arch/arc/kernel/smp.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2004, 2007-2010, 2011-2012 Synopsys, Inc. (www.synopsys.com)
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * RajeshwarR: Dec 11, 2007
   9  *   -- Added support for Inter Processor Interrupts
  10  *
  11  * Vineetg: Nov 1st, 2007
  12  *    -- Initial Write (Borrowed heavily from ARM)
  13  */
  14
  15 #include <linux/spinlock.h>
  16 #include <linux/sched.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/profile.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/cpu.h>
  21 #include <linux/irq.h>
  22 #include <linux/atomic.h>
  23 #include <linux/cpumask.h>
  24 #include <linux/reboot.h>
  25 #include <linux/irqdomain.h>
  26 #include <asm/processor.h>
  27 #include <asm/setup.h>
  28 #include <asm/mach_desc.h>
  29
  30 #ifndef CONFIG_ARC_HAS_LLSC
  31 arch_spinlock_t smp_atomic_ops_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  32 arch_spinlock_t smp_bitops_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  33 #endif
  34
  35 struct plat_smp_ops  __weak plat_smp_ops;
  36
  37 /* XXX: per cpu ? Only needed once in early seconday boot */
  38 struct task_struct *secondary_idle_tsk;
  39
  40 /* Called from start_kernel */
  41 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
  42 {
  43 }
  44
  45 /*
  46  * Called from setup_arch() before calling setup_processor()
  47  *
  48  * - Initialise the CPU possible map early - this describes the CPUs
  49  *   which may be present or become present in the system.
  50  * - Call early smp init hook. This can initialize a specific multi-core
  51  *   IP which is say common to several platforms (hence not part of
  52  *   platform specific int_early() hook)
  53  */
  54 void __init smp_init_cpus(void)
  55 {
  56         unsigned int i;
  57
  58         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
  59                 set_cpu_possible(i, true);
  60
  61         if (plat_smp_ops.init_early_smp)
  62                 plat_smp_ops.init_early_smp();
  63 }
  64
  65 /* called from init ( ) =>  process 1 */
  66 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
  67 {
  68         int i;
  69
  70         /*
  71          * if platform didn't set the present map already, do it now
  72          * boot cpu is set to present already by init/main.c
  73          */
  74         if (num_present_cpus() <= 1) {
  75                 for (i = 0; i < max_cpus; i++)
  76                         set_cpu_present(i, true);
  77         }
  78 }
  79
  80 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
  81 {
  82
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Default smp boot helper for Run-on-reset case where all cores start off
  87  * together. Non-masters need to wait for Master to start running.
  88  * This is implemented using a flag in memory, which Non-masters spin-wait on.
  89  * Master sets it to cpu-id of core to "ungate" it.
  90  */
  91 static volatile int wake_flag;
  92
  93 static void arc_default_smp_cpu_kick(int cpu, unsigned long pc)
  94 {
  95         BUG_ON(cpu == 0);
  96         wake_flag = cpu;
  97 }
  98
  99 void arc_platform_smp_wait_to_boot(int cpu)
 100 {
 101         /* for halt-on-reset, we've waited already */
 102         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARC_SMP_HALT_ON_RESET))
 103                 return;
 104
 105         while (wake_flag != cpu)
 106                 ;
 107
 108         wake_flag = 0;
 109 }
 110
 111 const char *arc_platform_smp_cpuinfo(void)
 112 {
 113         return plat_smp_ops.info ? : "";
 114 }
 115
 116 /*
 117  * The very first "C" code executed by secondary
 118  * Called from asm stub in head.S
 119  * "current"/R25 already setup by low level boot code
 120  */
 121 void start_kernel_secondary(void)
 122 {
 123         struct mm_struct *mm = &init_mm;
 124         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 125
 126         /* MMU, Caches, Vector Table, Interrupts etc */
 127         setup_processor();
 128
 129         atomic_inc(&mm->mm_users);
 130         atomic_inc(&mm->mm_count);
 131         current->active_mm = mm;
 132         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(mm));
 133
 134         /* Some SMP H/w setup - for each cpu */
 135         if (plat_smp_ops.init_per_cpu)
 136                 plat_smp_ops.init_per_cpu(cpu);
 137
 138         if (machine_desc->init_per_cpu)
 139                 machine_desc->init_per_cpu(cpu);
 140
 141         notify_cpu_starting(cpu);
 142         set_cpu_online(cpu, true);
 143
 144         pr_info("## CPU%u LIVE ##: Executing Code...\n", cpu);
 145
 146         local_irq_enable();
 147         preempt_disable();
 148         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Called from kernel_init( ) -> smp_init( ) - for each CPU
 153  *
 154  * At this point, Secondary Processor  is "HALT"ed:
 155  *  -It booted, but was halted in head.S
 156  *  -It was configured to halt-on-reset
 157  *  So need to wake it up.
