Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/teigland/dlm
[linux-2.6] / arch / parisc / kernel / smp.c
1 /*
2 ** SMP Support
3 **
4 ** Copyright (C) 1999 Walt Drummond <drummond@valinux.com>
5 ** Copyright (C) 1999 David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
6 ** Copyright (C) 2001,2004 Grant Grundler <grundler@parisc-linux.org>
7 ** 
8 ** Lots of stuff stolen from arch/alpha/kernel/smp.c
9 ** ...and then parisc stole from arch/ia64/kernel/smp.c. Thanks David! :^)
10 **
11 ** Thanks to John Curry and Ullas Ponnadi. I learned a lot from their work.
12 ** -grant (1/12/2001)
13 **
14 **      This program is free software; you can redistribute it and/or modify
15 **      it under the terms of the GNU General Public License as published by
16 **      the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
17 **      (at your option) any later version.
18 */
19 #include <linux/types.h>
20 #include <linux/spinlock.h>
21 #include <linux/slab.h>
22
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/smp.h>
29 #include <linux/kernel_stat.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/err.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34
35 #include <asm/system.h>
36 #include <asm/atomic.h>
37 #include <asm/current.h>
38 #include <asm/delay.h>
39 #include <asm/tlbflush.h>
40
41 #include <asm/io.h>
42 #include <asm/irq.h>            /* for CPU_IRQ_REGION and friends */
43 #include <asm/mmu_context.h>
44 #include <asm/page.h>
45 #include <asm/pgtable.h>
46 #include <asm/pgalloc.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/ptrace.h>
49 #include <asm/unistd.h>
50 #include <asm/cacheflush.h>
51
52 #undef DEBUG_SMP
53 #ifdef DEBUG_SMP
54 static int smp_debug_lvl = 0;
55 #define smp_debug(lvl, printargs...)            \
56                 if (lvl >= smp_debug_lvl)       \
57                         printk(printargs);
58 #else
59 #define smp_debug(lvl, ...)
60 #endif /* DEBUG_SMP */
61
62 DEFINE_SPINLOCK(smp_lock);
63
64 volatile struct task_struct *smp_init_current_idle_task;
65
66 static volatile int cpu_now_booting __read_mostly = 0;  /* track which CPU is booting */
67
68 static int parisc_max_cpus __read_mostly = 1;
69
70 /* online cpus are ones that we've managed to bring up completely
71  * possible cpus are all valid cpu 
72  * present cpus are all detected cpu
73  *
74  * On startup we bring up the "possible" cpus. Since we discover
75  * CPUs later, we add them as hotplug, so the possible cpu mask is
76  * empty in the beginning.
77  */
78
79 cpumask_t cpu_online_map   __read_mostly = CPU_MASK_NONE;       /* Bitmap of online CPUs */
80 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;        /* Bitmap of Present CPUs */
81
82 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
83 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
84
85 DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, ipi_lock) = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
86
87 enum ipi_message_type {
88         IPI_NOP=0,
89         IPI_RESCHEDULE=1,
90         IPI_CALL_FUNC,
91         IPI_CALL_FUNC_SINGLE,
92         IPI_CPU_START,
93         IPI_CPU_STOP,
94         IPI_CPU_TEST
95 };
96
97
98 /********** SMP inter processor interrupt and communication routines */
99
100 #undef PER_CPU_IRQ_REGION
101 #ifdef PER_CPU_IRQ_REGION
102 /* XXX REVISIT Ignore for now.
103 **    *May* need this "hook" to register IPI handler
104 **    once we have perCPU ExtIntr switch tables.
105 */
106 static void
107 ipi_init(int cpuid)
108 {
109 #error verify IRQ_OFFSET(IPI_IRQ) is ipi_interrupt() in new IRQ region
110
111         if(cpu_online(cpuid) )
112         {
113                 switch_to_idle_task(current);
114         }
115
116         return;
117 }
118 #endif
119
120
121 /*
122 ** Yoink this CPU from the runnable list... 
123 **
124 */
125 static void
126 halt_processor(void) 
127 {
128         /* REVISIT : redirect I/O Interrupts to another CPU? */
129         /* REVISIT : does PM *know* this CPU isn't available? */
130         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
131         local_irq_disable();
132         for (;;)
133                 ;
134 }
135
136
137 irqreturn_t
138 ipi_interrupt(int irq, void *dev_id) 
139 {
140         int this_cpu = smp_processor_id();
141         struct cpuinfo_parisc *p = &cpu_data[this_cpu];
142         unsigned long ops;
143         unsigned long flags;
144
145         /* Count this now; we may make a call that never returns. */
146         p->ipi_count++;
147
148         mb();   /* Order interrupt and bit testing. */
149
150         for (;;) {
151                 spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, this_cpu);
152                 spin_lock_irqsave(lock, flags);
153                 ops = p->pending_ipi;
154                 p->pending_ipi = 0;
155                 spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
156
157                 mb(); /* Order bit clearing and data access. */
158
159                 if (!ops)
160                     break;
161
162                 while (ops) {
163                         unsigned long which = ffz(~ops);
164
165                         ops &= ~(1 << which);
166
167                         switch (which) {
168                         case IPI_NOP:
169                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_NOP\n", this_cpu);
170                                 break;
171                                 
172                         case IPI_RESCHEDULE:
173                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_RESCHEDULE\n", this_cpu);
174                                 /*
175                                  * Reschedule callback.  Everything to be
176                                  * done is done by the interrupt return path.
