arch/mips/kernel/smp.c

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   3  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   4  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
   5  * of the License, or (at your option) any later version.
   6  *
   7  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  10  * GNU General Public License for more details.
  11  *
  12  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  13  * along with this program; if not, write to the Free Software
  14  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  15  *
  16  * Copyright (C) 2000, 2001 Kanoj Sarcar
  17  * Copyright (C) 2000, 2001 Ralf Baechle
  18  * Copyright (C) 2000, 2001 Silicon Graphics, Inc.
  19  * Copyright (C) 2000, 2001, 2003 Broadcom Corporation
  20  */
  21 #include <linux/cache.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/threads.h>
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/time.h>
  29 #include <linux/timex.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/cpumask.h>
  32
  33 #include <asm/atomic.h>
  34 #include <asm/cpu.h>
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <asm/system.h>
  37 #include <asm/mmu_context.h>
  38 #include <asm/smp.h>
  39
  40 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
  41 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
  42 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
  43 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
  44 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
  45
  46 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
  47 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  48
  49 static void smp_tune_scheduling (void)
  50 {
  51         struct cache_desc *cd = &current_cpu_data.scache;
  52         unsigned long cachesize;       /* kB   */
  53         unsigned long cpu_khz;
  54
  55         /*
  56          * Crude estimate until we actually meassure ...
  57          */
  58         cpu_khz = loops_per_jiffy * 2 * HZ / 1000;
  59
  60         /*
  61          * Rough estimation for SMP scheduling, this is the number of
  62          * cycles it takes for a fully memory-limited process to flush
  63          * the SMP-local cache.
  64          *
  65          * (For a P5 this pretty much means we will choose another idle
  66          *  CPU almost always at wakeup time (this is due to the small
  67          *  L1 cache), on PIIs it's around 50-100 usecs, depending on
  68          *  the cache size)
  69          */
  70         if (!cpu_khz)
  71                 return;
  72
  73         cachesize = cd->linesz * cd->sets * cd->ways;
  74 }
  75
  76 extern void __init calibrate_delay(void);
  77 extern ATTRIB_NORET void cpu_idle(void);
  78
  79 /*
  80  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
  81  * the master.
  82  */
  83 asmlinkage void start_secondary(void)
  84 {
  85         unsigned int cpu = smp_processor_id();
  86
  87         cpu_probe();
  88         cpu_report();
  89         per_cpu_trap_init();
  90         prom_init_secondary();
  91
  92         /*
  93          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
  94          * to an option instead of something based on .cputype
  95          */
  96
  97         calibrate_delay();
  98         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
  99
 100         prom_smp_finish();
 101
 102         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
 103
 104         cpu_idle();
 105 }
 106
 107 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
 108
 109 struct call_data_struct *call_data;
 110
 111 /*
 112  * Run a function on all other CPUs.
 113  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
 114  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
 115  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
 116  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
 117  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
 118  *
 119  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
 120  * or are or have executed.
 121  *
 122  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 123  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
 124  *
 125  * CPU A                               CPU B
 126  * Disable interrupts
 127  *                                     smp_call_function()
 128  *                                     Take call_lock
 129  *                                     Send IPIs
 130  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
 131  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
 132  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
 133  * smp_call_function()
 134  * Spin waiting for call_lock
 135  * Deadlock                            Deadlock
 136  */
 137 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int retry,
 138                                                                 int wait)
 139 {
 140         struct call_data_struct data;
 141         int i, cpus = num_online_cpus() - 1;
 142         int cpu = smp_processor_id();
 143
 144         /*
 145          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
 146          */
 147         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 148
 149         if (!cpus)
 150                 return 0;
 151
 152         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
 153         WARN_ON(irqs_disabled());
 154
 155         data.func = func;
 156         data.info = info;
 157         atomic_set(&data.started, 0);
 158         data.wait = wait;
 159         if (wait)
 160                 atomic_set(&data.finished, 0);
 161
 162         spin_lock(&smp_call_lock);
 163         call_data = &data;
 164         mb();
 165
 166         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
 167         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
 168                 if (cpu_online(i) && i != cpu)
 169                         core_send_ipi(i, SMP_CALL_FUNCTION);
 170
 171         /* Wait for response */
 172         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
 173         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
 174                 barrier();
 175
 176         if (wait)
 177                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
 178                         barrier();
 179         spin_unlock(&smp_call_lock);
 180
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 void smp_call_function_interrupt(void)
 185 {
 186         void (*func) (void *info) = call_data->func;
 187         void *info = call_data->info;
 188         int wait = call_data->wait;
 189
 190         /*
 191          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
 192          * about to execute the function.
