x86: create tlb files
authorGlauber Costa <gcosta@redhat.com>
Mon, 3 Mar 2008 17:12:54 +0000 (14:12 -0300)
committerIngo Molnar <mingo@elte.hu>
Thu, 17 Apr 2008 15:40:56 +0000 (17:40 +0200)
this patch creates tlb_32.c and tlb_64.c, with
tlb-related functions that used to live in smp*.c files.

Signed-off-by: Glauber Costa <gcosta@redhat.com>
Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
arch/x86/kernel/Makefile
arch/x86/kernel/smp_32.c
arch/x86/kernel/smp_64.c
arch/x86/kernel/tlb_32.c [new file with mode: 0644]
arch/x86/kernel/tlb_64.c [new file with mode: 0644]

index e3b01f9..362ab6a 100644 (file)
@@ -47,7 +47,7 @@ obj-$(CONFIG_PCI)             += early-quirks.o
 apm-y                          := apm_32.o
 obj-$(CONFIG_APM)              += apm.o
 obj-$(CONFIG_X86_SMP)          += smp_$(BITS).o smpboot_$(BITS).o smp.o
-obj-$(CONFIG_X86_SMP)          += smpboot.o tsc_sync.o ipi.o
+obj-$(CONFIG_X86_SMP)          += smpboot.o tsc_sync.o ipi.o tlb_$(BITS).o
 obj-$(CONFIG_X86_32_SMP)       += smpcommon.o
 obj-$(CONFIG_X86_64_SMP)       += smp_64.o smpboot_64.o tsc_sync.o smpcommon.o
 obj-$(CONFIG_X86_TRAMPOLINE)   += trampoline_$(BITS).o
index d80623a..d8fdec5 100644 (file)
  *     or are signal timing bugs worked around in hardware and there's
  *     about nothing of note with C stepping upwards.
  */
-
-DEFINE_PER_CPU(struct tlb_state, cpu_tlbstate) ____cacheline_aligned = { &init_mm, 0, };
-
-#include <mach_ipi.h> /* must come after the send_IPI functions above for inlining */
-
-/*
- *     Smarter SMP flushing macros. 
- *             c/o Linus Torvalds.
- *
- *     These mean you can really definitely utterly forget about
- *     writing to user space from interrupts. (Its not allowed anyway).
- *
- *     Optimizations Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
- */
-
-static cpumask_t flush_cpumask;
-static struct mm_struct * flush_mm;
-static unsigned long flush_va;
-static DEFINE_SPINLOCK(tlbstate_lock);
-
-/*
- * We cannot call mmdrop() because we are in interrupt context,
- * instead update mm->cpu_vm_mask.
- *
- * We need to reload %cr3 since the page tables may be going
- * away from under us..
- */
-void leave_mm(int cpu)
-{
-       if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_OK)
-               BUG();
-       cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm->cpu_vm_mask);
-       load_cr3(swapper_pg_dir);
-}
-EXPORT_SYMBOL_GPL(leave_mm);
-
-/*
- *
- * The flush IPI assumes that a thread switch happens in this order:
- * [cpu0: the cpu that switches]
- * 1) switch_mm() either 1a) or 1b)
- * 1a) thread switch to a different mm
- * 1a1) cpu_clear(cpu, old_mm->cpu_vm_mask);
- *     Stop ipi delivery for the old mm. This is not synchronized with
- *     the other cpus, but smp_invalidate_interrupt ignore flush ipis
- *     for the wrong mm, and in the worst case we perform a superfluous
- *     tlb flush.
- * 1a2) set cpu_tlbstate to TLBSTATE_OK
- *     Now the smp_invalidate_interrupt won't call leave_mm if cpu0
- *     was in lazy tlb mode.
- * 1a3) update cpu_tlbstate[].active_mm
- *     Now cpu0 accepts tlb flushes for the new mm.
- * 1a4) cpu_set(cpu, new_mm->cpu_vm_mask);
- *     Now the other cpus will send tlb flush ipis.
- * 1a4) change cr3.
- * 1b) thread switch without mm change
- *     cpu_tlbstate[].active_mm is correct, cpu0 already handles
- *     flush ipis.
- * 1b1) set cpu_tlbstate to TLBSTATE_OK
- * 1b2) test_and_set the cpu bit in cpu_vm_mask.
