arch/powerpc/kernel/smp.c

   1 /*
   2  * SMP support for ppc.
   3  *
   4  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) borrowing a great
   5  * deal of code from the sparc and intel versions.
   6  *
   7  * Copyright (C) 1999 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
   8  *
   9  * PowerPC-64 Support added by Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
  10  * Mike Corrigan {engebret|bergner|mikec}@us.ibm.com
  11  *
  12  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  14  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  15  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  16  */
  17
  18 #undef DEBUG
  19
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/export.h>
  22 #include <linux/sched/mm.h>
  23 #include <linux/sched/topology.h>
  24 #include <linux/smp.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/delay.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/spinlock.h>
  29 #include <linux/cache.h>
  30 #include <linux/err.h>
  31 #include <linux/device.h>
  32 #include <linux/cpu.h>
  33 #include <linux/notifier.h>
  34 #include <linux/topology.h>
  35 #include <linux/profile.h>
  36 #include <linux/processor.h>
  37
  38 #include <asm/ptrace.h>
  39 #include <linux/atomic.h>
  40 #include <asm/irq.h>
  41 #include <asm/hw_irq.h>
  42 #include <asm/kvm_ppc.h>
  43 #include <asm/dbell.h>
  44 #include <asm/page.h>
  45 #include <asm/pgtable.h>
  46 #include <asm/prom.h>
  47 #include <asm/smp.h>
  48 #include <asm/time.h>
  49 #include <asm/machdep.h>
  50 #include <asm/cputhreads.h>
  51 #include <asm/cputable.h>
  52 #include <asm/mpic.h>
  53 #include <asm/vdso_datapage.h>
  54 #ifdef CONFIG_PPC64
  55 #include <asm/paca.h>
  56 #endif
  57 #include <asm/vdso.h>
  58 #include <asm/debug.h>
  59 #include <asm/kexec.h>
  60 #include <asm/asm-prototypes.h>
  61 #include <asm/cpu_has_feature.h>
  62 #include <asm/ftrace.h>
  63
  64 #ifdef DEBUG
  65 #include <asm/udbg.h>
  66 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  67 #else
  68 #define DBG(fmt...)
  69 #endif
  70
  71 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  72 /* State of each CPU during hotplug phases */
  73 static DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
  74 #endif
  75
  76 struct thread_info *secondary_ti;
  77
  78 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
  79 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_l2_cache_map);
  80 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
  81
  82 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  83 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_l2_cache_map);
  84 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
  85
  86 /* SMP operations for this machine */
  87 struct smp_ops_t *smp_ops;
  88
  89 /* Can't be static due to PowerMac hackery */
  90 volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
  91
  92 int smt_enabled_at_boot = 1;
  93
  94 /*
  95  * Returns 1 if the specified cpu should be brought up during boot.
  96  * Used to inhibit booting threads if they've been disabled or
  97  * limited on the command line
  98  */
  99 int smp_generic_cpu_bootable(unsigned int nr)
 100 {
 101         /* Special case - we inhibit secondary thread startup
 102          * during boot if the user requests it.
 103          */
 104         if (system_state < SYSTEM_RUNNING && cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT)) {
 105                 if (!smt_enabled_at_boot && cpu_thread_in_core(nr) != 0)
 106                         return 0;
 107                 if (smt_enabled_at_boot
 108                     && cpu_thread_in_core(nr) >= smt_enabled_at_boot)
 109                         return 0;
 110         }
 111
 112         return 1;
 113 }
 114
 115
 116 #ifdef CONFIG_PPC64
 117 int smp_generic_kick_cpu(int nr)
 118 {
 119         if (nr < 0 || nr >= nr_cpu_ids)
 120                 return -EINVAL;
 121
 122         /*
 123          * The processor is currently spinning, waiting for the
 124          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 125          * the processor will continue on to secondary_start
 126          */
 127         if (!paca_ptrs[nr]->cpu_start) {
 128                 paca_ptrs[nr]->cpu_start = 1;
 129                 smp_mb();
 130                 return 0;
 131         }
 132
 133 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 134         /*
 135          * Ok it's not there, so it might be soft-unplugged, let's
 136          * try to bring it back
 137          */
 138         generic_set_cpu_up(nr);
 139         smp_wmb();
 140         smp_send_reschedule(nr);
 141 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 142
 143         return 0;
 144 }
 145 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 146
 147 static irqreturn_t call_function_action(int irq, void *data)
 148 {
 149         generic_smp_call_function_interrupt();
 150         return IRQ_HANDLED;
 151 }
 152
 153 static irqreturn_t reschedule_action(int irq, void *data)
 154 {
 155         scheduler_ipi();
 156         return IRQ_HANDLED;
 157 }
 158
 159 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 160 static irqreturn_t tick_broadcast_ipi_action(int irq, void *data)
 161 {
 162         timer_broadcast_interrupt();
 163         return IRQ_HANDLED;
 164 }
 165 #endif
 166
 167 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 168 static irqreturn_t nmi_ipi_action(int irq, void *data)
 169 {
 170         smp_handle_nmi_ipi(get_irq_regs());
 171         return IRQ_HANDLED;
 172 }
 173 #endif
 174
 175 static irq_handler_t smp_ipi_action[] = {
 176         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  call_function_action,
 177         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = reschedule_action,
 178 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 179         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = tick_broadcast_ipi_action,
 180 #endif
 181 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 182         [PPC_MSG_NMI_IPI] = nmi_ipi_action,
 183 #endif
 184 };
 185
 186 /*
 187  * The NMI IPI is a fallback and not truly non-maskable. It is simpler
 188  * than going through the call function infrastructure, and strongly
 189  * serialized, so it is more appropriate for debugging.
