Merge /pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6
[linux-2.6] / arch / sparc64 / kernel / smp.c
1 /* smp.c: Sparc64 SMP support.
2  *
3  * Copyright (C) 1997 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
4  */
5
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/pagemap.h>
11 #include <linux/threads.h>
12 #include <linux/smp.h>
13 #include <linux/smp_lock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/kernel_stat.h>
16 #include <linux/delay.h>
17 #include <linux/init.h>
18 #include <linux/spinlock.h>
19 #include <linux/fs.h>
20 #include <linux/seq_file.h>
21 #include <linux/cache.h>
22 #include <linux/jiffies.h>
23 #include <linux/profile.h>
24 #include <linux/bootmem.h>
25
26 #include <asm/head.h>
27 #include <asm/ptrace.h>
28 #include <asm/atomic.h>
29 #include <asm/tlbflush.h>
30 #include <asm/mmu_context.h>
31 #include <asm/cpudata.h>
32
33 #include <asm/irq.h>
34 #include <asm/irq_regs.h>
35 #include <asm/page.h>
36 #include <asm/pgtable.h>
37 #include <asm/oplib.h>
38 #include <asm/uaccess.h>
39 #include <asm/timer.h>
40 #include <asm/starfire.h>
41 #include <asm/tlb.h>
42 #include <asm/sections.h>
43 #include <asm/prom.h>
44
45 extern void calibrate_delay(void);
46
47 /* Please don't make this stuff initdata!!!  --DaveM */
48 unsigned char boot_cpu_id;
49
50 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_NONE;
51 cpumask_t phys_cpu_present_map __read_mostly = CPU_MASK_NONE;
52 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly =
53         { [0 ... NR_CPUS-1] = CPU_MASK_NONE };
54 static cpumask_t smp_commenced_mask;
55 static cpumask_t cpu_callout_map;
56
57 void smp_info(struct seq_file *m)
58 {
59         int i;
60         
61         seq_printf(m, "State:\n");
62         for_each_online_cpu(i)
63                 seq_printf(m, "CPU%d:\t\tonline\n", i);
64 }
65
66 void smp_bogo(struct seq_file *m)
67 {
68         int i;
69         
70         for_each_online_cpu(i)
71                 seq_printf(m,
72                            "Cpu%dBogo\t: %lu.%02lu\n"
73                            "Cpu%dClkTck\t: %016lx\n",
74                            i, cpu_data(i).udelay_val / (500000/HZ),
75                            (cpu_data(i).udelay_val / (5000/HZ)) % 100,
76                            i, cpu_data(i).clock_tick);
77 }
78
79 void __init smp_store_cpu_info(int id)
80 {
81         struct device_node *dp;
82         int def;
83
84         cpu_data(id).udelay_val                 = loops_per_jiffy;
85
86         cpu_find_by_mid(id, &dp);
87         cpu_data(id).clock_tick =
88                 of_getintprop_default(dp, "clock-frequency", 0);
89
90         def = ((tlb_type == hypervisor) ? (8 * 1024) : (16 * 1024));
91         cpu_data(id).dcache_size =
92                 of_getintprop_default(dp, "dcache-size", def);
93
94         def = 32;
95         cpu_data(id).dcache_line_size =
96                 of_getintprop_default(dp, "dcache-line-size", def);
97
98         def = 16 * 1024;
99         cpu_data(id).icache_size =
100                 of_getintprop_default(dp, "icache-size", def);
101
102         def = 32;
103         cpu_data(id).icache_line_size =
104                 of_getintprop_default(dp, "icache-line-size", def);
105
106         def = ((tlb_type == hypervisor) ?
107                (3 * 1024 * 1024) :
108                (4 * 1024 * 1024));
109         cpu_data(id).ecache_size =
110                 of_getintprop_default(dp, "ecache-size", def);
111
112         def = 64;
113         cpu_data(id).ecache_line_size =
114                 of_getintprop_default(dp, "ecache-line-size", def);
115
116         printk("CPU[%d]: Caches "
117                "D[sz(%d):line_sz(%d)] "
118                "I[sz(%d):line_sz(%d)] "
119                "E[sz(%d):line_sz(%d)]\n",
120                id,
121                cpu_data(id).dcache_size, cpu_data(id).dcache_line_size,
122                cpu_data(id).icache_size, cpu_data(id).icache_line_size,
123                cpu_data(id).ecache_size, cpu_data(id).ecache_line_size);
124 }
125
126 extern void setup_sparc64_timer(void);
127
128 static volatile unsigned long callin_flag = 0;
129
130 void __init smp_callin(void)
131 {
132         int cpuid = hard_smp_processor_id();
133
134         __local_per_cpu_offset = __per_cpu_offset(cpuid);
135
136         if (tlb_type == hypervisor)
137                 sun4v_ktsb_register();
138
139         __flush_tlb_all();
140
141         setup_sparc64_timer();
142
143         if (cheetah_pcache_forced_on)
144                 cheetah_enable_pcache();
145
146         local_irq_enable();
147
148         calibrate_delay();
149         smp_store_cpu_info(cpuid);
150         callin_flag = 1;
151         __asm__ __volatile__("membar #Sync\n\t"
152                              "flush  %%g6" : : : "memory");
153
154         /* Clear this or we will die instantly when we
155          * schedule back to this idler...
156          */
157         current_thread_info()->new_child = 0;
158
159         /* Attach to the address space of init_task. */
160         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
161         current->active_mm = &init_mm;
162
163         while (!cpu_isset(cpuid, smp_commenced_mask))
164                 rmb();
165
166         cpu_set(cpuid, cpu_online_map);
167
168         /* idle thread is expected to have preempt disabled */
169         preempt_disable();
170 }
171
172 void cpu_panic(void)
173 {
174         printk("CPU[%d]: Returns from cpu_idle!\n", smp_processor_id());
175         panic("SMP bolixed\n");
176 }
177
178 /* This tick register synchronization scheme is taken entirely from
179  * the ia64 port, see arch/ia64/kernel/smpboot.c for details and credit.