- *     Atomically set the bit [other cpus will start sending flush ipis],
- *     and test the bit.
- * 1b3) if the bit was 0: leave_mm was called, flush the tlb.
- * 2) switch %%esp, ie current
- *
- * The interrupt must handle 2 special cases:
- * - cr3 is changed before %%esp, ie. it cannot use current->{active_,}mm.
- * - the cpu performs speculative tlb reads, i.e. even if the cpu only
- *   runs in kernel space, the cpu could load tlb entries for user space
- *   pages.
- *
- * The good news is that cpu_tlbstate is local to each cpu, no
- * write/read ordering problems.
- */
-
-/*
- * TLB flush IPI:
- *
- * 1) Flush the tlb entries if the cpu uses the mm that's being flushed.
- * 2) Leave the mm if we are in the lazy tlb mode.
- */
-
-void smp_invalidate_interrupt(struct pt_regs *regs)
-{
-       unsigned long cpu;
-
-       cpu = get_cpu();
-
-       if (!cpu_isset(cpu, flush_cpumask))
-               goto out;
-               /* 
-                * This was a BUG() but until someone can quote me the
-                * line from the intel manual that guarantees an IPI to
-                * multiple CPUs is retried _only_ on the erroring CPUs
-                * its staying as a return
-                *
-                * BUG();
-                */
-                
-       if (flush_mm == per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm) {
-               if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_OK) {
-                       if (flush_va == TLB_FLUSH_ALL)
-                               local_flush_tlb();
-                       else
-                               __flush_tlb_one(flush_va);
-               } else
-                       leave_mm(cpu);
-       }
-       ack_APIC_irq();
-       smp_mb__before_clear_bit();
-       cpu_clear(cpu, flush_cpumask);
-       smp_mb__after_clear_bit();
-out:
-       put_cpu_no_resched();
-       __get_cpu_var(irq_stat).irq_tlb_count++;
-}
-
-void native_flush_tlb_others(const cpumask_t *cpumaskp, struct mm_struct *mm,
-                            unsigned long va)
-{
-       cpumask_t cpumask = *cpumaskp;
-
-       /*
-        * A couple of (to be removed) sanity checks:
-        *
-        * - current CPU must not be in mask
-        * - mask must exist :)
-        */
-       BUG_ON(cpus_empty(cpumask));
-       BUG_ON(cpu_isset(smp_processor_id(), cpumask));
-       BUG_ON(!mm);
-
-#ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
-       /* If a CPU which we ran on has gone down, OK. */
-       cpus_and(cpumask, cpumask, cpu_online_map);
-       if (unlikely(cpus_empty(cpumask)))
-               return;
-#endif
-
-       /*
-        * i'm not happy about this global shared spinlock in the
-        * MM hot path, but we'll see how contended it is.
-        * AK: x86-64 has a faster method that could be ported.
-        */
-       spin_lock(&tlbstate_lock);
-       
-       flush_mm = mm;
-       flush_va = va;
-       cpus_or(flush_cpumask, cpumask, flush_cpumask);
-       /*
-        * We have to send the IPI only to
-        * CPUs affected.
-        */
-       send_IPI_mask(cpumask, INVALIDATE_TLB_VECTOR);
-
-       while (!cpus_empty(flush_cpumask))
-               /* nothing. lockup detection does not belong here */
-               cpu_relax();
-
-       flush_mm = NULL;
-       flush_va = 0;
-       spin_unlock(&tlbstate_lock);
-}
-       
-void flush_tlb_current_task(void)
-{
-       struct mm_struct *mm = current->mm;
-       cpumask_t cpu_mask;
-
-       preempt_disable();
-       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
-       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
-
-       local_flush_tlb();
-       if (!cpus_empty(cpu_mask))
-               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
-       preempt_enable();
-}
-
-void flush_tlb_mm (struct mm_struct * mm)
-{
-       cpumask_t cpu_mask;
-
-       preempt_disable();
-       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
-       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
-
-       if (current->active_mm == mm) {
-               if (current->mm)
-                       local_flush_tlb();
-               else
-                       leave_mm(smp_processor_id());
-       }
-       if (!cpus_empty(cpu_mask))
-               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
-
-       preempt_enable();
-}
-
-void flush_tlb_page(struct vm_area_struct * vma, unsigned long va)
-{
-       struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
-       cpumask_t cpu_mask;
-
-       preempt_disable();
-       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
-       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
-
-       if (current->active_mm == mm) {
-               if(current->mm)
-                       __flush_tlb_one(va);
-                else
-                       leave_mm(smp_processor_id());
-       }
-
-       if (!cpus_empty(cpu_mask))
-               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, va);
-
-       preempt_enable();
-}
-EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
-
-static void do_flush_tlb_all(void* info)
-{
-       unsigned long cpu = smp_processor_id();
-
-       __flush_tlb_all();
-       if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_LAZY)
-               leave_mm(cpu);
-}
-
-void flush_tlb_all(void)
-{
-       on_each_cpu(do_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
-}
index d28e868..26448ff 100644 (file)
@@ -8,278 +8,3 @@
  *     This code is released under the GNU General Public License version 2 or
  *     later.
