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         rcu_report_dead(cpu);
 417
 418         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU)) {
 419                 update_cpu_boot_status(CPU_KILL_ME);
 420                 __cpu_try_die(cpu);
 421         }
 422
 423         update_cpu_boot_status(CPU_STUCK_IN_KERNEL);
 424
 425         cpu_park_loop();
 426 }
 427
 428 static void __init hyp_mode_check(void)
 429 {
 430         if (is_hyp_mode_available())
 431                 pr_info("CPU: All CPU(s) started at EL2\n");
 432         else if (is_hyp_mode_mismatched())
 433                 WARN_TAINT(1, TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC,
 434                            "CPU: CPUs started in inconsistent modes");
 435         else
 436                 pr_info("CPU: All CPU(s) started at EL1\n");
 437         if (IS_ENABLED(CONFIG_KVM) && !is_kernel_in_hyp_mode()) {
 438                 kvm_compute_layout();
 439                 kvm_apply_hyp_relocations();
 440         }
 441 }
 442
 443 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 444 {
 445         pr_info("SMP: Total of %d processors activated.\n", num_online_cpus());
 446         setup_cpu_features();
 447         hyp_mode_check();
 448         apply_alternatives_all();
 449         mark_linear_text_alias_ro();
 450 }
 451
 452 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 453 {
 454         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(smp_processor_id()));
 455         cpuinfo_store_boot_cpu();
 456
 457         /*
 458          * We now know enough about the boot CPU to apply the
 459          * alternatives that cannot wait until interrupt handling
 460          * and/or scheduling is enabled.
 461          */
 462         apply_boot_alternatives();
 463
 464         /* Conditionally switch to GIC PMR for interrupt masking */
 465         if (system_uses_irq_prio_masking())
 466                 init_gic_priority_masking();
 467
 468         kasan_init_hw_tags();
 469 }
 470
 471 static u64 __init of_get_cpu_mpidr(struct device_node *dn)
 472 {
 473         const __be32 *cell;
 474         u64 hwid;
 475
 476         /*
 477          * A cpu node with missing "reg" property is
 478          * considered invalid to build a cpu_logical_map
 479          * entry.
 480          */
 481         cell = of_get_property(dn, "reg", NULL);
 482         if (!cell) {
 483                 pr_err("%pOF: missing reg property\n", dn);
 484                 return INVALID_HWID;
 485         }
 486
 487         hwid = of_read_number(cell, of_n_addr_cells(dn));
 488         /*
 489          * Non affinity bits must be set to 0 in the DT
 490          */
 491         if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK) {
 492                 pr_err("%pOF: invalid reg property\n", dn);
 493                 return INVALID_HWID;
 494         }
 495         return hwid;
 496 }
 497
 498 /*
 499  * Duplicate MPIDRs are a recipe for disaster. Scan all initialized
 500  * entries and check for duplicates. If any is found just ignore the
 501  * cpu. cpu_logical_map was initialized to INVALID_HWID to avoid
 502  * matching valid MPIDR values.
 503  */
 504 static bool __init is_mpidr_duplicate(unsigned int cpu, u64 hwid)
 505 {
 506         unsigned int i;
 507
 508         for (i = 1; (i < cpu) && (i < NR_CPUS); i++)
 509                 if (cpu_logical_map(i) == hwid)
 510                         return true;
 511         return false;
 512 }
 513
 514 /*
 515  * Initialize cpu operations for a logical cpu and
 516  * set it in the possible mask on success
 517  */
 518 static int __init smp_cpu_setup(int cpu)
 519 {
 520         const struct cpu_operations *ops;
 521
 522         if (init_cpu_ops(cpu))
 523                 return -ENODEV;
 524
 525         ops = get_cpu_ops(cpu);
 526         if (ops->cpu_init(cpu))
 527                 return -ENODEV;
 528
 529         set_cpu_possible(cpu, true);
 530
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 static bool bootcpu_valid __initdata;
 535 static unsigned int cpu_count = 1;
 536
 537 #ifdef CONFIG_ACPI
 538 static struct acpi_madt_generic_interrupt cpu_madt_gicc[NR_CPUS];
 539
 540 struct acpi_madt_generic_interrupt *acpi_cpu_get_madt_gicc(int cpu)
 541 {
 542         return &cpu_madt_gicc[cpu];
 543 }
 544
 545 /*
 546  * acpi_map_gic_cpu_interface - parse processor MADT entry
 547  *
 548  * Carry out sanity checks on MADT processor entry and initialize
 549  * cpu_logical_map on success
 550  */
 551 static void __init
 552 acpi_map_gic_cpu_interface(struct acpi_madt_generic_interrupt *processor)
 553 {
