arch/arc/kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2004, 2007-2010, 2011-2012 Synopsys, Inc. (www.synopsys.com)
   4  *
   5  * RajeshwarR: Dec 11, 2007
   6  *   -- Added support for Inter Processor Interrupts
   7  *
   8  * Vineetg: Nov 1st, 2007
   9  *    -- Initial Write (Borrowed heavily from ARM)
  10  */
  11
  12 #include <linux/spinlock.h>
  13 #include <linux/sched/mm.h>
  14 #include <linux/interrupt.h>
  15 #include <linux/profile.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/cpu.h>
  18 #include <linux/irq.h>
  19 #include <linux/atomic.h>
  20 #include <linux/cpumask.h>
  21 #include <linux/reboot.h>
  22 #include <linux/irqdomain.h>
  23 #include <linux/export.h>
  24 #include <linux/of_fdt.h>
  25
  26 #include <asm/processor.h>
  27 #include <asm/setup.h>
  28 #include <asm/mach_desc.h>
  29
  30 #ifndef CONFIG_ARC_HAS_LLSC
  31 arch_spinlock_t smp_atomic_ops_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  32
  33 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_atomic_ops_lock);
  34 #endif
  35
  36 struct plat_smp_ops  __weak plat_smp_ops;
  37
  38 /* XXX: per cpu ? Only needed once in early seconday boot */
  39 struct task_struct *secondary_idle_tsk;
  40
  41 /* Called from start_kernel */
  42 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
  43 {
  44 }
  45
  46 static int __init arc_get_cpu_map(const char *name, struct cpumask *cpumask)
  47 {
  48         unsigned long dt_root = of_get_flat_dt_root();
  49         const char *buf;
  50
  51         buf = of_get_flat_dt_prop(dt_root, name, NULL);
  52         if (!buf)
  53                 return -EINVAL;
  54
  55         if (cpulist_parse(buf, cpumask))
  56                 return -EINVAL;
  57
  58         return 0;
  59 }
  60
  61 /*
  62  * Read from DeviceTree and setup cpu possible mask. If there is no
  63  * "possible-cpus" property in DeviceTree pretend all [0..NR_CPUS-1] exist.
  64  */
  65 static void __init arc_init_cpu_possible(void)
  66 {
  67         struct cpumask cpumask;
  68
  69         if (arc_get_cpu_map("possible-cpus", &cpumask)) {
  70                 pr_warn("Failed to get possible-cpus from dtb, pretending all %u cpus exist\n",
  71                         NR_CPUS);
  72
  73                 cpumask_setall(&cpumask);
  74         }
  75
  76         if (!cpumask_test_cpu(0, &cpumask))
  77                 panic("Master cpu (cpu[0]) is missed in cpu possible mask!");
  78
  79         init_cpu_possible(&cpumask);
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Called from setup_arch() before calling setup_processor()
  84  *
  85  * - Initialise the CPU possible map early - this describes the CPUs
  86  *   which may be present or become present in the system.
  87  * - Call early smp init hook. This can initialize a specific multi-core
  88  *   IP which is say common to several platforms (hence not part of
  89  *   platform specific int_early() hook)
  90  */
  91 void __init smp_init_cpus(void)
  92 {
  93         arc_init_cpu_possible();
  94
  95         if (plat_smp_ops.init_early_smp)
  96                 plat_smp_ops.init_early_smp();
  97 }
  98
  99 /* called from init ( ) =>  process 1 */
 100 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 101 {
 102         /*
 103          * if platform didn't set the present map already, do it now
 104          * boot cpu is set to present already by init/main.c
 105          */
 106         if (num_present_cpus() <= 1)
 107                 init_cpu_present(cpu_possible_mask);
 108 }
 109
 110 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 111 {
 112
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Default smp boot helper for Run-on-reset case where all cores start off
 117  * together. Non-masters need to wait for Master to start running.
 118  * This is implemented using a flag in memory, which Non-masters spin-wait on.
 119  * Master sets it to cpu-id of core to "ungate" it.
