Merge branches 'pm-cpufreq', 'pm-cpuidle', 'pm-opp' and 'powercap'
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / arm64 / kernel / smp.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * SMP initialisation and IPI support
4  * Based on arch/arm/kernel/smp.c
5  *
6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
7  */
8
9 #include <linux/acpi.h>
10 #include <linux/arm_sdei.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/sched/mm.h>
15 #include <linux/sched/hotplug.h>
16 #include <linux/sched/task_stack.h>
17 #include <linux/interrupt.h>
18 #include <linux/cache.h>
19 #include <linux/profile.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/err.h>
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/smp.h>
25 #include <linux/seq_file.h>
26 #include <linux/irq.h>
27 #include <linux/irqchip/arm-gic-v3.h>
28 #include <linux/percpu.h>
29 #include <linux/clockchips.h>
30 #include <linux/completion.h>
31 #include <linux/of.h>
32 #include <linux/irq_work.h>
33 #include <linux/kernel_stat.h>
34 #include <linux/kexec.h>
35 #include <linux/kvm_host.h>
36
37 #include <asm/alternative.h>
38 #include <asm/atomic.h>
39 #include <asm/cacheflush.h>
40 #include <asm/cpu.h>
41 #include <asm/cputype.h>
42 #include <asm/cpu_ops.h>
43 #include <asm/daifflags.h>
44 #include <asm/kvm_mmu.h>
45 #include <asm/mmu_context.h>
46 #include <asm/numa.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/smp_plat.h>
49 #include <asm/sections.h>
50 #include <asm/tlbflush.h>
51 #include <asm/ptrace.h>
52 #include <asm/virt.h>
53
54 #define CREATE_TRACE_POINTS
55 #include <trace/events/ipi.h>
56
57 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(int, cpu_number);
58 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_number);
59
60 /*
61  * as from 2.5, kernels no longer have an init_tasks structure
62  * so we need some other way of telling a new secondary core
63  * where to place its SVC stack
64  */
65 struct secondary_data secondary_data;
66 /* Number of CPUs which aren't online, but looping in kernel text. */
67 static int cpus_stuck_in_kernel;
68
69 enum ipi_msg_type {
70         IPI_RESCHEDULE,
71         IPI_CALL_FUNC,
72         IPI_CPU_STOP,
73         IPI_CPU_CRASH_STOP,
74         IPI_TIMER,
75         IPI_IRQ_WORK,
76         IPI_WAKEUP,
77         NR_IPI
78 };
79
80 static int ipi_irq_base __read_mostly;
81 static int nr_ipi __read_mostly = NR_IPI;
82 static struct irq_desc *ipi_desc[NR_IPI] __read_mostly;
83
84 static void ipi_setup(int cpu);
85
86 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
87 static void ipi_teardown(int cpu);
88 static int op_cpu_kill(unsigned int cpu);
89 #else
90 static inline int op_cpu_kill(unsigned int cpu)
91 {
92         return -ENOSYS;
93 }
94 #endif
95
96
97 /*
98  * Boot a secondary CPU, and assign it the specified idle task.
99  * This also gives us the initial stack to use for this CPU.
100  */
101 static int boot_secondary(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
102 {
103         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
104
105         if (ops->cpu_boot)
106                 return ops->cpu_boot(cpu);
107
108         return -EOPNOTSUPP;
109 }
110
111 static DECLARE_COMPLETION(cpu_running);
112
113 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
114 {
115         int ret;
116         long status;
117
118         /*
119          * We need to tell the secondary core where to find its stack and the
120          * page tables.
121          */
122         secondary_data.task = idle;
123         secondary_data.stack = task_stack_page(idle) + THREAD_SIZE;
124         update_cpu_boot_status(CPU_MMU_OFF);
125         __flush_dcache_area(&secondary_data, sizeof(secondary_data));
126
127         /* Now bring the CPU into our world */
128         ret = boot_secondary(cpu, idle);
129         if (ret) {
130                 pr_err("CPU%u: failed to boot: %d\n", cpu, ret);
131                 return ret;
132         }
133
134         /*
135          * CPU was successfully started, wait for it to come online or
136          * time out.