180  *
181  * The only change I've made is to rework it so that the master
182  * initiates the synchonization instead of the slave. -DaveM
183  */
184
185 #define MASTER  0
186 #define SLAVE   (SMP_CACHE_BYTES/sizeof(unsigned long))
187
188 #define NUM_ROUNDS      64      /* magic value */
189 #define NUM_ITERS       5       /* likewise */
190
191 static DEFINE_SPINLOCK(itc_sync_lock);
192 static unsigned long go[SLAVE + 1];
193
194 #define DEBUG_TICK_SYNC 0
195
196 static inline long get_delta (long *rt, long *master)
197 {
198         unsigned long best_t0 = 0, best_t1 = ~0UL, best_tm = 0;
199         unsigned long tcenter, t0, t1, tm;
200         unsigned long i;
201
202         for (i = 0; i < NUM_ITERS; i++) {
203                 t0 = tick_ops->get_tick();
204                 go[MASTER] = 1;
205                 membar_storeload();
206                 while (!(tm = go[SLAVE]))
207                         rmb();
208                 go[SLAVE] = 0;
209                 wmb();
210                 t1 = tick_ops->get_tick();
211
212                 if (t1 - t0 < best_t1 - best_t0)
213                         best_t0 = t0, best_t1 = t1, best_tm = tm;
214         }
215
216         *rt = best_t1 - best_t0;
217         *master = best_tm - best_t0;
218
219         /* average best_t0 and best_t1 without overflow: */
220         tcenter = (best_t0/2 + best_t1/2);
221         if (best_t0 % 2 + best_t1 % 2 == 2)
222                 tcenter++;
223         return tcenter - best_tm;
224 }
225
226 void smp_synchronize_tick_client(void)
227 {
228         long i, delta, adj, adjust_latency = 0, done = 0;
229         unsigned long flags, rt, master_time_stamp, bound;
230 #if DEBUG_TICK_SYNC
231         struct {
232                 long rt;        /* roundtrip time */
233                 long master;    /* master's timestamp */
234                 long diff;      /* difference between midpoint and master's timestamp */
235                 long lat;       /* estimate of itc adjustment latency */
236         } t[NUM_ROUNDS];
237 #endif
238
239         go[MASTER] = 1;
240
241         while (go[MASTER])
242                 rmb();
243
244         local_irq_save(flags);
245         {
246                 for (i = 0; i < NUM_ROUNDS; i++) {
247                         delta = get_delta(&rt, &master_time_stamp);
248                         if (delta == 0) {
249                                 done = 1;       /* let's lock on to this... */
250                                 bound = rt;
251                         }
252
253                         if (!done) {
254                                 if (i > 0) {
255                                         adjust_latency += -delta;
256                                         adj = -delta + adjust_latency/4;
257                                 } else
258                                         adj = -delta;
259
260                                 tick_ops->add_tick(adj);
261                         }
262 #if DEBUG_TICK_SYNC
263                         t[i].rt = rt;
264                         t[i].master = master_time_stamp;
265                         t[i].diff = delta;
266                         t[i].lat = adjust_latency/4;
267 #endif
268                 }
269         }
270         local_irq_restore(flags);
271
272 #if DEBUG_TICK_SYNC
273         for (i = 0; i < NUM_ROUNDS; i++)
274                 printk("rt=%5ld master=%5ld diff=%5ld adjlat=%5ld\n",
275                        t[i].rt, t[i].master, t[i].diff, t[i].lat);
276 #endif
277
278         printk(KERN_INFO "CPU %d: synchronized TICK with master CPU (last diff %ld cycles,"
279                "maxerr %lu cycles)\n", smp_processor_id(), delta, rt);
280 }
281
282 static void smp_start_sync_tick_client(int cpu);
283
284 static void smp_synchronize_one_tick(int cpu)
285 {
286         unsigned long flags, i;
287
288         go[MASTER] = 0;
289
290         smp_start_sync_tick_client(cpu);
291
292         /* wait for client to be ready */
293         while (!go[MASTER])
294                 rmb();
295
296         /* now let the client proceed into his loop */
297         go[MASTER] = 0;
298         membar_storeload();
299
300         spin_lock_irqsave(&itc_sync_lock, flags);
301         {
302                 for (i = 0; i < NUM_ROUNDS*NUM_ITERS; i++) {
303                         while (!go[MASTER])
304                                 rmb();
305                         go[MASTER] = 0;
306                         wmb();
307                         go[SLAVE] = tick_ops->get_tick();
308                         membar_storeload();
309                 }
310         }
311         spin_unlock_irqrestore(&itc_sync_lock, flags);
312 }
313
314 extern void sun4v_init_mondo_queues(int use_bootmem, int cpu, int alloc, int load);
315
316 extern unsigned long sparc64_cpu_startup;
317
318 /* The OBP cpu startup callback truncates the 3rd arg cookie to
319  * 32-bits (I think) so to be safe we have it read the pointer
320  * contained here so we work on >4GB machines. -DaveM
321  */
322 static struct thread_info *cpu_new_thread = NULL;
323
324 static int __devinit smp_boot_one_cpu(unsigned int cpu)
325 {
326         unsigned long entry =
327                 (unsigned long)(&sparc64_cpu_startup);
328         unsigned long cookie =
329                 (unsigned long)(&cpu_new_thread);
330         struct task_struct *p;
331         int timeout, ret;
332
333         p = fork_idle(cpu);
334         callin_flag = 0;
335         cpu_new_thread = task_thread_info(p);
336         cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
337
338         if (tlb_type == hypervisor) {
339                 /* Alloc the mondo queues, cpu will load them.  */
340                 sun4v_init_mondo_queues(0, cpu, 1, 0);
341
342                 prom_startcpu_cpuid(cpu, entry, cookie);
343         } else {
344                 struct device_node *dp;
345
346                 cpu_find_by_mid(cpu, &dp);
347                 prom_startcpu(dp->node, entry, cookie);
348         }
349
350         for (timeout = 0; timeout < 5000000; timeout++) {
351                 if (callin_flag)
352                         break;
353                 udelay(100);
354         }
355
356         if (callin_flag) {
357                 ret = 0;
358         } else {
359                 printk("Processor %d is stuck.\n", cpu);
360                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
361                 ret = -ENODEV;
362         }
363         cpu_new_thread = NULL;
364
365         return ret;
366 }
367
368 static void spitfire_xcall_helper(u64 data0, u64 data1, u64 data2, u64 pstate, unsigned long cpu)
369 {
370         u64 result, target;
371         int stuck, tmp;
372
373         if (this_is_starfire) {
374                 /* map to real upaid */
375                 cpu = (((cpu & 0x3c) << 1) |
376                         ((cpu & 0x40) >> 4) |
377                         (cpu & 0x3));
378         }
379
380         target = (cpu << 14) | 0x70;
381 again:
382         /* Ok, this is the real Spitfire Errata #54.
