arch/powerpc/kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * SMP support for ppc.
   4  *
   5  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) borrowing a great
   6  * deal of code from the sparc and intel versions.
   7  *
   8  * Copyright (C) 1999 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
   9  *
  10  * PowerPC-64 Support added by Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
  11  * Mike Corrigan {engebret|bergner|mikec}@us.ibm.com
  12  */
  13
  14 #undef DEBUG
  15
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/export.h>
  18 #include <linux/sched/mm.h>
  19 #include <linux/sched/task_stack.h>
  20 #include <linux/sched/topology.h>
  21 #include <linux/smp.h>
  22 #include <linux/interrupt.h>
  23 #include <linux/delay.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/cache.h>
  27 #include <linux/err.h>
  28 #include <linux/device.h>
  29 #include <linux/cpu.h>
  30 #include <linux/notifier.h>
  31 #include <linux/topology.h>
  32 #include <linux/profile.h>
  33 #include <linux/processor.h>
  34 #include <linux/random.h>
  35 #include <linux/stackprotector.h>
  36 #include <linux/pgtable.h>
  37 #include <linux/clockchips.h>
  38 #include <linux/kexec.h>
  39
  40 #include <asm/ptrace.h>
  41 #include <linux/atomic.h>
  42 #include <asm/irq.h>
  43 #include <asm/hw_irq.h>
  44 #include <asm/kvm_ppc.h>
  45 #include <asm/dbell.h>
  46 #include <asm/page.h>
  47 #include <asm/smp.h>
  48 #include <asm/time.h>
  49 #include <asm/machdep.h>
  50 #include <asm/mmu_context.h>
  51 #include <asm/cputhreads.h>
  52 #include <asm/cputable.h>
  53 #include <asm/mpic.h>
  54 #include <asm/vdso_datapage.h>
  55 #ifdef CONFIG_PPC64
  56 #include <asm/paca.h>
  57 #endif
  58 #include <asm/vdso.h>
  59 #include <asm/debug.h>
  60 #include <asm/cpu_has_feature.h>
  61 #include <asm/ftrace.h>
  62 #include <asm/kup.h>
  63 #include <asm/fadump.h>
  64
  65 #include <trace/events/ipi.h>
  66
  67 #ifdef DEBUG
  68 #include <asm/udbg.h>
  69 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  70 #else
  71 #define DBG(fmt...)
  72 #endif
  73
  74 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  75 /* State of each CPU during hotplug phases */
  76 static DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
  77 #endif
  78
  79 struct task_struct *secondary_current;
  80 bool has_big_cores;
  81 bool coregroup_enabled;
  82 bool thread_group_shares_l2;
  83 bool thread_group_shares_l3;
  84
  85 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
  86 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_smallcore_map);
  87 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_l2_cache_map);
  88 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
  89 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_coregroup_map);
  90
  91 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  92 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_l2_cache_map);
  93 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
  94 EXPORT_SYMBOL_GPL(has_big_cores);
  95
  96 enum {
  97 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
  98         smt_idx,
  99 #endif
 100         cache_idx,
 101         mc_idx,
 102         die_idx,
 103 };
 104
 105 #define MAX_THREAD_LIST_SIZE    8
 106 #define THREAD_GROUP_SHARE_L1   1
 107 #define THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3 2
 108 struct thread_groups {
 109         unsigned int property;
 110         unsigned int nr_groups;
 111         unsigned int threads_per_group;
 112         unsigned int thread_list[MAX_THREAD_LIST_SIZE];
 113 };
 114
 115 /* Maximum number of properties that groups of threads within a core can share */
 116 #define MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES 2
 117
 118 struct thread_groups_list {
 119         unsigned int nr_properties;
 120         struct thread_groups property_tgs[MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES];
 121 };
 122
 123 static struct thread_groups_list tgl[NR_CPUS] __initdata;
 124 /*
 125  * On big-cores system, thread_group_l1_cache_map for each CPU corresponds to
 126  * the set its siblings that share the L1-cache.
 127  */
 128 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l1_cache_map);
 129
 130 /*
 131  * On some big-cores system, thread_group_l2_cache_map for each CPU
 132  * corresponds to the set its siblings within the core that share the
 133  * L2-cache.
 134  */
 135 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l2_cache_map);
 136
 137 /*
 138  * On P10, thread_group_l3_cache_map for each CPU is equal to the
 139  * thread_group_l2_cache_map
 140  */
 141 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l3_cache_map);
 142
 143 /* SMP operations for this machine */
 144 struct smp_ops_t *smp_ops;
 145
 146 /* Can't be static due to PowerMac hackery */
 147 volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
 148
 149 int smt_enabled_at_boot = 1;
 150
 151 /*
 152  * Returns 1 if the specified cpu should be brought up during boot.
 153  * Used to inhibit booting threads if they've been disabled or
 154  * limited on the command line
 155  */
 156 int smp_generic_cpu_bootable(unsigned int nr)
 157 {
 158         /* Special case - we inhibit secondary thread startup
 159          * during boot if the user requests it.
 160          */
 161         if (system_state < SYSTEM_RUNNING && cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT)) {
 162                 if (!smt_enabled_at_boot && cpu_thread_in_core(nr) != 0)
 163                         return 0;
 164                 if (smt_enabled_at_boot
 165                     && cpu_thread_in_core(nr) >= smt_enabled_at_boot)
 166                         return 0;
 167         }
 168
 169         return 1;
 170 }
 171
 172
 173 #ifdef CONFIG_PPC64
 174 int smp_generic_kick_cpu(int nr)
 175 {
 176         if (nr < 0 || nr >= nr_cpu_ids)
 177                 return -EINVAL;
 178
 179         /*
 180          * The processor is currently spinning, waiting for the
 181          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 182          * the processor will continue on to secondary_start
 183          */
 184         if (!paca_ptrs[nr]->cpu_start) {
 185                 paca_ptrs[nr]->cpu_start = 1;
 186                 smp_mb();
 187                 return 0;
 188         }
 189
 190 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 191         /*
 192          * Ok it's not there, so it might be soft-unplugged, let's
 193          * try to bring it back
 194          */
 195         generic_set_cpu_up(nr);
 196         smp_wmb();
 197         smp_send_reschedule(nr);
 198 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 199
 200         return 0;
 201 }
 202 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 203
 204 static irqreturn_t call_function_action(int irq, void *data)
 205 {
 206         generic_smp_call_function_interrupt();
 207         return IRQ_HANDLED;
 208 }
 209
 210 static irqreturn_t reschedule_action(int irq, void *data)
 211 {
 212         scheduler_ipi();
 213         return IRQ_HANDLED;
 214 }
 215
 216 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 217 static irqreturn_t tick_broadcast_ipi_action(int irq, void *data)
 218 {
 219         timer_broadcast_interrupt();
 220         return IRQ_HANDLED;
 221 }
 222 #endif
 223
 224 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 225 static irqreturn_t nmi_ipi_action(int irq, void *data)
 226 {
 227         smp_handle_nmi_ipi(get_irq_regs());
 228         return IRQ_HANDLED;
 229 }
 230 #endif
 231
 232 static irq_handler_t smp_ipi_action[] = {
 233         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  call_function_action,
 234         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = reschedule_action,
 235 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 236         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = tick_broadcast_ipi_action,
 237 #endif
 238 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 239         [PPC_MSG_NMI_IPI] = nmi_ipi_action,
 240 #endif
 241 };
 242
 243 /*
 244  * The NMI IPI is a fallback and not truly non-maskable. It is simpler
 245  * than going through the call function infrastructure, and strongly
 246  * serialized, so it is more appropriate for debugging.