137          */
138         wait_for_completion_timeout(&cpu_running,
139                                     msecs_to_jiffies(5000));
140         if (cpu_online(cpu))
141                 return 0;
142
143         pr_crit("CPU%u: failed to come online\n", cpu);
144         secondary_data.task = NULL;
145         secondary_data.stack = NULL;
146         __flush_dcache_area(&secondary_data, sizeof(secondary_data));
147         status = READ_ONCE(secondary_data.status);
148         if (status == CPU_MMU_OFF)
149                 status = READ_ONCE(__early_cpu_boot_status);
150
151         switch (status & CPU_BOOT_STATUS_MASK) {
152         default:
153                 pr_err("CPU%u: failed in unknown state : 0x%lx\n",
154                        cpu, status);
155                 cpus_stuck_in_kernel++;
156                 break;
157         case CPU_KILL_ME:
158                 if (!op_cpu_kill(cpu)) {
159                         pr_crit("CPU%u: died during early boot\n", cpu);
160                         break;
161                 }
162                 pr_crit("CPU%u: may not have shut down cleanly\n", cpu);
163                 fallthrough;
164         case CPU_STUCK_IN_KERNEL:
165                 pr_crit("CPU%u: is stuck in kernel\n", cpu);
166                 if (status & CPU_STUCK_REASON_52_BIT_VA)
167                         pr_crit("CPU%u: does not support 52-bit VAs\n", cpu);
168                 if (status & CPU_STUCK_REASON_NO_GRAN) {
169                         pr_crit("CPU%u: does not support %luK granule\n",
170                                 cpu, PAGE_SIZE / SZ_1K);
171                 }
172                 cpus_stuck_in_kernel++;
173                 break;
174         case CPU_PANIC_KERNEL:
175                 panic("CPU%u detected unsupported configuration\n", cpu);
176         }
177
178         return -EIO;
179 }
180
181 static void init_gic_priority_masking(void)
182 {
183         u32 cpuflags;
184
185         if (WARN_ON(!gic_enable_sre()))
186                 return;
187
188         cpuflags = read_sysreg(daif);
189
190         WARN_ON(!(cpuflags & PSR_I_BIT));
191
192         gic_write_pmr(GIC_PRIO_IRQON | GIC_PRIO_PSR_I_SET);
193 }
194
195 /*
196  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
197  * idle thread stack, but a set of temporary page tables.
198  */
199 asmlinkage notrace void secondary_start_kernel(void)
200 {
201         u64 mpidr = read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK;
202         struct mm_struct *mm = &init_mm;
203         const struct cpu_operations *ops;
204         unsigned int cpu;
205
206         cpu = task_cpu(current);
207         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(cpu));
208
209         /*
210          * All kernel threads share the same mm context; grab a
211          * reference and switch to it.
212          */
213         mmgrab(mm);
214         current->active_mm = mm;
215
216         /*
217          * TTBR0 is only used for the identity mapping at this stage. Make it
218          * point to zero page to avoid speculatively fetching new entries.
219          */
220         cpu_uninstall_idmap();
221
222         if (system_uses_irq_prio_masking())
223                 init_gic_priority_masking();
224
225         rcu_cpu_starting(cpu);
226         preempt_disable();
227         trace_hardirqs_off();
228
229         /*
230          * If the system has established the capabilities, make sure
231          * this CPU ticks all of those. If it doesn't, the CPU will
232          * fail to come online.
233          */
234         check_local_cpu_capabilities();
235
236         ops = get_cpu_ops(cpu);
237         if (ops->cpu_postboot)
238                 ops->cpu_postboot();
239
240         /*
241          * Log the CPU info before it is marked online and might get read.
242          */
243         cpuinfo_store_cpu();
244
245         /*
246          * Enable GIC and timers.
247          */
248         notify_cpu_starting(cpu);
249
250         ipi_setup(cpu);
251
252         store_cpu_topology(cpu);
253         numa_add_cpu(cpu);
254
255         /*
256          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue.  Wait for
257          * the CPU migration code to notice that the CPU is online
258          * before we continue.
