kernel/cpu.c

   1 /* CPU control.
   2  * (C) 2001, 2002, 2003, 2004 Rusty Russell
   3  *
   4  * This code is licenced under the GPL.
   5  */
   6 #include <linux/proc_fs.h>
   7 #include <linux/smp.h>
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/notifier.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/unistd.h>
  12 #include <linux/cpu.h>
  13 #include <linux/oom.h>
  14 #include <linux/rcupdate.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/kthread.h>
  18 #include <linux/stop_machine.h>
  19 #include <linux/mutex.h>
  20 #include <linux/gfp.h>
  21 #include <linux/suspend.h>
  22 #include <linux/lockdep.h>
  23 #include <linux/tick.h>
  24 #include <linux/irq.h>
  25 #include <trace/events/power.h>
  26
  27 #include <trace/events/sched.h>
  28
  29 #include "smpboot.h"
  30
  31 #ifdef CONFIG_SMP
  32 /* Serializes the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask */
  33 static DEFINE_MUTEX(cpu_add_remove_lock);
  34
  35 /*
  36  * The following two APIs (cpu_maps_update_begin/done) must be used when
  37  * attempting to serialize the updates to cpu_online_mask & cpu_present_mask.
  38  * The APIs cpu_notifier_register_begin/done() must be used to protect CPU
  39  * hotplug callback (un)registration performed using __register_cpu_notifier()
  40  * or __unregister_cpu_notifier().
  41  */
  42 void cpu_maps_update_begin(void)
  43 {
  44         mutex_lock(&cpu_add_remove_lock);
  45 }
  46 EXPORT_SYMBOL(cpu_notifier_register_begin);
  47
  48 void cpu_maps_update_done(void)
  49 {
  50         mutex_unlock(&cpu_add_remove_lock);
  51 }
  52 EXPORT_SYMBOL(cpu_notifier_register_done);
  53
  54 static RAW_NOTIFIER_HEAD(cpu_chain);
  55
  56 /* If set, cpu_up and cpu_down will return -EBUSY and do nothing.
  57  * Should always be manipulated under cpu_add_remove_lock
  58  */
  59 static int cpu_hotplug_disabled;
  60
  61 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  62
  63 static struct {
  64         struct task_struct *active_writer;
  65         /* wait queue to wake up the active_writer */
  66         wait_queue_head_t wq;
  67         /* verifies that no writer will get active while readers are active */
  68         struct mutex lock;
  69         /*
  70          * Also blocks the new readers during
  71          * an ongoing cpu hotplug operation.
  72          */
  73         atomic_t refcount;
  74
  75 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  76         struct lockdep_map dep_map;
  77 #endif
  78 } cpu_hotplug = {
  79         .active_writer = NULL,
  80         .wq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(cpu_hotplug.wq),
  81         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(cpu_hotplug.lock),
  82 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  83         .dep_map = {.name = "cpu_hotplug.lock" },
  84 #endif
  85 };
  86
  87 /* Lockdep annotations for get/put_online_cpus() and cpu_hotplug_begin/end() */
  88 #define cpuhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&cpu_hotplug.dep_map)
  89 #define cpuhp_lock_acquire_tryread() \
  90                                   lock_map_acquire_tryread(&cpu_hotplug.dep_map)
  91 #define cpuhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&cpu_hotplug.dep_map)
  92 #define cpuhp_lock_release()      lock_map_release(&cpu_hotplug.dep_map)
  93
  94
  95 void get_online_cpus(void)
  96 {
  97         might_sleep();
  98         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
  99                 return;
 100         cpuhp_lock_acquire_read();
 101         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
 102         atomic_inc(&cpu_hotplug.refcount);
 103         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 104 }
 105 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_online_cpus);
 106
 107 void put_online_cpus(void)
 108 {
 109         int refcount;
 110
 111         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
 112                 return;
 113
 114         refcount = atomic_dec_return(&cpu_hotplug.refcount);
 115         if (WARN_ON(refcount < 0)) /* try to fix things up */
 116                 atomic_inc(&cpu_hotplug.refcount);
 117
 118         if (refcount <= 0 && waitqueue_active(&cpu_hotplug.wq))
 119                 wake_up(&cpu_hotplug.wq);
 120
 121         cpuhp_lock_release();
 122
 123 }
 124 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_online_cpus);
 125
 126 /*
 127  * This ensures that the hotplug operation can begin only when the
 128  * refcount goes to zero.