 247  */
 248 const char *smp_ipi_name[] = {
 249         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  "ipi call function",
 250         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = "ipi reschedule",
 251 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 252         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = "ipi tick-broadcast",
 253 #endif
 254 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 255         [PPC_MSG_NMI_IPI] = "nmi ipi",
 256 #endif
 257 };
 258
 259 /* optional function to request ipi, for controllers with >= 4 ipis */
 260 int smp_request_message_ipi(int virq, int msg)
 261 {
 262         int err;
 263
 264         if (msg < 0 || msg > PPC_MSG_NMI_IPI)
 265                 return -EINVAL;
 266 #ifndef CONFIG_NMI_IPI
 267         if (msg == PPC_MSG_NMI_IPI)
 268                 return 1;
 269 #endif
 270
 271         err = request_irq(virq, smp_ipi_action[msg],
 272                           IRQF_PERCPU | IRQF_NO_THREAD | IRQF_NO_SUSPEND,
 273                           smp_ipi_name[msg], NULL);
 274         WARN(err < 0, "unable to request_irq %d for %s (rc %d)\n",
 275                 virq, smp_ipi_name[msg], err);
 276
 277         return err;
 278 }
 279
 280 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 281 struct cpu_messages {
 282         long messages;                  /* current messages */
 283 };
 284 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpu_messages, ipi_message);
 285
 286 void smp_muxed_ipi_set_message(int cpu, int msg)
 287 {
 288         struct cpu_messages *info = &per_cpu(ipi_message, cpu);
 289         char *message = (char *)&info->messages;
 290
 291         /*
 292          * Order previous accesses before accesses in the IPI handler.
 293          */
 294         smp_mb();
 295         WRITE_ONCE(message[msg], 1);
 296 }
 297
 298 void smp_muxed_ipi_message_pass(int cpu, int msg)
 299 {
 300         smp_muxed_ipi_set_message(cpu, msg);
 301
 302         /*
 303          * cause_ipi functions are required to include a full barrier
 304          * before doing whatever causes the IPI.
 305          */
 306         smp_ops->cause_ipi(cpu);
 307 }
 308
 309 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 310 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << ((BITS_PER_LONG - 8) - 8 * (A)))
 311 #else
 312 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << (8 * (A)))
 313 #endif
 314
 315 irqreturn_t smp_ipi_demux(void)
 316 {
 317         mb();   /* order any irq clear */
 318
 319         return smp_ipi_demux_relaxed();
 320 }
 321
 322 /* sync-free variant. Callers should ensure synchronization */
 323 irqreturn_t smp_ipi_demux_relaxed(void)
 324 {
 325         struct cpu_messages *info;
 326         unsigned long all;
 327
 328         info = this_cpu_ptr(&ipi_message);
 329         do {
 330                 all = xchg(&info->messages, 0);
 331 #if defined(CONFIG_KVM_XICS) && defined(CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE)
 332                 /*
 333                  * Must check for PPC_MSG_RM_HOST_ACTION messages
 334                  * before PPC_MSG_CALL_FUNCTION messages because when
 335                  * a VM is destroyed, we call kick_all_cpus_sync()
 336                  * to ensure that any pending PPC_MSG_RM_HOST_ACTION
 337                  * messages have completed before we free any VCPUs.
 338                  */
 339                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RM_HOST_ACTION))
 340                         kvmppc_xics_ipi_action();
 341 #endif
 342                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_CALL_FUNCTION))
 343                         generic_smp_call_function_interrupt();
 344                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RESCHEDULE))
 345                         scheduler_ipi();
 346 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 347                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_TICK_BROADCAST))
 348                         timer_broadcast_interrupt();
 349 #endif
 350 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 351                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_NMI_IPI))
 352                         nmi_ipi_action(0, NULL);
 353 #endif
 354         } while (READ_ONCE(info->messages));
 355
 356         return IRQ_HANDLED;
 357 }
 358 #endif /* CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI */
 359
 360 static inline void do_message_pass(int cpu, int msg)
 361 {
 362         if (smp_ops->message_pass)
 363                 smp_ops->message_pass(cpu, msg);
 364 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 365         else
 366                 smp_muxed_ipi_message_pass(cpu, msg);
 367 #endif
 368 }
 369
 370 void arch_smp_send_reschedule(int cpu)
 371 {
 372         if (likely(smp_ops))
 373                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
 374 }
 375 EXPORT_SYMBOL_GPL(arch_smp_send_reschedule);
 376
 377 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 378 {
 379         do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 380 }
 381
 382 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 383 {
 384         unsigned int cpu;
 385
 386         for_each_cpu(cpu, mask)
 387                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 388 }
 389
 390 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 391
 392 /*
 393  * "NMI IPI" system.
 394  *
 395  * NMI IPIs may not be recoverable, so should not be used as ongoing part of
 396  * a running system. They can be used for crash, debug, halt/reboot, etc.
 397  *
 398  * The IPI call waits with interrupts disabled until all targets enter the
 399  * NMI handler, then returns. Subsequent IPIs can be issued before targets
 400  * have returned from their handlers, so there is no guarantee about
 401  * concurrency or re-entrancy.
 402  *
 403  * A new NMI can be issued before all targets exit the handler.
 404  *
 405  * The IPI call may time out without all targets entering the NMI handler.
 406  * In that case, there is some logic to recover (and ignore subsequent
 407  * NMI interrupts that may eventually be raised), but the platform interrupt
 408  * handler may not be able to distinguish this from other exception causes,
 409  * which may cause a crash.
 410  */
 411
 412 static atomic_t __nmi_ipi_lock = ATOMIC_INIT(0);
 413 static struct cpumask nmi_ipi_pending_mask;
 414 static bool nmi_ipi_busy = false;
 415 static void (*nmi_ipi_function)(struct pt_regs *) = NULL;
 416
 417 noinstr static void nmi_ipi_lock_start(unsigned long *flags)
 418 {
 419         raw_local_irq_save(*flags);
 420         hard_irq_disable();
 421         while (raw_atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1) {
 422                 raw_local_irq_restore(*flags);
 423                 spin_until_cond(raw_atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 424                 raw_local_irq_save(*flags);
 425                 hard_irq_disable();
 426         }
 427 }
 428
 429 noinstr static void nmi_ipi_lock(void)
 430 {
 431         while (raw_atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1)
 432                 spin_until_cond(raw_atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 433 }
 434
 435 noinstr static void nmi_ipi_unlock(void)
 436 {
 437         smp_mb();
 438         WARN_ON(raw_atomic_read(&__nmi_ipi_lock) != 1);
 439         raw_atomic_set(&__nmi_ipi_lock, 0);
 440 }
 441
 442 noinstr static void nmi_ipi_unlock_end(unsigned long *flags)
 443 {
 444         nmi_ipi_unlock();
 445         raw_local_irq_restore(*flags);
 446 }
 447
 448 /*
 449  * Platform NMI handler calls this to ack
 450  */
 451 noinstr int smp_handle_nmi_ipi(struct pt_regs *regs)
 452 {
 453         void (*fn)(struct pt_regs *) = NULL;
 454         unsigned long flags;
 455         int me = raw_smp_processor_id();
 456         int ret = 0;
 457
 458         /*
 459          * Unexpected NMIs are possible here because the interrupt may not
 460          * be able to distinguish NMI IPIs from other types of NMIs, or
 461          * because the caller may have timed out.