 190  */
 191 const char *smp_ipi_name[] = {
 192         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  "ipi call function",
 193         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = "ipi reschedule",
 194 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 195         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = "ipi tick-broadcast",
 196 #endif
 197         [PPC_MSG_NMI_IPI] = "nmi ipi",
 198 };
 199
 200 /* optional function to request ipi, for controllers with >= 4 ipis */
 201 int smp_request_message_ipi(int virq, int msg)
 202 {
 203         int err;
 204
 205         if (msg < 0 || msg > PPC_MSG_NMI_IPI)
 206                 return -EINVAL;
 207 #ifndef CONFIG_NMI_IPI
 208         if (msg == PPC_MSG_NMI_IPI)
 209                 return 1;
 210 #endif
 211
 212         err = request_irq(virq, smp_ipi_action[msg],
 213                           IRQF_PERCPU | IRQF_NO_THREAD | IRQF_NO_SUSPEND,
 214                           smp_ipi_name[msg], NULL);
 215         WARN(err < 0, "unable to request_irq %d for %s (rc %d)\n",
 216                 virq, smp_ipi_name[msg], err);
 217
 218         return err;
 219 }
 220
 221 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 222 struct cpu_messages {
 223         long messages;                  /* current messages */
 224 };
 225 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpu_messages, ipi_message);
 226
 227 void smp_muxed_ipi_set_message(int cpu, int msg)
 228 {
 229         struct cpu_messages *info = &per_cpu(ipi_message, cpu);
 230         char *message = (char *)&info->messages;
 231
 232         /*
 233          * Order previous accesses before accesses in the IPI handler.
 234          */
 235         smp_mb();
 236         message[msg] = 1;
 237 }
 238
 239 void smp_muxed_ipi_message_pass(int cpu, int msg)
 240 {
 241         smp_muxed_ipi_set_message(cpu, msg);
 242
 243         /*
 244          * cause_ipi functions are required to include a full barrier
 245          * before doing whatever causes the IPI.
 246          */
 247         smp_ops->cause_ipi(cpu);
 248 }
 249
 250 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 251 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << ((BITS_PER_LONG - 8) - 8 * (A)))
 252 #else
 253 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << (8 * (A)))
 254 #endif
 255
 256 irqreturn_t smp_ipi_demux(void)
 257 {
 258         mb();   /* order any irq clear */
 259
 260         return smp_ipi_demux_relaxed();
 261 }
 262
 263 /* sync-free variant. Callers should ensure synchronization */
 264 irqreturn_t smp_ipi_demux_relaxed(void)
 265 {
 266         struct cpu_messages *info;
 267         unsigned long all;
 268
 269         info = this_cpu_ptr(&ipi_message);
 270         do {
 271                 all = xchg(&info->messages, 0);
 272 #if defined(CONFIG_KVM_XICS) && defined(CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE)
 273                 /*
 274                  * Must check for PPC_MSG_RM_HOST_ACTION messages
 275                  * before PPC_MSG_CALL_FUNCTION messages because when
 276                  * a VM is destroyed, we call kick_all_cpus_sync()
 277                  * to ensure that any pending PPC_MSG_RM_HOST_ACTION
 278                  * messages have completed before we free any VCPUs.