 158  *
 159  * Essential requirements being where to run from (PC) and stack (SP)
 160 */
 161 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 162 {
 163         unsigned long wait_till;
 164
 165         secondary_idle_tsk = idle;
 166
 167         pr_info("Idle Task [%d] %p", cpu, idle);
 168         pr_info("Trying to bring up CPU%u ...\n", cpu);
 169
 170         if (plat_smp_ops.cpu_kick)
 171                 plat_smp_ops.cpu_kick(cpu,
 172                                 (unsigned long)first_lines_of_secondary);
 173         else
 174                 arc_default_smp_cpu_kick(cpu, (unsigned long)NULL);
 175
 176         /* wait for 1 sec after kicking the secondary */
 177         wait_till = jiffies + HZ;
 178         while (time_before(jiffies, wait_till)) {
 179                 if (cpu_online(cpu))
 180                         break;
 181         }
 182
 183         if (!cpu_online(cpu)) {
 184                 pr_info("Timeout: CPU%u FAILED to comeup !!!\n", cpu);
 185                 return -1;
 186         }
 187
 188         secondary_idle_tsk = NULL;
 189
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * not supported here
 195  */
 196 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 197 {
 198         return -EINVAL;
 199 }
 200
 201 /*****************************************************************************/
 202 /*              Inter Processor Interrupt Handling                           */
 203 /*****************************************************************************/
 204
 205 enum ipi_msg_type {
 206         IPI_EMPTY = 0,
 207         IPI_RESCHEDULE = 1,
 208         IPI_CALL_FUNC,
 209         IPI_CPU_STOP,
 210 };
 211
 212 /*
 213  * In arches with IRQ for each msg type (above), receiver can use IRQ-id  to
 214  * figure out what msg was sent. For those which don't (ARC has dedicated IPI
 215  * IRQ), the msg-type needs to be conveyed via per-cpu data
 216  */
 217
 218 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, ipi_data);
 219
 220 static void ipi_send_msg_one(int cpu, enum ipi_msg_type msg)
 221 {
 222         unsigned long __percpu *ipi_data_ptr = per_cpu_ptr(&ipi_data, cpu);
 223         unsigned long old, new;
 224         unsigned long flags;
 225
 226         pr_debug("%d Sending msg [%d] to %d\n", smp_processor_id(), msg, cpu);
 227
 228         local_irq_save(flags);
 229
 230         /*
 231          * Atomically write new msg bit (in case others are writing too),
 232          * and read back old value
 233          */
 234         do {
 235                 new = old = ACCESS_ONCE(*ipi_data_ptr);
 236                 new |= 1U << msg;
 237         } while (cmpxchg(ipi_data_ptr, old, new) != old);
 238
 239         /*
 240          * Call the platform specific IPI kick function, but avoid if possible:
 241          * Only do so if there's no pending msg from other concurrent sender(s).