 462          */
 463         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 464         if (cpumask_test_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask)) {
 465                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 466                 fn = READ_ONCE(nmi_ipi_function);
 467                 WARN_ON_ONCE(!fn);
 468                 ret = 1;
 469         }
 470         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 471
 472         if (fn)
 473                 fn(regs);
 474
 475         return ret;
 476 }
 477
 478 static void do_smp_send_nmi_ipi(int cpu, bool safe)
 479 {
 480         if (!safe && smp_ops->cause_nmi_ipi && smp_ops->cause_nmi_ipi(cpu))
 481                 return;
 482
 483         if (cpu >= 0) {
 484                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_NMI_IPI);
 485         } else {
 486                 int c;
 487
 488                 for_each_online_cpu(c) {
 489                         if (c == raw_smp_processor_id())
 490                                 continue;
 491                         do_message_pass(c, PPC_MSG_NMI_IPI);
 492                 }
 493         }
 494 }
 495
 496 /*
 497  * - cpu is the target CPU (must not be this CPU), or NMI_IPI_ALL_OTHERS.
 498  * - fn is the target callback function.
 499  * - delay_us > 0 is the delay before giving up waiting for targets to
 500  *   begin executing the handler, == 0 specifies indefinite delay.
 501  */
 502 static int __smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *),
 503                                 u64 delay_us, bool safe)
 504 {
 505         unsigned long flags;
 506         int me = raw_smp_processor_id();
 507         int ret = 1;
 508
 509         BUG_ON(cpu == me);
 510         BUG_ON(cpu < 0 && cpu != NMI_IPI_ALL_OTHERS);
 511
 512         if (unlikely(!smp_ops))
 513                 return 0;
 514
 515         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 516         while (nmi_ipi_busy) {
 517                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 518                 spin_until_cond(!nmi_ipi_busy);
 519                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
 520         }
 521         nmi_ipi_busy = true;
 522         nmi_ipi_function = fn;
 523
 524         WARN_ON_ONCE(!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask));
 525
 526         if (cpu < 0) {
 527                 /* ALL_OTHERS */
 528                 cpumask_copy(&nmi_ipi_pending_mask, cpu_online_mask);
 529                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 530         } else {
 531                 cpumask_set_cpu(cpu, &nmi_ipi_pending_mask);
 532         }
 533
 534         nmi_ipi_unlock();
 535
 536         /* Interrupts remain hard disabled */
 537
 538         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, safe);
 539
 540         nmi_ipi_lock();
 541         /* nmi_ipi_busy is set here, so unlock/lock is okay */
 542         while (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 543                 nmi_ipi_unlock();
 544                 udelay(1);
 545                 nmi_ipi_lock();
 546                 if (delay_us) {
 547                         delay_us--;
 548                         if (!delay_us)
 549                                 break;
 550                 }
 551         }
 552
 553         if (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 554                 /* Timeout waiting for CPUs to call smp_handle_nmi_ipi */
 555                 ret = 0;
 556                 cpumask_clear(&nmi_ipi_pending_mask);
 557         }
 558
 559         nmi_ipi_function = NULL;
 560         nmi_ipi_busy = false;
 561
 562         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 563
 564         return ret;
 565 }
 566
 567 int smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 568 {
 569         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, false);
 570 }
 571
 572 int smp_send_safe_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 573 {
 574         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, true);
 575 }
 576 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 577
 578 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 579 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 580 {
 581         unsigned int cpu;
 582
 583         for_each_cpu(cpu, mask)
 584                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_TICK_BROADCAST);
 585 }
 586 #endif
 587
 588 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
 589 static void debugger_ipi_callback(struct pt_regs *regs)
 590 {
 591         debugger_ipi(regs);
 592 }
 593
 594 void smp_send_debugger_break(void)
 595 {
 596         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, debugger_ipi_callback, 1000000);
 597 }
 598 #endif
 599
 600 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 601 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
 602 {
 603         int cpu;
 604
 605         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_ipi_callback, 1000000);
 606         if (kdump_in_progress() && crash_wake_offline) {
 607                 for_each_present_cpu(cpu) {
 608                         if (cpu_online(cpu))
 609                                 continue;
 610                         /*
 611                          * crash_ipi_callback will wait for
 612                          * all cpus, including offline CPUs.
 613                          * We don't care about nmi_ipi_function.
 614                          * Offline cpus will jump straight into
 615                          * crash_ipi_callback, we can skip the
 616                          * entire NMI dance and waiting for
 617                          * cpus to clear pending mask, etc.
 618                          */
 619                         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, false);
 620                 }
 621         }
 622 }
 623 #endif
 624
 625 void crash_smp_send_stop(void)
 626 {
 627         static bool stopped = false;
 628
 629         /*
 630          * In case of fadump, register data for all CPUs is captured by f/w
 631          * on ibm,os-term rtas call. Skip IPI callbacks to other CPUs before
 632          * this rtas call to avoid tricky post processing of those CPUs'
 633          * backtraces.
 634          */
 635         if (should_fadump_crash())
 636                 return;
 637
 638         if (stopped)
 639                 return;
 640
 641         stopped = true;
 642
 643 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 644         if (kexec_crash_image) {
 645                 crash_kexec_prepare();
 646                 return;
 647         }
 648 #endif
 649
 650         smp_send_stop();
 651 }
 652
 653 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 654 static void nmi_stop_this_cpu(struct pt_regs *regs)
 655 {
 656         /*
 657          * IRQs are already hard disabled by the smp_handle_nmi_ipi.
 658          */
 659         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 660
 661         spin_begin();
 662         while (1)
 663                 spin_cpu_relax();
 664 }
 665
 666 void smp_send_stop(void)
 667 {
 668         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, nmi_stop_this_cpu, 1000000);
 669 }
 670
 671 #else /* CONFIG_NMI_IPI */
 672
 673 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 674 {
 675         hard_irq_disable();
 676
 677         /*
 678          * Offlining CPUs in stop_this_cpu can result in scheduler warnings,
 679          * (see commit de6e5d38417e), but printk_safe_flush_on_panic() wants
 680          * to know other CPUs are offline before it breaks locks to flush
 681          * printk buffers, in case we panic()ed while holding the lock.
 682          */
 683         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 684
 685         spin_begin();
 686         while (1)
 687                 spin_cpu_relax();
 688 }
 689
 690 void smp_send_stop(void)
 691 {
 692         static bool stopped = false;
 693
 694         /*
 695          * Prevent waiting on csd lock from a previous smp_send_stop.
