677
678         kick_register_func(&ipi_irq);
679 }