9995d7ed58198c42de88223b51ff0d3ac4f75b3b
[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 #include <linux/slab.h>
22
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/smp.h>
29 #include <linux/kernel_stat.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/err.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/bitops.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 DEFINE_SPINLOCK(smp_lock);
63
64 volatile struct task_struct *smp_init_current_idle_task;
65
66 /* track which CPU is booting */
67 static volatile int cpu_now_booting __cpuinitdata;
68
69 static int parisc_max_cpus __cpuinitdata = 1;
70
71 DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, ipi_lock) = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
72
73 enum ipi_message_type {
74         IPI_NOP=0,
75         IPI_RESCHEDULE=1,
76         IPI_CALL_FUNC,
77         IPI_CALL_FUNC_SINGLE,
78         IPI_CPU_START,
79         IPI_CPU_STOP,
80         IPI_CPU_TEST
81 };
82
83
84 /********** SMP inter processor interrupt and communication routines */
85
86 #undef PER_CPU_IRQ_REGION
87 #ifdef PER_CPU_IRQ_REGION
88 /* XXX REVISIT Ignore for now.
89 **    *May* need this "hook" to register IPI handler
90 **    once we have perCPU ExtIntr switch tables.
91 */
92 static void
93 ipi_init(int cpuid)
94 {
95 #error verify IRQ_OFFSET(IPI_IRQ) is ipi_interrupt() in new IRQ region
96
97         if(cpu_online(cpuid) )
98         {
99                 switch_to_idle_task(current);
100         }
101
102         return;
103 }
104 #endif
105
106
107 /*
108 ** Yoink this CPU from the runnable list... 
109 **
110 */
111 static void
112 halt_processor(void) 
113 {
114         /* REVISIT : redirect I/O Interrupts to another CPU? */
115         /* REVISIT : does PM *know* this CPU isn't available? */
116         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
117         local_irq_disable();
118         for (;;)
119                 ;
120 }
121
122
123 irqreturn_t
124 ipi_interrupt(int irq, void *dev_id) 
125 {
126         int this_cpu = smp_processor_id();
127         struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, this_cpu);
128         unsigned long ops;
129         unsigned long flags;
130
131         /* Count this now; we may make a call that never returns. */
132         p->ipi_count++;
133
134         mb();   /* Order interrupt and bit testing. */
135
136         for (;;) {
137                 spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, this_cpu);
138                 spin_lock_irqsave(lock, flags);
139                 ops = p->pending_ipi;
140                 p->pending_ipi = 0;
141                 spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
142
143                 mb(); /* Order bit clearing and data access. */
144
145                 if (!ops)
146                     break;
147
148                 while (ops) {
149                         unsigned long which = ffz(~ops);
150
151                         ops &= ~(1 << which);
152
153                         switch (which) {
154                         case IPI_NOP:
155                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_NOP\n", this_cpu);
156                                 break;
157                                 
158                         case IPI_RESCHEDULE:
159                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_RESCHEDULE\n", this_cpu);
160                                 /*
161                                  * Reschedule callback.  Everything to be
162                                  * done is done by the interrupt return path.