 242          * Otherwise, recevier will see this msg as well when it takes the
 243          * IPI corresponding to that msg. This is true, even if it is already in
 244          * IPI handler, because !@old means it has not yet dequeued the msg(s)
 245          * so @new msg can be a free-loader
 246          */
 247         if (plat_smp_ops.ipi_send && !old)
 248                 plat_smp_ops.ipi_send(cpu);
 249
 250         local_irq_restore(flags);
 251 }
 252
 253 static void ipi_send_msg(const struct cpumask *callmap, enum ipi_msg_type msg)
 254 {
 255         unsigned int cpu;
 256
 257         for_each_cpu(cpu, callmap)
 258                 ipi_send_msg_one(cpu, msg);
 259 }
 260
 261 void smp_send_reschedule(int cpu)
 262 {
 263         ipi_send_msg_one(cpu, IPI_RESCHEDULE);
 264 }
 265
 266 void smp_send_stop(void)
 267 {
 268         struct cpumask targets;
 269         cpumask_copy(&targets, cpu_online_mask);
 270         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &targets);
 271         ipi_send_msg(&targets, IPI_CPU_STOP);
 272 }
 273
 274 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 275 {
 276         ipi_send_msg_one(cpu, IPI_CALL_FUNC);
 277 }
 278
 279 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 280 {
 281         ipi_send_msg(mask, IPI_CALL_FUNC);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
 286  */
 287 static void ipi_cpu_stop(void)
 288 {
 289         machine_halt();
 290 }
 291
 292 static inline int __do_IPI(unsigned long msg)
 293 {
 294         int rc = 0;
 295
 296         switch (msg) {
 297         case IPI_RESCHEDULE:
 298                 scheduler_ipi();
 299                 break;
 300
 301         case IPI_CALL_FUNC:
 302                 generic_smp_call_function_interrupt();
 303                 break;
 304
 305         case IPI_CPU_STOP:
 306                 ipi_cpu_stop();
 307                 break;
 308
 309         default:
 310                 rc = 1;
 311         }
 312
 313         return rc;
 314 }
 315
 316 /*
 317  * arch-common ISR to handle for inter-processor interrupts
 318  * Has hooks for platform specific IPI
 319  */
 320 irqreturn_t do_IPI(int irq, void *dev_id)
 321 {
 322         unsigned long pending;
 323         unsigned long __maybe_unused copy;
 324
 325         pr_debug("IPI [%ld] received on cpu %d\n",
 326                  *this_cpu_ptr(&ipi_data), smp_processor_id());
 327
 328         if (plat_smp_ops.ipi_clear)
 329                 plat_smp_ops.ipi_clear(irq);
 330
 331         /*
 332          * "dequeue" the msg corresponding to this IPI (and possibly other
 333          * piggybacked msg from elided IPIs: see ipi_send_msg_one() above)
 334          */
 335         copy = pending = xchg(this_cpu_ptr(&ipi_data), 0);
 336
 337         do {
 338                 unsigned long msg = __ffs(pending);
 339                 int rc;
 340
 341                 rc = __do_IPI(msg);
 342                 if (rc)
 343                         pr_info("IPI with bogus msg %ld in %ld\n", msg, copy);
 344                 pending &= ~(1U << msg);
 345         } while (pending);
 346
 347         return IRQ_HANDLED;
 348 }
 349
 350 /*
 351  * API called by platform code to hookup arch-common ISR to their IPI IRQ
 352  *
 353  * Note: If IPI is provided by platform (vs. say ARC MCIP), their intc setup/map
 354  * function needs to call call irq_set_percpu_devid() for IPI IRQ, otherwise
 355  * request_percpu_irq() below will fail
 356  */
 357 static DEFINE_PER_CPU(int, ipi_dev);
 358
 359 int smp_ipi_irq_setup(int cpu, irq_hw_number_t hwirq)
 360 {
 361         int *dev = per_cpu_ptr(&ipi_dev, cpu);
 362         unsigned int virq = irq_find_mapping(NULL, hwirq);
 363
 364         if (!virq)
 365                 panic("Cannot find virq for root domain and hwirq=%lu", hwirq);
 366
 367         /* Boot cpu calls request, all call enable */
 368         if (!cpu) {
 369                 int rc;
 370
 371                 rc = request_percpu_irq(virq, do_IPI, "IPI Interrupt", dev);
 372                 if (rc)
 373                         panic("Percpu IRQ request failed for %u\n", virq);
 374         }
 375
 376         enable_percpu_irq(virq, 0);
 377
 378         return 0;
 379 }