 696          * This is racy, but in general callers try to do the right
 697          * thing and only fire off one smp_send_stop (e.g., see
 698          * kernel/panic.c)
 699          */
 700         if (stopped)
 701                 return;
 702
 703         stopped = true;
 704
 705         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
 706 }
 707 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 708
 709 static struct task_struct *current_set[NR_CPUS];
 710
 711 static void smp_store_cpu_info(int id)
 712 {
 713         per_cpu(cpu_pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
 714 #ifdef CONFIG_PPC_E500
 715         per_cpu(next_tlbcam_idx, id)
 716                 = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
 717 #endif
 718 }
 719
 720 /*
 721  * Relationships between CPUs are maintained in a set of per-cpu cpumasks so
 722  * rather than just passing around the cpumask we pass around a function that
 723  * returns the that cpumask for the given CPU.
 724  */
 725 static void set_cpus_related(int i, int j, struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 726 {
 727         cpumask_set_cpu(i, get_cpumask(j));
 728         cpumask_set_cpu(j, get_cpumask(i));
 729 }
 730
 731 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 732 static void set_cpus_unrelated(int i, int j,
 733                 struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 734 {
 735         cpumask_clear_cpu(i, get_cpumask(j));
 736         cpumask_clear_cpu(j, get_cpumask(i));
 737 }
 738 #endif
 739
 740 /*
 741  * Extends set_cpus_related. Instead of setting one CPU at a time in
 742  * dstmask, set srcmask at oneshot. dstmask should be super set of srcmask.
 743  */
 744 static void or_cpumasks_related(int i, int j, struct cpumask *(*srcmask)(int),
 745                                 struct cpumask *(*dstmask)(int))
 746 {
 747         struct cpumask *mask;
 748         int k;
 749
 750         mask = srcmask(j);
 751         for_each_cpu(k, srcmask(i))
 752                 cpumask_or(dstmask(k), dstmask(k), mask);
 753
 754         if (i == j)
 755                 return;
 756
 757         mask = srcmask(i);
 758         for_each_cpu(k, srcmask(j))
 759                 cpumask_or(dstmask(k), dstmask(k), mask);
 760 }
 761
 762 /*
 763  * parse_thread_groups: Parses the "ibm,thread-groups" device tree
 764  *                      property for the CPU device node @dn and stores
 765  *                      the parsed output in the thread_groups_list
 766  *                      structure @tglp.
 767  *
 768  * @dn: The device node of the CPU device.
 769  * @tglp: Pointer to a thread group list structure into which the parsed
 770  *      output of "ibm,thread-groups" is stored.
 771  *
 772  * ibm,thread-groups[0..N-1] array defines which group of threads in
 773  * the CPU-device node can be grouped together based on the property.
 774  *
 775  * This array can represent thread groupings for multiple properties.
 776  *
 777  * ibm,thread-groups[i + 0] tells us the property based on which the
 778  * threads are being grouped together. If this value is 1, it implies
 779  * that the threads in the same group share L1, translation cache. If
 780  * the value is 2, it implies that the threads in the same group share
 781  * the same L2 cache.
 782  *
 783  * ibm,thread-groups[i+1] tells us how many such thread groups exist for the
 784  * property ibm,thread-groups[i]
 785  *
 786  * ibm,thread-groups[i+2] tells us the number of threads in each such
 787  * group.
 788  * Suppose k = (ibm,thread-groups[i+1] * ibm,thread-groups[i+2]), then,
 789  *
 790  * ibm,thread-groups[i+3..i+k+2] (is the list of threads identified by
 791  * "ibm,ppc-interrupt-server#s" arranged as per their membership in
 792  * the grouping.
 793  *
 794  * Example:
 795  * If "ibm,thread-groups" = [1,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15,2,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
 796  * This can be decomposed up into two consecutive arrays:
 797  * a) [1,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
 798  * b) [2,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
 799  *
 800  * where in,
 801  *
 802  * a) provides information of Property "1" being shared by "2" groups,
 803  *  each with "4" threads each. The "ibm,ppc-interrupt-server#s" of
 804  *  the first group is {8,10,12,14} and the
 805  *  "ibm,ppc-interrupt-server#s" of the second group is
 806  *  {9,11,13,15}. Property "1" is indicative of the thread in the
 807  *  group sharing L1 cache, translation cache and Instruction Data
 808  *  flow.
 809  *
 810  * b) provides information of Property "2" being shared by "2" groups,
 811  *  each group with "4" threads. The "ibm,ppc-interrupt-server#s" of
 812  *  the first group is {8,10,12,14} and the
 813  *  "ibm,ppc-interrupt-server#s" of the second group is
 814  *  {9,11,13,15}. Property "2" indicates that the threads in each
 815  *  group share the L2-cache.
 816  *
 817  * Returns 0 on success, -EINVAL if the property does not exist,
 818  * -ENODATA if property does not have a value, and -EOVERFLOW if the
 819  * property data isn't large enough.
 820  */
 821 static int parse_thread_groups(struct device_node *dn,
 822                                struct thread_groups_list *tglp)
 823 {
 824         unsigned int property_idx = 0;
 825         u32 *thread_group_array;
 826         size_t total_threads;
 827         int ret = 0, count;
 828         u32 *thread_list;
 829         int i = 0;
 830
 831         count = of_property_count_u32_elems(dn, "ibm,thread-groups");
 832         thread_group_array = kcalloc(count, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
 833         ret = of_property_read_u32_array(dn, "ibm,thread-groups",
 834                                          thread_group_array, count);
 835         if (ret)
 836                 goto out_free;
 837
 838         while (i < count && property_idx < MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES) {
 839                 int j;
 840                 struct thread_groups *tg = &tglp->property_tgs[property_idx++];
 841
 842                 tg->property = thread_group_array[i];
 843                 tg->nr_groups = thread_group_array[i + 1];
 844                 tg->threads_per_group = thread_group_array[i + 2];
 845                 total_threads = tg->nr_groups * tg->threads_per_group;
 846
 847                 thread_list = &thread_group_array[i + 3];
 848
 849                 for (j = 0; j < total_threads; j++)
 850                         tg->thread_list[j] = thread_list[j];
 851                 i = i + 3 + total_threads;
 852         }
 853
 854         tglp->nr_properties = property_idx;
 855
 856 out_free:
 857         kfree(thread_group_array);
 858         return ret;
 859 }
 860
 861 /*
 862  * get_cpu_thread_group_start : Searches the thread group in tg->thread_list
 863  *                              that @cpu belongs to.
 864  *
 865  * @cpu : The logical CPU whose thread group is being searched.
 866  * @tg : The thread-group structure of the CPU node which @cpu belongs
 867  *       to.
 868  *
 869  * Returns the index to tg->thread_list that points to the start
 870  * of the thread_group that @cpu belongs to.
 871  *
 872  * Returns -1 if cpu doesn't belong to any of the groups pointed to by
 873  * tg->thread_list.