  */
-
-#include <linux/init.h>
-
-#include <linux/mm.h>
-#include <linux/delay.h>
-#include <linux/spinlock.h>
-#include <linux/smp.h>
-#include <linux/kernel_stat.h>
-#include <linux/mc146818rtc.h>
-#include <linux/interrupt.h>
-
-#include <asm/mtrr.h>
-#include <asm/pgalloc.h>
-#include <asm/tlbflush.h>
-#include <asm/mach_apic.h>
-#include <asm/mmu_context.h>
-#include <asm/proto.h>
-#include <asm/apicdef.h>
-#include <asm/idle.h>
-
-/*
- *     Smarter SMP flushing macros.
- *             c/o Linus Torvalds.
- *
- *     These mean you can really definitely utterly forget about
- *     writing to user space from interrupts. (Its not allowed anyway).
- *
- *     Optimizations Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
- *
- *     More scalable flush, from Andi Kleen
- *
- *     To avoid global state use 8 different call vectors.
- *     Each CPU uses a specific vector to trigger flushes on other
- *     CPUs. Depending on the received vector the target CPUs look into
- *     the right per cpu variable for the flush data.
- *
- *     With more than 8 CPUs they are hashed to the 8 available
- *     vectors. The limited global vector space forces us to this right now.
- *     In future when interrupts are split into per CPU domains this could be
- *     fixed, at the cost of triggering multiple IPIs in some cases.
- */
-
-union smp_flush_state {
-       struct {
-               cpumask_t flush_cpumask;
-               struct mm_struct *flush_mm;
-               unsigned long flush_va;
-               spinlock_t tlbstate_lock;
-       };
-       char pad[SMP_CACHE_BYTES];
-} ____cacheline_aligned;
-
-/* State is put into the per CPU data section, but padded
-   to a full cache line because other CPUs can access it and we don't
-   want false sharing in the per cpu data segment. */
-static DEFINE_PER_CPU(union smp_flush_state, flush_state);
-
-/*
- * We cannot call mmdrop() because we are in interrupt context,
- * instead update mm->cpu_vm_mask.
- */
-void leave_mm(int cpu)
-{
-       if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_OK)
-               BUG();
-       cpu_clear(cpu, read_pda(active_mm)->cpu_vm_mask);
-       load_cr3(swapper_pg_dir);
-}
-EXPORT_SYMBOL_GPL(leave_mm);
-
-/*
- *
- * The flush IPI assumes that a thread switch happens in this order:
- * [cpu0: the cpu that switches]
- * 1) switch_mm() either 1a) or 1b)
- * 1a) thread switch to a different mm
- * 1a1) cpu_clear(cpu, old_mm->cpu_vm_mask);
- *     Stop ipi delivery for the old mm. This is not synchronized with
- *     the other cpus, but smp_invalidate_interrupt ignore flush ipis
- *     for the wrong mm, and in the worst case we perform a superfluous
- *     tlb flush.
- * 1a2) set cpu mmu_state to TLBSTATE_OK
- *     Now the smp_invalidate_interrupt won't call leave_mm if cpu0
- *     was in lazy tlb mode.
- * 1a3) update cpu active_mm
- *     Now cpu0 accepts tlb flushes for the new mm.
- * 1a4) cpu_set(cpu, new_mm->cpu_vm_mask);
- *     Now the other cpus will send tlb flush ipis.