 129  *
 130  * Note that during a cpu-hotplug operation, the new readers, if any,
 131  * will be blocked by the cpu_hotplug.lock
 132  *
 133  * Since cpu_hotplug_begin() is always called after invoking
 134  * cpu_maps_update_begin(), we can be sure that only one writer is active.
 135  *
 136  * Note that theoretically, there is a possibility of a livelock:
 137  * - Refcount goes to zero, last reader wakes up the sleeping
 138  *   writer.
 139  * - Last reader unlocks the cpu_hotplug.lock.
 140  * - A new reader arrives at this moment, bumps up the refcount.
 141  * - The writer acquires the cpu_hotplug.lock finds the refcount
 142  *   non zero and goes to sleep again.
 143  *
 144  * However, this is very difficult to achieve in practice since
 145  * get_online_cpus() not an api which is called all that often.
 146  *
 147  */
 148 void cpu_hotplug_begin(void)
 149 {
 150         DEFINE_WAIT(wait);
 151
 152         cpu_hotplug.active_writer = current;
 153         cpuhp_lock_acquire();
 154
 155         for (;;) {
 156                 mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
 157                 prepare_to_wait(&cpu_hotplug.wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 158                 if (likely(!atomic_read(&cpu_hotplug.refcount)))
 159                                 break;
 160                 mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 161                 schedule();
 162         }
 163         finish_wait(&cpu_hotplug.wq, &wait);
 164 }
 165
 166 void cpu_hotplug_done(void)
 167 {
 168         cpu_hotplug.active_writer = NULL;
 169         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 170         cpuhp_lock_release();
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Wait for currently running CPU hotplug operations to complete (if any) and
 175  * disable future CPU hotplug (from sysfs). The 'cpu_add_remove_lock' protects
 176  * the 'cpu_hotplug_disabled' flag. The same lock is also acquired by the
 177  * hotplug path before performing hotplug operations. So acquiring that lock
 178  * guarantees mutual exclusion from any currently running hotplug operations.
 179  */
 180 void cpu_hotplug_disable(void)
 181 {
 182         cpu_maps_update_begin();
 183         cpu_hotplug_disabled++;
 184         cpu_maps_update_done();
 185 }
 186 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_hotplug_disable);
 187
 188 static void __cpu_hotplug_enable(void)
 189 {
 190         if (WARN_ONCE(!cpu_hotplug_disabled, "Unbalanced cpu hotplug enable\n"))
 191                 return;
 192         cpu_hotplug_disabled--;
 193 }
 194
 195 void cpu_hotplug_enable(void)
 196 {
 197         cpu_maps_update_begin();
 198         __cpu_hotplug_enable();
 199         cpu_maps_update_done();
 200 }
 201 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_hotplug_enable);
 202 #endif  /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 203
 204 /* Need to know about CPUs going up/down? */
 205 int register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 206 {
 207         int ret;
 208         cpu_maps_update_begin();
 209         ret = raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
 210         cpu_maps_update_done();
 211         return ret;
 212 }
 213
 214 int __register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 215 {
 216         return raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
 217 }
 218
 219 static int __cpu_notify(unsigned long val, void *v, int nr_to_call,
 220                         int *nr_calls)
 221 {
 222         int ret;
 223
 224         ret = __raw_notifier_call_chain(&cpu_chain, val, v, nr_to_call,
 225                                         nr_calls);
 226
 227         return notifier_to_errno(ret);
 228 }
 229
 230 static int cpu_notify(unsigned long val, void *v)
 231 {
 232         return __cpu_notify(val, v, -1, NULL);
 233 }
 234
 235 EXPORT_SYMBOL(register_cpu_notifier);
 236 EXPORT_SYMBOL(__register_cpu_notifier);
 237
 238 void unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 239 {
 240         cpu_maps_update_begin();
 241         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
 242         cpu_maps_update_done();
 243 }
 244 EXPORT_SYMBOL(unregister_cpu_notifier);
 245
 246 void __unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 247 {
 248         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
 249 }
 250 EXPORT_SYMBOL(__unregister_cpu_notifier);
 251
 252 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 253 static void cpu_notify_nofail(unsigned long val, void *v)
 254 {
 255         BUG_ON(cpu_notify(val, v));
 256 }
 257
 258 /**
 259  * clear_tasks_mm_cpumask - Safely clear tasks' mm_cpumask for a CPU
 260  * @cpu: a CPU id
 261  *
 262  * This function walks all processes, finds a valid mm struct for each one and
 263  * then clears a corresponding bit in mm's cpumask.  While this all sounds
 264  * trivial, there are various non-obvious corner cases, which this function
 265  * tries to solve in a safe manner.
