Merge branch 'machtypes' into pxa-palm
[linux-2.6] / arch / mips / kernel / smp.c
1 /*
2  * This program is free software; you can redistribute it and/or
3  * modify it under the terms of the GNU General Public License
4  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
5  * of the License, or (at your option) any later version.
6  *
7  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
10  * GNU General Public License for more details.
11  *
12  * You should have received a copy of the GNU General Public License
13  * along with this program; if not, write to the Free Software
14  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
15  *
16  * Copyright (C) 2000, 2001 Kanoj Sarcar
17  * Copyright (C) 2000, 2001 Ralf Baechle
18  * Copyright (C) 2000, 2001 Silicon Graphics, Inc.
19  * Copyright (C) 2000, 2001, 2003 Broadcom Corporation
20  */
21 #include <linux/cache.h>
22 #include <linux/delay.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26 #include <linux/threads.h>
27 #include <linux/module.h>
28 #include <linux/time.h>
29 #include <linux/timex.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/cpumask.h>
32 #include <linux/cpu.h>
33 #include <linux/err.h>
34
35 #include <asm/atomic.h>
36 #include <asm/cpu.h>
37 #include <asm/processor.h>
38 #include <asm/r4k-timer.h>
39 #include <asm/system.h>
40 #include <asm/mmu_context.h>
41 #include <asm/time.h>
42
43 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
44 #include <asm/mipsmtregs.h>
45 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
46
47 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
48 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
49 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
50 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
51 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
52
53 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
54 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
55
56 extern void cpu_idle(void);
57
58 /* Number of TCs (or siblings in Intel speak) per CPU core */
59 int smp_num_siblings = 1;
60 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
61
62 /* representing the TCs (or siblings in Intel speak) of each logical CPU */
63 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly;
64 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
65
66 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
67 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
68
69 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
70 {
71         int i;
72
73         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
74
75         if (smp_num_siblings > 1) {
76                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
77                         if (cpu_data[cpu].core == cpu_data[i].core) {
78                                 cpu_set(i, cpu_sibling_map[cpu]);
79                                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[i]);
80                         }
81                 }
82         } else
83                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[cpu]);
84 }
85
86 struct plat_smp_ops *mp_ops;
87
88 __cpuinit void register_smp_ops(struct plat_smp_ops *ops)
89 {
90         if (mp_ops)
91                 printk(KERN_WARNING "Overriding previously set SMP ops\n");
92
93         mp_ops = ops;
94 }
95
96 /*
97  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
98  * the master.
99  */
100 asmlinkage __cpuinit void start_secondary(void)
101 {
102         unsigned int cpu;
103
104 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
105         /* Only do cpu_probe for first TC of CPU */
106         if ((read_c0_tcbind() & TCBIND_CURTC) == 0)
107 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
108         cpu_probe();
109         cpu_report();
110         per_cpu_trap_init();
111         mips_clockevent_init();
112         mp_ops->init_secondary();
113
114         /*
115          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
116          * to an option instead of something based on .cputype
117          */
118
119         calibrate_delay();
120         preempt_disable();
121         cpu = smp_processor_id();
122         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
123
124         mp_ops->smp_finish();
125         set_cpu_sibling_map(cpu);
126
127         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
128
129         synchronise_count_slave();
130
131         cpu_idle();
132 }
133
134 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
135
136 struct call_data_struct *call_data;
137
138 /*
139  * Run a function on all other CPUs.
140  *
141  *  <mask>      cpuset_t of all processors to run the function on.
142  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
143  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
144  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
145  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
146  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
147  *
148  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
149  * or are or have executed.
150  *
151  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
152  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
153  *
154  * CPU A                               CPU B
155  * Disable interrupts
156  *                                     smp_call_function()
157  *                                     Take call_lock
158  *                                     Send IPIs
159  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
160  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
161  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
162  * smp_call_function()
163  * Spin waiting for call_lock
164  * Deadlock                            Deadlock
165  */
166 int smp_call_function_mask(cpumask_t mask, void (*func) (void *info),
167         void *info, int retry, int wait)
168 {
169         struct call_data_struct data;
170         int cpu = smp_processor_id();
171         int cpus;
172
173         /*
174          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
175          */
176         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
177
178         cpu_clear(cpu, mask);
179         cpus = cpus_weight(mask);
180         if (!cpus)
181                 return 0;
182
183         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
184         WARN_ON(irqs_disabled());
185
186         data.func = func;
187         data.info = info;
188         atomic_set(&data.started, 0);
189         data.wait = wait;
190         if (wait)
191                 atomic_set(&data.finished, 0);
192
193         spin_lock(&smp_call_lock);
194         call_data = &data;
195         smp_mb();
196
197         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
198         mp_ops->send_ipi_mask(mask, SMP_CALL_FUNCTION);
199
200         /* Wait for response */
201         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
202         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
203                 barrier();
204
205         if (wait)
206                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
207                         barrier();
208         call_data = NULL;
209         spin_unlock(&smp_call_lock);
210
211         return 0;
212 }
213
214 int smp_call_function(void (*func) (void *info), void *info, int retry,
215         int wait)
216 {
217         return smp_call_function_mask(cpu_online_map, func, info, retry, wait);
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
220
221 void smp_call_function_interrupt(void)
222 {
223         void (*func) (void *info) = call_data->func;
224         void *info = call_data->info;
225         int wait = call_data->wait;
226
227         /*
228          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
229          * about to execute the function.