- * 1a4) change cr3.
- * 1b) thread switch without mm change
- *     cpu active_mm is correct, cpu0 already handles
- *     flush ipis.
- * 1b1) set cpu mmu_state to TLBSTATE_OK
- * 1b2) test_and_set the cpu bit in cpu_vm_mask.
- *     Atomically set the bit [other cpus will start sending flush ipis],
- *     and test the bit.
- * 1b3) if the bit was 0: leave_mm was called, flush the tlb.
- * 2) switch %%esp, ie current
- *
- * The interrupt must handle 2 special cases:
- * - cr3 is changed before %%esp, ie. it cannot use current->{active_,}mm.
- * - the cpu performs speculative tlb reads, i.e. even if the cpu only
- *   runs in kernel space, the cpu could load tlb entries for user space
- *   pages.
- *
- * The good news is that cpu mmu_state is local to each cpu, no
- * write/read ordering problems.
- */
-
-/*
- * TLB flush IPI:
- *
- * 1) Flush the tlb entries if the cpu uses the mm that's being flushed.
- * 2) Leave the mm if we are in the lazy tlb mode.
- *
- * Interrupts are disabled.
- */
-
-asmlinkage void smp_invalidate_interrupt(struct pt_regs *regs)
-{
-       int cpu;
-       int sender;
-       union smp_flush_state *f;
-
-       cpu = smp_processor_id();
-       /*
-        * orig_rax contains the negated interrupt vector.
-        * Use that to determine where the sender put the data.
-        */
-       sender = ~regs->orig_ax - INVALIDATE_TLB_VECTOR_START;
-       f = &per_cpu(flush_state, sender);
-
-       if (!cpu_isset(cpu, f->flush_cpumask))
-               goto out;
-               /*
-                * This was a BUG() but until someone can quote me the
-                * line from the intel manual that guarantees an IPI to
-                * multiple CPUs is retried _only_ on the erroring CPUs
-                * its staying as a return
-                *
-                * BUG();
-                */
-
-       if (f->flush_mm == read_pda(active_mm)) {
-               if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_OK) {
-                       if (f->flush_va == TLB_FLUSH_ALL)
-                               local_flush_tlb();
-                       else
-                               __flush_tlb_one(f->flush_va);
-               } else
-                       leave_mm(cpu);
-       }
-out:
-       ack_APIC_irq();
-       cpu_clear(cpu, f->flush_cpumask);
-       add_pda(irq_tlb_count, 1);
-}
-
-void native_flush_tlb_others(const cpumask_t *cpumaskp, struct mm_struct *mm,
-                            unsigned long va)
-{
-       int sender;
-       union smp_flush_state *f;
-       cpumask_t cpumask = *cpumaskp;
-
-       /* Caller has disabled preemption */
-       sender = smp_processor_id() % NUM_INVALIDATE_TLB_VECTORS;
-       f = &per_cpu(flush_state, sender);
-
-       /*
-        * Could avoid this lock when
-        * num_online_cpus() <= NUM_INVALIDATE_TLB_VECTORS, but it is
-        * probably not worth checking this for a cache-hot lock.
-        */
-       spin_lock(&f->tlbstate_lock);
-
-       f->flush_mm = mm;
-       f->flush_va = va;
-       cpus_or(f->flush_cpumask, cpumask, f->flush_cpumask);
-
-       /*
-        * We have to send the IPI only to
-        * CPUs affected.
