Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/ieee1394...
[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/kernel.h>
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/smp.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/cache.h>
29 #include <linux/err.h>
30 #include <linux/sysdev.h>
31 #include <linux/cpu.h>
32 #include <linux/notifier.h>
33 #include <linux/topology.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 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
69
70 /* SMP operations for this machine */
71 struct smp_ops_t *smp_ops;
72
73 static volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
74
75 void smp_call_function_interrupt(void);
76
77 int smt_enabled_at_boot = 1;
78
79 static void (*crash_ipi_function_ptr)(struct pt_regs *) = NULL;
80
81 #ifdef CONFIG_PPC64
82 void __devinit smp_generic_kick_cpu(int nr)
83 {
84         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
85
86         /*
87          * The processor is currently spinning, waiting for the
88          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
89          * the processor will continue on to secondary_start
90          */
91         paca[nr].cpu_start = 1;
92         smp_mb();
93 }
94 #endif
95
96 void smp_message_recv(int msg)
97 {
98         switch(msg) {
99         case PPC_MSG_CALL_FUNCTION:
100                 smp_call_function_interrupt();
101                 break;
102         case PPC_MSG_RESCHEDULE:
103                 /* XXX Do we have to do this? */
104                 set_need_resched();
105                 break;
106         case PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK:
107                 if (crash_ipi_function_ptr) {
108                         crash_ipi_function_ptr(get_irq_regs());
109                         break;
110                 }
111 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
112                 debugger_ipi(get_irq_regs());
113                 break;
114 #endif /* CONFIG_DEBUGGER */
115                 /* FALLTHROUGH */
116         default:
117                 printk("SMP %d: smp_message_recv(): unknown msg %d\n",
118                        smp_processor_id(), msg);
119                 break;
120         }
121 }
122
123 void smp_send_reschedule(int cpu)
124 {
125         if (likely(smp_ops))
126                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
127 }
128
129 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
130 void smp_send_debugger_break(int cpu)
131 {
132         if (likely(smp_ops))
133                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
134 }
135 #endif
136
137 #ifdef CONFIG_KEXEC
138 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
139 {
140         crash_ipi_function_ptr = crash_ipi_callback;
141         if (crash_ipi_callback && smp_ops) {
142                 mb();
143                 smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
144         }
145 }
146 #endif
147
148 static void stop_this_cpu(void *dummy)
149 {
150         local_irq_disable();
151         while (1)
152                 ;
153 }
154
155 void smp_send_stop(void)
156 {
157         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
158 }
159
160 /*
161  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
162  * static memory requirements. It also looks cleaner.
163  * Stolen from the i386 version.
164  */
165 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
166
167 static struct call_data_struct {
168         void (*func) (void *info);
169         void *info;
170         atomic_t started;
171         atomic_t finished;
172         int wait;
173 } *call_data;
174
175 /* delay of at least 8 seconds */
176 #define SMP_CALL_TIMEOUT        8
177
178 /*
179  * These functions send a 'generic call function' IPI to other online
180  * CPUS in the system.
181  *
182  * [SUMMARY] Run a function on other CPUs.
183  * <func> The function to run. This must be fast and non-blocking.
184  * <info> An arbitrary pointer to pass to the function.
185  * <nonatomic> currently unused.
186  * <wait> If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
187  * [RETURNS] 0 on success, else a negative status code. Does not return until
188  * remote CPUs are nearly ready to execute <<func>> or are or have executed.