383          * One must read back from a UDB internal register
384          * after writes to the UDB interrupt dispatch, but
385          * before the membar Sync for that write.
386          * So we use the high UDB control register (ASI 0x7f,
387          * ADDR 0x20) for the dummy read. -DaveM
388          */
389         tmp = 0x40;
390         __asm__ __volatile__(
391         "wrpr   %1, %2, %%pstate\n\t"
392         "stxa   %4, [%0] %3\n\t"
393         "stxa   %5, [%0+%8] %3\n\t"
394         "add    %0, %8, %0\n\t"
395         "stxa   %6, [%0+%8] %3\n\t"
396         "membar #Sync\n\t"
397         "stxa   %%g0, [%7] %3\n\t"
398         "membar #Sync\n\t"
399         "mov    0x20, %%g1\n\t"
400         "ldxa   [%%g1] 0x7f, %%g0\n\t"
401         "membar #Sync"
402         : "=r" (tmp)
403         : "r" (pstate), "i" (PSTATE_IE), "i" (ASI_INTR_W),
404           "r" (data0), "r" (data1), "r" (data2), "r" (target),
405           "r" (0x10), "0" (tmp)
406         : "g1");
407
408         /* NOTE: PSTATE_IE is still clear. */
409         stuck = 100000;
410         do {
411                 __asm__ __volatile__("ldxa [%%g0] %1, %0"
412                         : "=r" (result)
413                         : "i" (ASI_INTR_DISPATCH_STAT));
414                 if (result == 0) {
415                         __asm__ __volatile__("wrpr %0, 0x0, %%pstate"
416                                              : : "r" (pstate));
417                         return;
418                 }
419                 stuck -= 1;
420                 if (stuck == 0)
421                         break;
422         } while (result & 0x1);
423         __asm__ __volatile__("wrpr %0, 0x0, %%pstate"
424                              : : "r" (pstate));
425         if (stuck == 0) {
426                 printk("CPU[%d]: mondo stuckage result[%016lx]\n",
427                        smp_processor_id(), result);
428         } else {
429                 udelay(2);
430                 goto again;
431         }
432 }
433
434 static __inline__ void spitfire_xcall_deliver(u64 data0, u64 data1, u64 data2, cpumask_t mask)
435 {
436         u64 pstate;
437         int i;
438
439         __asm__ __volatile__("rdpr %%pstate, %0" : "=r" (pstate));
440         for_each_cpu_mask(i, mask)
441                 spitfire_xcall_helper(data0, data1, data2, pstate, i);
442 }
443
444 /* Cheetah now allows to send the whole 64-bytes of data in the interrupt
445  * packet, but we have no use for that.  However we do take advantage of
446  * the new pipelining feature (ie. dispatch to multiple cpus simultaneously).
447  */
448 static void cheetah_xcall_deliver(u64 data0, u64 data1, u64 data2, cpumask_t mask)
449 {
450         u64 pstate, ver;
451         int nack_busy_id, is_jbus;
452
453         if (cpus_empty(mask))
454                 return;
455
456         /* Unfortunately, someone at Sun had the brilliant idea to make the
457          * busy/nack fields hard-coded by ITID number for this Ultra-III
458          * derivative processor.
459          */
460         __asm__ ("rdpr %%ver, %0" : "=r" (ver));
461         is_jbus = ((ver >> 32) == __JALAPENO_ID ||
462                    (ver >> 32) == __SERRANO_ID);
463
464         __asm__ __volatile__("rdpr %%pstate, %0" : "=r" (pstate));
465
466 retry:
467         __asm__ __volatile__("wrpr %0, %1, %%pstate\n\t"
468                              : : "r" (pstate), "i" (PSTATE_IE));
469
470         /* Setup the dispatch data registers. */
471         __asm__ __volatile__("stxa      %0, [%3] %6\n\t"
472                              "stxa      %1, [%4] %6\n\t"
473                              "stxa      %2, [%5] %6\n\t"
474                              "membar    #Sync\n\t"
475                              : /* no outputs */
476                              : "r" (data0), "r" (data1), "r" (data2),
477                                "r" (0x40), "r" (0x50), "r" (0x60),
478                                "i" (ASI_INTR_W));
479
480         nack_busy_id = 0;
481         {
482                 int i;
483
484                 for_each_cpu_mask(i, mask) {
485                         u64 target = (i << 14) | 0x70;
486
487                         if (!is_jbus)
488                                 target |= (nack_busy_id << 24);
489                         __asm__ __volatile__(
490                                 "stxa   %%g0, [%0] %1\n\t"
491                                 "membar #Sync\n\t"
492                                 : /* no outputs */
493                                 : "r" (target), "i" (ASI_INTR_W));
494                         nack_busy_id++;
495                 }
496         }
497
498         /* Now, poll for completion. */
499         {
500                 u64 dispatch_stat;
501                 long stuck;
502
503                 stuck = 100000 * nack_busy_id;
504                 do {
505                         __asm__ __volatile__("ldxa      [%%g0] %1, %0"
506                                              : "=r" (dispatch_stat)
507                                              : "i" (ASI_INTR_DISPATCH_STAT));
508                         if (dispatch_stat == 0UL) {
509                                 __asm__ __volatile__("wrpr %0, 0x0, %%pstate"
510                                                      : : "r" (pstate));
511                                 return;
512                         }
513                         if (!--stuck)
514                                 break;
515                 } while (dispatch_stat & 0x5555555555555555UL);
516
517                 __asm__ __volatile__("wrpr %0, 0x0, %%pstate"
518                                      : : "r" (pstate));
519
520                 if ((dispatch_stat & ~(0x5555555555555555UL)) == 0) {
521                         /* Busy bits will not clear, continue instead
522                          * of freezing up on this cpu.
