sched_clock: Add local_clock() API and improve documentation
[linux-2.6.git] / arch / parisc / kernel / smp.c
1 /*
2 ** SMP Support
3 **
4 ** Copyright (C) 1999 Walt Drummond <drummond@valinux.com>
5 ** Copyright (C) 1999 David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
6 ** Copyright (C) 2001,2004 Grant Grundler <grundler@parisc-linux.org>
7 ** 
8 ** Lots of stuff stolen from arch/alpha/kernel/smp.c
9 ** ...and then parisc stole from arch/ia64/kernel/smp.c. Thanks David! :^)
10 **
11 ** Thanks to John Curry and Ullas Ponnadi. I learned a lot from their work.
12 ** -grant (1/12/2001)
13 **
14 **      This program is free software; you can redistribute it and/or modify
15 **      it under the terms of the GNU General Public License as published by
16 **      the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
17 **      (at your option) any later version.
18 */
19 #include <linux/types.h>
20 #include <linux/spinlock.h>
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp.h>
28 #include <linux/kernel_stat.h>
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/err.h>
31 #include <linux/delay.h>
32 #include <linux/bitops.h>
33 #include <linux/ftrace.h>
34
35 #include <asm/system.h>
36 #include <asm/atomic.h>
37 #include <asm/current.h>
38 #include <asm/delay.h>
39 #include <asm/tlbflush.h>
40
41 #include <asm/io.h>
42 #include <asm/irq.h>            /* for CPU_IRQ_REGION and friends */
43 #include <asm/mmu_context.h>
44 #include <asm/page.h>
45 #include <asm/pgtable.h>
46 #include <asm/pgalloc.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/ptrace.h>
49 #include <asm/unistd.h>
50 #include <asm/cacheflush.h>
51
52 #undef DEBUG_SMP
53 #ifdef DEBUG_SMP
54 static int smp_debug_lvl = 0;
55 #define smp_debug(lvl, printargs...)            \
56                 if (lvl >= smp_debug_lvl)       \
57                         printk(printargs);
58 #else
59 #define smp_debug(lvl, ...)     do { } while(0)
60 #endif /* DEBUG_SMP */
61
62 volatile struct task_struct *smp_init_current_idle_task;
63
64 /* track which CPU is booting */
65 static volatile int cpu_now_booting __cpuinitdata;
66
67 static int parisc_max_cpus __cpuinitdata = 1;
68
69 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, ipi_lock);
70
71 enum ipi_message_type {
72         IPI_NOP=0,
73         IPI_RESCHEDULE=1,
74         IPI_CALL_FUNC,
75         IPI_CALL_FUNC_SINGLE,
76         IPI_CPU_START,
77         IPI_CPU_STOP,
78         IPI_CPU_TEST
79 };
80
81
82 /********** SMP inter processor interrupt and communication routines */
83
84 #undef PER_CPU_IRQ_REGION
85 #ifdef PER_CPU_IRQ_REGION
86 /* XXX REVISIT Ignore for now.
87 **    *May* need this "hook" to register IPI handler
88 **    once we have perCPU ExtIntr switch tables.
89 */
90 static void
91 ipi_init(int cpuid)
92 {
93 #error verify IRQ_OFFSET(IPI_IRQ) is ipi_interrupt() in new IRQ region
94
95         if(cpu_online(cpuid) )
96         {
97                 switch_to_idle_task(current);
98         }
99
100         return;
101 }
102 #endif
103
104
105 /*
106 ** Yoink this CPU from the runnable list... 
107 **
108 */
109 static void
110 halt_processor(void) 
111 {
112         /* REVISIT : redirect I/O Interrupts to another CPU? */
113         /* REVISIT : does PM *know* this CPU isn't available? */
114         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
115         local_irq_disable();
116         for (;;)
117                 ;
118 }
119
120
121 irqreturn_t __irq_entry
122 ipi_interrupt(int irq, void *dev_id) 
123 {
124         int this_cpu = smp_processor_id();
125         struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, this_cpu);
126         unsigned long ops;
127         unsigned long flags;
128
129         /* Count this now; we may make a call that never returns. */
130         p->ipi_count++;
131
132         mb();   /* Order interrupt and bit testing. */
133
134         for (;;) {
135                 spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, this_cpu);
136                 spin_lock_irqsave(lock, flags);
137                 ops = p->pending_ipi;
138                 p->pending_ipi = 0;
139                 spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
140
141                 mb(); /* Order bit clearing and data access. */
142
143                 if (!ops)
144                     break;
145
146                 while (ops) {
147                         unsigned long which = ffz(~ops);
148
149                         ops &= ~(1 << which);
150
151                         switch (which) {
152                         case IPI_NOP:
153                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_NOP\n", this_cpu);
154                                 break;
155                                 
156                         case IPI_RESCHEDULE:
157                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_RESCHEDULE\n", this_cpu);
158                                 /*
159                                  * Reschedule callback.  Everything to be
160                                  * done is done by the interrupt return path.