 874  */
 875 static int get_cpu_thread_group_start(int cpu, struct thread_groups *tg)
 876 {
 877         int hw_cpu_id = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 878         int i, j;
 879
 880         for (i = 0; i < tg->nr_groups; i++) {
 881                 int group_start = i * tg->threads_per_group;
 882
 883                 for (j = 0; j < tg->threads_per_group; j++) {
 884                         int idx = group_start + j;
 885
 886                         if (tg->thread_list[idx] == hw_cpu_id)
 887                                 return group_start;
 888                 }
 889         }
 890
 891         return -1;
 892 }
 893
 894 static struct thread_groups *__init get_thread_groups(int cpu,
 895                                                       int group_property,
 896                                                       int *err)
 897 {
 898         struct device_node *dn = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 899         struct thread_groups_list *cpu_tgl = &tgl[cpu];
 900         struct thread_groups *tg = NULL;
 901         int i;
 902         *err = 0;
 903
 904         if (!dn) {
 905                 *err = -ENODATA;
 906                 return NULL;
 907         }
 908
 909         if (!cpu_tgl->nr_properties) {
 910                 *err = parse_thread_groups(dn, cpu_tgl);
 911                 if (*err)
 912                         goto out;
 913         }
 914
 915         for (i = 0; i < cpu_tgl->nr_properties; i++) {
 916                 if (cpu_tgl->property_tgs[i].property == group_property) {
 917                         tg = &cpu_tgl->property_tgs[i];
 918                         break;
 919                 }
 920         }
 921
 922         if (!tg)
 923                 *err = -EINVAL;
 924 out:
 925         of_node_put(dn);
 926         return tg;
 927 }
 928
 929 static int __init update_mask_from_threadgroup(cpumask_var_t *mask, struct thread_groups *tg,
 930                                                int cpu, int cpu_group_start)
 931 {
 932         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
 933         int i;
 934
 935         zalloc_cpumask_var_node(mask, GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 936
 937         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++) {
 938                 int i_group_start = get_cpu_thread_group_start(i, tg);
 939
 940                 if (unlikely(i_group_start == -1)) {
 941                         WARN_ON_ONCE(1);
 942                         return -ENODATA;
 943                 }
 944
 945                 if (i_group_start == cpu_group_start)
 946                         cpumask_set_cpu(i, *mask);
 947         }
 948
 949         return 0;
 950 }
 951
 952 static int __init init_thread_group_cache_map(int cpu, int cache_property)
 953
 954 {
 955         int cpu_group_start = -1, err = 0;
 956         struct thread_groups *tg = NULL;
 957         cpumask_var_t *mask = NULL;
 958
 959         if (cache_property != THREAD_GROUP_SHARE_L1 &&
 960             cache_property != THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3)
 961                 return -EINVAL;
 962
 963         tg = get_thread_groups(cpu, cache_property, &err);
 964
 965         if (!tg)
 966                 return err;
 967
 968         cpu_group_start = get_cpu_thread_group_start(cpu, tg);
 969
 970         if (unlikely(cpu_group_start == -1)) {
 971                 WARN_ON_ONCE(1);
 972                 return -ENODATA;
 973         }
 974
 975         if (cache_property == THREAD_GROUP_SHARE_L1) {
 976                 mask = &per_cpu(thread_group_l1_cache_map, cpu);
 977                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
 978         }
 979         else if (cache_property == THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3) {
 980                 mask = &per_cpu(thread_group_l2_cache_map, cpu);
 981                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
 982                 mask = &per_cpu(thread_group_l3_cache_map, cpu);
 983                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
 984         }
 985
 986
 987         return 0;
 988 }
 989
 990 static bool shared_caches;
 991
 992 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
 993 /* cpumask of CPUs with asymmetric SMT dependency */
 994 static int powerpc_smt_flags(void)
 995 {
 996         int flags = SD_SHARE_CPUCAPACITY | SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
 997
 998         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ASYM_SMT)) {
 999                 printk_once(KERN_INFO "Enabling Asymmetric SMT scheduling\n");
1000                 flags |= SD_ASYM_PACKING;
1001         }
1002         return flags;
1003 }
1004 #endif
1005
1006 /*
1007  * P9 has a slightly odd architecture where pairs of cores share an L2 cache.
1008  * This topology makes it *much* cheaper to migrate tasks between adjacent cores
1009  * since the migrated task remains cache hot. We want to take advantage of this
1010  * at the scheduler level so an extra topology level is required.
1011  */
1012 static int powerpc_shared_cache_flags(void)
1013 {
1014         return SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * We can't just pass cpu_l2_cache_mask() directly because
1019  * returns a non-const pointer and the compiler barfs on that.
1020  */
1021 static const struct cpumask *shared_cache_mask(int cpu)
1022 {
1023         return per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu);
1024 }
1025
1026 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1027 static const struct cpumask *smallcore_smt_mask(int cpu)
1028 {
1029         return cpu_smallcore_mask(cpu);
1030 }
1031 #endif
1032
1033 static struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
1034 {
1035         return per_cpu(cpu_coregroup_map, cpu);
1036 }
1037
1038 static bool has_coregroup_support(void)
1039 {
1040         return coregroup_enabled;
1041 }
1042
1043 static const struct cpumask *cpu_mc_mask(int cpu)
1044 {
1045         return cpu_coregroup_mask(cpu);
1046 }
1047
1048 static struct sched_domain_topology_level powerpc_topology[] = {
1049 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1050         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1051 #endif
1052         { shared_cache_mask, powerpc_shared_cache_flags, SD_INIT_NAME(CACHE) },
1053         { cpu_mc_mask, SD_INIT_NAME(MC) },
1054         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1055         { NULL, },
1056 };
1057
1058 static int __init init_big_cores(void)
1059 {
1060         int cpu;
1061
1062         for_each_possible_cpu(cpu) {
1063                 int err = init_thread_group_cache_map(cpu, THREAD_GROUP_SHARE_L1);
1064
1065                 if (err)
1066                         return err;
1067
1068                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_smallcore_map, cpu),
1069                                         GFP_KERNEL,
1070                                         cpu_to_node(cpu));
1071         }
1072
1073         has_big_cores = true;
1074
1075         for_each_possible_cpu(cpu) {
1076                 int err = init_thread_group_cache_map(cpu, THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3);
1077
1078                 if (err)
1079                         return err;
1080         }
1081
1082         thread_group_shares_l2 = true;
1083         thread_group_shares_l3 = true;
1084         pr_debug("L2/L3 cache only shared by the threads in the small core\n");
1085
1086         return 0;
1087 }
1088
1089 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1090 {
1091         unsigned int cpu, num_threads;
1092
1093         DBG("smp_prepare_cpus\n");
1094
1095         /*
1096          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We haven't
1097          * spun any cpus up but lets be paranoid.
1098          */
1099         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
1100
1101         /* Fixup boot cpu */
1102         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
1103         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
1104
1105         for_each_possible_cpu(cpu) {
1106                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_sibling_map, cpu),
1107                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1108                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu),
1109                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1110                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_core_map, cpu),
1111                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1112                 if (has_coregroup_support())
1113                         zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_coregroup_map, cpu),
1114                                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1115
1116 #ifdef CONFIG_NUMA
1117                 /*
1118                  * numa_node_id() works after this.