259          */
260         pr_info("CPU%u: Booted secondary processor 0x%010lx [0x%08x]\n",
261                                          cpu, (unsigned long)mpidr,
262                                          read_cpuid_id());
263         update_cpu_boot_status(CPU_BOOT_SUCCESS);
264         set_cpu_online(cpu, true);
265         complete(&cpu_running);
266
267         local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
268
269         /*
270          * OK, it's off to the idle thread for us
271          */
272         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
273 }
274
275 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
276 static int op_cpu_disable(unsigned int cpu)
277 {
278         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
279
280         /*
281          * If we don't have a cpu_die method, abort before we reach the point
282          * of no return. CPU0 may not have an cpu_ops, so test for it.
283          */
284         if (!ops || !ops->cpu_die)
285                 return -EOPNOTSUPP;
286
287         /*
288          * We may need to abort a hot unplug for some other mechanism-specific
289          * reason.
290          */
291         if (ops->cpu_disable)
292                 return ops->cpu_disable(cpu);
293
294         return 0;
295 }
296
297 /*
298  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
299  */
300 int __cpu_disable(void)
301 {
302         unsigned int cpu = smp_processor_id();
303         int ret;
304
305         ret = op_cpu_disable(cpu);
306         if (ret)
307                 return ret;
308
309         remove_cpu_topology(cpu);
310         numa_remove_cpu(cpu);
311
312         /*
313          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
314          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
315          */
316         set_cpu_online(cpu, false);
317         ipi_teardown(cpu);
318
319         /*
320          * OK - migrate IRQs away from this CPU
321          */
322         irq_migrate_all_off_this_cpu();
323
324         return 0;
325 }
326
327 static int op_cpu_kill(unsigned int cpu)
328 {
329         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
330
331         /*
332          * If we have no means of synchronising with the dying CPU, then assume
333          * that it is really dead. We can only wait for an arbitrary length of
334          * time and hope that it's dead, so let's skip the wait and just hope.
335          */
336         if (!ops->cpu_kill)
337                 return 0;
338
339         return ops->cpu_kill(cpu);
340 }
341
342 /*
343  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
344  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
345  */
346 void __cpu_die(unsigned int cpu)
347 {
348         int err;
349
350         if (!cpu_wait_death(cpu, 5)) {
351                 pr_crit("CPU%u: cpu didn't die\n", cpu);
352                 return;
353         }
354         pr_notice("CPU%u: shutdown\n", cpu);
355
356         /*
357          * Now that the dying CPU is beyond the point of no return w.r.t.
358          * in-kernel synchronisation, try to get the firwmare to help us to
359          * verify that it has really left the kernel before we consider
360          * clobbering anything it might still be using.
361          */
362         err = op_cpu_kill(cpu);
363         if (err)
364                 pr_warn("CPU%d may not have shut down cleanly: %d\n", cpu, err);
365 }
366
367 /*
368  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
369  *
370  */
371 void cpu_die(void)
372 {
373         unsigned int cpu = smp_processor_id();
374         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
375
376         idle_task_exit();
377
378         local_daif_mask();
379
380         /* Tell __cpu_die() that this CPU is now safe to dispose of */
381         (void)cpu_report_death();
382
383         /*
384          * Actually shutdown the CPU. This must never fail. The specific hotplug
385          * mechanism must perform all required cache maintenance to ensure that
386          * no dirty lines are lost in the process of shutting down the CPU.
387          */
388         ops->cpu_die(cpu);
389
390         BUG();
391 }
392 #endif
393
394 static void __cpu_try_die(int cpu)
395 {
396 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
397         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
398
399         if (ops && ops->cpu_die)
400                 ops->cpu_die(cpu);
401 #endif
402 }
403
404 /*
405  * Kill the calling secondary CPU, early in bringup before it is turned
406  * online.