230          */
231         smp_mb();
232         atomic_inc(&call_data->started);
233
234         /*
235          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
236          */
237         irq_enter();
238         (*func)(info);
239         irq_exit();
240
241         if (wait) {
242                 smp_mb();
243                 atomic_inc(&call_data->finished);
244         }
245 }
246
247 int smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
248                              int retry, int wait)
249 {
250         int ret, me;
251
252         /*
253          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
254          */
255         if (!cpu_online(cpu))
256                 return 0;
257
258         me = get_cpu();
259         BUG_ON(!cpu_online(me));
260
261         if (cpu == me) {
262                 local_irq_disable();
263                 func(info);
264                 local_irq_enable();
265                 put_cpu();
266                 return 0;
267         }
268
269         ret = smp_call_function_mask(cpumask_of_cpu(cpu), func, info, retry,
270                                      wait);
271
272         put_cpu();
273         return 0;
274 }
275 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_single);
276
277 static void stop_this_cpu(void *dummy)
278 {
279         /*
280          * Remove this CPU:
281          */
282         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
283         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
284         for (;;);               /* Wait if available. */
285 }
286
287 void smp_send_stop(void)
288 {
289         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
290 }
291
292 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
293 {
294         mp_ops->cpus_done();
295         synchronise_count_master();
296 }
297
298 /* called from main before smp_init() */
299 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
300 {
301         init_new_context(current, &init_mm);
302         current_thread_info()->cpu = 0;
303         mp_ops->prepare_cpus(max_cpus);
304         set_cpu_sibling_map(0);
305 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
306         cpu_present_map = cpu_possible_map;
307 #endif
308 }
309
310 /* preload SMP state for boot cpu */
311 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
312 {
313         /*
314          * This assumes that bootup is always handled by the processor
315          * with the logic and physical number 0.
316          */
317         __cpu_number_map[0] = 0;
318         __cpu_logical_map[0] = 0;
319         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
320         cpu_set(0, cpu_online_map);
321         cpu_set(0, cpu_callin_map);
322 }
323
324 /*
325  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
326  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
327  * physical, not logical.
328  */
329 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
330 {
331         struct task_struct *idle;
332
333         /*
334          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
335          * The following code is purely to make sure
336          * Linux can schedule processes on this slave.
337          */
338         idle = fork_idle(cpu);
339         if (IS_ERR(idle))
340                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
341
342         mp_ops->boot_secondary(cpu, idle);
343
344         /*
345          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
346          */
347         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
348                 udelay(100);
349
350         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
351
352         return 0;
353 }
354
355 /* Not really SMP stuff ... */
356 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
357 {
358         return 0;
359 }
360
361 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
362 {
363         local_flush_tlb_all();
364 }
365
366 void flush_tlb_all(void)
367 {
368         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
369 }
370
371 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
372 {
373         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
374 }
375
376 /*
377  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
378  *
379  *  o No return value
380  *  o collapses to normal function call on UP kernels
381  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
382  *    primary cache.
383  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
384  */
385 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
386 {
387 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
388         smp_call_function(func, info, 1, 1);
389 #endif
390 }
391
392 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
393 {
394         preempt_disable();
395
396         smp_on_other_tlbs(func, info);
397         func(info);
398
399         preempt_enable();
400 }
401
402 /*
403  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
404  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
405  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
406  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
407  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
408  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
409  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
410  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
411  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
412  * Kanoj 07/00.
413  */
414
415 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
416 {
417         preempt_disable();
418
419         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
420                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, mm);
421         } else {
422                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
423                 unsigned int cpu;
424
425                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
426                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
427                         if (cpu_context(cpu, mm))
428                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
429         }
430         local_flush_tlb_mm(mm);
431
432         preempt_enable();
433 }
434
435 struct flush_tlb_data {
436         struct vm_area_struct *vma;
437         unsigned long addr1;
438         unsigned long addr2;
439 };
440
441 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
442 {
443         struct flush_tlb_data *fd = info;
444
445         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
446 }
447
448 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
449 {
450         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
451
452         preempt_disable();
453         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
454                 struct flush_tlb_data fd = {
455                         .vma = vma,
456                         .addr1 = start,
457                         .addr2 = end,
458                 };
459
460                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, &fd);
461         } else {
462                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
463                 unsigned int cpu;
464
465                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
466                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
467                         if (cpu_context(cpu, mm))
468                                 cpu_context(cpu, mm) = 0;
469         }
470         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
471         preempt_enable();
472 }
473
474 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
475 {
476         struct flush_tlb_data *fd = info;
477
478         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
479 }
480
481 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
482 {
483         struct flush_tlb_data fd = {
484                 .addr1 = start,
485                 .addr2 = end,
486         };
487
488         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, &fd, 1, 1);
489 }
490
491 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
492 {
493         struct flush_tlb_data *fd = info;
494
495         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
496 }
497
498 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
499 {
500         preempt_disable();
501         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
502                 struct flush_tlb_data fd = {
503                         .vma = vma,
504                         .addr1 = page,
505                 };
506
507                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, &fd);
508         } else {
509                 cpumask_t mask = cpu_online_map;
510                 unsigned int cpu;
511
512                 cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
513                 for_each_cpu_mask(cpu, mask)
514                         if (cpu_context(cpu, vma->vm_mm))
515                                 cpu_context(cpu, vma->vm_mm) = 0;
516         }
517         local_flush_tlb_page(vma, page);
518         preempt_enable();
519 }
520
521 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
522 {
523         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
524
525         local_flush_tlb_one(vaddr);
526 }
527
528 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
529 {
530         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
531 }
532
533 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
534 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);