-        */
-       send_IPI_mask(cpumask, INVALIDATE_TLB_VECTOR_START + sender);
-
-       while (!cpus_empty(f->flush_cpumask))
-               cpu_relax();
-
-       f->flush_mm = NULL;
-       f->flush_va = 0;
-       spin_unlock(&f->tlbstate_lock);
-}
-
-int __cpuinit init_smp_flush(void)
-{
-       int i;
-
-       for_each_cpu_mask(i, cpu_possible_map) {
-               spin_lock_init(&per_cpu(flush_state, i).tlbstate_lock);
-       }
-       return 0;
-}
-core_initcall(init_smp_flush);
-
-void flush_tlb_current_task(void)
-{
-       struct mm_struct *mm = current->mm;
-       cpumask_t cpu_mask;
-
-       preempt_disable();
-       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
-       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
-
-       local_flush_tlb();
-       if (!cpus_empty(cpu_mask))
-               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
-       preempt_enable();
-}
-
-void flush_tlb_mm (struct mm_struct * mm)
-{
-       cpumask_t cpu_mask;
-
-       preempt_disable();
-       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
-       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
-
-       if (current->active_mm == mm) {
-               if (current->mm)
-                       local_flush_tlb();
-               else
-                       leave_mm(smp_processor_id());
-       }
-       if (!cpus_empty(cpu_mask))
-               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
-
-       preempt_enable();
-}
-
-void flush_tlb_page(struct vm_area_struct * vma, unsigned long va)
-{
-       struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
-       cpumask_t cpu_mask;
-
-       preempt_disable();
-       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
-       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
-
-       if (current->active_mm == mm) {
-               if(current->mm)
-                       __flush_tlb_one(va);
-               else
-                       leave_mm(smp_processor_id());
-       }
-
-       if (!cpus_empty(cpu_mask))
-               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, va);
-
-       preempt_enable();
-}
-
-static void do_flush_tlb_all(void* info)
-{
-       unsigned long cpu = smp_processor_id();
-
-       __flush_tlb_all();
-       if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_LAZY)
-               leave_mm(cpu);
-}
-
-void flush_tlb_all(void)
-{
-       on_each_cpu(do_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
-}
diff --git a/arch/x86/kernel/tlb_32.c b/arch/x86/kernel/tlb_32.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9bb2363
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,243 @@
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/cpu.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+
+#include <asm/tlbflush.h>
+
+DEFINE_PER_CPU(struct tlb_state, cpu_tlbstate)
+                       ____cacheline_aligned = { &init_mm, 0, };
+
+/* must come after the send_IPI functions above for inlining */
+#include <mach_ipi.h>
+
+/*
+ *     Smarter SMP flushing macros.
+ *             c/o Linus Torvalds.
+ *
+ *     These mean you can really definitely utterly forget about
+ *     writing to user space from interrupts. (Its not allowed anyway).
+ *
+ *     Optimizations Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
+ */
+
+static cpumask_t flush_cpumask;
+static struct mm_struct *flush_mm;
+static unsigned long flush_va;
+static DEFINE_SPINLOCK(tlbstate_lock);
+
+/*
+ * We cannot call mmdrop() because we are in interrupt context,
+ * instead update mm->cpu_vm_mask.
+ *
+ * We need to reload %cr3 since the page tables may be going
+ * away from under us..
+ */
+void leave_mm(int cpu)
+{
+       if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_OK)
+               BUG();
+       cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm->cpu_vm_mask);
+       load_cr3(swapper_pg_dir);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(leave_mm);
+
+/*
+ *
+ * The flush IPI assumes that a thread switch happens in this order:
+ * [cpu0: the cpu that switches]
+ * 1) switch_mm() either 1a) or 1b)
+ * 1a) thread switch to a different mm
+ * 1a1) cpu_clear(cpu, old_mm->cpu_vm_mask);
+ *     Stop ipi delivery for the old mm. This is not synchronized with
+ *     the other cpus, but smp_invalidate_interrupt ignore flush ipis
+ *     for the wrong mm, and in the worst case we perform a superfluous
+ *     tlb flush.
+ * 1a2) set cpu_tlbstate to TLBSTATE_OK
+ *     Now the smp_invalidate_interrupt won't call leave_mm if cpu0
+ *     was in lazy tlb mode.
+ * 1a3) update cpu_tlbstate[].active_mm
+ *     Now cpu0 accepts tlb flushes for the new mm.
+ * 1a4) cpu_set(cpu, new_mm->cpu_vm_mask);
+ *     Now the other cpus will send tlb flush ipis.
+ * 1a4) change cr3.
+ * 1b) thread switch without mm change
+ *     cpu_tlbstate[].active_mm is correct, cpu0 already handles
+ *     flush ipis.
+ * 1b1) set cpu_tlbstate to TLBSTATE_OK
+ * 1b2) test_and_set the cpu bit in cpu_vm_mask.
+ *     Atomically set the bit [other cpus will start sending flush ipis],
+ *     and test the bit.
+ * 1b3) if the bit was 0: leave_mm was called, flush the tlb.