189  *
190  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
191  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
192  */
193 int smp_call_function_map(void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
194                         int wait, cpumask_t map)
195 {
196         struct call_data_struct data;
197         int ret = -1, num_cpus;
198         int cpu;
199         u64 timeout;
200
201         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
202         WARN_ON(irqs_disabled());
203
204         if (unlikely(smp_ops == NULL))
205                 return ret;
206
207         data.func = func;
208         data.info = info;
209         atomic_set(&data.started, 0);
210         data.wait = wait;
211         if (wait)
212                 atomic_set(&data.finished, 0);
213
214         spin_lock(&call_lock);
215
216         /* remove 'self' from the map */
217         if (cpu_isset(smp_processor_id(), map))
218                 cpu_clear(smp_processor_id(), map);
219
220         /* sanity check the map, remove any non-online processors. */
221         cpus_and(map, map, cpu_online_map);
222
223         num_cpus = cpus_weight(map);
224         if (!num_cpus)
225                 goto done;
226
227         call_data = &data;
228         smp_wmb();
229         /* Send a message to all CPUs in the map */
230         for_each_cpu_mask(cpu, map)
231                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
232
233         timeout = get_tb() + (u64) SMP_CALL_TIMEOUT * tb_ticks_per_sec;
234
235         /* Wait for indication that they have received the message */
236         while (atomic_read(&data.started) != num_cpus) {
237                 HMT_low();
238                 if (get_tb() >= timeout) {
239                         printk("smp_call_function on cpu %d: other cpus not "
240                                 "responding (%d)\n", smp_processor_id(),
241                                 atomic_read(&data.started));
242                         debugger(NULL);
243                         goto out;
244                 }
245         }
246
247         /* optionally wait for the CPUs to complete */
248         if (wait) {
249                 while (atomic_read(&data.finished) != num_cpus) {
250                         HMT_low();
251                         if (get_tb() >= timeout) {
252                                 printk("smp_call_function on cpu %d: other "
253                                         "cpus not finishing (%d/%d)\n",
254                                         smp_processor_id(),
255                                         atomic_read(&data.finished),
256                                         atomic_read(&data.started));
257                                 debugger(NULL);
258                                 goto out;
259                         }
260                 }
261         }
262
263  done:
264         ret = 0;
265
266  out:
267         call_data = NULL;
268         HMT_medium();
269         spin_unlock(&call_lock);
270         return ret;
271 }
272
273 int smp_call_function(void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
274                         int wait)
275 {
276         return smp_call_function_map(func,info,nonatomic,wait,cpu_online_map);
277 }
278 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
279
280 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
281                         int wait)
282 {
283         cpumask_t map = CPU_MASK_NONE;
284         int ret = 0;
285
286         if (!cpu_online(cpu))
287                 return -EINVAL;
288
289         cpu_set(cpu, map);
290         if (cpu != get_cpu())
291                 ret = smp_call_function_map(func,info,nonatomic,wait,map);
292         else {
293                 local_irq_disable();
294                 func(info);
295                 local_irq_enable();
296         }
297         put_cpu();
298         return ret;
299 }
300 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_single);
301
302 void smp_call_function_interrupt(void)
303 {
304         void (*func) (void *info);
305         void *info;
306         int wait;
307
308         /* call_data will be NULL if the sender timed out while
309          * waiting on us to receive the call.
310          */
311         if (!call_data)
312                 return;
313
314         func = call_data->func;
315         info = call_data->info;
316         wait = call_data->wait;
317
318         if (!wait)
319                 smp_mb__before_atomic_inc();
320
321         /*
322          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
323          * about to execute the function
324          */
325         atomic_inc(&call_data->started);
326         /*
327          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
328          */
329         (*func)(info);
330         if (wait) {
331                 smp_mb__before_atomic_inc();
332                 atomic_inc(&call_data->finished);
333         }
334 }
335
336 extern struct gettimeofday_struct do_gtod;
337
338 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
339
340 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, pvr);
341
342 static void __devinit smp_store_cpu_info(int id)
343 {
344         per_cpu(pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
345 }
346
347 static void __init smp_create_idle(unsigned int cpu)
348 {
349         struct task_struct *p;
350
351         /* create a process for the processor */
352         p = fork_idle(cpu);
353         if (IS_ERR(p))
354                 panic("failed fork for CPU %u: %li", cpu, PTR_ERR(p));
355 #ifdef CONFIG_PPC64
356         paca[cpu].__current = p;
357 #endif
358         current_set[cpu] = task_thread_info(p);
359         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
360 }
361
362 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
363 {
364         unsigned int cpu;
365
366         DBG("smp_prepare_cpus\n");
367
368         /* 
369          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
370          * spun any cpus up but lets be paranoid.
