[PATCH] powerpc: Remove some unneeded fields from the paca
[linux-2.6] / arch / powerpc / 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/time.h>
43 #include <asm/machdep.h>
44 #include <asm/cputable.h>
45 #include <asm/system.h>
46 #include <asm/mpic.h>
47 #include <asm/vdso_datapage.h>
48 #ifdef CONFIG_PPC64
49 #include <asm/paca.h>
50 #endif
51
52 #ifdef DEBUG
53 #include <asm/udbg.h>
54 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
55 #else
56 #define DBG(fmt...)
57 #endif
58
59 int smp_hw_index[NR_CPUS];
60 struct thread_info *secondary_ti;
61
62 cpumask_t cpu_possible_map = CPU_MASK_NONE;
63 cpumask_t cpu_online_map = CPU_MASK_NONE;
64 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = CPU_MASK_NONE };
65
66 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
67 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
68
69 /* SMP operations for this machine */
70 struct smp_ops_t *smp_ops;
71
72 static volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
73
74 void smp_call_function_interrupt(void);
75
76 int smt_enabled_at_boot = 1;
77
78 #ifdef CONFIG_MPIC
79 int __init smp_mpic_probe(void)
80 {
81         int nr_cpus;
82
83         DBG("smp_mpic_probe()...\n");
84
85         nr_cpus = cpus_weight(cpu_possible_map);
86
87         DBG("nr_cpus: %d\n", nr_cpus);
88
89         if (nr_cpus > 1)
90                 mpic_request_ipis();
91
92         return nr_cpus;
93 }
94
95 void __devinit smp_mpic_setup_cpu(int cpu)
96 {
97         mpic_setup_this_cpu();
98 }
99 #endif /* CONFIG_MPIC */
100
101 #ifdef CONFIG_PPC64
102 void __devinit smp_generic_kick_cpu(int nr)
103 {
104         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
105
106         /*
107          * The processor is currently spinning, waiting for the
108          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
109          * the processor will continue on to secondary_start
110          */
111         paca[nr].cpu_start = 1;
112         smp_mb();
113 }
114 #endif
115
116 void smp_message_recv(int msg, struct pt_regs *regs)
117 {
118         switch(msg) {
119         case PPC_MSG_CALL_FUNCTION:
120                 smp_call_function_interrupt();
121                 break;
122         case PPC_MSG_RESCHEDULE:
123                 /* XXX Do we have to do this? */
124                 set_need_resched();
125                 break;
126 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
127         case PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK:
128                 debugger_ipi(regs);
129                 break;
130 #endif
131         default:
132                 printk("SMP %d: smp_message_recv(): unknown msg %d\n",
133                        smp_processor_id(), msg);
134                 break;
135         }
136 }
137
138 void smp_send_reschedule(int cpu)
139 {
140         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
141 }
142
143 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
144 void smp_send_debugger_break(int cpu)
145 {
146         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
147 }
148 #endif
149
150 static void stop_this_cpu(void *dummy)
151 {
152         local_irq_disable();
153         while (1)
154                 ;
155 }
156
157 void smp_send_stop(void)
158 {
159         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
160 }
161
162 /*
163  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
164  * static memory requirements. It also looks cleaner.
165  * Stolen from the i386 version.
166  */
167 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
168
169 static struct call_data_struct {
170         void (*func) (void *info);
171         void *info;
172         atomic_t started;
173         atomic_t finished;
174         int wait;
175 } *call_data;
176
177 /* delay of at least 8 seconds */
178 #define SMP_CALL_TIMEOUT        8
179
180 /*
181  * This function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
182  * in the system.
183  *
184  * [SUMMARY] Run a function on all other CPUs.
185  * <func> The function to run. This must be fast and non-blocking.
186  * <info> An arbitrary pointer to pass to the function.
187  * <nonatomic> currently unused.
188  * <wait> If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
189  * [RETURNS] 0 on success, else a negative status code. Does not return until
190  * remote CPUs are nearly ready to execute <<func>> or are or have executed.