+ * 2) switch %%esp, ie current
+ *
+ * The interrupt must handle 2 special cases:
+ * - cr3 is changed before %%esp, ie. it cannot use current->{active_,}mm.
+ * - the cpu performs speculative tlb reads, i.e. even if the cpu only
+ *   runs in kernel space, the cpu could load tlb entries for user space
+ *   pages.
+ *
+ * The good news is that cpu_tlbstate is local to each cpu, no
+ * write/read ordering problems.
+ */
+
+/*
+ * TLB flush IPI:
+ *
+ * 1) Flush the tlb entries if the cpu uses the mm that's being flushed.
+ * 2) Leave the mm if we are in the lazy tlb mode.
+ */
+
+void smp_invalidate_interrupt(struct pt_regs *regs)
+{
+       unsigned long cpu;
+
+       cpu = get_cpu();
+
+       if (!cpu_isset(cpu, flush_cpumask))
+               goto out;
+               /*
+                * This was a BUG() but until someone can quote me the
+                * line from the intel manual that guarantees an IPI to
+                * multiple CPUs is retried _only_ on the erroring CPUs
+                * its staying as a return
+                *
+                * BUG();
+                */
+
+       if (flush_mm == per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm) {
+               if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_OK) {
+                       if (flush_va == TLB_FLUSH_ALL)
+                               local_flush_tlb();
+                       else
+                               __flush_tlb_one(flush_va);
+               } else
+                       leave_mm(cpu);
+       }
+       ack_APIC_irq();
+       smp_mb__before_clear_bit();
+       cpu_clear(cpu, flush_cpumask);
+       smp_mb__after_clear_bit();
+out:
+       put_cpu_no_resched();
+       __get_cpu_var(irq_stat).irq_tlb_count++;
+}
+
+void native_flush_tlb_others(const cpumask_t *cpumaskp, struct mm_struct *mm,
+                            unsigned long va)
+{
+       cpumask_t cpumask = *cpumaskp;
+
+       /*
+        * A couple of (to be removed) sanity checks:
+        *
+        * - current CPU must not be in mask
+        * - mask must exist :)
+        */
+       BUG_ON(cpus_empty(cpumask));
+       BUG_ON(cpu_isset(smp_processor_id(), cpumask));
+       BUG_ON(!mm);
+
+#ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
+       /* If a CPU which we ran on has gone down, OK. */
+       cpus_and(cpumask, cpumask, cpu_online_map);
+       if (unlikely(cpus_empty(cpumask)))
+               return;
+#endif
+
+       /*
+        * i'm not happy about this global shared spinlock in the
+        * MM hot path, but we'll see how contended it is.
+        * AK: x86-64 has a faster method that could be ported.
+        */
+       spin_lock(&tlbstate_lock);
+
+       flush_mm = mm;
+       flush_va = va;
+       cpus_or(flush_cpumask, cpumask, flush_cpumask);
+       /*
+        * We have to send the IPI only to
+        * CPUs affected.
+        */
+       send_IPI_mask(cpumask, INVALIDATE_TLB_VECTOR);
+
+       while (!cpus_empty(flush_cpumask))
+               /* nothing. lockup detection does not belong here */
+               cpu_relax();
+
+       flush_mm = NULL;
+       flush_va = 0;
+       spin_unlock(&tlbstate_lock);
+}
+
+void flush_tlb_current_task(void)
+{
+       struct mm_struct *mm = current->mm;
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       local_flush_tlb();
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
+       preempt_enable();
+}
+
+void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
+{
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       if (current->active_mm == mm) {
+               if (current->mm)
+                       local_flush_tlb();
+               else
+                       leave_mm(smp_processor_id());
+       }
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
+
+       preempt_enable();
+}
+
+void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long va)
+{
+       struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       if (current->active_mm == mm) {
+               if (current->mm)
+                       __flush_tlb_one(va);
+                else
+                       leave_mm(smp_processor_id());
+       }
+
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, va);
+
+       preempt_enable();
+}
+EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
+
+static void do_flush_tlb_all(void *info)
+{
+       unsigned long cpu = smp_processor_id();
+
+       __flush_tlb_all();
+       if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_LAZY)
+               leave_mm(cpu);
+}
+
+void flush_tlb_all(void)
+{
+       on_each_cpu(do_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
+}
+
diff --git a/arch/x86/kernel/tlb_64.c b/arch/x86/kernel/tlb_64.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..615d848
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,273 @@
+#include <linux/init.h>
+
+#include <linux/mm.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/smp.h>
+#include <linux/kernel_stat.h>
+#include <linux/mc146818rtc.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+
+#include <asm/mtrr.h>
+#include <asm/pgalloc.h>
+#include <asm/tlbflush.h>
+#include <asm/mach_apic.h>
+#include <asm/mmu_context.h>
+#include <asm/proto.h>
+#include <asm/apicdef.h>
+#include <asm/idle.h>
+/*
+ *     Smarter SMP flushing macros.