523                          */
524                         printk("CPU[%d]: mondo stuckage result[%016lx]\n",
525                                smp_processor_id(), dispatch_stat);
526                 } else {
527                         int i, this_busy_nack = 0;
528
529                         /* Delay some random time with interrupts enabled
530                          * to prevent deadlock.
531                          */
532                         udelay(2 * nack_busy_id);
533
534                         /* Clear out the mask bits for cpus which did not
535                          * NACK us.
536                          */
537                         for_each_cpu_mask(i, mask) {
538                                 u64 check_mask;
539
540                                 if (is_jbus)
541                                         check_mask = (0x2UL << (2*i));
542                                 else
543                                         check_mask = (0x2UL <<
544                                                       this_busy_nack);
545                                 if ((dispatch_stat & check_mask) == 0)
546                                         cpu_clear(i, mask);
547                                 this_busy_nack += 2;
548                         }
549
550                         goto retry;
551                 }
552         }
553 }
554
555 /* Multi-cpu list version.  */
556 static void hypervisor_xcall_deliver(u64 data0, u64 data1, u64 data2, cpumask_t mask)
557 {
558         struct trap_per_cpu *tb;
559         u16 *cpu_list;
560         u64 *mondo;
561         cpumask_t error_mask;
562         unsigned long flags, status;
563         int cnt, retries, this_cpu, prev_sent, i;
564
565         /* We have to do this whole thing with interrupts fully disabled.
566          * Otherwise if we send an xcall from interrupt context it will
567          * corrupt both our mondo block and cpu list state.
568          *
569          * One consequence of this is that we cannot use timeout mechanisms
570          * that depend upon interrupts being delivered locally.  So, for
571          * example, we cannot sample jiffies and expect it to advance.
572          *
573          * Fortunately, udelay() uses %stick/%tick so we can use that.
574          */
575         local_irq_save(flags);
576
577         this_cpu = smp_processor_id();
578         tb = &trap_block[this_cpu];
579
580         mondo = __va(tb->cpu_mondo_block_pa);
581         mondo[0] = data0;
582         mondo[1] = data1;
583         mondo[2] = data2;
584         wmb();
585
586         cpu_list = __va(tb->cpu_list_pa);
587
588         /* Setup the initial cpu list.  */
589         cnt = 0;
590         for_each_cpu_mask(i, mask)
591                 cpu_list[cnt++] = i;
592
593         cpus_clear(error_mask);
594         retries = 0;
595         prev_sent = 0;
596         do {
597                 int forward_progress, n_sent;
598
599                 status = sun4v_cpu_mondo_send(cnt,
600                                               tb->cpu_list_pa,
601                                               tb->cpu_mondo_block_pa);
602
603                 /* HV_EOK means all cpus received the xcall, we're done.  */
604                 if (likely(status == HV_EOK))
605                         break;
606
607                 /* First, see if we made any forward progress.
608                  *
609                  * The hypervisor indicates successful sends by setting
610                  * cpu list entries to the value 0xffff.
611                  */
612                 n_sent = 0;
613                 for (i = 0; i < cnt; i++) {
614                         if (likely(cpu_list[i] == 0xffff))
615                                 n_sent++;
616                 }
617
618                 forward_progress = 0;
619                 if (n_sent > prev_sent)
620                         forward_progress = 1;
621
622                 prev_sent = n_sent;
623
624                 /* If we get a HV_ECPUERROR, then one or more of the cpus
625                  * in the list are in error state.  Use the cpu_state()
626                  * hypervisor call to find out which cpus are in error state.
627                  */
628                 if (unlikely(status == HV_ECPUERROR)) {
629                         for (i = 0; i < cnt; i++) {
630                                 long err;
631                                 u16 cpu;
632
633                                 cpu = cpu_list[i];
634                                 if (cpu == 0xffff)
635                                         continue;
636
637                                 err = sun4v_cpu_state(cpu);
638                                 if (err >= 0 &&
639                                     err == HV_CPU_STATE_ERROR) {
640                                         cpu_list[i] = 0xffff;
641                                         cpu_set(cpu, error_mask);
642                                 }
643                         }
644                 } else if (unlikely(status != HV_EWOULDBLOCK))
645                         goto fatal_mondo_error;
646
647                 /* Don't bother rewriting the CPU list, just leave the
648                  * 0xffff and non-0xffff entries in there and the
649                  * hypervisor will do the right thing.
650                  *
651                  * Only advance timeout state if we didn't make any
652                  * forward progress.
653                  */
654                 if (unlikely(!forward_progress)) {
655                         if (unlikely(++retries > 10000))
656                                 goto fatal_mondo_timeout;
657
658                         /* Delay a little bit to let other cpus catch up
659                          * on their cpu mondo queue work.