 266  *
 267  * Also note that the function uses a somewhat relaxed locking scheme, so it may
 268  * be called only for an already offlined CPU.
 269  */
 270 void clear_tasks_mm_cpumask(int cpu)
 271 {
 272         struct task_struct *p;
 273
 274         /*
 275          * This function is called after the cpu is taken down and marked
 276          * offline, so its not like new tasks will ever get this cpu set in
 277          * their mm mask. -- Peter Zijlstra
 278          * Thus, we may use rcu_read_lock() here, instead of grabbing
 279          * full-fledged tasklist_lock.
 280          */
 281         WARN_ON(cpu_online(cpu));
 282         rcu_read_lock();
 283         for_each_process(p) {
 284                 struct task_struct *t;
 285
 286                 /*
 287                  * Main thread might exit, but other threads may still have
 288                  * a valid mm. Find one.
 289                  */
 290                 t = find_lock_task_mm(p);
 291                 if (!t)
 292                         continue;
 293                 cpumask_clear_cpu(cpu, mm_cpumask(t->mm));
 294                 task_unlock(t);
 295         }
 296         rcu_read_unlock();
 297 }
 298
 299 static inline void check_for_tasks(int dead_cpu)
 300 {
 301         struct task_struct *g, *p;
 302
 303         read_lock(&tasklist_lock);
 304         for_each_process_thread(g, p) {
 305                 if (!p->on_rq)
 306                         continue;
 307                 /*
 308                  * We do the check with unlocked task_rq(p)->lock.
 309                  * Order the reading to do not warn about a task,
 310                  * which was running on this cpu in the past, and
 311                  * it's just been woken on another cpu.
 312                  */
 313                 rmb();
 314                 if (task_cpu(p) != dead_cpu)
 315                         continue;
 316
 317                 pr_warn("Task %s (pid=%d) is on cpu %d (state=%ld, flags=%x)\n",
 318                         p->comm, task_pid_nr(p), dead_cpu, p->state, p->flags);
 319         }
 320         read_unlock(&tasklist_lock);
 321 }
 322
 323 struct take_cpu_down_param {
 324         unsigned long mod;
 325         void *hcpu;
 326 };
 327
 328 /* Take this CPU down. */
 329 static int take_cpu_down(void *_param)
 330 {
 331         struct take_cpu_down_param *param = _param;
 332         int err;
 333
 334         /* Ensure this CPU doesn't handle any more interrupts. */
 335         err = __cpu_disable();
 336         if (err < 0)
 337                 return err;
 338
 339         cpu_notify(CPU_DYING | param->mod, param->hcpu);
 340         /* Give up timekeeping duties */
 341         tick_handover_do_timer();
 342         /* Park the stopper thread */
 343         stop_machine_park((long)param->hcpu);
 344         return 0;
 345 }
 346
 347 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
 348 static int _cpu_down(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
 349 {
 350         int err, nr_calls = 0;
 351         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
 352         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
 353         struct take_cpu_down_param tcd_param = {
 354                 .mod = mod,
 355                 .hcpu = hcpu,
 356         };
 357
 358         if (num_online_cpus() == 1)
 359                 return -EBUSY;
 360
 361         if (!cpu_online(cpu))
 362                 return -EINVAL;
 363
 364         cpu_hotplug_begin();
 365
 366         err = __cpu_notify(CPU_DOWN_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
 367         if (err) {
 368                 nr_calls--;
 369                 __cpu_notify(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
 370                 pr_warn("%s: attempt to take down CPU %u failed\n",
 371                         __func__, cpu);
 372                 goto out_release;
 373         }
 374
 375         /*
 376          * By now we've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled
 377          * and RCU users of this state to go away such that all new such users
 378          * will observe it.
