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/system.h>
  39 #include <asm/mmu_context.h>
  40 #include <asm/smp.h>
  41
  42 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  43 #include <asm/mipsmtregs.h>
  44 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  45
  46 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
  47 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
  48 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
  49 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
  50 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
  51
  52 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
  53 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  54
  55 extern void __init calibrate_delay(void);
  56 extern void cpu_idle(void);
  57
  58 /*
  59  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
  60  * the master.
  61  */
  62 asmlinkage __cpuinit void start_secondary(void)
  63 {
  64         unsigned int cpu;
  65
  66 #ifdef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
  67         /* Only do cpu_probe for first TC of CPU */
  68         if ((read_c0_tcbind() & TCBIND_CURTC) == 0)
  69 #endif /* CONFIG_MIPS_MT_SMTC */
  70         cpu_probe();
  71         cpu_report();
  72         per_cpu_trap_init();
  73         prom_init_secondary();
  74
  75         /*
  76          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
  77          * to an option instead of something based on .cputype
  78          */
  79
  80         calibrate_delay();
  81         preempt_disable();
  82         cpu = smp_processor_id();
  83         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
  84
  85         prom_smp_finish();
  86
  87         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
  88
  89         cpu_idle();
  90 }
  91
  92 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
  93
  94 struct call_data_struct *call_data;
  95
  96 /*
  97  * Run a function on all other CPUs.
  98  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
  99  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 100  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 101  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 102  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 103  *
 104  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 105  * or are or have executed.
 106  *
 107  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 108  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 109  *
 110  * CPU A                               CPU B
 111  * Disable interrupts
 112  *                                     smp_call_function()
 113  *                                     Take call_lock
 114  *                                     Send IPIs
 115  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 116  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 117  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 118  * smp_call_function()
 119  * Spin waiting for call_lock
 120  * Deadlock                            Deadlock
 121  */
 122 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 123                                                                 int wait)
 124 {
 125         struct call_data_struct data;
 126         int i, cpus = num_online_cpus() - 1;
 127         int cpu = smp_processor_id();
 128
 129         /*
 130          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 131          */
 132         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 133
 134         if (!cpus)
 135                 return 0;
 136
 137         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 138         WARN_ON(irqs_disabled());
 139
 140         data.func = func;
 141         data.info = info;
 142         atomic_set(&data.started, 0);
 143         data.wait = wait;
 144         if (wait)
 145                 atomic_set(&data.finished, 0);
 146
 147         spin_lock(&smp_call_lock);
 148         call_data = &data;
 149         smp_mb();
 150
 151         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 152         for_each_online_cpu(i)
 153                 if (i != cpu)
 154                         core_send_ipi(i, SMP_CALL_FUNCTION);
 155
 156         /* Wait for response */
 157         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 158         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 159                 barrier();
 160
 161         if (wait)
 162                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 163                         barrier();
 164         call_data = NULL;
 165         spin_unlock(&smp_call_lock);
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170
 171 void smp_call_function_interrupt(void)
 172 {
 173         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 174         void *info = call_data->info;
 175         int wait = call_data->wait;
 176
 177         /*
 178          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 179          * about to execute the function.
 180          */
 181         smp_mb();
 182         atomic_inc(&call_data->started);
 183
 184         /*
 185          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 186          */
 187         irq_enter();
 188         (*func)(info);
 189         irq_exit();
 190
 191         if (wait) {
 192                 smp_mb();
 193                 atomic_inc(&call_data->finished);
 194         }
 195 }
 196
 197 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 198 {
 199         /*
 200          * Remove this CPU:
 201          */
 202         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 203         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 204         for (;;);               /* Wait if available. */
 205 }
 206
 207 void smp_send_stop(void)
 208 {
 209         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 210 }
 211
 212 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 213 {
 214         prom_cpus_done();
 215 }
 216
 217 /* called from main before smp_init() */
 218 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 219 {
 220         init_new_context(current, &init_mm);
 221         current_thread_info()->cpu = 0;
 222         plat_prepare_cpus(max_cpus);
 223 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 224         cpu_present_map = cpu_possible_map;
 225 #endif
 226 }
 227
 228 /* preload SMP state for boot cpu */
 229 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 230 {
 231         /*
 232          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 233          * with the logic and physical number 0.