177                                  */
178                                 break;
179
180                         case IPI_CALL_FUNC:
181                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CALL_FUNC\n", this_cpu);
182                                 generic_smp_call_function_interrupt();
183                                 break;
184
185                         case IPI_CALL_FUNC_SINGLE:
186                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CALL_FUNC_SINGLE\n", this_cpu);
187                                 generic_smp_call_function_single_interrupt();
188                                 break;
189
190                         case IPI_CPU_START:
191                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_START\n", this_cpu);
192                                 break;
193
194                         case IPI_CPU_STOP:
195                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_STOP\n", this_cpu);
196                                 halt_processor();
197                                 break;
198
199                         case IPI_CPU_TEST:
200                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d is alive!\n", this_cpu);
201                                 break;
202
203                         default:
204                                 printk(KERN_CRIT "Unknown IPI num on CPU%d: %lu\n",
205                                         this_cpu, which);
206                                 return IRQ_NONE;
207                         } /* Switch */
208                 /* let in any pending interrupts */
209                 local_irq_enable();
210                 local_irq_disable();
211                 } /* while (ops) */
212         }
213         return IRQ_HANDLED;
214 }
215
216
217 static inline void
218 ipi_send(int cpu, enum ipi_message_type op)
219 {
220         struct cpuinfo_parisc *p = &cpu_data[cpu];
221         spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, cpu);
222         unsigned long flags;
223
224         spin_lock_irqsave(lock, flags);
225         p->pending_ipi |= 1 << op;
226         gsc_writel(IPI_IRQ - CPU_IRQ_BASE, cpu_data[cpu].hpa);
227         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
228 }
229
230 static void
231 send_IPI_mask(cpumask_t mask, enum ipi_message_type op)
232 {
233         int cpu;
234
235         for_each_cpu_mask(cpu, mask)
236                 ipi_send(cpu, op);
237 }
238
239 static inline void
240 send_IPI_single(int dest_cpu, enum ipi_message_type op)
241 {
242         if (dest_cpu == NO_PROC_ID) {
243                 BUG();
244                 return;
245         }
246
247         ipi_send(dest_cpu, op);
248 }
249
250 static inline void
251 send_IPI_allbutself(enum ipi_message_type op)
252 {
253         int i;
254         
255         for_each_online_cpu(i) {
256                 if (i != smp_processor_id())
257                         send_IPI_single(i, op);
258         }
259 }
260
261
262 inline void 
263 smp_send_stop(void)     { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_STOP); }
264
265 static inline void
266 smp_send_start(void)    { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_START); }
267
268 void 
269 smp_send_reschedule(int cpu) { send_IPI_single(cpu, IPI_RESCHEDULE); }
270
271 void
272 smp_send_all_nop(void)
273 {
274         send_IPI_allbutself(IPI_NOP);
275 }
276
277 void arch_send_call_function_ipi(cpumask_t mask)
278 {
279         send_IPI_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
280 }
281
282 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
283 {
284         send_IPI_single(cpu, IPI_CALL_FUNC_SINGLE);
285 }
286
287 /*
288  * Flush all other CPU's tlb and then mine.  Do this with on_each_cpu()
289  * as we want to ensure all TLB's flushed before proceeding.
290  */
291
292 void
293 smp_flush_tlb_all(void)
294 {
295         on_each_cpu(flush_tlb_all_local, NULL, 1);
296 }
297
298 /*
299  * Called by secondaries to update state and initialize CPU registers.
300  */
301 static void __init
302 smp_cpu_init(int cpunum)
303 {
304         extern int init_per_cpu(int);  /* arch/parisc/kernel/processor.c */
305         extern void init_IRQ(void);    /* arch/parisc/kernel/irq.c */
306         extern void start_cpu_itimer(void); /* arch/parisc/kernel/time.c */
307
308         /* Set modes and Enable floating point coprocessor */
309         (void) init_per_cpu(cpunum);
310
311         disable_sr_hashing();
312
313         mb();
314
315         /* Well, support 2.4 linux scheme as well. */
316         if (cpu_test_and_set(cpunum, cpu_online_map))
317         {
318                 extern void machine_halt(void); /* arch/parisc.../process.c */
319
320                 printk(KERN_CRIT "CPU#%d already initialized!\n", cpunum);
321                 machine_halt();
322         }  
323
324         /* Initialise the idle task for this CPU */
325         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
326         current->active_mm = &init_mm;
327         if(current->mm)
328                 BUG();
329         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
330
331         init_IRQ();   /* make sure no IRQs are enabled or pending */
332         start_cpu_itimer();
333 }
334
335
336 /*
337  * Slaves start using C here. Indirectly called from smp_slave_stext.