 379          *
 380          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
 381          * not imply sync_sched(), so wait for both.
 382          *
 383          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
 384          */
 385         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
 386                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
 387         else
 388                 synchronize_rcu();
 389
 390         smpboot_park_threads(cpu);
 391
 392         /*
 393          * Prevent irq alloc/free while the dying cpu reorganizes the
 394          * interrupt affinities.
 395          */
 396         irq_lock_sparse();
 397
 398         /*
 399          * So now all preempt/rcu users must observe !cpu_active().
 400          */
 401         err = stop_machine(take_cpu_down, &tcd_param, cpumask_of(cpu));
 402         if (err) {
 403                 /* CPU didn't die: tell everyone.  Can't complain. */
 404                 cpu_notify_nofail(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu);
 405                 irq_unlock_sparse();
 406                 goto out_release;
 407         }
 408         BUG_ON(cpu_online(cpu));
 409
 410         /*
 411          * The migration_call() CPU_DYING callback will have removed all
 412          * runnable tasks from the cpu, there's only the idle task left now
 413          * that the migration thread is done doing the stop_machine thing.
 414          *
 415          * Wait for the stop thread to go away.
 416          */
 417         while (!per_cpu(cpu_dead_idle, cpu))
 418                 cpu_relax();
 419         smp_mb(); /* Read from cpu_dead_idle before __cpu_die(). */
 420         per_cpu(cpu_dead_idle, cpu) = false;
 421
 422         /* Interrupts are moved away from the dying cpu, reenable alloc/free */
 423         irq_unlock_sparse();
 424
 425         hotplug_cpu__broadcast_tick_pull(cpu);
 426         /* This actually kills the CPU. */
 427         __cpu_die(cpu);
 428
 429         /* CPU is completely dead: tell everyone.  Too late to complain. */
 430         tick_cleanup_dead_cpu(cpu);
 431         cpu_notify_nofail(CPU_DEAD | mod, hcpu);
 432
 433         check_for_tasks(cpu);
 434
 435 out_release:
 436         cpu_hotplug_done();
 437         trace_sched_cpu_hotplug(cpu, err, 0);
 438         if (!err)
 439                 cpu_notify_nofail(CPU_POST_DEAD | mod, hcpu);
 440         return err;
 441 }
 442
 443 int cpu_down(unsigned int cpu)
 444 {
 445         int err;
 446
 447         cpu_maps_update_begin();
 448
 449         if (cpu_hotplug_disabled) {
 450                 err = -EBUSY;
 451                 goto out;
 452         }
 453
 454         err = _cpu_down(cpu, 0);
 455
 456 out:
 457         cpu_maps_update_done();
 458         return err;
 459 }
 460 EXPORT_SYMBOL(cpu_down);
 461 #endif /*CONFIG_HOTPLUG_CPU*/
 462
 463 /*
 464  * Unpark per-CPU smpboot kthreads at CPU-online time.