163                                  */
164                                 break;
165
166                         case IPI_CALL_FUNC:
167                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CALL_FUNC\n", this_cpu);
168                                 generic_smp_call_function_interrupt();
169                                 break;
170
171                         case IPI_CALL_FUNC_SINGLE:
172                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CALL_FUNC_SINGLE\n", this_cpu);
173                                 generic_smp_call_function_single_interrupt();
174                                 break;
175
176                         case IPI_CPU_START:
177                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_START\n", this_cpu);
178                                 break;
179
180                         case IPI_CPU_STOP:
181                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_STOP\n", this_cpu);
182                                 halt_processor();
183                                 break;
184
185                         case IPI_CPU_TEST:
186                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d is alive!\n", this_cpu);
187                                 break;
188
189                         default:
190                                 printk(KERN_CRIT "Unknown IPI num on CPU%d: %lu\n",
191                                         this_cpu, which);
192                                 return IRQ_NONE;
193                         } /* Switch */
194                 /* let in any pending interrupts */
195                 local_irq_enable();
196                 local_irq_disable();
197                 } /* while (ops) */
198         }
199         return IRQ_HANDLED;
200 }
201
202
203 static inline void
204 ipi_send(int cpu, enum ipi_message_type op)
205 {
206         struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, cpu);
207         spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, cpu);
208         unsigned long flags;
209
210         spin_lock_irqsave(lock, flags);
211         p->pending_ipi |= 1 << op;
212         gsc_writel(IPI_IRQ - CPU_IRQ_BASE, p->hpa);
213         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
214 }
215
216 static void
217 send_IPI_mask(cpumask_t mask, enum ipi_message_type op)
218 {
219         int cpu;
220
221         for_each_cpu_mask(cpu, mask)
222                 ipi_send(cpu, op);
223 }
224
225 static inline void
226 send_IPI_single(int dest_cpu, enum ipi_message_type op)
227 {
228         BUG_ON(dest_cpu == NO_PROC_ID);
229
230         ipi_send(dest_cpu, op);
231 }
232
233 static inline void
234 send_IPI_allbutself(enum ipi_message_type op)
235 {
236         int i;
237         
238         for_each_online_cpu(i) {
239                 if (i != smp_processor_id())
240                         send_IPI_single(i, op);
241         }
242 }
243
244
245 inline void 
246 smp_send_stop(void)     { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_STOP); }
247
248 static inline void
249 smp_send_start(void)    { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_START); }
250
251 void 
252 smp_send_reschedule(int cpu) { send_IPI_single(cpu, IPI_RESCHEDULE); }
253
254 void
255 smp_send_all_nop(void)
256 {
257         send_IPI_allbutself(IPI_NOP);
258 }
259
260 void arch_send_call_function_ipi(cpumask_t mask)
261 {
262         send_IPI_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
263 }
264
265 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
266 {
267         send_IPI_single(cpu, IPI_CALL_FUNC_SINGLE);
268 }
269
270 /*
271  * Flush all other CPU's tlb and then mine.  Do this with on_each_cpu()
272  * as we want to ensure all TLB's flushed before proceeding.
273  */
274
275 void
276 smp_flush_tlb_all(void)
277 {
278         on_each_cpu(flush_tlb_all_local, NULL, 1);
279 }
280
281 /*
282  * Called by secondaries to update state and initialize CPU registers.
283  */
284 static void __init
285 smp_cpu_init(int cpunum)
286 {
287         extern int init_per_cpu(int);  /* arch/parisc/kernel/processor.c */
288         extern void init_IRQ(void);    /* arch/parisc/kernel/irq.c */
289         extern void start_cpu_itimer(void); /* arch/parisc/kernel/time.c */
290
291         /* Set modes and Enable floating point coprocessor */
292         (void) init_per_cpu(cpunum);
293
294         disable_sr_hashing();
295
296         mb();
297
298         /* Well, support 2.4 linux scheme as well. */
299         if (cpu_test_and_set(cpunum, cpu_online_map))
300         {
301                 extern void machine_halt(void); /* arch/parisc.../process.c */
302
303                 printk(KERN_CRIT "CPU#%d already initialized!\n", cpunum);
304                 machine_halt();
305         }  
306
307         /* Initialise the idle task for this CPU */
308         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
309         current->active_mm = &init_mm;
310         BUG_ON(current->mm);
311         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
312
313         init_IRQ();   /* make sure no IRQs are enabled or pending */
314         start_cpu_itimer();
315 }
316
317
318 /*
319  * Slaves start using C here. Indirectly called from smp_slave_stext.
320  * Do what start_kernel() and main() do for boot strap processor (aka monarch)
321  */
322 void __init smp_callin(void)
323 {
324         int slave_id = cpu_now_booting;
325
326         smp_cpu_init(slave_id);
327         preempt_disable();
328
329         flush_cache_all_local(); /* start with known state */
330         flush_tlb_all_local(NULL);
331
332         local_irq_enable();  /* Interrupts have been off until now */
333
334         cpu_idle();      /* Wait for timer to schedule some work */
335
336         /* NOTREACHED */
337         panic("smp_callin() AAAAaaaaahhhh....\n");
338 }
339
340 /*
341  * Bring one cpu online.