 279                  */
 280                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RM_HOST_ACTION))
 281                         kvmppc_xics_ipi_action();
 282 #endif
 283                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_CALL_FUNCTION))
 284                         generic_smp_call_function_interrupt();
 285                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RESCHEDULE))
 286                         scheduler_ipi();
 287 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 288                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_TICK_BROADCAST))
 289                         timer_broadcast_interrupt();
 290 #endif
 291 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 292                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_NMI_IPI))
 293                         nmi_ipi_action(0, NULL);
 294 #endif
 295         } while (info->messages);
 296
 297         return IRQ_HANDLED;
 298 }
 299 #endif /* CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI */
 300
 301 static inline void do_message_pass(int cpu, int msg)
 302 {
 303         if (smp_ops->message_pass)
 304                 smp_ops->message_pass(cpu, msg);
 305 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 306         else
 307                 smp_muxed_ipi_message_pass(cpu, msg);
 308 #endif
 309 }
 310
 311 void smp_send_reschedule(int cpu)
 312 {
 313         if (likely(smp_ops))
 314                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
 315 }
 316 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_send_reschedule);
 317
 318 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 319 {
 320         do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 321 }
 322
 323 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 324 {
 325         unsigned int cpu;
 326
 327         for_each_cpu(cpu, mask)
 328                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 329 }
 330
 331 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 332
 333 /*
 334  * "NMI IPI" system.
 335  *
 336  * NMI IPIs may not be recoverable, so should not be used as ongoing part of
 337  * a running system. They can be used for crash, debug, halt/reboot, etc.
 338  *
 339  * NMI IPIs are globally single threaded. No more than one in progress at
 340  * any time.
 341  *
 342  * The IPI call waits with interrupts disabled until all targets enter the
 343  * NMI handler, then the call returns.
 344  *
 345  * No new NMI can be initiated until targets exit the handler.
 346  *
 347  * The IPI call may time out without all targets entering the NMI handler.
 348  * In that case, there is some logic to recover (and ignore subsequent
 349  * NMI interrupts that may eventually be raised), but the platform interrupt
 350  * handler may not be able to distinguish this from other exception causes,
 351  * which may cause a crash.
 352  */
 353
 354 static atomic_t __nmi_ipi_lock = ATOMIC_INIT(0);
 355 static struct cpumask nmi_ipi_pending_mask;
 356 static int nmi_ipi_busy_count = 0;
 357 static void (*nmi_ipi_function)(struct pt_regs *) = NULL;
 358
 359 static void nmi_ipi_lock_start(unsigned long *flags)
 360 {
 361         raw_local_irq_save(*flags);
 362         hard_irq_disable();
 363         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1) {
 364                 raw_local_irq_restore(*flags);
 365                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 366                 raw_local_irq_save(*flags);
 367                 hard_irq_disable();
 368         }
 369 }
 370
 371 static void nmi_ipi_lock(void)
 372 {
 373         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1)
 374                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 375 }
 376
 377 static void nmi_ipi_unlock(void)
 378 {
 379         smp_mb();
 380         WARN_ON(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) != 1);
 381         atomic_set(&__nmi_ipi_lock, 0);
 382 }
 383
 384 static void nmi_ipi_unlock_end(unsigned long *flags)
 385 {
 386         nmi_ipi_unlock();
 387         raw_local_irq_restore(*flags);
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Platform NMI handler calls this to ack
 392  */
 393 int smp_handle_nmi_ipi(struct pt_regs *regs)
 394 {
 395         void (*fn)(struct pt_regs *);
 396         unsigned long flags;
 397         int me = raw_smp_processor_id();
 398         int ret = 0;
 399
 400         /*
 401          * Unexpected NMIs are possible here because the interrupt may not
 402          * be able to distinguish NMI IPIs from other types of NMIs, or
 403          * because the caller may have timed out.