 554         u64 hwid = processor->arm_mpidr;
 555
 556         if (!(processor->flags & ACPI_MADT_ENABLED)) {
 557                 pr_debug("skipping disabled CPU entry with 0x%llx MPIDR\n", hwid);
 558                 return;
 559         }
 560
 561         if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK || hwid == INVALID_HWID) {
 562                 pr_err("skipping CPU entry with invalid MPIDR 0x%llx\n", hwid);
 563                 return;
 564         }
 565
 566         if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
 567                 pr_err("duplicate CPU MPIDR 0x%llx in MADT\n", hwid);
 568                 return;
 569         }
 570
 571         /* Check if GICC structure of boot CPU is available in the MADT */
 572         if (cpu_logical_map(0) == hwid) {
 573                 if (bootcpu_valid) {
 574                         pr_err("duplicate boot CPU MPIDR: 0x%llx in MADT\n",
 575                                hwid);
 576                         return;
 577                 }
 578                 bootcpu_valid = true;
 579                 cpu_madt_gicc[0] = *processor;
 580                 return;
 581         }
 582
 583         if (cpu_count >= NR_CPUS)
 584                 return;
 585
 586         /* map the logical cpu id to cpu MPIDR */
 587         set_cpu_logical_map(cpu_count, hwid);
 588
 589         cpu_madt_gicc[cpu_count] = *processor;
 590
 591         /*
 592          * Set-up the ACPI parking protocol cpu entries
 593          * while initializing the cpu_logical_map to
 594          * avoid parsing MADT entries multiple times for
 595          * nothing (ie a valid cpu_logical_map entry should
 596          * contain a valid parking protocol data set to
 597          * initialize the cpu if the parking protocol is
 598          * the only available enable method).
 599          */
 600         acpi_set_mailbox_entry(cpu_count, processor);
 601
 602         cpu_count++;
 603 }
 604
 605 static int __init
 606 acpi_parse_gic_cpu_interface(union acpi_subtable_headers *header,
 607                              const unsigned long end)
 608 {
 609         struct acpi_madt_generic_interrupt *processor;
 610
 611         processor = (struct acpi_madt_generic_interrupt *)header;
 612         if (BAD_MADT_GICC_ENTRY(processor, end))
 613                 return -EINVAL;
 614
 615         acpi_table_print_madt_entry(&header->common);
 616
 617         acpi_map_gic_cpu_interface(processor);
 618
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 static void __init acpi_parse_and_init_cpus(void)
 623 {
 624         int i;
 625
 626         /*
 627          * do a walk of MADT to determine how many CPUs
 628          * we have including disabled CPUs, and get information
 629          * we need for SMP init.
 630          */
 631         acpi_table_parse_madt(ACPI_MADT_TYPE_GENERIC_INTERRUPT,
 632                                       acpi_parse_gic_cpu_interface, 0);
 633
 634         /*
 635          * In ACPI, SMP and CPU NUMA information is provided in separate
 636          * static tables, namely the MADT and the SRAT.
 637          *
 638          * Thus, it is simpler to first create the cpu logical map through
 639          * an MADT walk and then map the logical cpus to their node ids
 640          * as separate steps.
 641          */
 642         acpi_map_cpus_to_nodes();
 643
 644         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 645                 early_map_cpu_to_node(i, acpi_numa_get_nid(i));
 646 }
 647 #else
 648 #define acpi_parse_and_init_cpus(...)   do { } while (0)
 649 #endif
 650
 651 /*
 652  * Enumerate the possible CPU set from the device tree and build the
 653  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
 654  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
 655  */
 656 static void __init of_parse_and_init_cpus(void)
 657 {
 658         struct device_node *dn;
 659
 660         for_each_of_cpu_node(dn) {
 661                 u64 hwid = of_get_cpu_mpidr(dn);
 662
 663                 if (hwid == INVALID_HWID)
 664                         goto next;
 665
 666                 if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
 667                         pr_err("%pOF: duplicate cpu reg properties in the DT\n",
 668                                 dn);
 669                         goto next;
 670                 }
 671
 672                 /*
 673                  * The numbering scheme requires that the boot CPU
 674                  * must be assigned logical id 0. Record it so that
 675                  * the logical map built from DT is validated and can
 676                  * be used.