342  */
343 int __cpuinit smp_boot_one_cpu(int cpuid)
344 {
345         const struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, cpuid);
346         struct task_struct *idle;
347         long timeout;
348
349         /* 
350          * Create an idle task for this CPU.  Note the address wed* give 
351          * to kernel_thread is irrelevant -- it's going to start
352          * where OS_BOOT_RENDEVZ vector in SAL says to start.  But
353          * this gets all the other task-y sort of data structures set
354          * up like we wish.   We need to pull the just created idle task 
355          * off the run queue and stuff it into the init_tasks[] array.  
356          * Sheesh . . .
357          */
358
359         idle = fork_idle(cpuid);
360         if (IS_ERR(idle))
361                 panic("SMP: fork failed for CPU:%d", cpuid);
362
363         task_thread_info(idle)->cpu = cpuid;
364
365         /* Let _start know what logical CPU we're booting
366         ** (offset into init_tasks[],cpu_data[])
367         */
368         cpu_now_booting = cpuid;
369
370         /* 
371         ** boot strap code needs to know the task address since
372         ** it also contains the process stack.
373         */
374         smp_init_current_idle_task = idle ;
375         mb();
376
377         printk(KERN_INFO "Releasing cpu %d now, hpa=%lx\n", cpuid, p->hpa);
378
379         /*
380         ** This gets PDC to release the CPU from a very tight loop.
381         **
382         ** From the PA-RISC 2.0 Firmware Architecture Reference Specification:
383         ** "The MEM_RENDEZ vector specifies the location of OS_RENDEZ which 
384         ** is executed after receiving the rendezvous signal (an interrupt to 
385         ** EIR{0}). MEM_RENDEZ is valid only when it is nonzero and the 
386         ** contents of memory are valid."
387         */
388         gsc_writel(TIMER_IRQ - CPU_IRQ_BASE, p->hpa);
389         mb();
390
391         /* 
392          * OK, wait a bit for that CPU to finish staggering about. 
393          * Slave will set a bit when it reaches smp_cpu_init().
394          * Once the "monarch CPU" sees the bit change, it can move on.
395          */
396         for (timeout = 0; timeout < 10000; timeout++) {
397                 if(cpu_online(cpuid)) {
398                         /* Which implies Slave has started up */
399                         cpu_now_booting = 0;
400                         smp_init_current_idle_task = NULL;
401                         goto alive ;
402                 }
403                 udelay(100);
404                 barrier();
405         }
406
407         put_task_struct(idle);
408         idle = NULL;
409
410         printk(KERN_CRIT "SMP: CPU:%d is stuck.\n", cpuid);
411         return -1;
412
413 alive:
414         /* Remember the Slave data */
415         smp_debug(100, KERN_DEBUG "SMP: CPU:%d came alive after %ld _us\n",
416                 cpuid, timeout * 100);
417         return 0;
418 }
419
420 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
421 {
422         int bootstrap_processor = per_cpu(cpu_data, 0).cpuid;
423
424         /* Setup BSP mappings */
425         printk(KERN_INFO "SMP: bootstrap CPU ID is %d\n", bootstrap_processor);
426
427         cpu_set(bootstrap_processor, cpu_online_map);
428         cpu_set(bootstrap_processor, cpu_present_map);
429 }
430
431
432
433 /*
434 ** inventory.c:do_inventory() hasn't yet been run and thus we
435 ** don't 'discover' the additional CPUs until later.
436 */
437 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
438 {
439         cpus_clear(cpu_present_map);
440         cpu_set(0, cpu_present_map);
441
442         parisc_max_cpus = max_cpus;
443         if (!max_cpus)
444                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
445 }
446
447
448 void smp_cpus_done(unsigned int cpu_max)
449 {
450         return;
451 }
452
453
454 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
455 {
456         if (cpu != 0 && cpu < parisc_max_cpus)
457                 smp_boot_one_cpu(cpu);
458
459         return cpu_online(cpu) ? 0 : -ENOSYS;
460 }
461
462 #ifdef CONFIG_PROC_FS
463 int __init
464 setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
465 {
466         return -EINVAL;
467 }
468 #endif