 404          */
 405         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 406         if (!nmi_ipi_busy_count)
 407                 goto out;
 408         if (!cpumask_test_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask))
 409                 goto out;
 410
 411         fn = nmi_ipi_function;
 412         if (!fn)
 413                 goto out;
 414
 415         cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 416         nmi_ipi_busy_count++;
 417         nmi_ipi_unlock();
 418
 419         ret = 1;
 420
 421         fn(regs);
 422
 423         nmi_ipi_lock();
 424         nmi_ipi_busy_count--;
 425 out:
 426         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 427
 428         return ret;
 429 }
 430
 431 static void do_smp_send_nmi_ipi(int cpu)
 432 {
 433         if (smp_ops->cause_nmi_ipi && smp_ops->cause_nmi_ipi(cpu))
 434                 return;
 435
 436         if (cpu >= 0) {
 437                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_NMI_IPI);
 438         } else {
 439                 int c;
 440
 441                 for_each_online_cpu(c) {
 442                         if (c == raw_smp_processor_id())
 443                                 continue;
 444                         do_message_pass(c, PPC_MSG_NMI_IPI);
 445                 }
 446         }
 447 }
 448
 449 void smp_flush_nmi_ipi(u64 delay_us)
 450 {
 451         unsigned long flags;
 452
 453         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 454         while (nmi_ipi_busy_count) {
 455                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 456                 udelay(1);
 457                 if (delay_us) {
 458                         delay_us--;
 459                         if (!delay_us)
 460                                 return;
 461                 }
 462                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
 463         }
 464         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 465 }
 466
 467 /*
 468  * - cpu is the target CPU (must not be this CPU), or NMI_IPI_ALL_OTHERS.
 469  * - fn is the target callback function.
 470  * - delay_us > 0 is the delay before giving up waiting for targets to
 471  *   enter the handler, == 0 specifies indefinite delay.
 472  */
 473 int smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 474 {
 475         unsigned long flags;
 476         int me = raw_smp_processor_id();
 477         int ret = 1;
 478
 479         BUG_ON(cpu == me);
 480         BUG_ON(cpu < 0 && cpu != NMI_IPI_ALL_OTHERS);
 481
 482         if (unlikely(!smp_ops))
 483                 return 0;
 484
 485         /* Take the nmi_ipi_busy count/lock with interrupts hard disabled */
 486         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 487         while (nmi_ipi_busy_count) {
 488                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 489                 spin_until_cond(nmi_ipi_busy_count == 0);
 490                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
 491         }
 492
 493         nmi_ipi_function = fn;
 494
 495         if (cpu < 0) {
 496                 /* ALL_OTHERS */
 497                 cpumask_copy(&nmi_ipi_pending_mask, cpu_online_mask);
 498                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 499         } else {
 500                 /* cpumask starts clear */
 501                 cpumask_set_cpu(cpu, &nmi_ipi_pending_mask);
 502         }
 503         nmi_ipi_busy_count++;
 504         nmi_ipi_unlock();
 505
 506         do_smp_send_nmi_ipi(cpu);
 507
 508         while (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 509                 udelay(1);
 510                 if (delay_us) {
 511                         delay_us--;
 512                         if (!delay_us)
 513                                 break;
 514                 }
 515         }
 516
 517         nmi_ipi_lock();
 518         if (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 519                 /* Could not gather all CPUs */
 520                 ret = 0;
 521                 cpumask_clear(&nmi_ipi_pending_mask);
 522         }
 523         nmi_ipi_busy_count--;
 524         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 525
 526         return ret;
 527 }
 528 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 529
 530 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 531 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 532 {
 533         unsigned int cpu;
 534
 535         for_each_cpu(cpu, mask)
 536                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_TICK_BROADCAST);
 537 }
 538 #endif
 539
 540 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
 541 void debugger_ipi_callback(struct pt_regs *regs)
 542 {
 543         debugger_ipi(regs);
 544 }
 545
 546 void smp_send_debugger_break(void)
 547 {
 548         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, debugger_ipi_callback, 1000000);
 549 }
 550 #endif
 551
 552 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 553 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
 554 {
 555         int cpu;
 556
 557         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_ipi_callback, 1000000);
 558         if (kdump_in_progress() && crash_wake_offline) {
 559                 for_each_present_cpu(cpu) {
 560                         if (cpu_online(cpu))
 561                                 continue;
 562                         /*
 563                          * crash_ipi_callback will wait for
 564                          * all cpus, including offline CPUs.
 565                          * We don't care about nmi_ipi_function.
 566                          * Offline cpus will jump straight into
 567                          * crash_ipi_callback, we can skip the
 568                          * entire NMI dance and waiting for
 569                          * cpus to clear pending mask, etc.
 570                          */
 571                         do_smp_send_nmi_ipi(cpu);
 572                 }
 573         }
 574 }
 575 #endif
 576
 577 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 578 static void nmi_stop_this_cpu(struct pt_regs *regs)
 579 {
 580         /*
 581          * This is a special case because it never returns, so the NMI IPI
 582          * handling would never mark it as done, which makes any later
 583          * smp_send_nmi_ipi() call spin forever. Mark it done now.