 677                  */
 678                 if (hwid == cpu_logical_map(0)) {
 679                         if (bootcpu_valid) {
 680                                 pr_err("%pOF: duplicate boot cpu reg property in DT\n",
 681                                         dn);
 682                                 goto next;
 683                         }
 684
 685                         bootcpu_valid = true;
 686                         early_map_cpu_to_node(0, of_node_to_nid(dn));
 687
 688                         /*
 689                          * cpu_logical_map has already been
 690                          * initialized and the boot cpu doesn't need
 691                          * the enable-method so continue without
 692                          * incrementing cpu.
 693                          */
 694                         continue;
 695                 }
 696
 697                 if (cpu_count >= NR_CPUS)
 698                         goto next;
 699
 700                 pr_debug("cpu logical map 0x%llx\n", hwid);
 701                 set_cpu_logical_map(cpu_count, hwid);
 702
 703                 early_map_cpu_to_node(cpu_count, of_node_to_nid(dn));
 704 next:
 705                 cpu_count++;
 706         }
 707 }
 708
 709 /*
 710  * Enumerate the possible CPU set from the device tree or ACPI and build the
 711  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
 712  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
 713  */
 714 void __init smp_init_cpus(void)
 715 {
 716         int i;
 717
 718         if (acpi_disabled)
 719                 of_parse_and_init_cpus();
 720         else
 721                 acpi_parse_and_init_cpus();
 722
 723         if (cpu_count > nr_cpu_ids)
 724                 pr_warn("Number of cores (%d) exceeds configured maximum of %u - clipping\n",
 725                         cpu_count, nr_cpu_ids);
 726
 727         if (!bootcpu_valid) {
 728                 pr_err("missing boot CPU MPIDR, not enabling secondaries\n");
 729                 return;
 730         }
 731
 732         /*
 733          * We need to set the cpu_logical_map entries before enabling
 734          * the cpus so that cpu processor description entries (DT cpu nodes
 735          * and ACPI MADT entries) can be retrieved by matching the cpu hwid
 736          * with entries in cpu_logical_map while initializing the cpus.
 737          * If the cpu set-up fails, invalidate the cpu_logical_map entry.
 738          */
 739         for (i = 1; i < nr_cpu_ids; i++) {
 740                 if (cpu_logical_map(i) != INVALID_HWID) {
 741                         if (smp_cpu_setup(i))
 742                                 set_cpu_logical_map(i, INVALID_HWID);
 743                 }
 744         }
 745 }
 746
 747 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 748 {
 749         const struct cpu_operations *ops;
 750         int err;
 751         unsigned int cpu;
 752         unsigned int this_cpu;
 753
 754         init_cpu_topology();
 755
 756         this_cpu = smp_processor_id();
 757         store_cpu_topology(this_cpu);
 758         numa_store_cpu_info(this_cpu);
 759         numa_add_cpu(this_cpu);
 760
 761         /*
 762          * If UP is mandated by "nosmp" (which implies "maxcpus=0"), don't set
 763          * secondary CPUs present.
 764          */
 765         if (max_cpus == 0)
 766                 return;
 767
 768         /*
 769          * Initialise the present map (which describes the set of CPUs
 770          * actually populated at the present time) and release the
 771          * secondaries from the bootloader.
 772          */
 773         for_each_possible_cpu(cpu) {
 774
 775                 per_cpu(cpu_number, cpu) = cpu;
 776
 777                 if (cpu == smp_processor_id())
 778                         continue;
 779
 780                 ops = get_cpu_ops(cpu);
 781                 if (!ops)
 782                         continue;
 783
 784                 err = ops->cpu_prepare(cpu);
 785                 if (err)
 786                         continue;
 787
 788                 set_cpu_present(cpu, true);
 789                 numa_store_cpu_info(cpu);
 790         }
 791 }
 792
 793 static const char *ipi_types[NR_IPI] __tracepoint_string = {
 794         [IPI_RESCHEDULE]        = "Rescheduling interrupts",
 795         [IPI_CALL_FUNC]         = "Function call interrupts",
 796         [IPI_CPU_STOP]          = "CPU stop interrupts",
 797         [IPI_CPU_CRASH_STOP]    = "CPU stop (for crash dump) interrupts",
 798         [IPI_TIMER]             = "Timer broadcast interrupts",
 799         [IPI_IRQ_WORK]          = "IRQ work interrupts",
 800         [IPI_WAKEUP]            = "CPU wake-up interrupts",
 801 };
 802
 803 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr);
 804
 805 unsigned long irq_err_count;
 806
 807 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
 808 {
 809         unsigned int cpu, i;
 810
 811         for (i = 0; i < NR_IPI; i++) {
 812                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
