Remove fs.h from mm.h
[linux-2.6.git] / arch / arm / kernel / smp.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/kernel/smp.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2002 ARM Limited, All Rights Reserved.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/cache.h>
17 #include <linux/profile.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/err.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/smp.h>
23 #include <linux/seq_file.h>
24 #include <linux/irq.h>
25
26 #include <asm/atomic.h>
27 #include <asm/cacheflush.h>
28 #include <asm/cpu.h>
29 #include <asm/mmu_context.h>
30 #include <asm/pgtable.h>
31 #include <asm/pgalloc.h>
32 #include <asm/processor.h>
33 #include <asm/tlbflush.h>
34 #include <asm/ptrace.h>
35
36 /*
37  * bitmask of present and online CPUs.
38  * The present bitmask indicates that the CPU is physically present.
39  * The online bitmask indicates that the CPU is up and running.
40  */
41 cpumask_t cpu_possible_map;
42 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
43 cpumask_t cpu_online_map;
44 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
45
46 /*
47  * as from 2.5, kernels no longer have an init_tasks structure
48  * so we need some other way of telling a new secondary core
49  * where to place its SVC stack
50  */
51 struct secondary_data secondary_data;
52
53 /*
54  * structures for inter-processor calls
55  * - A collection of single bit ipi messages.
56  */
57 struct ipi_data {
58         spinlock_t lock;
59         unsigned long ipi_count;
60         unsigned long bits;
61 };
62
63 static DEFINE_PER_CPU(struct ipi_data, ipi_data) = {
64         .lock   = SPIN_LOCK_UNLOCKED,
65 };
66
67 enum ipi_msg_type {
68         IPI_TIMER,
69         IPI_RESCHEDULE,
70         IPI_CALL_FUNC,
71         IPI_CPU_STOP,
72 };
73
74 struct smp_call_struct {
75         void (*func)(void *info);
76         void *info;
77         int wait;
78         cpumask_t pending;
79         cpumask_t unfinished;
80 };
81
82 static struct smp_call_struct * volatile smp_call_function_data;
83 static DEFINE_SPINLOCK(smp_call_function_lock);
84
85 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
86 {
87         struct cpuinfo_arm *ci = &per_cpu(cpu_data, cpu);
88         struct task_struct *idle = ci->idle;
89         pgd_t *pgd;
90         pmd_t *pmd;
91         int ret;
92
93         /*
94          * Spawn a new process manually, if not already done.
95          * Grab a pointer to its task struct so we can mess with it
96          */
97         if (!idle) {
98                 idle = fork_idle(cpu);
99                 if (IS_ERR(idle)) {
100                         printk(KERN_ERR "CPU%u: fork() failed\n", cpu);
101                         return PTR_ERR(idle);
102                 }
103                 ci->idle = idle;
104         }
105
106         /*
107          * Allocate initial page tables to allow the new CPU to
108          * enable the MMU safely.  This essentially means a set
109          * of our "standard" page tables, with the addition of
110          * a 1:1 mapping for the physical address of the kernel.
111          */
112         pgd = pgd_alloc(&init_mm);
113         pmd = pmd_offset(pgd, PHYS_OFFSET);
114         *pmd = __pmd((PHYS_OFFSET & PGDIR_MASK) |
115                      PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AP_WRITE);
116
117         /*
118          * We need to tell the secondary core where to find
119          * its stack and the page tables.
120          */
121         secondary_data.stack = task_stack_page(idle) + THREAD_START_SP;
122         secondary_data.pgdir = virt_to_phys(pgd);
123         wmb();
124
125         /*
126          * Now bring the CPU into our world.
127          */
128         ret = boot_secondary(cpu, idle);
129         if (ret == 0) {
130                 unsigned long timeout;
131
132                 /*
133                  * CPU was successfully started, wait for it
134                  * to come online or time out.