191  *
192  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
193  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
194  */
195 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
196                        int wait)
197
198         struct call_data_struct data;
199         int ret = -1, cpus;
200         u64 timeout;
201
202         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
203         WARN_ON(irqs_disabled());
204
205         data.func = func;
206         data.info = info;
207         atomic_set(&data.started, 0);
208         data.wait = wait;
209         if (wait)
210                 atomic_set(&data.finished, 0);
211
212         spin_lock(&call_lock);
213         /* Must grab online cpu count with preempt disabled, otherwise
214          * it can change. */
215         cpus = num_online_cpus() - 1;
216         if (!cpus) {
217                 ret = 0;
218                 goto out;
219         }
220
221         call_data = &data;
222         smp_wmb();
223         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
224         smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
225
226         timeout = get_tb() + (u64) SMP_CALL_TIMEOUT * tb_ticks_per_sec;
227
228         /* Wait for response */
229         while (atomic_read(&data.started) != cpus) {
230                 HMT_low();
231                 if (get_tb() >= timeout) {
232                         printk("smp_call_function on cpu %d: other cpus not "
233                                "responding (%d)\n", smp_processor_id(),
234                                atomic_read(&data.started));
235                         debugger(NULL);
236                         goto out;
237                 }
238         }
239
240         if (wait) {
241                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus) {
242                         HMT_low();
243                         if (get_tb() >= timeout) {
244                                 printk("smp_call_function on cpu %d: other "
245                                        "cpus not finishing (%d/%d)\n",
246                                        smp_processor_id(),
247                                        atomic_read(&data.finished),
248                                        atomic_read(&data.started));
249                                 debugger(NULL);
250                                 goto out;
251                         }
252                 }
253         }
254
255         ret = 0;
256
257  out:
258         call_data = NULL;
259         HMT_medium();
260         spin_unlock(&call_lock);
261         return ret;
262 }
263
264 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
265
266 void smp_call_function_interrupt(void)
267 {
268         void (*func) (void *info);
269         void *info;
270         int wait;
271
272         /* call_data will be NULL if the sender timed out while
273          * waiting on us to receive the call.
274          */
275         if (!call_data)
276                 return;
277
278         func = call_data->func;
279         info = call_data->info;
280         wait = call_data->wait;
281
282         if (!wait)
283                 smp_mb__before_atomic_inc();
284
285         /*
286          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
287          * about to execute the function
288          */
289         atomic_inc(&call_data->started);
290         /*
291          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
292          */
293         (*func)(info);
294         if (wait) {
295                 smp_mb__before_atomic_inc();
296                 atomic_inc(&call_data->finished);
297         }
298 }
299
300 extern struct gettimeofday_struct do_gtod;
301
302 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
303
304 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, pvr);
305
306 static void __devinit smp_store_cpu_info(int id)
307 {
308         per_cpu(pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
309 }
310
311 static void __init smp_create_idle(unsigned int cpu)
312 {
313         struct task_struct *p;
314
315         /* create a process for the processor */
316         p = fork_idle(cpu);
317         if (IS_ERR(p))
318                 panic("failed fork for CPU %u: %li", cpu, PTR_ERR(p));
319 #ifdef CONFIG_PPC64
320         paca[cpu].__current = p;
321 #endif
322         current_set[cpu] = p->thread_info;
323         p->thread_info->cpu = cpu;
324 }
325
326 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
327 {
328         unsigned int cpu;
329
330         DBG("smp_prepare_cpus\n");
331
332         /* 
333          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
334          * spun any cpus up but lets be paranoid.