1119                  */
1120                 if (cpu_present(cpu)) {
1121                         set_cpu_numa_node(cpu, numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1122                         set_cpu_numa_mem(cpu,
1123                                 local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1124                 }
1125 #endif
1126         }
1127
1128         /* Init the cpumasks so the boot CPU is related to itself */
1129         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_sibling_mask(boot_cpuid));
1130         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_l2_cache_mask(boot_cpuid));
1131         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_core_mask(boot_cpuid));
1132
1133         if (has_coregroup_support())
1134                 cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_coregroup_mask(boot_cpuid));
1135
1136         init_big_cores();
1137         if (has_big_cores) {
1138                 cpumask_set_cpu(boot_cpuid,
1139                                 cpu_smallcore_mask(boot_cpuid));
1140         }
1141
1142         if (cpu_to_chip_id(boot_cpuid) != -1) {
1143                 int idx = DIV_ROUND_UP(num_possible_cpus(), threads_per_core);
1144
1145                 /*
1146                  * All threads of a core will all belong to the same core,
1147                  * chip_id_lookup_table will have one entry per core.
1148                  * Assumption: if boot_cpuid doesn't have a chip-id, then no
1149                  * other CPUs, will also not have chip-id.
1150                  */
1151                 chip_id_lookup_table = kcalloc(idx, sizeof(int), GFP_KERNEL);
1152                 if (chip_id_lookup_table)
1153                         memset(chip_id_lookup_table, -1, sizeof(int) * idx);
1154         }
1155
1156         if (smp_ops && smp_ops->probe)
1157                 smp_ops->probe();
1158
1159         // Initalise the generic SMT topology support
1160         num_threads = 1;
1161         if (smt_enabled_at_boot)
1162                 num_threads = smt_enabled_at_boot;
1163         cpu_smt_set_num_threads(num_threads, threads_per_core);
1164 }
1165
1166 void smp_prepare_boot_cpu(void)
1167 {
1168         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
1169 #ifdef CONFIG_PPC64
1170         paca_ptrs[boot_cpuid]->__current = current;
1171 #endif
1172         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[boot_cpuid]);
1173         current_set[boot_cpuid] = current;
1174 }
1175
1176 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1177
1178 int generic_cpu_disable(void)
1179 {
1180         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1181
1182         if (cpu == boot_cpuid)
1183                 return -EBUSY;
1184
1185         set_cpu_online(cpu, false);
1186 #ifdef CONFIG_PPC64
1187         vdso_data->processorCount--;
1188 #endif
1189         /* Update affinity of all IRQs previously aimed at this CPU */
1190         irq_migrate_all_off_this_cpu();
1191
1192         /*
1193          * Depending on the details of the interrupt controller, it's possible
1194          * that one of the interrupts we just migrated away from this CPU is
1195          * actually already pending on this CPU. If we leave it in that state
1196          * the interrupt will never be EOI'ed, and will never fire again. So
1197          * temporarily enable interrupts here, to allow any pending interrupt to
1198          * be received (and EOI'ed), before we take this CPU offline.
1199          */
1200         local_irq_enable();
1201         mdelay(1);
1202         local_irq_disable();
1203
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
1208 {
1209         int i;
1210
1211         for (i = 0; i < 100; i++) {
1212                 smp_rmb();
1213                 if (is_cpu_dead(cpu))
1214                         return;
1215                 msleep(100);
1216         }
1217         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
1218 }
1219
1220 void generic_set_cpu_dead(unsigned int cpu)
1221 {
1222         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_DEAD;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * The cpu_state should be set to CPU_UP_PREPARE in kick_cpu(), otherwise
1227  * the cpu_state is always CPU_DEAD after calling generic_set_cpu_dead(),
1228  * which makes the delay in generic_cpu_die() not happen.
1229  */
1230 void generic_set_cpu_up(unsigned int cpu)
1231 {
1232         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
1233 }
1234
1235 int generic_check_cpu_restart(unsigned int cpu)
1236 {
1237         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_UP_PREPARE;
1238 }
1239
1240 int is_cpu_dead(unsigned int cpu)
1241 {
1242         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD;
1243 }
1244
1245 static bool secondaries_inhibited(void)
1246 {
1247         return kvm_hv_mode_active();
1248 }
1249
1250 #else /* HOTPLUG_CPU */
1251
1252 #define secondaries_inhibited()         0
1253
1254 #endif
1255
1256 static void cpu_idle_thread_init(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
1257 {
1258 #ifdef CONFIG_PPC64
1259         paca_ptrs[cpu]->__current = idle;
1260         paca_ptrs[cpu]->kstack = (unsigned long)task_stack_page(idle) +
1261                                  THREAD_SIZE - STACK_FRAME_MIN_SIZE;
1262 #endif
1263         task_thread_info(idle)->cpu = cpu;
1264         secondary_current = current_set[cpu] = idle;
1265 }
1266
1267 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1268 {
1269         const unsigned long boot_spin_ms = 5 * MSEC_PER_SEC;
1270         const bool booting = system_state < SYSTEM_RUNNING;
1271         const unsigned long hp_spin_ms = 1;
1272         unsigned long deadline;
1273         int rc;
1274         const unsigned long spin_wait_ms = booting ? boot_spin_ms : hp_spin_ms;
1275
1276         /*
1277          * Don't allow secondary threads to come online if inhibited
1278          */
1279         if (threads_per_core > 1 && secondaries_inhibited() &&
1280             cpu_thread_in_subcore(cpu))
1281                 return -EBUSY;
1282
1283         if (smp_ops == NULL ||
1284             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
1285                 return -EINVAL;
1286
1287         cpu_idle_thread_init(cpu, tidle);
1288
1289         /*
1290          * The platform might need to allocate resources prior to bringing
1291          * up the CPU
1292          */
1293         if (smp_ops->prepare_cpu) {
1294                 rc = smp_ops->prepare_cpu(cpu);
1295                 if (rc)
1296                         return rc;
1297         }
1298
1299         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
1300          * hotplug
1301          */
1302         cpu_callin_map[cpu] = 0;
1303
1304         /* The information for processor bringup must
1305          * be written out to main store before we release
1306          * the processor.
1307          */
1308         smp_mb();
1309
1310         /* wake up cpus */
1311         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
1312         rc = smp_ops->kick_cpu(cpu);
1313         if (rc) {
1314                 pr_err("smp: failed starting cpu %d (rc %d)\n", cpu, rc);
1315                 return rc;
1316         }
1317
1318         /*
1319          * At boot time, simply spin on the callin word until the
1320          * deadline passes.
1321          *
1322          * At run time, spin for an optimistic amount of time to avoid
1323          * sleeping in the common case.
1324          */
1325         deadline = jiffies + msecs_to_jiffies(spin_wait_ms);
1326         spin_until_cond(cpu_callin_map[cpu] || time_is_before_jiffies(deadline));
1327
1328         if (!cpu_callin_map[cpu] && system_state >= SYSTEM_RUNNING) {
1329                 const unsigned long sleep_interval_us = 10 * USEC_PER_MSEC;
1330                 const unsigned long sleep_wait_ms = 100 * MSEC_PER_SEC;
1331
1332                 deadline = jiffies + msecs_to_jiffies(sleep_wait_ms);
1333                 while (!cpu_callin_map[cpu] && time_is_after_jiffies(deadline))
1334                         fsleep(sleep_interval_us);
1335         }
1336
1337         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
1338                 printk(KERN_ERR "Processor %u is stuck.\n", cpu);
1339                 return -ENOENT;
1340         }
1341
1342         DBG("Processor %u found.\n", cpu);
1343
1344         if (smp_ops->give_timebase)
1345                 smp_ops->give_timebase();
1346
1347         /* Wait until cpu puts itself in the online & active maps */
1348         spin_until_cond(cpu_online(cpu));
1349
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 /* Return the value of the reg property corresponding to the given
1354  * logical cpu.