135                  */
136                 timeout = jiffies + HZ;
137                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
138                         if (cpu_online(cpu))
139                                 break;
140
141                         udelay(10);
142                         barrier();
143                 }
144
145                 if (!cpu_online(cpu))
146                         ret = -EIO;
147         }
148
149         secondary_data.stack = NULL;
150         secondary_data.pgdir = 0;
151
152         *pmd_offset(pgd, PHYS_OFFSET) = __pmd(0);
153         pgd_free(pgd);
154
155         if (ret) {
156                 printk(KERN_CRIT "CPU%u: processor failed to boot\n", cpu);
157
158                 /*
159                  * FIXME: We need to clean up the new idle thread. --rmk
160                  */
161         }
162
163         return ret;
164 }
165
166 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
167 /*
168  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
169  */
170 int __cpuexit __cpu_disable(void)
171 {
172         unsigned int cpu = smp_processor_id();
173         struct task_struct *p;
174         int ret;
175
176         ret = mach_cpu_disable(cpu);
177         if (ret)
178                 return ret;
179
180         /*
181          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
182          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
183          */
184         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
185
186         /*
187          * OK - migrate IRQs away from this CPU
188          */
189         migrate_irqs();
190
191         /*
192          * Stop the local timer for this CPU.
193          */
194         local_timer_stop(cpu);
195
196         /*
197          * Flush user cache and TLB mappings, and then remove this CPU
198          * from the vm mask set of all processes.
199          */
200         flush_cache_all();
201         local_flush_tlb_all();
202
203         read_lock(&tasklist_lock);
204         for_each_process(p) {
205                 if (p->mm)
206                         cpu_clear(cpu, p->mm->cpu_vm_mask);
207         }
208         read_unlock(&tasklist_lock);
209
210         return 0;
211 }
212
213 /*
214  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
215  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
216  */
217 void __cpuexit __cpu_die(unsigned int cpu)
218 {
219         if (!platform_cpu_kill(cpu))
220                 printk("CPU%u: unable to kill\n", cpu);
221 }
222
223 /*
224  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
225  *
226  * Note that we disable IRQs here, but do not re-enable them
227  * before returning to the caller. This is also the behaviour
228  * of the other hotplug-cpu capable cores, so presumably coming
229  * out of idle fixes this.
230  */
231 void __cpuexit cpu_die(void)
232 {
233         unsigned int cpu = smp_processor_id();
234
235         local_irq_disable();
236         idle_task_exit();
237
238         /*
239          * actual CPU shutdown procedure is at least platform (if not
240          * CPU) specific
241          */
242         platform_cpu_die(cpu);
243
244         /*
245          * Do not return to the idle loop - jump back to the secondary
246          * cpu initialisation.  There's some initialisation which needs
247          * to be repeated to undo the effects of taking the CPU offline.
248          */
249         __asm__("mov    sp, %0\n"
250         "       b       secondary_start_kernel"
251                 :
252                 : "r" (task_stack_page(current) + THREAD_SIZE - 8));
253 }
254 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
255
256 /*
257  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
258  * idle thread stack, but a set of temporary page tables.
259  */
260 asmlinkage void __cpuinit secondary_start_kernel(void)
261 {
262         struct mm_struct *mm = &init_mm;
263         unsigned int cpu = smp_processor_id();
264
265         printk("CPU%u: Booted secondary processor\n", cpu);
266
267         /*
268          * All kernel threads share the same mm context; grab a
269          * reference and switch to it.
270          */
271         atomic_inc(&mm->mm_users);
272         atomic_inc(&mm->mm_count);
273         current->active_mm = mm;
274         cpu_set(cpu, mm->cpu_vm_mask);
275         cpu_switch_mm(mm->pgd, mm);
276         enter_lazy_tlb(mm, current);
277         local_flush_tlb_all();
278
279         cpu_init();
280         preempt_disable();
281
282         /*
283          * Give the platform a chance to do its own initialisation.
284          */
285         platform_secondary_init(cpu);
286
287         /*
288          * Enable local interrupts.
289          */
290         local_irq_enable();
291         local_fiq_enable();
292
293         calibrate_delay();
294
295         smp_store_cpu_info(cpu);
296
297         /*
298          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue
299          */
300         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
301
302         /*
303          * Setup local timer for this CPU.
304          */
305         local_timer_setup(cpu);
306
307         /*
308          * OK, it's off to the idle thread for us
309          */
310         cpu_idle();
311 }
312
313 /*
314  * Called by both boot and secondaries to move global data into
315  * per-processor storage.