660                          */
661                         udelay(2 * cnt);
662                 }
663         } while (1);
664
665         local_irq_restore(flags);
666
667         if (unlikely(!cpus_empty(error_mask)))
668                 goto fatal_mondo_cpu_error;
669
670         return;
671
672 fatal_mondo_cpu_error:
673         printk(KERN_CRIT "CPU[%d]: SUN4V mondo cpu error, some target cpus "
674                "were in error state\n",
675                this_cpu);
676         printk(KERN_CRIT "CPU[%d]: Error mask [ ", this_cpu);
677         for_each_cpu_mask(i, error_mask)
678                 printk("%d ", i);
679         printk("]\n");
680         return;
681
682 fatal_mondo_timeout:
683         local_irq_restore(flags);
684         printk(KERN_CRIT "CPU[%d]: SUN4V mondo timeout, no forward "
685                " progress after %d retries.\n",
686                this_cpu, retries);
687         goto dump_cpu_list_and_out;
688
689 fatal_mondo_error:
690         local_irq_restore(flags);
691         printk(KERN_CRIT "CPU[%d]: Unexpected SUN4V mondo error %lu\n",
692                this_cpu, status);
693         printk(KERN_CRIT "CPU[%d]: Args were cnt(%d) cpulist_pa(%lx) "
694                "mondo_block_pa(%lx)\n",
695                this_cpu, cnt, tb->cpu_list_pa, tb->cpu_mondo_block_pa);
696
697 dump_cpu_list_and_out:
698         printk(KERN_CRIT "CPU[%d]: CPU list [ ", this_cpu);
699         for (i = 0; i < cnt; i++)
700                 printk("%u ", cpu_list[i]);
701         printk("]\n");
702 }
703
704 /* Send cross call to all processors mentioned in MASK
705  * except self.
706  */
707 static void smp_cross_call_masked(unsigned long *func, u32 ctx, u64 data1, u64 data2, cpumask_t mask)
708 {
709         u64 data0 = (((u64)ctx)<<32 | (((u64)func) & 0xffffffff));
710         int this_cpu = get_cpu();
711
712         cpus_and(mask, mask, cpu_online_map);
713         cpu_clear(this_cpu, mask);
714
715         if (tlb_type == spitfire)
716                 spitfire_xcall_deliver(data0, data1, data2, mask);
717         else if (tlb_type == cheetah || tlb_type == cheetah_plus)
718                 cheetah_xcall_deliver(data0, data1, data2, mask);
719         else
720                 hypervisor_xcall_deliver(data0, data1, data2, mask);
721         /* NOTE: Caller runs local copy on master. */
722
723         put_cpu();
724 }
725
726 extern unsigned long xcall_sync_tick;
727
728 static void smp_start_sync_tick_client(int cpu)
729 {
730         cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(cpu);
731
732         smp_cross_call_masked(&xcall_sync_tick,
733                               0, 0, 0, mask);
734 }
735
736 /* Send cross call to all processors except self. */
737 #define smp_cross_call(func, ctx, data1, data2) \
738         smp_cross_call_masked(func, ctx, data1, data2, cpu_online_map)
739
740 struct call_data_struct {
741         void (*func) (void *info);
742         void *info;
743         atomic_t finished;
744         int wait;
745 };
746
747 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
748 static struct call_data_struct *call_data;
749
750 extern unsigned long xcall_call_function;
751
752 /**
753  * smp_call_function(): Run a function on all other CPUs.
754  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
755  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
756  * @nonatomic: currently unused.
757  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
758  *
759  * Returns 0 on success, else a negative status code. Does not return until
760  * remote CPUs are nearly ready to execute <<func>> or are or have executed.
761  *
762  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
763  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
764  */
765 static int smp_call_function_mask(void (*func)(void *info), void *info,
766                                   int nonatomic, int wait, cpumask_t mask)
767 {
768         struct call_data_struct data;
769         int cpus;
770
771         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
772         WARN_ON(irqs_disabled());
773
774         data.func = func;
775         data.info = info;
776         atomic_set(&data.finished, 0);
777         data.wait = wait;
778
779         spin_lock(&call_lock);
780
781         cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
782         cpus = cpus_weight(mask);
783         if (!cpus)
784                 goto out_unlock;
785
786         call_data = &data;
787         mb();
788
789         smp_cross_call_masked(&xcall_call_function, 0, 0, 0, mask);
790
791         /* Wait for response */
792         while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
793                 cpu_relax();
794
795 out_unlock:
796         spin_unlock(&call_lock);
797
798         return 0;
799 }
800
801 int smp_call_function(void (*func)(void *info), void *info,
802                       int nonatomic, int wait)
803 {
804         return smp_call_function_mask(func, info, nonatomic, wait,
805                                       cpu_online_map);
806 }
807
808 void smp_call_function_client(int irq, struct pt_regs *regs)
809 {
810         void (*func) (void *info) = call_data->func;
811         void *info = call_data->info;
812
813         clear_softint(1 << irq);
814         if (call_data->wait) {
815                 /* let initiator proceed only after completion */
816                 func(info);
817                 atomic_inc(&call_data->finished);
818         } else {
819                 /* let initiator proceed after getting data */
820                 atomic_inc(&call_data->finished);
821                 func(info);
822         }
823 }
824
825 static void tsb_sync(void *info)
826 {
827         struct trap_per_cpu *tp = &trap_block[raw_smp_processor_id()];
828         struct mm_struct *mm = info;
829
830         /* It is not valid to test "currrent->active_mm == mm" here.
831          *
832          * The value of "current" is not changed atomically with
833          * switch_mm().  But that's OK, we just need to check the
834          * current cpu's trap block PGD physical address.