 584          *
 585          * IRQs are already hard disabled by the smp_handle_nmi_ipi.
 586          */
 587         nmi_ipi_lock();
 588         nmi_ipi_busy_count--;
 589         nmi_ipi_unlock();
 590
 591         /* Remove this CPU */
 592         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 593
 594         spin_begin();
 595         while (1)
 596                 spin_cpu_relax();
 597 }
 598
 599 void smp_send_stop(void)
 600 {
 601         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, nmi_stop_this_cpu, 1000000);
 602 }
 603
 604 #else /* CONFIG_NMI_IPI */
 605
 606 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 607 {
 608         /* Remove this CPU */
 609         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 610
 611         hard_irq_disable();
 612         spin_begin();
 613         while (1)
 614                 spin_cpu_relax();
 615 }
 616
 617 void smp_send_stop(void)
 618 {
 619         static bool stopped = false;
 620
 621         /*
 622          * Prevent waiting on csd lock from a previous smp_send_stop.
 623          * This is racy, but in general callers try to do the right
 624          * thing and only fire off one smp_send_stop (e.g., see
 625          * kernel/panic.c)
 626          */
 627         if (stopped)
 628                 return;
 629
 630         stopped = true;
 631
 632         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
 633 }
 634 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 635
 636 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
 637
 638 static void smp_store_cpu_info(int id)
 639 {
 640         per_cpu(cpu_pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
 641 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 642         per_cpu(next_tlbcam_idx, id)
 643                 = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
 644 #endif
 645 }
 646
 647 /*
 648  * Relationships between CPUs are maintained in a set of per-cpu cpumasks so
 649  * rather than just passing around the cpumask we pass around a function that
 650  * returns the that cpumask for the given CPU.
 651  */
 652 static void set_cpus_related(int i, int j, struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 653 {
 654         cpumask_set_cpu(i, get_cpumask(j));
 655         cpumask_set_cpu(j, get_cpumask(i));
 656 }
 657
 658 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 659 static void set_cpus_unrelated(int i, int j,
 660                 struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 661 {
 662         cpumask_clear_cpu(i, get_cpumask(j));
 663         cpumask_clear_cpu(j, get_cpumask(i));
 664 }
 665 #endif
 666
 667 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 668 {
 669         unsigned int cpu;
 670
 671         DBG("smp_prepare_cpus\n");
 672
 673         /*
 674          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
 675          * spun any cpus up but lets be paranoid.
 676          */
 677         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
 678
 679         /* Fixup boot cpu */
 680         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
 681         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
 682
 683         for_each_possible_cpu(cpu) {
 684                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_sibling_map, cpu),
 685                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 686                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu),
 687                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 688                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_core_map, cpu),
 689                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 690                 /*
 691                  * numa_node_id() works after this.
 692                  */
 693                 if (cpu_present(cpu)) {
 694                         set_cpu_numa_node(cpu, numa_cpu_lookup_table[cpu]);
 695                         set_cpu_numa_mem(cpu,
 696                                 local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
 697                 }
 698         }
 699
 700         /* Init the cpumasks so the boot CPU is related to itself */
 701         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_sibling_mask(boot_cpuid));
 702         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_l2_cache_mask(boot_cpuid));
 703         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_core_mask(boot_cpuid));
 704
 705         if (smp_ops && smp_ops->probe)
 706                 smp_ops->probe();
 707 }
 708
 709 void smp_prepare_boot_cpu(void)
 710 {
 711         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
 712 #ifdef CONFIG_PPC64
 713         paca_ptrs[boot_cpuid]->__current = current;
 714 #endif
 715         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[boot_cpuid]);
 716         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
 717 }
 718
 719 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 720
 721 int generic_cpu_disable(void)
 722 {
 723         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 724
 725         if (cpu == boot_cpuid)
 726                 return -EBUSY;
 727
 728         set_cpu_online(cpu, false);
 729 #ifdef CONFIG_PPC64
 730         vdso_data->processorCount--;
 731 #endif
 732         /* Update affinity of all IRQs previously aimed at this CPU */
 733         irq_migrate_all_off_this_cpu();
 734
 735         /*
 736          * Depending on the details of the interrupt controller, it's possible
 737          * that one of the interrupts we just migrated away from this CPU is
 738          * actually already pending on this CPU. If we leave it in that state
 739          * the interrupt will never be EOI'ed, and will never fire again. So
 740          * temporarily enable interrupts here, to allow any pending interrupt to
 741          * be received (and EOI'ed), before we take this CPU offline.