 813                            prec >= 4 ? " " : "");
 814                 for_each_online_cpu(cpu)
 815                         seq_printf(p, "%10u ", irq_desc_kstat_cpu(ipi_desc[i], cpu));
 816                 seq_printf(p, "      %s\n", ipi_types[i]);
 817         }
 818
 819         seq_printf(p, "%*s: %10lu\n", prec, "Err", irq_err_count);
 820         return 0;
 821 }
 822
 823 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 824 {
 825         smp_cross_call(mask, IPI_CALL_FUNC);
 826 }
 827
 828 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 829 {
 830         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_CALL_FUNC);
 831 }
 832
 833 #ifdef CONFIG_ARM64_ACPI_PARKING_PROTOCOL
 834 void arch_send_wakeup_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 835 {
 836         smp_cross_call(mask, IPI_WAKEUP);
 837 }
 838 #endif
 839
 840 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 841 void arch_irq_work_raise(void)
 842 {
 843         smp_cross_call(cpumask_of(smp_processor_id()), IPI_IRQ_WORK);
 844 }
 845 #endif
 846
 847 static void local_cpu_stop(void)
 848 {
 849         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 850
 851         local_daif_mask();
 852         sdei_mask_local_cpu();
 853         cpu_park_loop();
 854 }
 855
 856 /*
 857  * We need to implement panic_smp_self_stop() for parallel panic() calls, so
 858  * that cpu_online_mask gets correctly updated and smp_send_stop() can skip
 859  * CPUs that have already stopped themselves.
 860  */
 861 void panic_smp_self_stop(void)
 862 {
 863         local_cpu_stop();
 864 }
 865
 866 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 867 static atomic_t waiting_for_crash_ipi = ATOMIC_INIT(0);
 868 #endif
 869
 870 static void ipi_cpu_crash_stop(unsigned int cpu, struct pt_regs *regs)
 871 {
 872 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 873         crash_save_cpu(regs, cpu);
 874
 875         atomic_dec(&waiting_for_crash_ipi);
 876
 877         local_irq_disable();
 878         sdei_mask_local_cpu();
 879
 880         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
 881                 __cpu_try_die(cpu);
 882
 883         /* just in case */
 884         cpu_park_loop();
 885 #endif
 886 }
 887
 888 /*
 889  * Main handler for inter-processor interrupts
 890  */
 891 static void do_handle_IPI(int ipinr)
 892 {
 893         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 894
 895         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
 896                 trace_ipi_entry_rcuidle(ipi_types[ipinr]);
 897
 898         switch (ipinr) {
 899         case IPI_RESCHEDULE:
 900                 scheduler_ipi();
 901                 break;
 902
 903         case IPI_CALL_FUNC:
 904                 generic_smp_call_function_interrupt();
 905                 break;
 906
 907         case IPI_CPU_STOP:
 908                 local_cpu_stop();
 909                 break;
 910
 911         case IPI_CPU_CRASH_STOP:
 912                 if (IS_ENABLED(CONFIG_KEXEC_CORE)) {
 913                         ipi_cpu_crash_stop(cpu, get_irq_regs());
 914
 915                         unreachable();
 916                 }
 917                 break;
 918
 919 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 920         case IPI_TIMER:
 921                 tick_receive_broadcast();
 922                 break;
 923 #endif
 924
 925 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 926         case IPI_IRQ_WORK:
 927                 irq_work_run();
 928                 break;
 929 #endif
 930
 931 #ifdef CONFIG_ARM64_ACPI_PARKING_PROTOCOL
 932         case IPI_WAKEUP:
 933                 WARN_ONCE(!acpi_parking_protocol_valid(cpu),
 934                           "CPU%u: Wake-up IPI outside the ACPI parking protocol\n",
 935                           cpu);
 936                 break;
 937 #endif
 938
 939         default:
 940                 pr_crit("CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n", cpu, ipinr);
 941                 break;
 942         }
 943
 944         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
 945                 trace_ipi_exit_rcuidle(ipi_types[ipinr]);
 946 }
 947
 948 static irqreturn_t ipi_handler(int irq, void *data)
 949 {
 950         do_handle_IPI(irq - ipi_irq_base);
 951         return IRQ_HANDLED;
 952 }
 953
 954 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr)
 955 {
 956         trace_ipi_raise(target, ipi_types[ipinr]);
 957         __ipi_send_mask(ipi_desc[ipinr], target);
 958 }
 959
 960 static void ipi_setup(int cpu)
 961 {
 962         int i;
 963
 964         if (WARN_ON_ONCE(!ipi_irq_base))
 965                 return;
 966
 967         for (i = 0; i < nr_ipi; i++)
 968                 enable_percpu_irq(ipi_irq_base + i, 0);
 969 }
 970
 971 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 972 static void ipi_teardown(int cpu)
 973 {
 974         int i;
 975
 976         if (WARN_ON_ONCE(!ipi_irq_base))
 977                 return;
 978