 465  */
 466 static int smpboot_thread_call(struct notifier_block *nfb,
 467                                unsigned long action, void *hcpu)
 468 {
 469         int cpu = (long)hcpu;
 470
 471         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
 472
 473         case CPU_DOWN_FAILED:
 474         case CPU_ONLINE:
 475                 smpboot_unpark_threads(cpu);
 476                 break;
 477
 478         default:
 479                 break;
 480         }
 481
 482         return NOTIFY_OK;
 483 }
 484
 485 static struct notifier_block smpboot_thread_notifier = {
 486         .notifier_call = smpboot_thread_call,
 487         .priority = CPU_PRI_SMPBOOT,
 488 };
 489
 490 void smpboot_thread_init(void)
 491 {
 492         register_cpu_notifier(&smpboot_thread_notifier);
 493 }
 494
 495 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
 496 static int _cpu_up(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
 497 {
 498         int ret, nr_calls = 0;
 499         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
 500         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
 501         struct task_struct *idle;
 502
 503         cpu_hotplug_begin();
 504
 505         if (cpu_online(cpu) || !cpu_present(cpu)) {
 506                 ret = -EINVAL;
 507                 goto out;
 508         }
 509
 510         idle = idle_thread_get(cpu);
 511         if (IS_ERR(idle)) {
 512                 ret = PTR_ERR(idle);
 513                 goto out;
 514         }
 515
 516         ret = smpboot_create_threads(cpu);
 517         if (ret)
 518                 goto out;
 519
 520         ret = __cpu_notify(CPU_UP_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
 521         if (ret) {
 522                 nr_calls--;
 523                 pr_warn("%s: attempt to bring up CPU %u failed\n",
 524                         __func__, cpu);
 525                 goto out_notify;
 526         }
 527
 528         /* Arch-specific enabling code. */
 529         ret = __cpu_up(cpu, idle);
 530
 531         if (ret != 0)
 532                 goto out_notify;
 533         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 534
 535         /* Now call notifier in preparation. */
 536         cpu_notify(CPU_ONLINE | mod, hcpu);
 537
 538 out_notify:
 539         if (ret != 0)
 540                 __cpu_notify(CPU_UP_CANCELED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
 541 out:
 542         cpu_hotplug_done();
 543         trace_sched_cpu_hotplug(cpu, ret, 1);
 544
 545         return ret;
 546 }
 547
 548 int cpu_up(unsigned int cpu)
 549 {
 550         int err = 0;
 551
 552         if (!cpu_possible(cpu)) {
 553                 pr_err("can't online cpu %d because it is not configured as may-hotadd at boot time\n",
 554                        cpu);
 555 #if defined(CONFIG_IA64)
 556                 pr_err("please check additional_cpus= boot parameter\n");
 557 #endif
 558                 return -EINVAL;
 559         }
 560
 561         err = try_online_node(cpu_to_node(cpu));
 562         if (err)
 563                 return err;
 564
 565         cpu_maps_update_begin();
 566
 567         if (cpu_hotplug_disabled) {
 568                 err = -EBUSY;
 569                 goto out;
 570         }
 571
 572         err = _cpu_up(cpu, 0);
 573
 574 out:
 575         cpu_maps_update_done();
 576         return err;
 577 }
 578 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_up);
 579
 580 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
 581 static cpumask_var_t frozen_cpus;
 582
 583 int disable_nonboot_cpus(void)
 584 {
 585         int cpu, first_cpu, error = 0;
 586
 587         cpu_maps_update_begin();
 588         first_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
 589         /*
 590          * We take down all of the non-boot CPUs in one shot to avoid races
 591          * with the userspace trying to use the CPU hotplug at the same time
 592          */
 593         cpumask_clear(frozen_cpus);
 594
 595         pr_info("Disabling non-boot CPUs ...\n");
 596         for_each_online_cpu(cpu) {
 597                 if (cpu == first_cpu)
 598                         continue;
 599                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_OFF"), cpu, true);
 600                 error = _cpu_down(cpu, 1);
 601                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_OFF"), cpu, false);
 602                 if (!error)
 603                         cpumask_set_cpu(cpu, frozen_cpus);
 604                 else {
 605                         pr_err("Error taking CPU%d down: %d\n", cpu, error);
 606                         break;
 607                 }
 608         }
 609
 610         if (!error)
 611                 BUG_ON(num_online_cpus() > 1);
 612         else
 613                 pr_err("Non-boot CPUs are not disabled\n");
 614
 615         /*
 616          * Make sure the CPUs won't be enabled by someone else. We need to do
 617          * this even in case of failure as all disable_nonboot_cpus() users are
 618          * supposed to do enable_nonboot_cpus() on the failure path.
