Remove fs.h from mm.h
[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, ...)
60 #endif /* DEBUG_SMP */
61
62 DEFINE_SPINLOCK(smp_lock);
63
64 volatile struct task_struct *smp_init_current_idle_task;
65
66 static volatile int cpu_now_booting __read_mostly = 0;  /* track which CPU is booting */
67
68 static int parisc_max_cpus __read_mostly = 1;
69
70 /* online cpus are ones that we've managed to bring up completely
71  * possible cpus are all valid cpu 
72  * present cpus are all detected cpu
73  *
74  * On startup we bring up the "possible" cpus. Since we discover
75  * CPUs later, we add them as hotplug, so the possible cpu mask is
76  * empty in the beginning.
77  */
78
79 cpumask_t cpu_online_map   __read_mostly = CPU_MASK_NONE;       /* Bitmap of online CPUs */
80 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;        /* Bitmap of Present CPUs */
81
82 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
83 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
84
85 DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, ipi_lock) = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
86
87 struct smp_call_struct {
88         void (*func) (void *info);
89         void *info;
90         long wait;
91         atomic_t unstarted_count;
92         atomic_t unfinished_count;
93 };
94 static volatile struct smp_call_struct *smp_call_function_data;
95
96 enum ipi_message_type {
97         IPI_NOP=0,
98         IPI_RESCHEDULE=1,
99         IPI_CALL_FUNC,
100         IPI_CPU_START,
101         IPI_CPU_STOP,
102         IPI_CPU_TEST
103 };
104
105
106 /********** SMP inter processor interrupt and communication routines */
107
108 #undef PER_CPU_IRQ_REGION
109 #ifdef PER_CPU_IRQ_REGION
110 /* XXX REVISIT Ignore for now.
111 **    *May* need this "hook" to register IPI handler
112 **    once we have perCPU ExtIntr switch tables.
113 */
114 static void
115 ipi_init(int cpuid)
116 {
117 #error verify IRQ_OFFSET(IPI_IRQ) is ipi_interrupt() in new IRQ region
118
119         if(cpu_online(cpuid) )
120         {
121                 switch_to_idle_task(current);
122         }
123
124         return;
125 }
126 #endif
127
128
129 /*
130 ** Yoink this CPU from the runnable list... 
131 **
132 */
133 static void
134 halt_processor(void) 
135 {
136         /* REVISIT : redirect I/O Interrupts to another CPU? */
137         /* REVISIT : does PM *know* this CPU isn't available? */
138         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
139         local_irq_disable();
140         for (;;)
141                 ;
142 }
143
144
145 irqreturn_t
146 ipi_interrupt(int irq, void *dev_id) 
147 {
148         int this_cpu = smp_processor_id();
149         struct cpuinfo_parisc *p = &cpu_data[this_cpu];
150         unsigned long ops;
151         unsigned long flags;
152
153         /* Count this now; we may make a call that never returns. */
154         p->ipi_count++;
155
156         mb();   /* Order interrupt and bit testing. */
157
158         for (;;) {
159                 spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, this_cpu);
160                 spin_lock_irqsave(lock, flags);
161                 ops = p->pending_ipi;
162                 p->pending_ipi = 0;
163                 spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
164
165                 mb(); /* Order bit clearing and data access. */
166
167                 if (!ops)
168                     break;
169
170                 while (ops) {
171                         unsigned long which = ffz(~ops);
172
173                         ops &= ~(1 << which);
174
175                         switch (which) {
176                         case IPI_NOP:
177                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_NOP\n", this_cpu);
178                                 break;
179                                 
180                         case IPI_RESCHEDULE:
181                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_RESCHEDULE\n", this_cpu);
182                                 /*
183                                  * Reschedule callback.  Everything to be
184                                  * done is done by the interrupt return path.
185                                  */
186                                 break;
187
188                         case IPI_CALL_FUNC:
189                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CALL_FUNC\n", this_cpu);
190                                 {
191                                         volatile struct smp_call_struct *data;
192                                         void (*func)(void *info);
193                                         void *info;
194                                         int wait;
195
196                                         data = smp_call_function_data;
197                                         func = data->func;
198                                         info = data->info;
199                                         wait = data->wait;
200
201                                         mb();
202                                         atomic_dec ((atomic_t *)&data->unstarted_count);
203
204                                         /* At this point, *data can't
205                                          * be relied upon.
206                                          */
207
208                                         (*func)(info);
209
210                                         /* Notify the sending CPU that the
211                                          * task is done.