316  */
317 void __cpuinit smp_store_cpu_info(unsigned int cpuid)
318 {
319         struct cpuinfo_arm *cpu_info = &per_cpu(cpu_data, cpuid);
320
321         cpu_info->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
322 }
323
324 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
325 {
326         int cpu;
327         unsigned long bogosum = 0;
328
329         for_each_online_cpu(cpu)
330                 bogosum += per_cpu(cpu_data, cpu).loops_per_jiffy;
331
332         printk(KERN_INFO "SMP: Total of %d processors activated "
333                "(%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
334                num_online_cpus(),
335                bogosum / (500000/HZ),
336                (bogosum / (5000/HZ)) % 100);
337 }
338
339 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
340 {
341         unsigned int cpu = smp_processor_id();
342
343         per_cpu(cpu_data, cpu).idle = current;
344 }
345
346 static void send_ipi_message(cpumask_t callmap, enum ipi_msg_type msg)
347 {
348         unsigned long flags;
349         unsigned int cpu;
350
351         local_irq_save(flags);
352
353         for_each_cpu_mask(cpu, callmap) {
354                 struct ipi_data *ipi = &per_cpu(ipi_data, cpu);
355
356                 spin_lock(&ipi->lock);
357                 ipi->bits |= 1 << msg;
358                 spin_unlock(&ipi->lock);
359         }
360
361         /*
362          * Call the platform specific cross-CPU call function.
363          */
364         smp_cross_call(callmap);
365
366         local_irq_restore(flags);
367 }
368
369 /*
370  * You must not call this function with disabled interrupts, from a
371  * hardware interrupt handler, nor from a bottom half handler.
372  */
373 static int smp_call_function_on_cpu(void (*func)(void *info), void *info,
374                                     int retry, int wait, cpumask_t callmap)
375 {
376         struct smp_call_struct data;
377         unsigned long timeout;
378         int ret = 0;
379
380         data.func = func;
381         data.info = info;
382         data.wait = wait;
383
384         cpu_clear(smp_processor_id(), callmap);
385         if (cpus_empty(callmap))
386                 goto out;
387
388         data.pending = callmap;
389         if (wait)
390                 data.unfinished = callmap;
391
392         /*
393          * try to get the mutex on smp_call_function_data
394          */
395         spin_lock(&smp_call_function_lock);
396         smp_call_function_data = &data;
397
398         send_ipi_message(callmap, IPI_CALL_FUNC);
399
400         timeout = jiffies + HZ;
401         while (!cpus_empty(data.pending) && time_before(jiffies, timeout))
402                 barrier();
403
404         /*
405          * did we time out?
406          */
407         if (!cpus_empty(data.pending)) {
408                 /*
409                  * this may be causing our panic - report it
410                  */
411                 printk(KERN_CRIT
412                        "CPU%u: smp_call_function timeout for %p(%p)\n"
413                        "      callmap %lx pending %lx, %swait\n",
414                        smp_processor_id(), func, info, *cpus_addr(callmap),
415                        *cpus_addr(data.pending), wait ? "" : "no ");
416
417                 /*
418                  * TRACE
419                  */
420                 timeout = jiffies + (5 * HZ);
421                 while (!cpus_empty(data.pending) && time_before(jiffies, timeout))
422                         barrier();
423
424                 if (cpus_empty(data.pending))
425                         printk(KERN_CRIT "     RESOLVED\n");
426                 else
427                         printk(KERN_CRIT "     STILL STUCK\n");
428         }
429
430         /*
431          * whatever happened, we're done with the data, so release it
432          */
433         smp_call_function_data = NULL;
434         spin_unlock(&smp_call_function_lock);
435
436         if (!cpus_empty(data.pending)) {
437                 ret = -ETIMEDOUT;
438                 goto out;
439         }
440
441         if (wait)
442                 while (!cpus_empty(data.unfinished))
443                         barrier();
444  out:
445
446         return 0;
447 }
448
449 int smp_call_function(void (*func)(void *info), void *info, int retry,
450                       int wait)
451 {
