arch/riscv/kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * SMP initialisation and IPI support
   4  * Based on arch/arm64/kernel/smp.c
   5  *
   6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   7  * Copyright (C) 2015 Regents of the University of California
   8  * Copyright (C) 2017 SiFive
   9  */
  10
  11 #include <linux/cpu.h>
  12 #include <linux/clockchips.h>
  13 #include <linux/interrupt.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/profile.h>
  16 #include <linux/smp.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/seq_file.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/irq_work.h>
  21
  22 #include <asm/sbi.h>
  23 #include <asm/tlbflush.h>
  24 #include <asm/cacheflush.h>
  25
  26 enum ipi_message_type {
  27         IPI_RESCHEDULE,
  28         IPI_CALL_FUNC,
  29         IPI_CPU_STOP,
  30         IPI_IRQ_WORK,
  31         IPI_TIMER,
  32         IPI_MAX
  33 };
  34
  35 unsigned long __cpuid_to_hartid_map[NR_CPUS] = {
  36         [0 ... NR_CPUS-1] = INVALID_HARTID
  37 };
  38
  39 void __init smp_setup_processor_id(void)
  40 {
  41         cpuid_to_hartid_map(0) = boot_cpu_hartid;
  42 }
  43
  44 /* A collection of single bit ipi messages.  */
  45 static struct {
  46         unsigned long stats[IPI_MAX] ____cacheline_aligned;
  47         unsigned long bits ____cacheline_aligned;
  48 } ipi_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  49
  50 int riscv_hartid_to_cpuid(int hartid)
  51 {
  52         int i;
  53
  54         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
  55                 if (cpuid_to_hartid_map(i) == hartid)
  56                         return i;
  57
  58         pr_err("Couldn't find cpu id for hartid [%d]\n", hartid);
  59         return i;
  60 }
  61
  62 void riscv_cpuid_to_hartid_mask(const struct cpumask *in, struct cpumask *out)
  63 {
  64         int cpu;
  65
  66         cpumask_clear(out);
  67         for_each_cpu(cpu, in)
  68                 cpumask_set_cpu(cpuid_to_hartid_map(cpu), out);
  69 }
  70 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_cpuid_to_hartid_mask);
  71
  72 bool arch_match_cpu_phys_id(int cpu, u64 phys_id)
  73 {
  74         return phys_id == cpuid_to_hartid_map(cpu);
  75 }
  76
  77 /* Unsupported */
  78 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
  79 {
  80         return -EINVAL;
  81 }
  82
  83 static void ipi_stop(void)
  84 {
  85         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
  86         while (1)
  87                 wait_for_interrupt();
  88 }
  89
  90 static struct riscv_ipi_ops *ipi_ops;
  91
  92 void riscv_set_ipi_ops(struct riscv_ipi_ops *ops)
  93 {
  94         ipi_ops = ops;
  95 }
  96 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_set_ipi_ops);
  97
  98 void riscv_clear_ipi(void)
  99 {
 100         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_clear)
 101                 ipi_ops->ipi_clear();
 102
 103         csr_clear(CSR_IP, IE_SIE);
 104 }
 105 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_clear_ipi);
 106
 107 static void send_ipi_mask(const struct cpumask *mask, enum ipi_message_type op)
 108 {
 109         int cpu;
 110
 111         smp_mb__before_atomic();
 112         for_each_cpu(cpu, mask)
 113                 set_bit(op, &ipi_data[cpu].bits);
 114         smp_mb__after_atomic();
 115
 116         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_inject)
 117                 ipi_ops->ipi_inject(mask);
 118         else
 119                 pr_warn("SMP: IPI inject method not available\n");
 120 }
 121
 122 static void send_ipi_single(int cpu, enum ipi_message_type op)
 123 {
 124         smp_mb__before_atomic();
 125         set_bit(op, &ipi_data[cpu].bits);
 126         smp_mb__after_atomic();
 127
 128         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_inject)
 129                 ipi_ops->ipi_inject(cpumask_of(cpu));
 130         else
 131                 pr_warn("SMP: IPI inject method not available\n");
 132 }
 133
 134 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 135 void arch_irq_work_raise(void)
 136 {
 137         send_ipi_single(smp_processor_id(), IPI_IRQ_WORK);
 138 }
 139 #endif
 140
 141 void handle_IPI(struct pt_regs *regs)
 142 {