835          */
836         if (tp->pgd_paddr == __pa(mm->pgd))
837                 tsb_context_switch(mm);
838 }
839
840 void smp_tsb_sync(struct mm_struct *mm)
841 {
842         smp_call_function_mask(tsb_sync, mm, 0, 1, mm->cpu_vm_mask);
843 }
844
845 extern unsigned long xcall_flush_tlb_mm;
846 extern unsigned long xcall_flush_tlb_pending;
847 extern unsigned long xcall_flush_tlb_kernel_range;
848 extern unsigned long xcall_report_regs;
849 extern unsigned long xcall_receive_signal;
850 extern unsigned long xcall_new_mmu_context_version;
851
852 #ifdef DCACHE_ALIASING_POSSIBLE
853 extern unsigned long xcall_flush_dcache_page_cheetah;
854 #endif
855 extern unsigned long xcall_flush_dcache_page_spitfire;
856
857 #ifdef CONFIG_DEBUG_DCFLUSH
858 extern atomic_t dcpage_flushes;
859 extern atomic_t dcpage_flushes_xcall;
860 #endif
861
862 static __inline__ void __local_flush_dcache_page(struct page *page)
863 {
864 #ifdef DCACHE_ALIASING_POSSIBLE
865         __flush_dcache_page(page_address(page),
866                             ((tlb_type == spitfire) &&
867                              page_mapping(page) != NULL));
868 #else
869         if (page_mapping(page) != NULL &&
870             tlb_type == spitfire)
871                 __flush_icache_page(__pa(page_address(page)));
872 #endif
873 }
874
875 void smp_flush_dcache_page_impl(struct page *page, int cpu)
876 {
877         cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(cpu);
878         int this_cpu;
879
880         if (tlb_type == hypervisor)
881                 return;
882
883 #ifdef CONFIG_DEBUG_DCFLUSH
884         atomic_inc(&dcpage_flushes);
885 #endif
886
887         this_cpu = get_cpu();
888
889         if (cpu == this_cpu) {
890                 __local_flush_dcache_page(page);
891         } else if (cpu_online(cpu)) {
892                 void *pg_addr = page_address(page);
893                 u64 data0;
894
895                 if (tlb_type == spitfire) {
896                         data0 =
897                                 ((u64)&xcall_flush_dcache_page_spitfire);
898                         if (page_mapping(page) != NULL)
899                                 data0 |= ((u64)1 << 32);
900                         spitfire_xcall_deliver(data0,
901                                                __pa(pg_addr),
902                                                (u64) pg_addr,
903                                                mask);
904                 } else if (tlb_type == cheetah || tlb_type == cheetah_plus) {
905 #ifdef DCACHE_ALIASING_POSSIBLE
906                         data0 =
907                                 ((u64)&xcall_flush_dcache_page_cheetah);
908                         cheetah_xcall_deliver(data0,
909                                               __pa(pg_addr),
910                                               0, mask);
911 #endif
912                 }
913 #ifdef CONFIG_DEBUG_DCFLUSH
914                 atomic_inc(&dcpage_flushes_xcall);
915 #endif
916         }
917
918         put_cpu();
919 }
920
921 void flush_dcache_page_all(struct mm_struct *mm, struct page *page)
922 {
923         void *pg_addr = page_address(page);
924         cpumask_t mask = cpu_online_map;
925         u64 data0;
926         int this_cpu;
927
928         if (tlb_type == hypervisor)
929                 return;
930
931         this_cpu = get_cpu();
932
933         cpu_clear(this_cpu, mask);
934
935 #ifdef CONFIG_DEBUG_DCFLUSH
936         atomic_inc(&dcpage_flushes);
937 #endif
938         if (cpus_empty(mask))
939                 goto flush_self;
940         if (tlb_type == spitfire) {
941                 data0 = ((u64)&xcall_flush_dcache_page_spitfire);
942                 if (page_mapping(page) != NULL)
943                         data0 |= ((u64)1 << 32);
944                 spitfire_xcall_deliver(data0,
945                                        __pa(pg_addr),
946                                        (u64) pg_addr,
947                                        mask);
948         } else if (tlb_type == cheetah || tlb_type == cheetah_plus) {
949 #ifdef DCACHE_ALIASING_POSSIBLE
950                 data0 = ((u64)&xcall_flush_dcache_page_cheetah);
951                 cheetah_xcall_deliver(data0,
952                                       __pa(pg_addr),
953                                       0, mask);
954 #endif
955         }
956 #ifdef CONFIG_DEBUG_DCFLUSH
957         atomic_inc(&dcpage_flushes_xcall);
958 #endif
959  flush_self:
960         __local_flush_dcache_page(page);
961
962         put_cpu();
963 }
964
965 static void __smp_receive_signal_mask(cpumask_t mask)
966 {
967         smp_cross_call_masked(&xcall_receive_signal, 0, 0, 0, mask);
968 }
969
970 void smp_receive_signal(int cpu)
971 {
972         cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(cpu);
973
974         if (cpu_online(cpu))
975                 __smp_receive_signal_mask(mask);
976 }
977
978 void smp_receive_signal_client(int irq, struct pt_regs *regs)
979 {
980         clear_softint(1 << irq);
981 }
982
983 void smp_new_mmu_context_version_client(int irq, struct pt_regs *regs)
984 {
985         struct mm_struct *mm;
986         unsigned long flags;
987
988         clear_softint(1 << irq);
989
990         /* See if we need to allocate a new TLB context because
991          * the version of the one we are using is now out of date.
992          */
993         mm = current->active_mm;
994         if (unlikely(!mm || (mm == &init_mm)))
995                 return;
996
997         spin_lock_irqsave(&mm->context.lock, flags);
998
999         if (unlikely(!CTX_VALID(mm->context)))
1000                 get_new_mmu_context(mm);
1001
1002         spin_unlock_irqrestore(&mm->context.lock, flags);
1003
1004         load_secondary_context(mm);
1005         __flush_tlb_mm(CTX_HWBITS(mm->context),
1006                        SECONDARY_CONTEXT);
1007 }
1008
1009 void smp_new_mmu_context_version(void)
1010 {
1011         smp_cross_call(&xcall_new_mmu_context_version, 0, 0, 0);
1012 }
1013
1014 void smp_report_regs(void)
1015 {
1016         smp_cross_call(&xcall_report_regs, 0, 0, 0);
1017 }
1018
1019 /* We know that the window frames of the user have been flushed
1020  * to the stack before we get here because all callers of us
1021  * are flush_tlb_*() routines, and these run after flush_cache_*()
1022  * which performs the flushw.