 193          */
 194         mb();
 195         atomic_inc(&call_data->started);
 196
 197         /*
 198          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
 199          */
 200         irq_enter();
 201         (*func)(info);
 202         irq_exit();
 203
 204         if (wait) {
 205                 mb();
 206                 atomic_inc(&call_data->finished);
 207         }
 208 }
 209
 210 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 211 {
 212         /*
 213          * Remove this CPU:
 214          */
 215         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 216         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
 217         for (;;);               /* Wait if available. */
 218 }
 219
 220 void smp_send_stop(void)
 221 {
 222         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
 223 }
 224
 225 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 226 {
 227         prom_cpus_done();
 228 }
 229
 230 /* called from main before smp_init() */
 231 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 232 {
 233         init_new_context(current, &init_mm);
 234         current_thread_info()->cpu = 0;
 235         smp_tune_scheduling();
 236         prom_prepare_cpus(max_cpus);
 237 }
 238
 239 /* preload SMP state for boot cpu */
 240 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
 241 {
 242         /*
 243          * This assumes that bootup is always handled by the processor
 244          * with the logic and physical number 0.
 245          */
 246         __cpu_number_map[0] = 0;
 247         __cpu_logical_map[0] = 0;
 248         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
 249         cpu_set(0, cpu_online_map);
 250         cpu_set(0, cpu_callin_map);
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
 255  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
 256  * physical, not logical.
 257  */
 258 int __devinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 259 {
 260         struct task_struct *idle;
 261
 262         /*
 263          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
 264          * The following code is purely to make sure
 265          * Linux can schedule processes on this slave.
 266          */
 267         idle = fork_idle(cpu);
 268         if (IS_ERR(idle))
 269                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
 270
 271         prom_boot_secondary(cpu, idle);
 272
 273         /*
 274          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
 275          */
 276         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 277                 udelay(100);
 278
 279         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
 280
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 /* Not really SMP stuff ... */
 285 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 286 {
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
 291 {
 292         local_flush_tlb_all();
 293 }
 294
 295 void flush_tlb_all(void)
 296 {
 297         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, 0, 1, 1);
 298 }
 299
 300 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
 301 {
 302         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
 303 }
 304
 305 /*
 306  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
 307  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
 308  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
 309  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
 310  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
 311  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
 312  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
 313  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
 314  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
 315  * Kanoj 07/00.
 316  */
 317
 318 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 319 {
 320         preempt_disable();
 321
 322         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 323                 smp_call_function(flush_tlb_mm_ipi, (void *)mm, 1, 1);
 324         } else {
 325                 int i;
 326                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 327                         if (smp_processor_id() != i)
 328                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 329         }
 330         local_flush_tlb_mm(mm);
 331
 332         preempt_enable();
 333 }
 334
 335 struct flush_tlb_data {
 336         struct vm_area_struct *vma;
 337         unsigned long addr1;
 338         unsigned long addr2;
 339 };
 340
 341 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
 342 {
 343         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 344
 345         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
 346 }
 347
 348 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
 349 {
 350         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 351
 352         preempt_disable();
 353         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
 354                 struct flush_tlb_data fd;
 355
 356                 fd.vma = vma;
 357                 fd.addr1 = start;
 358                 fd.addr2 = end;
 359                 smp_call_function(flush_tlb_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 360         } else {
 361                 int i;
 362                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 363                         if (smp_processor_id() != i)
 364                                 cpu_context(i, mm) = 0;
 365         }
 366         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
 367         preempt_enable();
 368 }
 369
 370 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
 371 {
 372         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 373
 374         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
 375 }
 376
 377 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 378 {
 379         struct flush_tlb_data fd;
 380
 381         fd.addr1 = start;
 382         fd.addr2 = end;
 383         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 384 }
 385
 386 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
 387 {
 388         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
 389
 390         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
 391 }
 392
 393 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 394 {
 395         preempt_disable();
 396         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
 397                 struct flush_tlb_data fd;
 398
 399                 fd.vma = vma;
 400                 fd.addr1 = page;
 401                 smp_call_function(flush_tlb_page_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
 402         } else {
 403                 int i;
 404                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
 405                         if (smp_processor_id() != i)
 406                                 cpu_context(i, vma->vm_mm) = 0;
 407         }
 408         local_flush_tlb_page(vma, page);
 409         preempt_enable();
 410 }
 411
 412 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
 413 {
 414         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
 415
 416         local_flush_tlb_one(vaddr);
 417 }
 418
 419 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
 420 {
 421         smp_call_function(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr, 1, 1);
 422         local_flush_tlb_one(vaddr);
 423 }
 424
 425 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 426 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);
 427 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
 428 EXPORT_SYMBOL(synchronize_irq);