 619          */
 620         cpu_hotplug_disabled++;
 621
 622         cpu_maps_update_done();
 623         return error;
 624 }
 625
 626 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
 627 {
 628 }
 629
 630 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
 631 {
 632 }
 633
 634 void enable_nonboot_cpus(void)
 635 {
 636         int cpu, error;
 637         struct device *cpu_device;
 638
 639         /* Allow everyone to use the CPU hotplug again */
 640         cpu_maps_update_begin();
 641         __cpu_hotplug_enable();
 642         if (cpumask_empty(frozen_cpus))
 643                 goto out;
 644
 645         pr_info("Enabling non-boot CPUs ...\n");
 646
 647         arch_enable_nonboot_cpus_begin();
 648
 649         for_each_cpu(cpu, frozen_cpus) {
 650                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_ON"), cpu, true);
 651                 error = _cpu_up(cpu, 1);
 652                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_ON"), cpu, false);
 653                 if (!error) {
 654                         pr_info("CPU%d is up\n", cpu);
 655                         cpu_device = get_cpu_device(cpu);
 656                         if (!cpu_device)
 657                                 pr_err("%s: failed to get cpu%d device\n",
 658                                        __func__, cpu);
 659                         else
 660                                 kobject_uevent(&cpu_device->kobj, KOBJ_ONLINE);
 661                         continue;
 662                 }
 663                 pr_warn("Error taking CPU%d up: %d\n", cpu, error);
 664         }
 665
 666         arch_enable_nonboot_cpus_end();
 667
 668         cpumask_clear(frozen_cpus);
 669 out:
 670         cpu_maps_update_done();
 671 }
 672
 673 static int __init alloc_frozen_cpus(void)
 674 {
 675         if (!alloc_cpumask_var(&frozen_cpus, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO))
 676                 return -ENOMEM;
 677         return 0;
 678 }
 679 core_initcall(alloc_frozen_cpus);
 680
 681 /*
 682  * When callbacks for CPU hotplug notifications are being executed, we must
 683  * ensure that the state of the system with respect to the tasks being frozen
 684  * or not, as reported by the notification, remains unchanged *throughout the
 685  * duration* of the execution of the callbacks.
 686  * Hence we need to prevent the freezer from racing with regular CPU hotplug.
 687  *
 688  * This synchronization is implemented by mutually excluding regular CPU
 689  * hotplug and Suspend/Hibernate call paths by hooking onto the Suspend/
 690  * Hibernate notifications.
 691  */
 692 static int
 693 cpu_hotplug_pm_callback(struct notifier_block *nb,
 694                         unsigned long action, void *ptr)
 695 {
 696         switch (action) {
 697
 698         case PM_SUSPEND_PREPARE:
 699         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
 700                 cpu_hotplug_disable();
 701                 break;
 702
 703         case PM_POST_SUSPEND:
 704         case PM_POST_HIBERNATION:
 705                 cpu_hotplug_enable();
 706                 break;
 707
 708         default:
 709                 return NOTIFY_DONE;
 710         }
 711
 712         return NOTIFY_OK;
 713 }
 714
 715
 716 static int __init cpu_hotplug_pm_sync_init(void)
 717 {
 718         /*
 719          * cpu_hotplug_pm_callback has higher priority than x86
 720          * bsp_pm_callback which depends on cpu_hotplug_pm_callback
 721          * to disable cpu hotplug to avoid cpu hotplug race.
 722          */
 723         pm_notifier(cpu_hotplug_pm_callback, 0);
 724         return 0;
 725 }
 726 core_initcall(cpu_hotplug_pm_sync_init);
 727
 728 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
 729
 730 /**
 731  * notify_cpu_starting(cpu) - call the CPU_STARTING notifiers
 732  * @cpu: cpu that just started
 733  *
 734  * This function calls the cpu_chain notifiers with CPU_STARTING.
 735  * It must be called by the arch code on the new cpu, before the new cpu
 736  * enables interrupts and before the "boot" cpu returns from __cpu_up().
 737  */
 738 void notify_cpu_starting(unsigned int cpu)
 739 {
 740         unsigned long val = CPU_STARTING;
 741
 742 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
 743         if (frozen_cpus != NULL && cpumask_test_cpu(cpu, frozen_cpus))
 744                 val = CPU_STARTING_FROZEN;
 745 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
 746         cpu_notify(val, (void *)(long)cpu);
 747 }
 748
 749 #endif /* CONFIG_SMP */
 750
 751 /*
 752  * cpu_bit_bitmap[] is a special, "compressed" data structure that
 753  * represents all NR_CPUS bits binary values of 1<<nr.