+ *             c/o Linus Torvalds.
+ *
+ *     These mean you can really definitely utterly forget about
+ *     writing to user space from interrupts. (Its not allowed anyway).
+ *
+ *     Optimizations Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
+ *
+ *     More scalable flush, from Andi Kleen
+ *
+ *     To avoid global state use 8 different call vectors.
+ *     Each CPU uses a specific vector to trigger flushes on other
+ *     CPUs. Depending on the received vector the target CPUs look into
+ *     the right per cpu variable for the flush data.
+ *
+ *     With more than 8 CPUs they are hashed to the 8 available
+ *     vectors. The limited global vector space forces us to this right now.
+ *     In future when interrupts are split into per CPU domains this could be
+ *     fixed, at the cost of triggering multiple IPIs in some cases.
+ */
+
+union smp_flush_state {
+       struct {
+               cpumask_t flush_cpumask;
+               struct mm_struct *flush_mm;
+               unsigned long flush_va;
+               spinlock_t tlbstate_lock;
+       };
+       char pad[SMP_CACHE_BYTES];
+} ____cacheline_aligned;
+
+/* State is put into the per CPU data section, but padded
+   to a full cache line because other CPUs can access it and we don't
+   want false sharing in the per cpu data segment. */
+static DEFINE_PER_CPU(union smp_flush_state, flush_state);
+
+/*
+ * We cannot call mmdrop() because we are in interrupt context,
+ * instead update mm->cpu_vm_mask.
+ */
+void leave_mm(int cpu)
+{
+       if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_OK)
+               BUG();
+       cpu_clear(cpu, read_pda(active_mm)->cpu_vm_mask);
+       load_cr3(swapper_pg_dir);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(leave_mm);
+
+/*
+ *
+ * The flush IPI assumes that a thread switch happens in this order:
+ * [cpu0: the cpu that switches]
+ * 1) switch_mm() either 1a) or 1b)
+ * 1a) thread switch to a different mm
+ * 1a1) cpu_clear(cpu, old_mm->cpu_vm_mask);
+ *     Stop ipi delivery for the old mm. This is not synchronized with
+ *     the other cpus, but smp_invalidate_interrupt ignore flush ipis
+ *     for the wrong mm, and in the worst case we perform a superfluous
+ *     tlb flush.
+ * 1a2) set cpu mmu_state to TLBSTATE_OK
+ *     Now the smp_invalidate_interrupt won't call leave_mm if cpu0
+ *     was in lazy tlb mode.
+ * 1a3) update cpu active_mm
+ *     Now cpu0 accepts tlb flushes for the new mm.
+ * 1a4) cpu_set(cpu, new_mm->cpu_vm_mask);
+ *     Now the other cpus will send tlb flush ipis.
+ * 1a4) change cr3.
+ * 1b) thread switch without mm change
+ *     cpu active_mm is correct, cpu0 already handles
+ *     flush ipis.
+ * 1b1) set cpu mmu_state to TLBSTATE_OK
+ * 1b2) test_and_set the cpu bit in cpu_vm_mask.
+ *     Atomically set the bit [other cpus will start sending flush ipis],
+ *     and test the bit.
+ * 1b3) if the bit was 0: leave_mm was called, flush the tlb.
+ * 2) switch %%esp, ie current
+ *
+ * The interrupt must handle 2 special cases:
+ * - cr3 is changed before %%esp, ie. it cannot use current->{active_,}mm.
+ * - the cpu performs speculative tlb reads, i.e. even if the cpu only
+ *   runs in kernel space, the cpu could load tlb entries for user space
+ *   pages.