338  * Do what start_kernel() and main() do for boot strap processor (aka monarch)
339  */
340 void __init smp_callin(void)
341 {
342         int slave_id = cpu_now_booting;
343
344         smp_cpu_init(slave_id);
345         preempt_disable();
346
347         flush_cache_all_local(); /* start with known state */
348         flush_tlb_all_local(NULL);
349
350         local_irq_enable();  /* Interrupts have been off until now */
351
352         cpu_idle();      /* Wait for timer to schedule some work */
353
354         /* NOTREACHED */
355         panic("smp_callin() AAAAaaaaahhhh....\n");
356 }
357
358 /*
359  * Bring one cpu online.
360  */
361 int __cpuinit smp_boot_one_cpu(int cpuid)
362 {
363         struct task_struct *idle;
364         long timeout;
365
366         /* 
367          * Create an idle task for this CPU.  Note the address wed* give 
368          * to kernel_thread is irrelevant -- it's going to start
369          * where OS_BOOT_RENDEVZ vector in SAL says to start.  But
370          * this gets all the other task-y sort of data structures set
371          * up like we wish.   We need to pull the just created idle task 
372          * off the run queue and stuff it into the init_tasks[] array.  
373          * Sheesh . . .
374          */
375
376         idle = fork_idle(cpuid);
377         if (IS_ERR(idle))
378                 panic("SMP: fork failed for CPU:%d", cpuid);
379
380         task_thread_info(idle)->cpu = cpuid;
381
382         /* Let _start know what logical CPU we're booting
383         ** (offset into init_tasks[],cpu_data[])
384         */
385         cpu_now_booting = cpuid;
386
387         /* 
388         ** boot strap code needs to know the task address since
389         ** it also contains the process stack.
390         */
391         smp_init_current_idle_task = idle ;
392         mb();
393
394         printk("Releasing cpu %d now, hpa=%lx\n", cpuid, cpu_data[cpuid].hpa);
395
396         /*
397         ** This gets PDC to release the CPU from a very tight loop.
398         **
399         ** From the PA-RISC 2.0 Firmware Architecture Reference Specification:
400         ** "The MEM_RENDEZ vector specifies the location of OS_RENDEZ which 
401         ** is executed after receiving the rendezvous signal (an interrupt to 
402         ** EIR{0}). MEM_RENDEZ is valid only when it is nonzero and the 
403         ** contents of memory are valid."
404         */
405         gsc_writel(TIMER_IRQ - CPU_IRQ_BASE, cpu_data[cpuid].hpa);
406         mb();
407
408         /* 
409          * OK, wait a bit for that CPU to finish staggering about. 
410          * Slave will set a bit when it reaches smp_cpu_init().
411          * Once the "monarch CPU" sees the bit change, it can move on.
412          */
413         for (timeout = 0; timeout < 10000; timeout++) {
414                 if(cpu_online(cpuid)) {
415                         /* Which implies Slave has started up */
416                         cpu_now_booting = 0;
417                         smp_init_current_idle_task = NULL;
418                         goto alive ;
419                 }
420                 udelay(100);
421                 barrier();
422         }
423
424         put_task_struct(idle);
425         idle = NULL;
426
427         printk(KERN_CRIT "SMP: CPU:%d is stuck.\n", cpuid);
428         return -1;
429
430 alive:
431         /* Remember the Slave data */
432         smp_debug(100, KERN_DEBUG "SMP: CPU:%d came alive after %ld _us\n",
433                 cpuid, timeout * 100);
434         return 0;
435 }
436
437 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
438 {
439         int bootstrap_processor=cpu_data[0].cpuid;      /* CPU ID of BSP */
440
441         /* Setup BSP mappings */
442         printk("SMP: bootstrap CPU ID is %d\n",bootstrap_processor);
443
444         cpu_set(bootstrap_processor, cpu_online_map);
445         cpu_set(bootstrap_processor, cpu_present_map);
446 }
447
448
449
450 /*
451 ** inventory.c:do_inventory() hasn't yet been run and thus we
452 ** don't 'discover' the additional CPUs until later.
453 */
454 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
455 {
456         cpus_clear(cpu_present_map);
457         cpu_set(0, cpu_present_map);
458
459         parisc_max_cpus = max_cpus;
460         if (!max_cpus)
461                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
462 }
463
464
465 void smp_cpus_done(unsigned int cpu_max)
466 {
467         return;
468 }
469
470
471 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
472 {
473         if (cpu != 0 && cpu < parisc_max_cpus)
474                 smp_boot_one_cpu(cpu);
475
476         return cpu_online(cpu) ? 0 : -ENOSYS;
477 }
478
479 #ifdef CONFIG_PROC_FS
480 int __init
481 setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
482 {
483         return -EINVAL;
484 }
485 #endif