 742          */
 743         local_irq_enable();
 744         mdelay(1);
 745         local_irq_disable();
 746
 747         return 0;
 748 }
 749
 750 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
 751 {
 752         int i;
 753
 754         for (i = 0; i < 100; i++) {
 755                 smp_rmb();
 756                 if (is_cpu_dead(cpu))
 757                         return;
 758                 msleep(100);
 759         }
 760         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
 761 }
 762
 763 void generic_set_cpu_dead(unsigned int cpu)
 764 {
 765         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_DEAD;
 766 }
 767
 768 /*
 769  * The cpu_state should be set to CPU_UP_PREPARE in kick_cpu(), otherwise
 770  * the cpu_state is always CPU_DEAD after calling generic_set_cpu_dead(),
 771  * which makes the delay in generic_cpu_die() not happen.
 772  */
 773 void generic_set_cpu_up(unsigned int cpu)
 774 {
 775         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 776 }
 777
 778 int generic_check_cpu_restart(unsigned int cpu)
 779 {
 780         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_UP_PREPARE;
 781 }
 782
 783 int is_cpu_dead(unsigned int cpu)
 784 {
 785         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD;
 786 }
 787
 788 static bool secondaries_inhibited(void)
 789 {
 790         return kvm_hv_mode_active();
 791 }
 792
 793 #else /* HOTPLUG_CPU */
 794
 795 #define secondaries_inhibited()         0
 796
 797 #endif
 798
 799 static void cpu_idle_thread_init(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 800 {
 801         struct thread_info *ti = task_thread_info(idle);
 802
 803 #ifdef CONFIG_PPC64
 804         paca_ptrs[cpu]->__current = idle;
 805         paca_ptrs[cpu]->kstack = (unsigned long)ti + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD;
 806 #endif
 807         ti->cpu = cpu;
 808         secondary_ti = current_set[cpu] = ti;
 809 }
 810
 811 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
 812 {
 813         int rc, c;
 814
 815         /*
 816          * Don't allow secondary threads to come online if inhibited
 817          */
 818         if (threads_per_core > 1 && secondaries_inhibited() &&
 819             cpu_thread_in_subcore(cpu))
 820                 return -EBUSY;
 821
 822         if (smp_ops == NULL ||
 823             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
 824                 return -EINVAL;
 825
 826         cpu_idle_thread_init(cpu, tidle);
 827
 828         /*
 829          * The platform might need to allocate resources prior to bringing
 830          * up the CPU
 831          */
 832         if (smp_ops->prepare_cpu) {
 833                 rc = smp_ops->prepare_cpu(cpu);
 834                 if (rc)
 835                         return rc;
 836         }
 837
 838         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
 839          * hotplug
 840          */
 841         cpu_callin_map[cpu] = 0;
 842
 843         /* The information for processor bringup must
 844          * be written out to main store before we release
 845          * the processor.
 846          */
 847         smp_mb();
 848
 849         /* wake up cpus */
 850         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
 851         rc = smp_ops->kick_cpu(cpu);
 852         if (rc) {
 853                 pr_err("smp: failed starting cpu %d (rc %d)\n", cpu, rc);
 854                 return rc;
 855         }
 856
 857         /*
 858          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
 859          * use this value that I found through experimentation.
 860          * -- Cort
 861          */
 862         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
 863                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 864                         udelay(100);
 865 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 866         else
 867                 /*
 868                  * CPUs can take much longer to come up in the
 869                  * hotplug case.  Wait five seconds.
 870                  */
 871                 for (c = 5000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 872                         msleep(1);
 873 #endif
 874
 875         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
 876                 printk(KERN_ERR "Processor %u is stuck.\n", cpu);
 877                 return -ENOENT;
 878         }
 879
 880         DBG("Processor %u found.\n", cpu);
 881
 882         if (smp_ops->give_timebase)
 883                 smp_ops->give_timebase();
 884
 885         /* Wait until cpu puts itself in the online & active maps */
 886         spin_until_cond(cpu_online(cpu));
 887
 888         return 0;
 889 }
 890
 891 /* Return the value of the reg property corresponding to the given
 892  * logical cpu.