452         return smp_call_function_on_cpu(func, info, retry, wait,
453                                         cpu_online_map);
454 }
455 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_call_function);
456
457 void show_ipi_list(struct seq_file *p)
458 {
459         unsigned int cpu;
460
461         seq_puts(p, "IPI:");
462
463         for_each_present_cpu(cpu)
464                 seq_printf(p, " %10lu", per_cpu(ipi_data, cpu).ipi_count);
465
466         seq_putc(p, '\n');
467 }
468
469 void show_local_irqs(struct seq_file *p)
470 {
471         unsigned int cpu;
472
473         seq_printf(p, "LOC: ");
474
475         for_each_present_cpu(cpu)
476                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stat[cpu].local_timer_irqs);
477
478         seq_putc(p, '\n');
479 }
480
481 static void ipi_timer(void)
482 {
483         irq_enter();
484         profile_tick(CPU_PROFILING);
485         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
486         irq_exit();
487 }
488
489 #ifdef CONFIG_LOCAL_TIMERS
490 asmlinkage void __exception do_local_timer(struct pt_regs *regs)
491 {
492         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
493         int cpu = smp_processor_id();
494
495         if (local_timer_ack()) {
496                 irq_stat[cpu].local_timer_irqs++;
497                 ipi_timer();
498         }
499
500         set_irq_regs(old_regs);
501 }
502 #endif
503
504 /*
505  * ipi_call_function - handle IPI from smp_call_function()
506  *
507  * Note that we copy data out of the cross-call structure and then
508  * let the caller know that we're here and have done with their data
509  */
510 static void ipi_call_function(unsigned int cpu)
511 {
512         struct smp_call_struct *data = smp_call_function_data;
513         void (*func)(void *info) = data->func;
514         void *info = data->info;
515         int wait = data->wait;
516
517         cpu_clear(cpu, data->pending);
518
519         func(info);
520
521         if (wait)
522                 cpu_clear(cpu, data->unfinished);
523 }
524
525 static DEFINE_SPINLOCK(stop_lock);
526
527 /*
528  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
529  */
530 static void ipi_cpu_stop(unsigned int cpu)
531 {
532         spin_lock(&stop_lock);
533         printk(KERN_CRIT "CPU%u: stopping\n", cpu);
534         dump_stack();
535         spin_unlock(&stop_lock);
536
537         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
538
539         local_fiq_disable();
540         local_irq_disable();
541
542         while (1)
543                 cpu_relax();
544 }
545
546 /*
547  * Main handler for inter-processor interrupts
548  *
549  * For ARM, the ipimask now only identifies a single
550  * category of IPI (Bit 1 IPIs have been replaced by a
551  * different mechanism):
552  *
553  *  Bit 0 - Inter-processor function call
554  */
555 asmlinkage void __exception do_IPI(struct pt_regs *regs)
556 {
557         unsigned int cpu = smp_processor_id();
558         struct ipi_data *ipi = &per_cpu(ipi_data, cpu);
559         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
560
561         ipi->ipi_count++;
562
563         for (;;) {
564                 unsigned long msgs;
565
566                 spin_lock(&ipi->lock);
567                 msgs = ipi->bits;
568                 ipi->bits = 0;
569                 spin_unlock(&ipi->lock);
570
571                 if (!msgs)
572                         break;
573
574                 do {
575                         unsigned nextmsg;
576
577                         nextmsg = msgs & -msgs;
578                         msgs &= ~nextmsg;
579                         nextmsg = ffz(~nextmsg);
580
581                         switch (nextmsg) {
582                         case IPI_TIMER:
583                                 ipi_timer();
584                                 break;
585
586                         case IPI_RESCHEDULE:
587                                 /*
588                                  * nothing more to do - eveything is
589                                  * done on the interrupt return path
590                                  */
591                                 break;
592
593                         case IPI_CALL_FUNC:
594                                 ipi_call_function(cpu);
595                                 break;
596
597                         case IPI_CPU_STOP:
