arch/arc/kernel/smp.c

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