 120  */
 121 static volatile int wake_flag;
 122
 123 #ifdef CONFIG_ISA_ARCOMPACT
 124
 125 #define __boot_read(f)          f
 126 #define __boot_write(f, v)      f = v
 127
 128 #else
 129
 130 #define __boot_read(f)          arc_read_uncached_32(&f)
 131 #define __boot_write(f, v)      arc_write_uncached_32(&f, v)
 132
 133 #endif
 134
 135 static void arc_default_smp_cpu_kick(int cpu, unsigned long pc)
 136 {
 137         BUG_ON(cpu == 0);
 138
 139         __boot_write(wake_flag, cpu);
 140 }
 141
 142 void arc_platform_smp_wait_to_boot(int cpu)
 143 {
 144         /* for halt-on-reset, we've waited already */
 145         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARC_SMP_HALT_ON_RESET))
 146                 return;
 147
 148         while (__boot_read(wake_flag) != cpu)
 149                 ;
 150
 151         __boot_write(wake_flag, 0);
 152 }
 153
 154 const char *arc_platform_smp_cpuinfo(void)
 155 {
 156         return plat_smp_ops.info ? : "";
 157 }
 158
 159 /*
 160  * The very first "C" code executed by secondary
 161  * Called from asm stub in head.S
 162  * "current"/R25 already setup by low level boot code
 163  */
 164 void start_kernel_secondary(void)
 165 {
 166         struct mm_struct *mm = &init_mm;
 167         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 168
 169         /* MMU, Caches, Vector Table, Interrupts etc */
 170         setup_processor();
 171
 172         mmget(mm);
 173         mmgrab(mm);
 174         current->active_mm = mm;
 175         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(mm));
 176
 177         /* Some SMP H/w setup - for each cpu */
 178         if (plat_smp_ops.init_per_cpu)
 179                 plat_smp_ops.init_per_cpu(cpu);
 180
 181         if (machine_desc->init_per_cpu)
 182                 machine_desc->init_per_cpu(cpu);
 183
 184         notify_cpu_starting(cpu);
 185         set_cpu_online(cpu, true);
 186
 187         pr_info("## CPU%u LIVE ##: Executing Code...\n", cpu);
 188
 189         local_irq_enable();
 190         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Called from kernel_init( ) -> smp_init( ) - for each CPU
 195  *
 196  * At this point, Secondary Processor  is "HALT"ed:
 197  *  -It booted, but was halted in head.S
 198  *  -It was configured to halt-on-reset
 199  *  So need to wake it up.
 200  *
 201  * Essential requirements being where to run from (PC) and stack (SP)
 202 */
 203 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 204 {
 205         unsigned long wait_till;
 206
 207         secondary_idle_tsk = idle;
 208
 209         pr_info("Idle Task [%d] %p", cpu, idle);
 210         pr_info("Trying to bring up CPU%u ...\n", cpu);
 211
 212         if (plat_smp_ops.cpu_kick)
 213                 plat_smp_ops.cpu_kick(cpu,
 214                                 (unsigned long)first_lines_of_secondary);
 215         else
 216                 arc_default_smp_cpu_kick(cpu, (unsigned long)NULL);
 217
 218         /* wait for 1 sec after kicking the secondary */
 219         wait_till = jiffies + HZ;
 220         while (time_before(jiffies, wait_till)) {
 221                 if (cpu_online(cpu))
 222                         break;
 223         }
 224
 225         if (!cpu_online(cpu)) {
 226                 pr_info("Timeout: CPU%u FAILED to come up !!!\n", cpu);
 227                 return -1;
 228         }
 229
 230         secondary_idle_tsk = NULL;
 231
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * not supported here
 237  */
 238 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 239 {
 240         return -EINVAL;
 241 }
 242
 243 /*****************************************************************************/
 244 /*              Inter Processor Interrupt Handling                           */
 245 /*****************************************************************************/
 246
 247 enum ipi_msg_type {
 248         IPI_EMPTY = 0,
 249         IPI_RESCHEDULE = 1,
 250         IPI_CALL_FUNC,
 251         IPI_CPU_STOP,
 252 };
 253
 254 /*
 255  * In arches with IRQ for each msg type (above), receiver can use IRQ-id  to
 256  * figure out what msg was sent. For those which don't (ARC has dedicated IPI
 257  * IRQ), the msg-type needs to be conveyed via per-cpu data
 258  */
 259
 260 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, ipi_data);
 261
 262 static void ipi_send_msg_one(int cpu, enum ipi_msg_type msg)
 263 {
 264         unsigned long __percpu *ipi_data_ptr = per_cpu_ptr(&ipi_data, cpu);
 265         unsigned long old, new;
 266         unsigned long flags;
 267
 268         pr_debug("%d Sending msg [%d] to %d\n", smp_processor_id(), msg, cpu);
 269
 270         local_irq_save(flags);
 271
 272         /*
 273          * Atomically write new msg bit (in case others are writing too),
 274          * and read back old value
 275          */
 276         do {
 277                 new = old = READ_ONCE(*ipi_data_ptr);
 278                 new |= 1U << msg;
 279         } while (cmpxchg(ipi_data_ptr, old, new) != old);
 280
 281         /*
 282          * Call the platform specific IPI kick function, but avoid if possible:
 283          * Only do so if there's no pending msg from other concurrent sender(s).