407  */
408 void cpu_die_early(void)
409 {
410         int cpu = smp_processor_id();
411
412         pr_crit("CPU%d: will not boot\n", cpu);
413
414         /* Mark this CPU absent */
415         set_cpu_present(cpu, 0);
416
417         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU)) {
418                 update_cpu_boot_status(CPU_KILL_ME);
419                 __cpu_try_die(cpu);
420         }
421
422         update_cpu_boot_status(CPU_STUCK_IN_KERNEL);
423
424         cpu_park_loop();
425 }
426
427 static void __init hyp_mode_check(void)
428 {
429         if (is_hyp_mode_available())
430                 pr_info("CPU: All CPU(s) started at EL2\n");
431         else if (is_hyp_mode_mismatched())
432                 WARN_TAINT(1, TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC,
433                            "CPU: CPUs started in inconsistent modes");
434         else
435                 pr_info("CPU: All CPU(s) started at EL1\n");
436         if (IS_ENABLED(CONFIG_KVM))
437                 kvm_compute_layout();
438 }
439
440 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
441 {
442         pr_info("SMP: Total of %d processors activated.\n", num_online_cpus());
443         setup_cpu_features();
444         hyp_mode_check();
445         apply_alternatives_all();
446         mark_linear_text_alias_ro();
447 }
448
449 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
450 {
451         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(smp_processor_id()));
452         cpuinfo_store_boot_cpu();
453
454         /*
455          * We now know enough about the boot CPU to apply the
456          * alternatives that cannot wait until interrupt handling
457          * and/or scheduling is enabled.
458          */
459         apply_boot_alternatives();
460
461         /* Conditionally switch to GIC PMR for interrupt masking */
462         if (system_uses_irq_prio_masking())
463                 init_gic_priority_masking();
464 }
465
466 static u64 __init of_get_cpu_mpidr(struct device_node *dn)
467 {
468         const __be32 *cell;
469         u64 hwid;
470
471         /*
472          * A cpu node with missing "reg" property is
473          * considered invalid to build a cpu_logical_map
474          * entry.
475          */
476         cell = of_get_property(dn, "reg", NULL);
477         if (!cell) {
478                 pr_err("%pOF: missing reg property\n", dn);
479                 return INVALID_HWID;
480         }
481
482         hwid = of_read_number(cell, of_n_addr_cells(dn));
483         /*
484          * Non affinity bits must be set to 0 in the DT
485          */
486         if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK) {
487                 pr_err("%pOF: invalid reg property\n", dn);
488                 return INVALID_HWID;
489         }
490         return hwid;
491 }
492
493 /*
494  * Duplicate MPIDRs are a recipe for disaster. Scan all initialized
495  * entries and check for duplicates. If any is found just ignore the
496  * cpu. cpu_logical_map was initialized to INVALID_HWID to avoid
497  * matching valid MPIDR values.
498  */
499 static bool __init is_mpidr_duplicate(unsigned int cpu, u64 hwid)
500 {
501         unsigned int i;
502
503         for (i = 1; (i < cpu) && (i < NR_CPUS); i++)
504                 if (cpu_logical_map(i) == hwid)
505                         return true;
506         return false;
507 }
508
509 /*
510  * Initialize cpu operations for a logical cpu and
511  * set it in the possible mask on success
512  */
513 static int __init smp_cpu_setup(int cpu)
514 {
515         const struct cpu_operations *ops;
516
517         if (init_cpu_ops(cpu))
518                 return -ENODEV;
519
520         ops = get_cpu_ops(cpu);
521         if (ops->cpu_init(cpu))
522                 return -ENODEV;
523
524         set_cpu_possible(cpu, true);
525
526         return 0;
527 }
528
529 static bool bootcpu_valid __initdata;
530 static unsigned int cpu_count = 1;
531
532 #ifdef CONFIG_ACPI
533 static struct acpi_madt_generic_interrupt cpu_madt_gicc[NR_CPUS];
534
535 struct acpi_madt_generic_interrupt *acpi_cpu_get_madt_gicc(int cpu)
536 {
537         return &cpu_madt_gicc[cpu];
538 }
539
540 /*
541  * acpi_map_gic_cpu_interface - parse processor MADT entry
542  *
543  * Carry out sanity checks on MADT processor entry and initialize
544  * cpu_logical_map on success
545  */
546 static void __init
547 acpi_map_gic_cpu_interface(struct acpi_madt_generic_interrupt *processor)
548 {
549         u64 hwid = processor->arm_mpidr;
550
551         if (!(processor->flags & ACPI_MADT_ENABLED)) {
552                 pr_debug("skipping disabled CPU entry with 0x%llx MPIDR\n", hwid);
553                 return;
554         }
555
556         if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK || hwid == INVALID_HWID) {
557                 pr_err("skipping CPU entry with invalid MPIDR 0x%llx\n", hwid);
558                 return;
559         }
560
561         if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
562                 pr_err("duplicate CPU MPIDR 0x%llx in MADT\n", hwid);
563                 return;
564         }
565
566         /* Check if GICC structure of boot CPU is available in the MADT */
567         if (cpu_logical_map(0) == hwid) {
568                 if (bootcpu_valid) {
569                         pr_err("duplicate boot CPU MPIDR: 0x%llx in MADT\n",
570                                hwid);
571                         return;
572                 }
573                 bootcpu_valid = true;
574                 cpu_madt_gicc[0] = *processor;
575                 return;
576         }
577
578         if (cpu_count >= NR_CPUS)
579                 return;
580
581         /* map the logical cpu id to cpu MPIDR */
582         set_cpu_logical_map(cpu_count, hwid);
583
584         cpu_madt_gicc[cpu_count] = *processor;
585
586         /*
587          * Set-up the ACPI parking protocol cpu entries
588          * while initializing the cpu_logical_map to
589          * avoid parsing MADT entries multiple times for
590          * nothing (ie a valid cpu_logical_map entry should
591          * contain a valid parking protocol data set to
592          * initialize the cpu if the parking protocol is
593          * the only available enable method).