161                                  */
162                                 break;
163
164                         case IPI_CALL_FUNC:
165                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CALL_FUNC\n", this_cpu);
166                                 generic_smp_call_function_interrupt();
167                                 break;
168
169                         case IPI_CALL_FUNC_SINGLE:
170                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CALL_FUNC_SINGLE\n", this_cpu);
171                                 generic_smp_call_function_single_interrupt();
172                                 break;
173
174                         case IPI_CPU_START:
175                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_START\n", this_cpu);
176                                 break;
177
178                         case IPI_CPU_STOP:
179                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_STOP\n", this_cpu);
180                                 halt_processor();
181                                 break;
182
183                         case IPI_CPU_TEST:
184                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d is alive!\n", this_cpu);
185                                 break;
186
187                         default:
188                                 printk(KERN_CRIT "Unknown IPI num on CPU%d: %lu\n",
189                                         this_cpu, which);
190                                 return IRQ_NONE;
191                         } /* Switch */
192                 /* let in any pending interrupts */
193                 local_irq_enable();
194                 local_irq_disable();
195                 } /* while (ops) */
196         }
197         return IRQ_HANDLED;
198 }
199
200
201 static inline void
202 ipi_send(int cpu, enum ipi_message_type op)
203 {
204         struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, cpu);
205         spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, cpu);
206         unsigned long flags;
207
208         spin_lock_irqsave(lock, flags);
209         p->pending_ipi |= 1 << op;
210         gsc_writel(IPI_IRQ - CPU_IRQ_BASE, p->hpa);
211         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
212 }
213
214 static void
215 send_IPI_mask(const struct cpumask *mask, enum ipi_message_type op)
216 {
217         int cpu;
218
219         for_each_cpu(cpu, mask)
220                 ipi_send(cpu, op);
221 }
222
223 static inline void
224 send_IPI_single(int dest_cpu, enum ipi_message_type op)
225 {
226         BUG_ON(dest_cpu == NO_PROC_ID);
227
228         ipi_send(dest_cpu, op);
229 }
230
231 static inline void
232 send_IPI_allbutself(enum ipi_message_type op)
233 {
234         int i;
235         
236         for_each_online_cpu(i) {
237                 if (i != smp_processor_id())
238                         send_IPI_single(i, op);
239         }
240 }
241
242
243 inline void 
244 smp_send_stop(void)     { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_STOP); }
245
246 static inline void
247 smp_send_start(void)    { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_START); }
248
249 void 
250 smp_send_reschedule(int cpu) { send_IPI_single(cpu, IPI_RESCHEDULE); }
251
252 void
253 smp_send_all_nop(void)
254 {
255         send_IPI_allbutself(IPI_NOP);
256 }
257
258 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
259 {
260         send_IPI_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
261 }
262
263 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
264 {
265         send_IPI_single(cpu, IPI_CALL_FUNC_SINGLE);
266 }
267
268 /*
269  * Flush all other CPU's tlb and then mine.  Do this with on_each_cpu()
270  * as we want to ensure all TLB's flushed before proceeding.
271  */
272
273 void
274 smp_flush_tlb_all(void)
275 {
276         on_each_cpu(flush_tlb_all_local, NULL, 1);
277 }
278
279 /*
280  * Called by secondaries to update state and initialize CPU registers.
281  */
282 static void __init
283 smp_cpu_init(int cpunum)
284 {
285         extern int init_per_cpu(int);  /* arch/parisc/kernel/processor.c */
286         extern void init_IRQ(void);    /* arch/parisc/kernel/irq.c */
287         extern void start_cpu_itimer(void); /* arch/parisc/kernel/time.c */
288
289         /* Set modes and Enable floating point coprocessor */
290         (void) init_per_cpu(cpunum);
291
292         disable_sr_hashing();
293
294         mb();
295
296         /* Well, support 2.4 linux scheme as well. */
297         if (cpu_isset(cpunum, cpu_online_map))
298         {
299                 extern void machine_halt(void); /* arch/parisc.../process.c */
300
301                 printk(KERN_CRIT "CPU#%d already initialized!\n", cpunum);
302                 machine_halt();
303         }  
304         set_cpu_online(cpunum, true);
305
306         /* Initialise the idle task for this CPU */
307         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
308         current->active_mm = &init_mm;
309         BUG_ON(current->mm);
310         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
311
312         init_IRQ();   /* make sure no IRQs are enabled or pending */
313         start_cpu_itimer();
314 }
315
316
317 /*
318  * Slaves start using C here. Indirectly called from smp_slave_stext.