1355  */
1356 int cpu_to_core_id(int cpu)
1357 {
1358         struct device_node *np;
1359         int id = -1;
1360
1361         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
1362         if (!np)
1363                 goto out;
1364
1365         id = of_get_cpu_hwid(np, 0);
1366 out:
1367         of_node_put(np);
1368         return id;
1369 }
1370 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_to_core_id);
1371
1372 /* Helper routines for cpu to core mapping */
1373 int cpu_core_index_of_thread(int cpu)
1374 {
1375         return cpu >> threads_shift;
1376 }
1377 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_core_index_of_thread);
1378
1379 int cpu_first_thread_of_core(int core)
1380 {
1381         return core << threads_shift;
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_first_thread_of_core);
1384
1385 /* Must be called when no change can occur to cpu_present_mask,
1386  * i.e. during cpu online or offline.
1387  */
1388 static struct device_node *cpu_to_l2cache(int cpu)
1389 {
1390         struct device_node *np;
1391         struct device_node *cache;
1392
1393         if (!cpu_present(cpu))
1394                 return NULL;
1395
1396         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
1397         if (np == NULL)
1398                 return NULL;
1399
1400         cache = of_find_next_cache_node(np);
1401
1402         of_node_put(np);
1403
1404         return cache;
1405 }
1406
1407 static bool update_mask_by_l2(int cpu, cpumask_var_t *mask)
1408 {
1409         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1410         struct device_node *l2_cache, *np;
1411         int i;
1412
1413         if (has_big_cores)
1414                 submask_fn = cpu_smallcore_mask;
1415
1416         /*
1417          * If the threads in a thread-group share L2 cache, then the
1418          * L2-mask can be obtained from thread_group_l2_cache_map.
1419          */
1420         if (thread_group_shares_l2) {
1421                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_l2_cache_mask(cpu));
1422
1423                 for_each_cpu(i, per_cpu(thread_group_l2_cache_map, cpu)) {
1424                         if (cpu_online(i))
1425                                 set_cpus_related(i, cpu, cpu_l2_cache_mask);
1426                 }
1427
1428                 /* Verify that L1-cache siblings are a subset of L2 cache-siblings */
1429                 if (!cpumask_equal(submask_fn(cpu), cpu_l2_cache_mask(cpu)) &&
1430                     !cpumask_subset(submask_fn(cpu), cpu_l2_cache_mask(cpu))) {
1431                         pr_warn_once("CPU %d : Inconsistent L1 and L2 cache siblings\n",
1432                                      cpu);
1433                 }
1434
1435                 return true;
1436         }
1437
1438         l2_cache = cpu_to_l2cache(cpu);
1439         if (!l2_cache || !*mask) {
1440                 /* Assume only core siblings share cache with this CPU */
1441                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu))
1442                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1443
1444                 return false;
1445         }
1446
1447         cpumask_and(*mask, cpu_online_mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1448
1449         /* Update l2-cache mask with all the CPUs that are part of submask */
1450         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_l2_cache_mask);
1451
1452         /* Skip all CPUs already part of current CPU l2-cache mask */
1453         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_l2_cache_mask(cpu));
1454
1455         for_each_cpu(i, *mask) {
1456                 /*
1457                  * when updating the marks the current CPU has not been marked
1458                  * online, but we need to update the cache masks
1459                  */
1460                 np = cpu_to_l2cache(i);
1461
1462                 /* Skip all CPUs already part of current CPU l2-cache */
1463                 if (np == l2_cache) {
1464                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_l2_cache_mask);
1465                         cpumask_andnot(*mask, *mask, submask_fn(i));
1466                 } else {
1467                         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_l2_cache_mask(i));
1468                 }
1469
1470                 of_node_put(np);
1471         }
1472         of_node_put(l2_cache);
1473
1474         return true;
1475 }
1476
1477 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1478 static void remove_cpu_from_masks(int cpu)
1479 {
1480         struct cpumask *(*mask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1481         int i;
1482
1483         unmap_cpu_from_node(cpu);
1484
1485         if (shared_caches)
1486                 mask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1487
1488         for_each_cpu(i, mask_fn(cpu)) {
1489                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1490                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_sibling_mask);
1491                 if (has_big_cores)
1492                         set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_smallcore_mask);
1493         }
1494
1495         for_each_cpu(i, cpu_core_mask(cpu))
1496                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_core_mask);
1497
1498         if (has_coregroup_support()) {
1499                 for_each_cpu(i, cpu_coregroup_mask(cpu))
1500                         set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_coregroup_mask);
1501         }
1502 }
1503 #endif
1504
1505 static inline void add_cpu_to_smallcore_masks(int cpu)
1506 {
1507         int i;
1508
1509         if (!has_big_cores)
1510                 return;
1511
1512         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_smallcore_mask(cpu));
1513
1514         for_each_cpu(i, per_cpu(thread_group_l1_cache_map, cpu)) {
1515                 if (cpu_online(i))
1516                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_smallcore_mask);
1517         }
1518 }
1519
1520 static void update_coregroup_mask(int cpu, cpumask_var_t *mask)
1521 {
1522         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1523         int coregroup_id = cpu_to_coregroup_id(cpu);
1524         int i;
1525
1526         if (shared_caches)
1527                 submask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1528
1529         if (!*mask) {
1530                 /* Assume only siblings are part of this CPU's coregroup */
1531                 for_each_cpu(i, submask_fn(cpu))
1532                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_coregroup_mask);
1533
1534                 return;
1535         }
1536
1537         cpumask_and(*mask, cpu_online_mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1538
1539         /* Update coregroup mask with all the CPUs that are part of submask */
1540         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_coregroup_mask);
1541
1542         /* Skip all CPUs already part of coregroup mask */
1543         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_coregroup_mask(cpu));
1544
1545         for_each_cpu(i, *mask) {
1546                 /* Skip all CPUs not part of this coregroup */
1547                 if (coregroup_id == cpu_to_coregroup_id(i)) {
1548                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_coregroup_mask);
1549                         cpumask_andnot(*mask, *mask, submask_fn(i));
1550                 } else {
1551                         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_coregroup_mask(i));
1552                 }
1553         }
1554 }
1555
1556 static void add_cpu_to_masks(int cpu)
1557 {
1558         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1559         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
1560         cpumask_var_t mask;
1561         int chip_id = -1;
1562         bool ret;
1563         int i;
1564
1565         /*
1566          * This CPU will not be in the online mask yet so we need to manually
1567          * add it to it's own thread sibling mask.