 143         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
 144         unsigned long *pending_ipis = &ipi_data[smp_processor_id()].bits;
 145         unsigned long *stats = ipi_data[smp_processor_id()].stats;
 146
 147         irq_enter();
 148
 149         riscv_clear_ipi();
 150
 151         while (true) {
 152                 unsigned long ops;
 153
 154                 /* Order bit clearing and data access. */
 155                 mb();
 156
 157                 ops = xchg(pending_ipis, 0);
 158                 if (ops == 0)
 159                         goto done;
 160
 161                 if (ops & (1 << IPI_RESCHEDULE)) {
 162                         stats[IPI_RESCHEDULE]++;
 163                         scheduler_ipi();
 164                 }
 165
 166                 if (ops & (1 << IPI_CALL_FUNC)) {
 167                         stats[IPI_CALL_FUNC]++;
 168                         generic_smp_call_function_interrupt();
 169                 }
 170
 171                 if (ops & (1 << IPI_CPU_STOP)) {
 172                         stats[IPI_CPU_STOP]++;
 173                         ipi_stop();
 174                 }
 175
 176                 if (ops & (1 << IPI_IRQ_WORK)) {
 177                         stats[IPI_IRQ_WORK]++;
 178                         irq_work_run();
 179                 }
 180
 181 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 182                 if (ops & (1 << IPI_TIMER)) {
 183                         stats[IPI_TIMER]++;
 184                         tick_receive_broadcast();
 185                 }
 186 #endif
 187                 BUG_ON((ops >> IPI_MAX) != 0);
 188
 189                 /* Order data access and bit testing. */
 190                 mb();
 191         }
 192
 193 done:
 194         irq_exit();
 195         set_irq_regs(old_regs);
 196 }
 197
 198 static const char * const ipi_names[] = {
 199         [IPI_RESCHEDULE]        = "Rescheduling interrupts",
 200         [IPI_CALL_FUNC]         = "Function call interrupts",
 201         [IPI_CPU_STOP]          = "CPU stop interrupts",
 202         [IPI_IRQ_WORK]          = "IRQ work interrupts",
 203         [IPI_TIMER]             = "Timer broadcast interrupts",
 204 };
 205
 206 void show_ipi_stats(struct seq_file *p, int prec)
 207 {
 208         unsigned int cpu, i;
 209
 210         for (i = 0; i < IPI_MAX; i++) {
 211                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
 212                            prec >= 4 ? " " : "");
 213                 for_each_online_cpu(cpu)
 214                         seq_printf(p, "%10lu ", ipi_data[cpu].stats[i]);
 215                 seq_printf(p, " %s\n", ipi_names[i]);
 216         }
 217 }
 218
 219 void arch_send_call_function_ipi_mask(struct cpumask *mask)
 220 {
 221         send_ipi_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
 222 }
 223
 224 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 225 {
 226         send_ipi_single(cpu, IPI_CALL_FUNC);
 227 }
 228
 229 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 230 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 231 {
 232         send_ipi_mask(mask, IPI_TIMER);
 233 }
 234 #endif
 235
 236 void smp_send_stop(void)
 237 {
 238         unsigned long timeout;
 239
 240         if (num_online_cpus() > 1) {
 241                 cpumask_t mask;
 242
 243                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
 244                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
 245
 246                 if (system_state <= SYSTEM_RUNNING)
 247                         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
 248                 send_ipi_mask(&mask, IPI_CPU_STOP);
 249         }
 250
 251         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
 252         timeout = USEC_PER_SEC;
 253         while (num_online_cpus() > 1 && timeout--)
 254                 udelay(1);
 255
 256         if (num_online_cpus() > 1)
 257                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
 258                            cpumask_pr_args(cpu_online_mask));
 259 }
 260
 261 void smp_send_reschedule(int cpu)
 262 {
 263         send_ipi_single(cpu, IPI_RESCHEDULE);
 264 }
 265 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_send_reschedule);