+ *
+ * The good news is that cpu mmu_state is local to each cpu, no
+ * write/read ordering problems.
+ */
+
+/*
+ * TLB flush IPI:
+ *
+ * 1) Flush the tlb entries if the cpu uses the mm that's being flushed.
+ * 2) Leave the mm if we are in the lazy tlb mode.
+ *
+ * Interrupts are disabled.
+ */
+
+asmlinkage void smp_invalidate_interrupt(struct pt_regs *regs)
+{
+       int cpu;
+       int sender;
+       union smp_flush_state *f;
+
+       cpu = smp_processor_id();
+       /*
+        * orig_rax contains the negated interrupt vector.
+        * Use that to determine where the sender put the data.
+        */
+       sender = ~regs->orig_ax - INVALIDATE_TLB_VECTOR_START;
+       f = &per_cpu(flush_state, sender);
+
+       if (!cpu_isset(cpu, f->flush_cpumask))
+               goto out;
+               /*
+                * This was a BUG() but until someone can quote me the
+                * line from the intel manual that guarantees an IPI to
+                * multiple CPUs is retried _only_ on the erroring CPUs
+                * its staying as a return
+                *
+                * BUG();
+                */
+
+       if (f->flush_mm == read_pda(active_mm)) {
+               if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_OK) {
+                       if (f->flush_va == TLB_FLUSH_ALL)
+                               local_flush_tlb();
+                       else
+                               __flush_tlb_one(f->flush_va);
+               } else
+                       leave_mm(cpu);
+       }
+out:
+       ack_APIC_irq();
+       cpu_clear(cpu, f->flush_cpumask);
+       add_pda(irq_tlb_count, 1);
+}
+
+void native_flush_tlb_others(const cpumask_t *cpumaskp, struct mm_struct *mm,
+                            unsigned long va)
+{
+       int sender;
+       union smp_flush_state *f;
+       cpumask_t cpumask = *cpumaskp;
+
+       /* Caller has disabled preemption */
+       sender = smp_processor_id() % NUM_INVALIDATE_TLB_VECTORS;
+       f = &per_cpu(flush_state, sender);
+
+       /*
+        * Could avoid this lock when
+        * num_online_cpus() <= NUM_INVALIDATE_TLB_VECTORS, but it is
+        * probably not worth checking this for a cache-hot lock.
+        */
+       spin_lock(&f->tlbstate_lock);
+
+       f->flush_mm = mm;
+       f->flush_va = va;
+       cpus_or(f->flush_cpumask, cpumask, f->flush_cpumask);
+
+       /*
+        * We have to send the IPI only to
+        * CPUs affected.
+        */
+       send_IPI_mask(cpumask, INVALIDATE_TLB_VECTOR_START + sender);
+
+       while (!cpus_empty(f->flush_cpumask))
+               cpu_relax();
+
+       f->flush_mm = NULL;
+       f->flush_va = 0;
+       spin_unlock(&f->tlbstate_lock);
+}
+
+int __cpuinit init_smp_flush(void)
+{
+       int i;
+
+       for_each_cpu_mask(i, cpu_possible_map) {
+               spin_lock_init(&per_cpu(flush_state, i).tlbstate_lock);
+       }
+       return 0;
+}
+core_initcall(init_smp_flush);
+
+void flush_tlb_current_task(void)
+{
+       struct mm_struct *mm = current->mm;
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       local_flush_tlb();
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
+       preempt_enable();
+}
+
+void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
+{
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       if (current->active_mm == mm) {
+               if (current->mm)
+                       local_flush_tlb();
+               else
+                       leave_mm(smp_processor_id());
+       }
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
+
+       preempt_enable();
+}
+
+void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long va)
+{
+       struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       if (current->active_mm == mm) {
+               if (current->mm)
+                       __flush_tlb_one(va);
+               else
+                       leave_mm(smp_processor_id());
+       }
+
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, va);
+
+       preempt_enable();
+}
+
+static void do_flush_tlb_all(void *info)
+{
+       unsigned long cpu = smp_processor_id();
+
+       __flush_tlb_all();
+       if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_LAZY)
+               leave_mm(cpu);
+}
+
+void flush_tlb_all(void)
+{
+       on_each_cpu(do_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
+}