594          */
595         acpi_set_mailbox_entry(cpu_count, processor);
596
597         cpu_count++;
598 }
599
600 static int __init
601 acpi_parse_gic_cpu_interface(union acpi_subtable_headers *header,
602                              const unsigned long end)
603 {
604         struct acpi_madt_generic_interrupt *processor;
605
606         processor = (struct acpi_madt_generic_interrupt *)header;
607         if (BAD_MADT_GICC_ENTRY(processor, end))
608                 return -EINVAL;
609
610         acpi_table_print_madt_entry(&header->common);
611
612         acpi_map_gic_cpu_interface(processor);
613
614         return 0;
615 }
616
617 static void __init acpi_parse_and_init_cpus(void)
618 {
619         int i;
620
621         /*
622          * do a walk of MADT to determine how many CPUs
623          * we have including disabled CPUs, and get information
624          * we need for SMP init.
625          */
626         acpi_table_parse_madt(ACPI_MADT_TYPE_GENERIC_INTERRUPT,
627                                       acpi_parse_gic_cpu_interface, 0);
628
629         /*
630          * In ACPI, SMP and CPU NUMA information is provided in separate
631          * static tables, namely the MADT and the SRAT.
632          *
633          * Thus, it is simpler to first create the cpu logical map through
634          * an MADT walk and then map the logical cpus to their node ids
635          * as separate steps.
636          */
637         acpi_map_cpus_to_nodes();
638
639         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
640                 early_map_cpu_to_node(i, acpi_numa_get_nid(i));
641 }
642 #else
643 #define acpi_parse_and_init_cpus(...)   do { } while (0)
644 #endif
645
646 /*
647  * Enumerate the possible CPU set from the device tree and build the
648  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
649  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
650  */
651 static void __init of_parse_and_init_cpus(void)
652 {
653         struct device_node *dn;
654
655         for_each_of_cpu_node(dn) {
656                 u64 hwid = of_get_cpu_mpidr(dn);
657
658                 if (hwid == INVALID_HWID)
659                         goto next;
660
661                 if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
662                         pr_err("%pOF: duplicate cpu reg properties in the DT\n",
663                                 dn);
664                         goto next;
665                 }
666
667                 /*
668                  * The numbering scheme requires that the boot CPU
669                  * must be assigned logical id 0. Record it so that
670                  * the logical map built from DT is validated and can
671                  * be used.
672                  */
673                 if (hwid == cpu_logical_map(0)) {
674                         if (bootcpu_valid) {
675                                 pr_err("%pOF: duplicate boot cpu reg property in DT\n",
676                                         dn);
677                                 goto next;
678                         }
679
680                         bootcpu_valid = true;
681                         early_map_cpu_to_node(0, of_node_to_nid(dn));
682
683                         /*
684                          * cpu_logical_map has already been
685                          * initialized and the boot cpu doesn't need
686                          * the enable-method so continue without
687                          * incrementing cpu.