319  * Do what start_kernel() and main() do for boot strap processor (aka monarch)
320  */
321 void __init smp_callin(void)
322 {
323         int slave_id = cpu_now_booting;
324
325         smp_cpu_init(slave_id);
326         preempt_disable();
327
328         flush_cache_all_local(); /* start with known state */
329         flush_tlb_all_local(NULL);
330
331         local_irq_enable();  /* Interrupts have been off until now */
332
333         cpu_idle();      /* Wait for timer to schedule some work */
334
335         /* NOTREACHED */
336         panic("smp_callin() AAAAaaaaahhhh....\n");
337 }
338
339 /*
340  * Bring one cpu online.
341  */
342 int __cpuinit smp_boot_one_cpu(int cpuid)
343 {
344         const struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, cpuid);
345         struct task_struct *idle;
346         long timeout;
347
348         /* 
349          * Create an idle task for this CPU.  Note the address wed* give 
350          * to kernel_thread is irrelevant -- it's going to start
351          * where OS_BOOT_RENDEVZ vector in SAL says to start.  But
352          * this gets all the other task-y sort of data structures set
353          * up like we wish.   We need to pull the just created idle task 
354          * off the run queue and stuff it into the init_tasks[] array.  
355          * Sheesh . . .
356          */
357
358         idle = fork_idle(cpuid);
359         if (IS_ERR(idle))
360                 panic("SMP: fork failed for CPU:%d", cpuid);
361
362         task_thread_info(idle)->cpu = cpuid;
363
364         /* Let _start know what logical CPU we're booting
365         ** (offset into init_tasks[],cpu_data[])
366         */
367         cpu_now_booting = cpuid;
368
369         /* 
370         ** boot strap code needs to know the task address since
371         ** it also contains the process stack.
372         */
373         smp_init_current_idle_task = idle ;
374         mb();
375
376         printk(KERN_INFO "Releasing cpu %d now, hpa=%lx\n", cpuid, p->hpa);
377
378         /*
379         ** This gets PDC to release the CPU from a very tight loop.
380         **
381         ** From the PA-RISC 2.0 Firmware Architecture Reference Specification:
382         ** "The MEM_RENDEZ vector specifies the location of OS_RENDEZ which 
383         ** is executed after receiving the rendezvous signal (an interrupt to 
384         ** EIR{0}). MEM_RENDEZ is valid only when it is nonzero and the 
385         ** contents of memory are valid."
386         */
387         gsc_writel(TIMER_IRQ - CPU_IRQ_BASE, p->hpa);
388         mb();
389
390         /* 
391          * OK, wait a bit for that CPU to finish staggering about. 
392          * Slave will set a bit when it reaches smp_cpu_init().
393          * Once the "monarch CPU" sees the bit change, it can move on.
394          */
395         for (timeout = 0; timeout < 10000; timeout++) {
396                 if(cpu_online(cpuid)) {
397                         /* Which implies Slave has started up */
398                         cpu_now_booting = 0;
399                         smp_init_current_idle_task = NULL;
400                         goto alive ;
401                 }
402                 udelay(100);
403                 barrier();
404         }
405
406         put_task_struct(idle);
407         idle = NULL;
408
409         printk(KERN_CRIT "SMP: CPU:%d is stuck.\n", cpuid);
410         return -1;
411
412 alive:
413         /* Remember the Slave data */
414         smp_debug(100, KERN_DEBUG "SMP: CPU:%d came alive after %ld _us\n",
415                 cpuid, timeout * 100);
416         return 0;
417 }
418
419 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
420 {
421         int bootstrap_processor = per_cpu(cpu_data, 0).cpuid;
422
423         /* Setup BSP mappings */
424         printk(KERN_INFO "SMP: bootstrap CPU ID is %d\n", bootstrap_processor);
425
426         set_cpu_online(bootstrap_processor, true);
427         set_cpu_present(bootstrap_processor, true);
428 }
429
430
431
432 /*
433 ** inventory.c:do_inventory() hasn't yet been run and thus we
434 ** don't 'discover' the additional CPUs until later.
435 */
436 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
437 {
438         int cpu;
439
440         for_each_possible_cpu(cpu)
441                 spin_lock_init(&per_cpu(ipi_lock, cpu));
442
443         init_cpu_present(cpumask_of(0));
444
445         parisc_max_cpus = max_cpus;
446         if (!max_cpus)
447                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
448 }
449
450
451 void smp_cpus_done(unsigned int cpu_max)
452 {
453         return;
454 }
455
456
457 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
458 {
459         if (cpu != 0 && cpu < parisc_max_cpus)
460                 smp_boot_one_cpu(cpu);
461
462         return cpu_online(cpu) ? 0 : -ENOSYS;
463 }
464
465 #ifdef CONFIG_PROC_FS
466 int __init
467 setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
468 {
469         return -EINVAL;
470 }
471 #endif