1023  *
1024  * The SMP TLB coherency scheme we use works as follows:
1025  *
1026  * 1) mm->cpu_vm_mask is a bit mask of which cpus an address
1027  *    space has (potentially) executed on, this is the heuristic
1028  *    we use to avoid doing cross calls.
1029  *
1030  *    Also, for flushing from kswapd and also for clones, we
1031  *    use cpu_vm_mask as the list of cpus to make run the TLB.
1032  *
1033  * 2) TLB context numbers are shared globally across all processors
1034  *    in the system, this allows us to play several games to avoid
1035  *    cross calls.
1036  *
1037  *    One invariant is that when a cpu switches to a process, and
1038  *    that processes tsk->active_mm->cpu_vm_mask does not have the
1039  *    current cpu's bit set, that tlb context is flushed locally.
1040  *
1041  *    If the address space is non-shared (ie. mm->count == 1) we avoid
1042  *    cross calls when we want to flush the currently running process's
1043  *    tlb state.  This is done by clearing all cpu bits except the current
1044  *    processor's in current->active_mm->cpu_vm_mask and performing the
1045  *    flush locally only.  This will force any subsequent cpus which run
1046  *    this task to flush the context from the local tlb if the process
1047  *    migrates to another cpu (again).
1048  *
1049  * 3) For shared address spaces (threads) and swapping we bite the
1050  *    bullet for most cases and perform the cross call (but only to
1051  *    the cpus listed in cpu_vm_mask).
1052  *
1053  *    The performance gain from "optimizing" away the cross call for threads is
1054  *    questionable (in theory the big win for threads is the massive sharing of
1055  *    address space state across processors).
1056  */
1057
1058 /* This currently is only used by the hugetlb arch pre-fault
1059  * hook on UltraSPARC-III+ and later when changing the pagesize
1060  * bits of the context register for an address space.
1061  */
1062 void smp_flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
1063 {
1064         u32 ctx = CTX_HWBITS(mm->context);
1065         int cpu = get_cpu();
1066
1067         if (atomic_read(&mm->mm_users) == 1) {
1068                 mm->cpu_vm_mask = cpumask_of_cpu(cpu);
1069                 goto local_flush_and_out;
1070         }
1071
1072         smp_cross_call_masked(&xcall_flush_tlb_mm,
1073                               ctx, 0, 0,
1074                               mm->cpu_vm_mask);
1075
1076 local_flush_and_out:
1077         __flush_tlb_mm(ctx, SECONDARY_CONTEXT);
1078
1079         put_cpu();
1080 }
1081
1082 void smp_flush_tlb_pending(struct mm_struct *mm, unsigned long nr, unsigned long *vaddrs)
1083 {
1084         u32 ctx = CTX_HWBITS(mm->context);
1085         int cpu = get_cpu();
1086
1087         if (mm == current->active_mm && atomic_read(&mm->mm_users) == 1)
1088                 mm->cpu_vm_mask = cpumask_of_cpu(cpu);
1089         else
1090                 smp_cross_call_masked(&xcall_flush_tlb_pending,
1091                                       ctx, nr, (unsigned long) vaddrs,
1092                                       mm->cpu_vm_mask);
1093
1094         __flush_tlb_pending(ctx, nr, vaddrs);
1095
1096         put_cpu();
1097 }
1098
1099 void smp_flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
1100 {
1101         start &= PAGE_MASK;
1102         end    = PAGE_ALIGN(end);
1103         if (start != end) {
1104                 smp_cross_call(&xcall_flush_tlb_kernel_range,
1105                                0, start, end);
1106
1107                 __flush_tlb_kernel_range(start, end);
1108         }
1109 }
1110
1111 /* CPU capture. */
1112 /* #define CAPTURE_DEBUG */
1113 extern unsigned long xcall_capture;
1114
1115 static atomic_t smp_capture_depth = ATOMIC_INIT(0);
1116 static atomic_t smp_capture_registry = ATOMIC_INIT(0);
1117 static unsigned long penguins_are_doing_time;
1118
1119 void smp_capture(void)
1120 {
1121         int result = atomic_add_ret(1, &smp_capture_depth);
1122
1123         if (result == 1) {
1124                 int ncpus = num_online_cpus();
1125
1126 #ifdef CAPTURE_DEBUG
1127                 printk("CPU[%d]: Sending penguins to jail...",
1128                        smp_processor_id());
1129 #endif
1130                 penguins_are_doing_time = 1;
1131                 membar_storestore_loadstore();
1132                 atomic_inc(&smp_capture_registry);
1133                 smp_cross_call(&xcall_capture, 0, 0, 0);
1134                 while (atomic_read(&smp_capture_registry) != ncpus)
1135                         rmb();
1136 #ifdef CAPTURE_DEBUG
1137                 printk("done\n");
1138 #endif
1139         }
1140 }
1141
1142 void smp_release(void)
1143 {
1144         if (atomic_dec_and_test(&smp_capture_depth)) {
1145 #ifdef CAPTURE_DEBUG
1146                 printk("CPU[%d]: Giving pardon to "
1147                        "imprisoned penguins\n",
1148                        smp_processor_id());
1149 #endif
1150                 penguins_are_doing_time = 0;
1151                 membar_storeload_storestore();
1152                 atomic_dec(&smp_capture_registry);
1153         }
1154 }
1155
1156 /* Imprisoned penguins run with %pil == 15, but PSTATE_IE set, so they
1157  * can service tlb flush xcalls...