335          */
336         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
337
338         /* Fixup boot cpu */
339         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
340         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
341
342         max_cpus = smp_ops->probe();
343  
344         smp_space_timers(max_cpus);
345
346         for_each_cpu(cpu)
347                 if (cpu != boot_cpuid)
348                         smp_create_idle(cpu);
349 }
350
351 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
352 {
353         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
354
355         cpu_set(boot_cpuid, cpu_online_map);
356 #ifdef CONFIG_PPC64
357         paca[boot_cpuid].__current = current;
358 #endif
359         current_set[boot_cpuid] = current->thread_info;
360 }
361
362 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
363 /* State of each CPU during hotplug phases */
364 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
365
366 int generic_cpu_disable(void)
367 {
368         unsigned int cpu = smp_processor_id();
369
370         if (cpu == boot_cpuid)
371                 return -EBUSY;
372
373         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
374 #ifdef CONFIG_PPC64
375         vdso_data->processorCount--;
376         fixup_irqs(cpu_online_map);
377 #endif
378         return 0;
379 }
380
381 int generic_cpu_enable(unsigned int cpu)
382 {
383         /* Do the normal bootup if we haven't
384          * already bootstrapped. */
385         if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
386                 return -ENOSYS;
387
388         /* get the target out of it's holding state */
389         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
390         smp_wmb();
391
392         while (!cpu_online(cpu))
393                 cpu_relax();
394
395 #ifdef CONFIG_PPC64
396         fixup_irqs(cpu_online_map);
397         /* counter the irq disable in fixup_irqs */
398         local_irq_enable();
399 #endif
400         return 0;
401 }
402
403 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
404 {
405         int i;
406
407         for (i = 0; i < 100; i++) {
408                 smp_rmb();
409                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD)
410                         return;
411                 msleep(100);
412         }
413         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
414 }
415
416 void generic_mach_cpu_die(void)
417 {
418         unsigned int cpu;
419
420         local_irq_disable();
421         cpu = smp_processor_id();
422         printk(KERN_DEBUG "CPU%d offline\n", cpu);
423         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
424         smp_wmb();
425         while (__get_cpu_var(cpu_state) != CPU_UP_PREPARE)
426                 cpu_relax();
427
428 #ifdef CONFIG_PPC64
429         flush_tlb_pending();
430 #endif
431         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
432         local_irq_enable();
433 }
434 #endif
435
436 static int __devinit cpu_enable(unsigned int cpu)
437 {
438         if (smp_ops->cpu_enable)
439                 return smp_ops->cpu_enable(cpu);
440
441         return -ENOSYS;
442 }
443
444 int __devinit __cpu_up(unsigned int cpu)
445 {
446         int c;
447
448         secondary_ti = current_set[cpu];
449         if (!cpu_enable(cpu))
450                 return 0;
451
452         if (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu))
453                 return -EINVAL;
454
455         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
456          * hotplug
457          */
458         cpu_callin_map[cpu] = 0;
459
460         /* The information for processor bringup must
461          * be written out to main store before we release
462          * the processor.
463          */
464         smp_mb();
465
466         /* wake up cpus */
467         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
468         smp_ops->kick_cpu(cpu);
469
470         /*
471          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
472          * use this value that I found through experimentation.
473          * -- Cort
474          */
475         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
476                 for (c = 5000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
477                         udelay(100);
478 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
479         else
480                 /*
481                  * CPUs can take much longer to come up in the
482                  * hotplug case.  Wait five seconds.
483                  */
484                 for (c = 25; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--) {
485                         msleep(200);
486                 }
487 #endif
488
489         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
490                 printk("Processor %u is stuck.\n", cpu);
491                 return -ENOENT;
492         }
493
494         printk("Processor %u found.\n", cpu);
495
496         if (smp_ops->give_timebase)
497                 smp_ops->give_timebase();
498
499         /* Wait until cpu puts itself in the online map */
500         while (!cpu_online(cpu))
501                 cpu_relax();
502
503         return 0;
504 }
505
506
507 /* Activate a secondary processor. */
508 int __devinit start_secondary(void *unused)
509 {
510         unsigned int cpu = smp_processor_id();
511
512         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
513         current->active_mm = &init_mm;
514
515         smp_store_cpu_info(cpu);
516         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
517         preempt_disable();
518         cpu_callin_map[cpu] = 1;
519
520         smp_ops->setup_cpu(cpu);
521         if (smp_ops->take_timebase)
522                 smp_ops->take_timebase();
523
524         spin_lock(&call_lock);
525         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
526         spin_unlock(&call_lock);
527
528         local_irq_enable();
529
530         cpu_idle();
531         return 0;
532 }
533
534 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
535 {
536         return 0;
537 }
538
539 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
540 {
541         cpumask_t old_mask;
542
543         /* We want the setup_cpu() here to be called from CPU 0, but our
544          * init thread may have been "borrowed" by another CPU in the meantime
545          * se we pin us down to CPU 0 for a short while
546          */
547         old_mask = current->cpus_allowed;
548         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(boot_cpuid));
549         
550         smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
551
552         set_cpus_allowed(current, old_mask);
553 }
554
555 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
556 int __cpu_disable(void)
557 {
558         if (smp_ops->cpu_disable)
559                 return smp_ops->cpu_disable();
560
561         return -ENOSYS;
562 }
563
564 void __cpu_die(unsigned int cpu)
565 {
566         if (smp_ops->cpu_die)
567                 smp_ops->cpu_die(cpu);
568 }
569 #endif