598                                 ipi_cpu_stop(cpu);
599                                 break;
600
601                         default:
602                                 printk(KERN_CRIT "CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n",
603                                        cpu, nextmsg);
604                                 break;
605                         }
606                 } while (msgs);
607         }
608
609         set_irq_regs(old_regs);
610 }
611
612 void smp_send_reschedule(int cpu)
613 {
614         send_ipi_message(cpumask_of_cpu(cpu), IPI_RESCHEDULE);
615 }
616
617 void smp_send_timer(void)
618 {
619         cpumask_t mask = cpu_online_map;
620         cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
621         send_ipi_message(mask, IPI_TIMER);
622 }
623
624 void smp_send_stop(void)
625 {
626         cpumask_t mask = cpu_online_map;
627         cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
628         send_ipi_message(mask, IPI_CPU_STOP);
629 }
630
631 /*
632  * not supported here
633  */
634 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
635 {
636         return -EINVAL;
637 }
638
639 static int
640 on_each_cpu_mask(void (*func)(void *), void *info, int retry, int wait,
641                  cpumask_t mask)
642 {
643         int ret = 0;
644
645         preempt_disable();
646
647         ret = smp_call_function_on_cpu(func, info, retry, wait, mask);
648         if (cpu_isset(smp_processor_id(), mask))
649                 func(info);
650
651         preempt_enable();
652
653         return ret;
654 }
655
656 /**********************************************************************/
657
658 /*
659  * TLB operations
660  */
661 struct tlb_args {
662         struct vm_area_struct *ta_vma;
663         unsigned long ta_start;
664         unsigned long ta_end;
665 };
666
667 static inline void ipi_flush_tlb_all(void *ignored)
668 {
669         local_flush_tlb_all();
670 }
671
672 static inline void ipi_flush_tlb_mm(void *arg)
673 {
674         struct mm_struct *mm = (struct mm_struct *)arg;
675
676         local_flush_tlb_mm(mm);
677 }
678
679 static inline void ipi_flush_tlb_page(void *arg)
680 {
681         struct tlb_args *ta = (struct tlb_args *)arg;
682
683         local_flush_tlb_page(ta->ta_vma, ta->ta_start);
684 }
685
686 static inline void ipi_flush_tlb_kernel_page(void *arg)
687 {
688         struct tlb_args *ta = (struct tlb_args *)arg;
689
690         local_flush_tlb_kernel_page(ta->ta_start);
691 }
692
693 static inline void ipi_flush_tlb_range(void *arg)
694 {
695         struct tlb_args *ta = (struct tlb_args *)arg;
696
697         local_flush_tlb_range(ta->ta_vma, ta->ta_start, ta->ta_end);
698 }
699
700 static inline void ipi_flush_tlb_kernel_range(void *arg)
701 {
702         struct tlb_args *ta = (struct tlb_args *)arg;
703
704         local_flush_tlb_kernel_range(ta->ta_start, ta->ta_end);
705 }
706
707 void flush_tlb_all(void)
708 {
709         on_each_cpu(ipi_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
710 }
711
712 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
713 {
714         cpumask_t mask = mm->cpu_vm_mask;
715
716         on_each_cpu_mask(ipi_flush_tlb_mm, mm, 1, 1, mask);
717 }
718
719 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long uaddr)
720 {
721         cpumask_t mask = vma->vm_mm->cpu_vm_mask;
722         struct tlb_args ta;
723
724         ta.ta_vma = vma;
725         ta.ta_start = uaddr;
726
727         on_each_cpu_mask(ipi_flush_tlb_page, &ta, 1, 1, mask);
728 }
729
730 void flush_tlb_kernel_page(unsigned long kaddr)
731 {
732         struct tlb_args ta;
733
734         ta.ta_start = kaddr;
735
736         on_each_cpu(ipi_flush_tlb_kernel_page, &ta, 1, 1);
737 }
738
739 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma,
740                      unsigned long start, unsigned long end)
741 {
742         cpumask_t mask = vma->vm_mm->cpu_vm_mask;
743         struct tlb_args ta;
744
745         ta.ta_vma = vma;
746         ta.ta_start = start;
747         ta.ta_end = end;
748
749         on_each_cpu_mask(ipi_flush_tlb_range, &ta, 1, 1, mask);
750 }
751
752 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
753 {
754         struct tlb_args ta;
755
756         ta.ta_start = start;
757         ta.ta_end = end;
758
759         on_each_cpu(ipi_flush_tlb_kernel_range, &ta, 1, 1);
760 }