371          */
372         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
373
374         /* Fixup boot cpu */
375         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
376         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
377
378         if (smp_ops)
379                 max_cpus = smp_ops->probe();
380         else
381                 max_cpus = 1;
382  
383         smp_space_timers(max_cpus);
384
385         for_each_possible_cpu(cpu)
386                 if (cpu != boot_cpuid)
387                         smp_create_idle(cpu);
388 }
389
390 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
391 {
392         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
393
394         cpu_set(boot_cpuid, cpu_online_map);
395 #ifdef CONFIG_PPC64
396         paca[boot_cpuid].__current = current;
397 #endif
398         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
399 }
400
401 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
402 /* State of each CPU during hotplug phases */
403 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
404
405 int generic_cpu_disable(void)
406 {
407         unsigned int cpu = smp_processor_id();
408
409         if (cpu == boot_cpuid)
410                 return -EBUSY;
411
412         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
413 #ifdef CONFIG_PPC64
414         vdso_data->processorCount--;
415         fixup_irqs(cpu_online_map);
416 #endif
417         return 0;
418 }
419
420 int generic_cpu_enable(unsigned int cpu)
421 {
422         /* Do the normal bootup if we haven't
423          * already bootstrapped. */
424         if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
425                 return -ENOSYS;
426
427         /* get the target out of it's holding state */
428         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
429         smp_wmb();
430
431         while (!cpu_online(cpu))
432                 cpu_relax();
433
434 #ifdef CONFIG_PPC64
435         fixup_irqs(cpu_online_map);
436         /* counter the irq disable in fixup_irqs */
437         local_irq_enable();
438 #endif
439         return 0;
440 }
441
442 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
443 {
444         int i;
445
446         for (i = 0; i < 100; i++) {
447                 smp_rmb();
448                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD)
449                         return;
450                 msleep(100);
451         }
452         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
453 }
454
455 void generic_mach_cpu_die(void)
456 {
457         unsigned int cpu;
458
459         local_irq_disable();
460         cpu = smp_processor_id();
461         printk(KERN_DEBUG "CPU%d offline\n", cpu);
462         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
463         smp_wmb();
464         while (__get_cpu_var(cpu_state) != CPU_UP_PREPARE)
465                 cpu_relax();
466         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
467         local_irq_enable();
468 }
469 #endif
470
471 static int __devinit cpu_enable(unsigned int cpu)
472 {
473         if (smp_ops && smp_ops->cpu_enable)
474                 return smp_ops->cpu_enable(cpu);
475
476         return -ENOSYS;
477 }
478
479 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
480 {
481         int c;
482
483         secondary_ti = current_set[cpu];
484         if (!cpu_enable(cpu))
485                 return 0;
486
487         if (smp_ops == NULL ||
488             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
489                 return -EINVAL;
490
491         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
492          * hotplug
493          */
494         cpu_callin_map[cpu] = 0;
495
496         /* The information for processor bringup must
497          * be written out to main store before we release
498          * the processor.
499          */
500         smp_mb();
501
502         /* wake up cpus */
503         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
504         smp_ops->kick_cpu(cpu);
505
506         /*
507          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
508          * use this value that I found through experimentation.
509          * -- Cort
510          */
511         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
512                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
513                         udelay(100);
514 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
515         else
516                 /*
517                  * CPUs can take much longer to come up in the
518                  * hotplug case.  Wait five seconds.
519                  */
520                 for (c = 25; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--) {
521                         msleep(200);
522                 }
523 #endif
524
525         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
526                 printk("Processor %u is stuck.\n", cpu);
527                 return -ENOENT;
528         }
529
530         printk("Processor %u found.\n", cpu);
531
532         if (smp_ops->give_timebase)
533                 smp_ops->give_timebase();
534
535         /* Wait until cpu puts itself in the online map */
536         while (!cpu_online(cpu))
537                 cpu_relax();
538
539         return 0;
540 }
541
542
543 /* Activate a secondary processor. */
544 int __devinit start_secondary(void *unused)
545 {
546         unsigned int cpu = smp_processor_id();
547
548         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
549         current->active_mm = &init_mm;
550
551         smp_store_cpu_info(cpu);
552         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
553         preempt_disable();
554         cpu_callin_map[cpu] = 1;
555
556         smp_ops->setup_cpu(cpu);
557         if (smp_ops->take_timebase)
558                 smp_ops->take_timebase();
559
560         if (system_state > SYSTEM_BOOTING)
561                 snapshot_timebase();
562
563         spin_lock(&call_lock);
564         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
565         spin_unlock(&call_lock);
566
567         local_irq_enable();
568
569         cpu_idle();
570         return 0;
571 }
572
573 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
574 {
575         return 0;
576 }
577
578 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
579 {
580         cpumask_t old_mask;
581
582         /* We want the setup_cpu() here to be called from CPU 0, but our
583          * init thread may have been "borrowed" by another CPU in the meantime
584          * se we pin us down to CPU 0 for a short while
585          */
586         old_mask = current->cpus_allowed;
587         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(boot_cpuid));
588         
589         if (smp_ops)
590                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
591
592         set_cpus_allowed(current, old_mask);
593
594         snapshot_timebases();
595
596         dump_numa_cpu_topology();
597 }
598
599 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
600 int __cpu_disable(void)
601 {
602         if (smp_ops->cpu_disable)
603                 return smp_ops->cpu_disable();
604
605         return -ENOSYS;
606 }
607
608 void __cpu_die(unsigned int cpu)
609 {
610         if (smp_ops->cpu_die)
611                 smp_ops->cpu_die(cpu);
612 }
613 #endif