 284          * Otherwise, receiver will see this msg as well when it takes the
 285          * IPI corresponding to that msg. This is true, even if it is already in
 286          * IPI handler, because !@old means it has not yet dequeued the msg(s)
 287          * so @new msg can be a free-loader
 288          */
 289         if (plat_smp_ops.ipi_send && !old)
 290                 plat_smp_ops.ipi_send(cpu);
 291
 292         local_irq_restore(flags);
 293 }
 294
 295 static void ipi_send_msg(const struct cpumask *callmap, enum ipi_msg_type msg)
 296 {
 297         unsigned int cpu;
 298
 299         for_each_cpu(cpu, callmap)
 300                 ipi_send_msg_one(cpu, msg);
 301 }
 302
 303 void smp_send_reschedule(int cpu)
 304 {
 305         ipi_send_msg_one(cpu, IPI_RESCHEDULE);
 306 }
 307
 308 void smp_send_stop(void)
 309 {
 310         struct cpumask targets;
 311         cpumask_copy(&targets, cpu_online_mask);
 312         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &targets);
 313         ipi_send_msg(&targets, IPI_CPU_STOP);
 314 }
 315
 316 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 317 {
 318         ipi_send_msg_one(cpu, IPI_CALL_FUNC);
 319 }
 320
 321 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 322 {
 323         ipi_send_msg(mask, IPI_CALL_FUNC);
 324 }
 325
 326 /*
 327  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
 328  */
 329 static void ipi_cpu_stop(void)
 330 {
 331         machine_halt();
 332 }
 333
 334 static inline int __do_IPI(unsigned long msg)
 335 {
 336         int rc = 0;
 337
 338         switch (msg) {
 339         case IPI_RESCHEDULE:
 340                 scheduler_ipi();
 341                 break;
 342
 343         case IPI_CALL_FUNC:
 344                 generic_smp_call_function_interrupt();
 345                 break;
 346
 347         case IPI_CPU_STOP:
 348                 ipi_cpu_stop();
 349                 break;
 350
 351         default:
 352                 rc = 1;
 353         }
 354
 355         return rc;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * arch-common ISR to handle for inter-processor interrupts
 360  * Has hooks for platform specific IPI
 361  */
 362 irqreturn_t do_IPI(int irq, void *dev_id)
 363 {
 364         unsigned long pending;
 365         unsigned long __maybe_unused copy;
 366
 367         pr_debug("IPI [%ld] received on cpu %d\n",
 368                  *this_cpu_ptr(&ipi_data), smp_processor_id());
 369
 370         if (plat_smp_ops.ipi_clear)
 371                 plat_smp_ops.ipi_clear(irq);
 372
 373         /*
 374          * "dequeue" the msg corresponding to this IPI (and possibly other
 375          * piggybacked msg from elided IPIs: see ipi_send_msg_one() above)
 376          */
 377         copy = pending = xchg(this_cpu_ptr(&ipi_data), 0);
 378
 379         do {
 380                 unsigned long msg = __ffs(pending);
 381                 int rc;
 382
 383                 rc = __do_IPI(msg);
 384                 if (rc)
 385                         pr_info("IPI with bogus msg %ld in %ld\n", msg, copy);
 386                 pending &= ~(1U << msg);
 387         } while (pending);
 388
 389         return IRQ_HANDLED;
 390 }
 391
 392 /*
 393  * API called by platform code to hookup arch-common ISR to their IPI IRQ
 394  *
 395  * Note: If IPI is provided by platform (vs. say ARC MCIP), their intc setup/map
 396  * function needs to call call irq_set_percpu_devid() for IPI IRQ, otherwise
 397  * request_percpu_irq() below will fail
 398  */
 399 static DEFINE_PER_CPU(int, ipi_dev);
 400
 401 int smp_ipi_irq_setup(int cpu, irq_hw_number_t hwirq)
 402 {
 403         int *dev = per_cpu_ptr(&ipi_dev, cpu);
 404         unsigned int virq = irq_find_mapping(NULL, hwirq);
 405
 406         if (!virq)
 407                 panic("Cannot find virq for root domain and hwirq=%lu", hwirq);
 408
 409         /* Boot cpu calls request, all call enable */
 410         if (!cpu) {
 411                 int rc;
 412
 413                 rc = request_percpu_irq(virq, do_IPI, "IPI Interrupt", dev);
 414                 if (rc)
 415                         panic("Percpu IRQ request failed for %u\n", virq);
 416         }
 417
 418         enable_percpu_irq(virq, 0);
 419
 420         return 0;
 421 }