 979         for (i = 0; i < nr_ipi; i++)
 980                 disable_percpu_irq(ipi_irq_base + i);
 981 }
 982 #endif
 983
 984 void __init set_smp_ipi_range(int ipi_base, int n)
 985 {
 986         int i;
 987
 988         WARN_ON(n < NR_IPI);
 989         nr_ipi = min(n, NR_IPI);
 990
 991         for (i = 0; i < nr_ipi; i++) {
 992                 int err;
 993
 994                 err = request_percpu_irq(ipi_base + i, ipi_handler,
 995                                          "IPI", &cpu_number);
 996                 WARN_ON(err);
 997
 998                 ipi_desc[i] = irq_to_desc(ipi_base + i);
 999                 irq_set_status_flags(ipi_base + i, IRQ_HIDDEN);
1000         }
1001
1002         ipi_irq_base = ipi_base;
1003
1004         /* Setup the boot CPU immediately */
1005         ipi_setup(smp_processor_id());
1006 }
1007
1008 void smp_send_reschedule(int cpu)
1009 {
1010         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_RESCHEDULE);
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
1014 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
1015 {
1016         smp_cross_call(mask, IPI_TIMER);
1017 }
1018 #endif
1019
1020 /*
1021  * The number of CPUs online, not counting this CPU (which may not be
1022  * fully online and so not counted in num_online_cpus()).
1023  */
1024 static inline unsigned int num_other_online_cpus(void)
1025 {
1026         unsigned int this_cpu_online = cpu_online(smp_processor_id());
1027
1028         return num_online_cpus() - this_cpu_online;
1029 }
1030
1031 void smp_send_stop(void)
1032 {
1033         unsigned long timeout;
1034
1035         if (num_other_online_cpus()) {
1036                 cpumask_t mask;
1037
1038                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
1039                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
1040
1041                 if (system_state <= SYSTEM_RUNNING)
1042                         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
1043                 smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_STOP);
1044         }
1045
1046         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
1047         timeout = USEC_PER_SEC;
1048         while (num_other_online_cpus() && timeout--)
1049                 udelay(1);
1050
1051         if (num_other_online_cpus())
1052                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
1053                         cpumask_pr_args(cpu_online_mask));
1054
1055         sdei_mask_local_cpu();
1056 }
1057
1058 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
1059 void crash_smp_send_stop(void)
1060 {
1061         static int cpus_stopped;
1062         cpumask_t mask;
1063         unsigned long timeout;
1064
1065         /*
1066          * This function can be called twice in panic path, but obviously
1067          * we execute this only once.
1068          */
1069         if (cpus_stopped)
1070                 return;
1071
1072         cpus_stopped = 1;
1073
1074         /*
1075          * If this cpu is the only one alive at this point in time, online or
1076          * not, there are no stop messages to be sent around, so just back out.
1077          */
1078         if (num_other_online_cpus() == 0) {
1079                 sdei_mask_local_cpu();
1080                 return;
1081         }
1082
1083         cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
1084         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
1085
1086         atomic_set(&waiting_for_crash_ipi, num_other_online_cpus());
1087
1088         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
1089         smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_CRASH_STOP);
1090
1091         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
1092         timeout = USEC_PER_SEC;
1093         while ((atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0) && timeout--)
1094                 udelay(1);
1095
1096         if (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0)
1097                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
1098                         cpumask_pr_args(&mask));
1099
1100         sdei_mask_local_cpu();
1101 }
1102
1103 bool smp_crash_stop_failed(void)
1104 {
1105         return (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0);
1106 }
1107 #endif
1108
1109 /*
1110  * not supported here
1111  */
1112 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1113 {
1114         return -EINVAL;
1115 }
1116
1117 static bool have_cpu_die(void)
1118 {
1119 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1120         int any_cpu = raw_smp_processor_id();
1121         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(any_cpu);
1122
1123         if (ops && ops->cpu_die)
1124                 return true;
1125 #endif
1126         return false;
1127 }
1128
1129 bool cpus_are_stuck_in_kernel(void)
1130 {
1131         bool smp_spin_tables = (num_possible_cpus() > 1 && !have_cpu_die());
1132
1133         return !!cpus_stuck_in_kernel || smp_spin_tables;
1134 }