 754  *
 755  * It is used by cpumask_of() to get a constant address to a CPU
 756  * mask value that has a single bit set only.
 757  */
 758
 759 /* cpu_bit_bitmap[0] is empty - so we can back into it */
 760 #define MASK_DECLARE_1(x)       [x+1][0] = (1UL << (x))
 761 #define MASK_DECLARE_2(x)       MASK_DECLARE_1(x), MASK_DECLARE_1(x+1)
 762 #define MASK_DECLARE_4(x)       MASK_DECLARE_2(x), MASK_DECLARE_2(x+2)
 763 #define MASK_DECLARE_8(x)       MASK_DECLARE_4(x), MASK_DECLARE_4(x+4)
 764
 765 const unsigned long cpu_bit_bitmap[BITS_PER_LONG+1][BITS_TO_LONGS(NR_CPUS)] = {
 766
 767         MASK_DECLARE_8(0),      MASK_DECLARE_8(8),
 768         MASK_DECLARE_8(16),     MASK_DECLARE_8(24),
 769 #if BITS_PER_LONG > 32
 770         MASK_DECLARE_8(32),     MASK_DECLARE_8(40),
 771         MASK_DECLARE_8(48),     MASK_DECLARE_8(56),
 772 #endif
 773 };
 774 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_bit_bitmap);
 775
 776 const DECLARE_BITMAP(cpu_all_bits, NR_CPUS) = CPU_BITS_ALL;
 777 EXPORT_SYMBOL(cpu_all_bits);
 778
 779 #ifdef CONFIG_INIT_ALL_POSSIBLE
 780 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly
 781         = CPU_BITS_ALL;
 782 #else
 783 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
 784 #endif
 785 const struct cpumask *const cpu_possible_mask = to_cpumask(cpu_possible_bits);
 786 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_mask);
 787
 788 static DECLARE_BITMAP(cpu_online_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
 789 const struct cpumask *const cpu_online_mask = to_cpumask(cpu_online_bits);
 790 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_mask);
 791
 792 static DECLARE_BITMAP(cpu_present_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
 793 const struct cpumask *const cpu_present_mask = to_cpumask(cpu_present_bits);
 794 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_mask);
 795
 796 static DECLARE_BITMAP(cpu_active_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
 797 const struct cpumask *const cpu_active_mask = to_cpumask(cpu_active_bits);
 798 EXPORT_SYMBOL(cpu_active_mask);
 799
 800 void set_cpu_possible(unsigned int cpu, bool possible)
 801 {
 802         if (possible)
 803                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
 804         else
 805                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
 806 }
 807
 808 void set_cpu_present(unsigned int cpu, bool present)
 809 {
 810         if (present)
 811                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
 812         else
 813                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
 814 }
 815
 816 void set_cpu_online(unsigned int cpu, bool online)
 817 {
 818         if (online) {
 819                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
 820                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
 821         } else {
 822                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
 823         }
 824 }
 825
 826 void set_cpu_active(unsigned int cpu, bool active)
 827 {
 828         if (active)
 829                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
 830         else
 831                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
 832 }
 833
 834 void init_cpu_present(const struct cpumask *src)
 835 {
 836         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_present_bits), src);
 837 }
 838
 839 void init_cpu_possible(const struct cpumask *src)
 840 {
 841         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_possible_bits), src);
 842 }
 843
 844 void init_cpu_online(const struct cpumask *src)
 845 {
 846         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_online_bits), src);
 847 }
 848
 849 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(idle_notifier);
 850
 851 void idle_notifier_register(struct notifier_block *n)
 852 {
 853         atomic_notifier_chain_register(&idle_notifier, n);
 854 }
 855 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_register);
 856
 857 void idle_notifier_unregister(struct notifier_block *n)
 858 {
 859         atomic_notifier_chain_unregister(&idle_notifier, n);
 860 }
 861 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_unregister);
 862
 863 void idle_notifier_call_chain(unsigned long val)
 864 {
 865         atomic_notifier_call_chain(&idle_notifier, val, NULL);
 866 }
 867 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_call_chain);