 234          */
 235         __cpu_number_map[0] = 0;
 236         __cpu_logical_map[0] = 0;
 237         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 238         cpu_set(0, cpu_online_map);
 239         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 244  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 245  * physical, not logical.
 246  */
 247 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 248 {
 249         struct task_struct *idle;
 250
 251         /*
 252          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 253          * The following code is purely to make sure
 254          * Linux can schedule processes on this slave.
 255          */
 256         idle = fork_idle(cpu);
 257         if (IS_ERR(idle))
 258                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 259
 260         prom_boot_secondary(cpu, idle);
 261
 262         /*
 263          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 264          */
 265         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 266                 udelay(100);
 267
 268         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 269
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 /* Not really SMP stuff ... */
 274 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 275 {
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 280 {
 281         local_flush_tlb_all();
 282 }
 283
 284 void flush_tlb_all(void)
 285 {
 286         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, NULL, 1, 1);
 287 }
 288
 289 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 290 {
 291         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 292 }
 293
 294 /*
 295  * Special Variant of smp_call_function for use by TLB functions:
 296  *
 297  *  o No return value
 298  *  o collapses to normal function call on UP kernels
 299  *  o collapses to normal function call on systems with a single shared
 300  *    primary cache.
 301  *  o CONFIG_MIPS_MT_SMTC currently implies there is only one physical core.
 302  */
 303 static inline void smp_on_other_tlbs(void (*func) (void *info), void *info)
 304 {
 305 #ifndef CONFIG_MIPS_MT_SMTC
 306         smp_call_function(func, info, 1, 1);
 307 #endif
 308 }
 309
 310 static inline void smp_on_each_tlb(void (*func) (void *info), void *info)
 311 {
 312         preempt_disable();
 313
 314         smp_on_other_tlbs(func, info);
 315         func(info);
 316
 317         preempt_enable();
 318 }
 319
 320 /*
 321  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 322  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 323  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 324  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 325  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 326  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 327  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 328  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 329  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 330  * Kanoj 07/00.
 331  */
 332
 333 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 334 {
 335         preempt_disable();
 336
 337         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 338                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_mm_ipi, (void *)mm);
 339         } else {
 340                 int i;
 341                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 342                         if (smp_processor_id() != i)
 343                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 344         }
 345         local_flush_tlb_mm(mm);
 346
 347         preempt_enable();
 348 }
 349
 350 struct flush_tlb_data {
 351         struct vm_area_struct *vma;
 352         unsigned long addr1;
 353         unsigned long addr2;
 354 };
 355
 356 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 357 {
 358         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 359
 360         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 361 }
 362
 363 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 364 {
 365         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 366
 367         preempt_disable();
 368         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 369                 struct flush_tlb_data fd;
 370
 371                 fd.vma = vma;
 372                 fd.addr1 = start;
 373                 fd.addr2 = end;
 374                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_range_ipi, (void *)&fd);
 375         } else {
 376                 int i;
 377                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 378                         if (smp_processor_id() != i)
 379                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 380         }
 381         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 382         preempt_enable();
 383 }
 384
 385 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 386 {
 387         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 388
 389         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 390 }
 391
 392 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 393 {
 394         struct flush_tlb_data fd;
 395
 396         fd.addr1 = start;
 397         fd.addr2 = end;
 398         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 399 }
 400
 401 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 402 {
 403         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 404
 405         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 406 }
 407
 408 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 409 {
 410         preempt_disable();
 411         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 412                 struct flush_tlb_data fd;
 413
 414                 fd.vma = vma;
 415                 fd.addr1 = page;
 416                 smp_on_other_tlbs(flush_tlb_page_ipi, (void *)&fd);
 417         } else {
 418                 int i;
 419                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 420                         if (smp_processor_id() != i)
 421                                 cpu_context(i, vma->vm_mm) = 0;
 422         }
 423         local_flush_tlb_page(vma, page);
 424         preempt_enable();
 425 }
 426
 427 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 428 {
 429         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 430
 431         local_flush_tlb_one(vaddr);
 432 }
 433
 434 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 435 {
 436         smp_on_each_tlb(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr);
 437 }
 438
 439 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 440 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);