 893  */
 894 int cpu_to_core_id(int cpu)
 895 {
 896         struct device_node *np;
 897         const __be32 *reg;
 898         int id = -1;
 899
 900         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 901         if (!np)
 902                 goto out;
 903
 904         reg = of_get_property(np, "reg", NULL);
 905         if (!reg)
 906                 goto out;
 907
 908         id = be32_to_cpup(reg);
 909 out:
 910         of_node_put(np);
 911         return id;
 912 }
 913 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_to_core_id);
 914
 915 /* Helper routines for cpu to core mapping */
 916 int cpu_core_index_of_thread(int cpu)
 917 {
 918         return cpu >> threads_shift;
 919 }
 920 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_core_index_of_thread);
 921
 922 int cpu_first_thread_of_core(int core)
 923 {
 924         return core << threads_shift;
 925 }
 926 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_first_thread_of_core);
 927
 928 /* Must be called when no change can occur to cpu_present_mask,
 929  * i.e. during cpu online or offline.
 930  */
 931 static struct device_node *cpu_to_l2cache(int cpu)
 932 {
 933         struct device_node *np;
 934         struct device_node *cache;
 935
 936         if (!cpu_present(cpu))
 937                 return NULL;
 938
 939         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 940         if (np == NULL)
 941                 return NULL;
 942
 943         cache = of_find_next_cache_node(np);
 944
 945         of_node_put(np);
 946
 947         return cache;
 948 }
 949
 950 static bool update_mask_by_l2(int cpu, struct cpumask *(*mask_fn)(int))
 951 {
 952         struct device_node *l2_cache, *np;
 953         int i;
 954
 955         l2_cache = cpu_to_l2cache(cpu);
 956         if (!l2_cache)
 957                 return false;
 958
 959         for_each_cpu(i, cpu_online_mask) {
 960                 /*
 961                  * when updating the marks the current CPU has not been marked
 962                  * online, but we need to update the cache masks
 963                  */
 964                 np = cpu_to_l2cache(i);
 965                 if (!np)
 966                         continue;
 967
 968                 if (np == l2_cache)
 969                         set_cpus_related(cpu, i, mask_fn);
 970
 971                 of_node_put(np);
 972         }
 973         of_node_put(l2_cache);
 974
 975         return true;
 976 }
 977
 978 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 979 static void remove_cpu_from_masks(int cpu)
 980 {
 981         int i;
 982
 983         /* NB: cpu_core_mask is a superset of the others */
 984         for_each_cpu(i, cpu_core_mask(cpu)) {
 985                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_core_mask);
 986                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
 987                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_sibling_mask);
 988         }
 989 }
 990 #endif
 991
 992 static void add_cpu_to_masks(int cpu)
 993 {
 994         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
 995         int chipid = cpu_to_chip_id(cpu);
 996         int i;
 997
 998         /*
 999          * This CPU will not be in the online mask yet so we need to manually
1000          * add it to it's own thread sibling mask.
1001          */
1002         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
1003
1004         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++)
1005                 if (cpu_online(i))
1006                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_sibling_mask);
1007
1008         /*
1009          * Copy the thread sibling mask into the cache sibling mask
1010          * and mark any CPUs that share an L2 with this CPU.
1011          */
1012         for_each_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu))
1013                 set_cpus_related(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1014         update_mask_by_l2(cpu, cpu_l2_cache_mask);
1015
1016         /*
1017          * Copy the cache sibling mask into core sibling mask and mark
1018          * any CPUs on the same chip as this CPU.
1019          */
1020         for_each_cpu(i, cpu_l2_cache_mask(cpu))
1021                 set_cpus_related(cpu, i, cpu_core_mask);
1022
1023         if (chipid == -1)
1024                 return;
1025
1026         for_each_cpu(i, cpu_online_mask)
1027                 if (cpu_to_chip_id(i) == chipid)
1028                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_core_mask);
1029 }
1030
1031 static bool shared_caches;
1032
1033 /* Activate a secondary processor. */
1034 void start_secondary(void *unused)
1035 {
1036         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1037
1038         mmgrab(&init_mm);
1039         current->active_mm = &init_mm;
1040
1041         smp_store_cpu_info(cpu);
1042         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
1043         preempt_disable();
1044         cpu_callin_map[cpu] = 1;
1045
1046         if (smp_ops->setup_cpu)
1047                 smp_ops->setup_cpu(cpu);
1048         if (smp_ops->take_timebase)
1049                 smp_ops->take_timebase();
1050
1051         secondary_cpu_time_init();
1052
1053 #ifdef CONFIG_PPC64
1054         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1055                 vdso_data->processorCount++;
1056
1057         vdso_getcpu_init();
1058 #endif
1059         /* Update topology CPU masks */
1060         add_cpu_to_masks(cpu);
1061
1062         /*
1063          * Check for any shared caches. Note that this must be done on a
1064          * per-core basis because one core in the pair might be disabled.