1158  */
1159 extern void prom_world(int);
1160
1161 void smp_penguin_jailcell(int irq, struct pt_regs *regs)
1162 {
1163         clear_softint(1 << irq);
1164
1165         preempt_disable();
1166
1167         __asm__ __volatile__("flushw");
1168         prom_world(1);
1169         atomic_inc(&smp_capture_registry);
1170         membar_storeload_storestore();
1171         while (penguins_are_doing_time)
1172                 rmb();
1173         atomic_dec(&smp_capture_registry);
1174         prom_world(0);
1175
1176         preempt_enable();
1177 }
1178
1179 void __init smp_tick_init(void)
1180 {
1181         boot_cpu_id = hard_smp_processor_id();
1182 }
1183
1184 /* /proc/profile writes can call this, don't __init it please. */
1185 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1186 {
1187         return -EINVAL;
1188 }
1189
1190 static void __init smp_tune_scheduling(void)
1191 {
1192         struct device_node *dp;
1193         int instance;
1194         unsigned int def, smallest = ~0U;
1195
1196         def = ((tlb_type == hypervisor) ?
1197                (3 * 1024 * 1024) :
1198                (4 * 1024 * 1024));
1199
1200         instance = 0;
1201         while (!cpu_find_by_instance(instance, &dp, NULL)) {
1202                 unsigned int val;
1203
1204                 val = of_getintprop_default(dp, "ecache-size", def);
1205                 if (val < smallest)
1206                         smallest = val;
1207
1208                 instance++;
1209         }
1210
1211         /* Any value less than 256K is nonsense.  */
1212         if (smallest < (256U * 1024U))
1213                 smallest = 256 * 1024;
1214
1215         max_cache_size = smallest;
1216
1217         if (smallest < 1U * 1024U * 1024U)
1218                 printk(KERN_INFO "Using max_cache_size of %uKB\n",
1219                        smallest / 1024U);
1220         else
1221                 printk(KERN_INFO "Using max_cache_size of %uMB\n",
1222                        smallest / 1024U / 1024U);
1223 }
1224
1225 /* Constrain the number of cpus to max_cpus.  */
1226 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1227 {
1228         int i;
1229
1230         if (num_possible_cpus() > max_cpus) {
1231                 int instance, mid;
1232
1233                 instance = 0;
1234                 while (!cpu_find_by_instance(instance, NULL, &mid)) {
1235                         if (mid != boot_cpu_id) {
1236                                 cpu_clear(mid, phys_cpu_present_map);
1237                                 cpu_clear(mid, cpu_present_map);
1238                                 if (num_possible_cpus() <= max_cpus)
1239                                         break;
1240                         }
1241                         instance++;
1242                 }
1243         }
1244
1245         for_each_possible_cpu(i) {
1246                 if (tlb_type == hypervisor) {
1247                         int j;
1248
1249                         /* XXX get this mapping from machine description */
1250                         for_each_possible_cpu(j) {
1251                                 if ((j >> 2) == (i >> 2))
1252                                         cpu_set(j, cpu_sibling_map[i]);
1253                         }
1254                 } else {
1255                         cpu_set(i, cpu_sibling_map[i]);
1256                 }
1257         }
1258
1259         smp_store_cpu_info(boot_cpu_id);
1260         smp_tune_scheduling();
1261 }
1262
1263 /* Set this up early so that things like the scheduler can init
1264  * properly.  We use the same cpu mask for both the present and
1265  * possible cpu map.
1266  */
1267 void __init smp_setup_cpu_possible_map(void)
1268 {
1269         int instance, mid;
1270
1271         instance = 0;
1272         while (!cpu_find_by_instance(instance, NULL, &mid)) {
1273                 if (mid < NR_CPUS) {
1274                         cpu_set(mid, phys_cpu_present_map);
1275                         cpu_set(mid, cpu_present_map);
1276                 }
1277                 instance++;
1278         }
1279 }
1280
1281 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
1282 {
1283 }
1284
1285 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
1286 {
1287         int ret = smp_boot_one_cpu(cpu);
1288
1289         if (!ret) {
1290                 cpu_set(cpu, smp_commenced_mask);
1291                 while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map))
1292                         mb();
1293                 if (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map)) {
1294                         ret = -ENODEV;
1295                 } else {
1296                         /* On SUN4V, writes to %tick and %stick are
1297                          * not allowed.
1298                          */
1299                         if (tlb_type != hypervisor)
1300                                 smp_synchronize_one_tick(cpu);
1301                 }
1302         }
1303         return ret;
1304 }
1305
1306 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1307 {
1308         unsigned long bogosum = 0;
1309         int i;
1310
1311         for_each_online_cpu(i)
1312                 bogosum += cpu_data(i).udelay_val;
1313         printk("Total of %ld processors activated "
1314                "(%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
1315                (long) num_online_cpus(),
1316                bogosum/(500000/HZ),
1317                (bogosum/(5000/HZ))%100);
1318 }
1319
1320 void smp_send_reschedule(int cpu)
1321 {
1322         smp_receive_signal(cpu);
1323 }
1324
1325 /* This is a nop because we capture all other cpus
1326  * anyways when making the PROM active.
1327  */
1328 void smp_send_stop(void)
1329 {
1330 }
1331
1332 unsigned long __per_cpu_base __read_mostly;
1333 unsigned long __per_cpu_shift __read_mostly;
1334
1335 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_base);
1336 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_shift);
1337
1338 void __init setup_per_cpu_areas(void)
1339 {
1340         unsigned long goal, size, i;
1341         char *ptr;
1342
1343         /* Copy section for each CPU (we discard the original) */
1344         goal = PERCPU_ENOUGH_ROOM;
1345
1346         __per_cpu_shift = 0;
1347         for (size = 1UL; size < goal; size <<= 1UL)
1348                 __per_cpu_shift++;
1349
1350         ptr = alloc_bootmem(size * NR_CPUS);
1351
1352         __per_cpu_base = ptr - __per_cpu_start;
1353
1354         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++, ptr += size)
1355                 memcpy(ptr, __per_cpu_start, __per_cpu_end - __per_cpu_start);
1356
1357         /* Setup %g5 for the boot cpu.  */
1358         __local_per_cpu_offset = __per_cpu_offset(smp_processor_id());
1359 }