1568          */
1569         map_cpu_to_node(cpu, cpu_to_node(cpu));
1570         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
1571         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(cpu));
1572
1573         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++)
1574                 if (cpu_online(i))
1575                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_sibling_mask);
1576
1577         add_cpu_to_smallcore_masks(cpu);
1578
1579         /* In CPU-hotplug path, hence use GFP_ATOMIC */
1580         ret = alloc_cpumask_var_node(&mask, GFP_ATOMIC, cpu_to_node(cpu));
1581         update_mask_by_l2(cpu, &mask);
1582
1583         if (has_coregroup_support())
1584                 update_coregroup_mask(cpu, &mask);
1585
1586         if (chip_id_lookup_table && ret)
1587                 chip_id = cpu_to_chip_id(cpu);
1588
1589         if (shared_caches)
1590                 submask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1591
1592         /* Update core_mask with all the CPUs that are part of submask */
1593         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_core_mask);
1594
1595         /* Skip all CPUs already part of current CPU core mask */
1596         cpumask_andnot(mask, cpu_online_mask, cpu_core_mask(cpu));
1597
1598         /* If chip_id is -1; limit the cpu_core_mask to within DIE*/
1599         if (chip_id == -1)
1600                 cpumask_and(mask, mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1601
1602         for_each_cpu(i, mask) {
1603                 if (chip_id == cpu_to_chip_id(i)) {
1604                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_core_mask);
1605                         cpumask_andnot(mask, mask, submask_fn(i));
1606                 } else {
1607                         cpumask_andnot(mask, mask, cpu_core_mask(i));
1608                 }
1609         }
1610
1611         free_cpumask_var(mask);
1612 }
1613
1614 /* Activate a secondary processor. */
1615 __no_stack_protector
1616 void start_secondary(void *unused)
1617 {
1618         unsigned int cpu = raw_smp_processor_id();
1619
1620         /* PPC64 calls setup_kup() in early_setup_secondary() */
1621         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
1622                 setup_kup();
1623
1624         mmgrab_lazy_tlb(&init_mm);
1625         current->active_mm = &init_mm;
1626         VM_WARN_ON(cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), mm_cpumask(&init_mm)));
1627         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(&init_mm));
1628         inc_mm_active_cpus(&init_mm);
1629
1630         smp_store_cpu_info(cpu);
1631         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
1632         rcu_cpu_starting(cpu);
1633         cpu_callin_map[cpu] = 1;
1634
1635         if (smp_ops->setup_cpu)
1636                 smp_ops->setup_cpu(cpu);
1637         if (smp_ops->take_timebase)
1638                 smp_ops->take_timebase();
1639
1640         secondary_cpu_time_init();
1641
1642 #ifdef CONFIG_PPC64
1643         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1644                 vdso_data->processorCount++;
1645
1646         vdso_getcpu_init();
1647 #endif
1648         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1649         set_numa_mem(local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1650
1651         /* Update topology CPU masks */
1652         add_cpu_to_masks(cpu);
1653
1654         /*
1655          * Check for any shared caches. Note that this must be done on a
1656          * per-core basis because one core in the pair might be disabled.
1657          */
1658         if (!shared_caches) {
1659                 struct cpumask *(*sibling_mask)(int) = cpu_sibling_mask;
1660                 struct cpumask *mask = cpu_l2_cache_mask(cpu);
1661
1662                 if (has_big_cores)
1663                         sibling_mask = cpu_smallcore_mask;
1664
1665                 if (cpumask_weight(mask) > cpumask_weight(sibling_mask(cpu)))
1666                         shared_caches = true;
1667         }
1668
1669         smp_wmb();
1670         notify_cpu_starting(cpu);
1671         set_cpu_online(cpu, true);
1672
1673         boot_init_stack_canary();
1674
1675         local_irq_enable();
1676
1677         /* We can enable ftrace for secondary cpus now */
1678         this_cpu_enable_ftrace();
1679
1680         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
1681
1682         BUG();
1683 }
1684
1685 static void __init fixup_topology(void)
1686 {
1687         int i;
1688
1689 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1690         if (has_big_cores) {
1691                 pr_info("Big cores detected but using small core scheduling\n");
1692                 powerpc_topology[smt_idx].mask = smallcore_smt_mask;
1693         }
1694 #endif
1695
1696         if (!has_coregroup_support())
1697                 powerpc_topology[mc_idx].mask = powerpc_topology[cache_idx].mask;
1698
1699         /*
1700          * Try to consolidate topology levels here instead of
1701          * allowing scheduler to degenerate.
1702          * - Dont consolidate if masks are different.
1703          * - Dont consolidate if sd_flags exists and are different.
1704          */
1705         for (i = 1; i <= die_idx; i++) {
1706                 if (powerpc_topology[i].mask != powerpc_topology[i - 1].mask)
1707                         continue;
1708
1709                 if (powerpc_topology[i].sd_flags && powerpc_topology[i - 1].sd_flags &&
1710                                 powerpc_topology[i].sd_flags != powerpc_topology[i - 1].sd_flags)
1711                         continue;
1712
1713                 if (!powerpc_topology[i - 1].sd_flags)
1714                         powerpc_topology[i - 1].sd_flags = powerpc_topology[i].sd_flags;
1715
1716                 powerpc_topology[i].mask = powerpc_topology[i + 1].mask;
1717                 powerpc_topology[i].sd_flags = powerpc_topology[i + 1].sd_flags;
1718 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1719                 powerpc_topology[i].name = powerpc_topology[i + 1].name;
1720 #endif
1721         }
1722 }
1723
1724 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1725 {
1726         /*
1727          * We are running pinned to the boot CPU, see rest_init().
1728          */
1729         if (smp_ops && smp_ops->setup_cpu)
1730                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
1731
1732         if (smp_ops && smp_ops->bringup_done)
1733                 smp_ops->bringup_done();
1734
1735         dump_numa_cpu_topology();
1736
1737         fixup_topology();
1738         set_sched_topology(powerpc_topology);
1739 }
1740
1741 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1742 int __cpu_disable(void)
1743 {
1744         int cpu = smp_processor_id();
1745         int err;
1746
1747         if (!smp_ops->cpu_disable)
1748                 return -ENOSYS;
1749
1750         this_cpu_disable_ftrace();
1751
1752         err = smp_ops->cpu_disable();
1753         if (err)
1754                 return err;
1755
1756         /* Update sibling maps */
1757         remove_cpu_from_masks(cpu);
1758
1759         return 0;
1760 }
1761
1762 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1763 {
1764         /*
1765          * This could perhaps be a generic call in idlea_task_dead(), but
1766          * that requires testing from all archs, so first put it here to
1767          */
1768         VM_WARN_ON_ONCE(!cpumask_test_cpu(cpu, mm_cpumask(&init_mm)));
1769         dec_mm_active_cpus(&init_mm);
1770         cpumask_clear_cpu(cpu, mm_cpumask(&init_mm));
1771
1772         if (smp_ops->cpu_die)
1773                 smp_ops->cpu_die(cpu);
1774 }
1775
1776 void __noreturn arch_cpu_idle_dead(void)
1777 {
1778         /*
1779          * Disable on the down path. This will be re-enabled by
1780          * start_secondary() via start_secondary_resume() below
1781          */
1782         this_cpu_disable_ftrace();
1783
1784         if (smp_ops->cpu_offline_self)
1785                 smp_ops->cpu_offline_self();
1786
1787         /* If we return, we re-enter start_secondary */
1788         start_secondary_resume();
1789 }
1790
1791 #endif