1065          */
1066         if (!cpumask_equal(cpu_l2_cache_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu)))
1067                 shared_caches = true;
1068
1069         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1070         set_numa_mem(local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1071
1072         smp_wmb();
1073         notify_cpu_starting(cpu);
1074         set_cpu_online(cpu, true);
1075
1076         local_irq_enable();
1077
1078         /* We can enable ftrace for secondary cpus now */
1079         this_cpu_enable_ftrace();
1080
1081         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
1082
1083         BUG();
1084 }
1085
1086 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1087 {
1088         return 0;
1089 }
1090
1091 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1092 /* cpumask of CPUs with asymetric SMT dependancy */
1093 static int powerpc_smt_flags(void)
1094 {
1095         int flags = SD_SHARE_CPUCAPACITY | SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1096
1097         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ASYM_SMT)) {
1098                 printk_once(KERN_INFO "Enabling Asymmetric SMT scheduling\n");
1099                 flags |= SD_ASYM_PACKING;
1100         }
1101         return flags;
1102 }
1103 #endif
1104
1105 static struct sched_domain_topology_level powerpc_topology[] = {
1106 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1107         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1108 #endif
1109         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1110         { NULL, },
1111 };
1112
1113 /*
1114  * P9 has a slightly odd architecture where pairs of cores share an L2 cache.
1115  * This topology makes it *much* cheaper to migrate tasks between adjacent cores
1116  * since the migrated task remains cache hot. We want to take advantage of this
1117  * at the scheduler level so an extra topology level is required.
1118  */
1119 static int powerpc_shared_cache_flags(void)
1120 {
1121         return SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1122 }
1123
1124 /*
1125  * We can't just pass cpu_l2_cache_mask() directly because
1126  * returns a non-const pointer and the compiler barfs on that.
1127  */
1128 static const struct cpumask *shared_cache_mask(int cpu)
1129 {
1130         return cpu_l2_cache_mask(cpu);
1131 }
1132
1133 static struct sched_domain_topology_level power9_topology[] = {
1134 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1135         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1136 #endif
1137         { shared_cache_mask, powerpc_shared_cache_flags, SD_INIT_NAME(CACHE) },
1138         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1139         { NULL, },
1140 };
1141
1142 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1143 {
1144         /*
1145          * We are running pinned to the boot CPU, see rest_init().
1146          */
1147         if (smp_ops && smp_ops->setup_cpu)
1148                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
1149
1150         if (smp_ops && smp_ops->bringup_done)
1151                 smp_ops->bringup_done();
1152
1153         dump_numa_cpu_topology();
1154
1155         /*
1156          * If any CPU detects that it's sharing a cache with another CPU then
1157          * use the deeper topology that is aware of this sharing.
1158          */
1159         if (shared_caches) {
1160                 pr_info("Using shared cache scheduler topology\n");
1161                 set_sched_topology(power9_topology);
1162         } else {
1163                 pr_info("Using standard scheduler topology\n");
1164                 set_sched_topology(powerpc_topology);
1165         }
1166 }
1167
1168 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1169 int __cpu_disable(void)
1170 {
1171         int cpu = smp_processor_id();
1172         int err;
1173
1174         if (!smp_ops->cpu_disable)
1175                 return -ENOSYS;
1176
1177         this_cpu_disable_ftrace();
1178
1179         err = smp_ops->cpu_disable();
1180         if (err)
1181                 return err;
1182
1183         /* Update sibling maps */
1184         remove_cpu_from_masks(cpu);
1185
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1190 {
1191         if (smp_ops->cpu_die)
1192                 smp_ops->cpu_die(cpu);
1193 }
1194
1195 void cpu_die(void)
1196 {
1197         /*
1198          * Disable on the down path. This will be re-enabled by
1199          * start_secondary() via start_secondary_resume() below
1200          */
1201         this_cpu_disable_ftrace();
1202
1203         if (ppc_md.cpu_die)
1204                 ppc_md.cpu_die();
1205
1206         /* If we return, we re-enter start_secondary */
1207         start_secondary_resume();
1208 }
1209
1210 #endif