688                          */
689                         continue;
690                 }
691
692                 if (cpu_count >= NR_CPUS)
693                         goto next;
694
695                 pr_debug("cpu logical map 0x%llx\n", hwid);
696                 set_cpu_logical_map(cpu_count, hwid);
697
698                 early_map_cpu_to_node(cpu_count, of_node_to_nid(dn));
699 next:
700                 cpu_count++;
701         }
702 }
703
704 /*
705  * Enumerate the possible CPU set from the device tree or ACPI and build the
706  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
707  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
708  */
709 void __init smp_init_cpus(void)
710 {
711         int i;
712
713         if (acpi_disabled)
714                 of_parse_and_init_cpus();
715         else
716                 acpi_parse_and_init_cpus();
717
718         if (cpu_count > nr_cpu_ids)
719                 pr_warn("Number of cores (%d) exceeds configured maximum of %u - clipping\n",
720                         cpu_count, nr_cpu_ids);
721
722         if (!bootcpu_valid) {
723                 pr_err("missing boot CPU MPIDR, not enabling secondaries\n");
724                 return;
725         }
726
727         /*
728          * We need to set the cpu_logical_map entries before enabling
729          * the cpus so that cpu processor description entries (DT cpu nodes
730          * and ACPI MADT entries) can be retrieved by matching the cpu hwid
731          * with entries in cpu_logical_map while initializing the cpus.
732          * If the cpu set-up fails, invalidate the cpu_logical_map entry.
733          */
734         for (i = 1; i < nr_cpu_ids; i++) {
735                 if (cpu_logical_map(i) != INVALID_HWID) {
736                         if (smp_cpu_setup(i))
737                                 set_cpu_logical_map(i, INVALID_HWID);
738                 }
739         }
740 }
741
742 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
743 {
744         const struct cpu_operations *ops;
745         int err;
746         unsigned int cpu;
747         unsigned int this_cpu;
748
749         init_cpu_topology();
750
751         this_cpu = smp_processor_id();
752         store_cpu_topology(this_cpu);
753         numa_store_cpu_info(this_cpu);
754         numa_add_cpu(this_cpu);
755
756         /*
757          * If UP is mandated by "nosmp" (which implies "maxcpus=0"), don't set
758          * secondary CPUs present.
759          */
760         if (max_cpus == 0)
761                 return;
762
763         /*
764          * Initialise the present map (which describes the set of CPUs
765          * actually populated at the present time) and release the
766          * secondaries from the bootloader.
767          */
768         for_each_possible_cpu(cpu) {
769
770                 per_cpu(cpu_number, cpu) = cpu;
771
772                 if (cpu == smp_processor_id())
773                         continue;
774
775                 ops = get_cpu_ops(cpu);
776                 if (!ops)
777                         continue;
778
779                 err = ops->cpu_prepare(cpu);
780                 if (err)
781                         continue;
782
783                 set_cpu_present(cpu, true);
784                 numa_store_cpu_info(cpu);
785         }
786 }
787
788 static const char *ipi_types[NR_IPI] __tracepoint_string = {
789 #define S(x,s)  [x] = s
790         S(IPI_RESCHEDULE, "Rescheduling interrupts"),
791         S(IPI_CALL_FUNC, "Function call interrupts"),
792         S(IPI_CPU_STOP, "CPU stop interrupts"),
793         S(IPI_CPU_CRASH_STOP, "CPU stop (for crash dump) interrupts"),
794         S(IPI_TIMER, "Timer broadcast interrupts"),
795         S(IPI_IRQ_WORK, "IRQ work interrupts"),
796         S(IPI_WAKEUP, "CPU wake-up interrupts"),
797 };
798
799 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr);
800
801 unsigned long irq_err_count;
802
803 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
804 {
805         unsigned int cpu, i;
806
807         for (i = 0; i < NR_IPI; i++) {
808                 unsigned int irq = irq_desc_get_irq(ipi_desc[i]);
809                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
810                            prec >= 4 ? " " : "");
811                 for_each_online_cpu(cpu)
812                         seq_printf(p, "%10u ", kstat_irqs_cpu(irq, cpu));
813                 seq_printf(p, "      %s\n", ipi_types[i]);
814         }
815
816         seq_printf(p, "%*s: %10lu\n", prec, "Err", irq_err_count);
817         return 0;
818 }
819
820 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
821 {
822         smp_cross_call(mask, IPI_CALL_FUNC);
823 }
824
825 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
826 {
827         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_CALL_FUNC);
828 }
829
830 #ifdef CONFIG_ARM64_ACPI_PARKING_PROTOCOL
831 void arch_send_wakeup_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
832 {
833         smp_cross_call(mask, IPI_WAKEUP);
834 }
835 #endif
836
837 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
838 void arch_irq_work_raise(void)
839 {
840         smp_cross_call(cpumask_of(smp_processor_id()), IPI_IRQ_WORK);
841 }
842 #endif
843
844 static void local_cpu_stop(void)
845 {
846         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
847
848         local_daif_mask();
849         sdei_mask_local_cpu();
850         cpu_park_loop();
851 }
852
853 /*
854  * We need to implement panic_smp_self_stop() for parallel panic() calls, so
855  * that cpu_online_mask gets correctly updated and smp_send_stop() can skip
856  * CPUs that have already stopped themselves.
857  */
858 void panic_smp_self_stop(void)
859 {
860         local_cpu_stop();
861 }
862
863 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
864 static atomic_t waiting_for_crash_ipi = ATOMIC_INIT(0);
865 #endif
866
867 static void ipi_cpu_crash_stop(unsigned int cpu, struct pt_regs *regs)
868 {
869 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
870         crash_save_cpu(regs, cpu);
871
872         atomic_dec(&waiting_for_crash_ipi);
873
874         local_irq_disable();
875         sdei_mask_local_cpu();
876
877         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
878                 __cpu_try_die(cpu);
879
880         /* just in case */
881         cpu_park_loop();
882 #endif
883 }
884
885 /*
886  * Main handler for inter-processor interrupts
887  */
888 static void do_handle_IPI(int ipinr)
889 {
890         unsigned int cpu = smp_processor_id();
891
892         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
893                 trace_ipi_entry_rcuidle(ipi_types[ipinr]);
894
895         switch (ipinr) {
896         case IPI_RESCHEDULE:
897                 scheduler_ipi();
898                 break;
899
900         case IPI_CALL_FUNC:
901                 generic_smp_call_function_interrupt();
902                 break;
903
904         case IPI_CPU_STOP:
905                 local_cpu_stop();
906                 break;
907
908         case IPI_CPU_CRASH_STOP:
909                 if (IS_ENABLED(CONFIG_KEXEC_CORE)) {
910                         ipi_cpu_crash_stop(cpu, get_irq_regs());
911
912                         unreachable();
913                 }
914                 break;
915
916 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
917         case IPI_TIMER:
918                 tick_receive_broadcast();
919                 break;
920 #endif
921
922 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
923         case IPI_IRQ_WORK:
924                 irq_work_run();
925                 break;
926 #endif
927
928 #ifdef CONFIG_ARM64_ACPI_PARKING_PROTOCOL
929         case IPI_WAKEUP:
930                 WARN_ONCE(!acpi_parking_protocol_valid(cpu),
931                           "CPU%u: Wake-up IPI outside the ACPI parking protocol\n",
932                           cpu);
933                 break;
934 #endif
935
936         default:
937                 pr_crit("CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n", cpu, ipinr);
938                 break;
939         }
940
941         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
942                 trace_ipi_exit_rcuidle(ipi_types[ipinr]);
943 }
944
945 static irqreturn_t ipi_handler(int irq, void *data)
946 {
947         do_handle_IPI(irq - ipi_irq_base);
948         return IRQ_HANDLED;
949 }
950
951 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr)
952 {
953         trace_ipi_raise(target, ipi_types[ipinr]);
954         __ipi_send_mask(ipi_desc[ipinr], target);
955 }
956
957 static void ipi_setup(int cpu)
958 {
959         int i;
960
961         if (WARN_ON_ONCE(!ipi_irq_base))
962                 return;
963
964         for (i = 0; i < nr_ipi; i++)
965                 enable_percpu_irq(ipi_irq_base + i, 0);
966 }
967
968 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
969 static void ipi_teardown(int cpu)
970 {
971         int i;
972
973         if (WARN_ON_ONCE(!ipi_irq_base))
974                 return;
975
976         for (i = 0; i < nr_ipi; i++)
977                 disable_percpu_irq(ipi_irq_base + i);
978 }
979 #endif
980
981 void __init set_smp_ipi_range(int ipi_base, int n)
982 {
983         int i;
984
985         WARN_ON(n < NR_IPI);
986         nr_ipi = min(n, NR_IPI);
987
988         for (i = 0; i < nr_ipi; i++) {
989                 int err;
990
991                 err = request_percpu_irq(ipi_base + i, ipi_handler,
992                                          "IPI", &cpu_number);
993                 WARN_ON(err);
994
995                 ipi_desc[i] = irq_to_desc(ipi_base + i);
996                 irq_set_status_flags(ipi_base + i, IRQ_HIDDEN);
997         }
998
999         ipi_irq_base = ipi_base;
1000
1001         /* Setup the boot CPU immediately */
1002         ipi_setup(smp_processor_id());
1003 }
1004
1005 void smp_send_reschedule(int cpu)
1006 {
1007         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_RESCHEDULE);
1008 }
1009
1010 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
1011 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
1012 {
1013         smp_cross_call(mask, IPI_TIMER);
1014 }
1015 #endif
1016
1017 /*
1018  * The number of CPUs online, not counting this CPU (which may not be
1019  * fully online and so not counted in num_online_cpus()).
1020  */
1021 static inline unsigned int num_other_online_cpus(void)
1022 {
1023         unsigned int this_cpu_online = cpu_online(smp_processor_id());
1024
1025         return num_online_cpus() - this_cpu_online;
1026 }
1027
1028 void smp_send_stop(void)
1029 {
1030         unsigned long timeout;
1031
1032         if (num_other_online_cpus()) {
1033                 cpumask_t mask;
1034
1035                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
1036                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
1037
1038                 if (system_state <= SYSTEM_RUNNING)
1039                         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
1040                 smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_STOP);
1041         }
1042
1043         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
1044         timeout = USEC_PER_SEC;
1045         while (num_other_online_cpus() && timeout--)
1046                 udelay(1);
1047
1048         if (num_other_online_cpus())
1049                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
1050                         cpumask_pr_args(cpu_online_mask));
1051
1052         sdei_mask_local_cpu();
1053 }
1054
1055 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
1056 void crash_smp_send_stop(void)
1057 {
1058         static int cpus_stopped;
1059         cpumask_t mask;
1060         unsigned long timeout;
1061
1062         /*
1063          * This function can be called twice in panic path, but obviously
1064          * we execute this only once.
1065          */
1066         if (cpus_stopped)
1067                 return;
1068
1069         cpus_stopped = 1;
1070
1071         /*
1072          * If this cpu is the only one alive at this point in time, online or
1073          * not, there are no stop messages to be sent around, so just back out.
1074          */
1075         if (num_other_online_cpus() == 0) {
1076                 sdei_mask_local_cpu();
1077                 return;
1078         }
1079
1080         cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
1081         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
1082
1083         atomic_set(&waiting_for_crash_ipi, num_other_online_cpus());
1084
1085         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
1086         smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_CRASH_STOP);
1087
1088         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
1089         timeout = USEC_PER_SEC;
1090         while ((atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0) && timeout--)
1091                 udelay(1);
1092
1093         if (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0)
1094                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
1095                         cpumask_pr_args(&mask));
1096
1097         sdei_mask_local_cpu();
1098 }
1099
1100 bool smp_crash_stop_failed(void)
1101 {
1102         return (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0);
1103 }
1104 #endif
1105
1106 /*
1107  * not supported here
1108  */
1109 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1110 {
1111         return -EINVAL;
1112 }
1113
1114 static bool have_cpu_die(void)
1115 {
1116 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1117         int any_cpu = raw_smp_processor_id();
1118         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(any_cpu);
1119
1120         if (ops && ops->cpu_die)
1121                 return true;
1122 #endif
1123         return false;
1124 }
1125
1126 bool cpus_are_stuck_in_kernel(void)
1127 {
1128         bool smp_spin_tables = (num_possible_cpus() > 1 && !have_cpu_die());
1129
1130         return !!cpus_stuck_in_kernel || smp_spin_tables;
1131 }