212                                          */
213                                         mb();
214                                         if (wait)
215                                                 atomic_dec ((atomic_t *)&data->unfinished_count);
216                                 }
217                                 break;
218
219                         case IPI_CPU_START:
220                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_START\n", this_cpu);
221                                 break;
222
223                         case IPI_CPU_STOP:
224                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_STOP\n", this_cpu);
225                                 halt_processor();
226                                 break;
227
228                         case IPI_CPU_TEST:
229                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d is alive!\n", this_cpu);
230                                 break;
231
232                         default:
233                                 printk(KERN_CRIT "Unknown IPI num on CPU%d: %lu\n",
234                                         this_cpu, which);
235                                 return IRQ_NONE;
236                         } /* Switch */
237                 /* let in any pending interrupts */
238                 local_irq_enable();
239                 local_irq_disable();
240                 } /* while (ops) */
241         }
242         return IRQ_HANDLED;
243 }
244
245
246 static inline void
247 ipi_send(int cpu, enum ipi_message_type op)
248 {
249         struct cpuinfo_parisc *p = &cpu_data[cpu];
250         spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, cpu);
251         unsigned long flags;
252
253         spin_lock_irqsave(lock, flags);
254         p->pending_ipi |= 1 << op;
255         gsc_writel(IPI_IRQ - CPU_IRQ_BASE, cpu_data[cpu].hpa);
256         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
257 }
258
259
260 static inline void
261 send_IPI_single(int dest_cpu, enum ipi_message_type op)
262 {
263         if (dest_cpu == NO_PROC_ID) {
264                 BUG();
265                 return;
266         }
267
268         ipi_send(dest_cpu, op);
269 }
270
271 static inline void
272 send_IPI_allbutself(enum ipi_message_type op)
273 {
274         int i;
275         
276         for_each_online_cpu(i) {
277                 if (i != smp_processor_id())
278                         send_IPI_single(i, op);
279         }
280 }
281
282
283 inline void 
284 smp_send_stop(void)     { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_STOP); }
285
286 static inline void
287 smp_send_start(void)    { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_START); }
288
289 void 
290 smp_send_reschedule(int cpu) { send_IPI_single(cpu, IPI_RESCHEDULE); }
291
292 void
293 smp_send_all_nop(void)
294 {
295         send_IPI_allbutself(IPI_NOP);
296 }
297
298
299 /**
300  * Run a function on all other CPUs.
301  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
302  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
303  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
304  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
305  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
306  *
307  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
308  * or have executed.
309  */
310
311 int
312 smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int retry, int wait)
313 {
314         struct smp_call_struct data;
315         unsigned long timeout;
316         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
317         int retries = 0;
318
319         if (num_online_cpus() < 2)
320                 return 0;
321
322         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
323         WARN_ON(irqs_disabled());
324
325         /* can also deadlock if IPIs are disabled */
326         WARN_ON((get_eiem() & (1UL<<(CPU_IRQ_MAX - IPI_IRQ))) == 0);
327
328         
329         data.func = func;
330         data.info = info;
331         data.wait = wait;
332         atomic_set(&data.unstarted_count, num_online_cpus() - 1);
333         atomic_set(&data.unfinished_count, num_online_cpus() - 1);
334
335         if (retry) {
336                 spin_lock (&lock);
337                 while (smp_call_function_data != 0)
338                         barrier();
339         }
340         else {
341                 spin_lock (&lock);
342                 if (smp_call_function_data) {
343                         spin_unlock (&lock);
344                         return -EBUSY;
345                 }
346         }
347
348         smp_call_function_data = &data;
349         spin_unlock (&lock);
350         
351         /*  Send a message to all other CPUs and wait for them to respond  */
352         send_IPI_allbutself(IPI_CALL_FUNC);
353
354  retry:
355         /*  Wait for response  */
356         timeout = jiffies + HZ;
357         while ( (atomic_read (&data.unstarted_count) > 0) &&
358                 time_before (jiffies, timeout) )
359                 barrier ();
360
361         if (atomic_read (&data.unstarted_count) > 0) {
362                 printk(KERN_CRIT "SMP CALL FUNCTION TIMED OUT! (cpu=%d), try %d\n",
363                       smp_processor_id(), ++retries);
364                 goto retry;
365         }
366         /* We either got one or timed out. Release the lock */
367
368         mb();
369         smp_call_function_data = NULL;
370
371         while (wait && atomic_read (&data.unfinished_count) > 0)
372                         barrier ();
373
374         return 0;
375 }
376
377 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
378
379 /*
380  * Flush all other CPU's tlb and then mine.  Do this with on_each_cpu()
381  * as we want to ensure all TLB's flushed before proceeding.
382  */
383
384 void
385 smp_flush_tlb_all(void)
386 {
387         on_each_cpu(flush_tlb_all_local, NULL, 1, 1);
388 }
389
390 /*
391  * Called by secondaries to update state and initialize CPU registers.
392  */
393 static void __init
394 smp_cpu_init(int cpunum)
395 {
396         extern int init_per_cpu(int);  /* arch/parisc/kernel/processor.c */
397         extern void init_IRQ(void);    /* arch/parisc/kernel/irq.c */
398         extern void start_cpu_itimer(void); /* arch/parisc/kernel/time.c */
399
400         /* Set modes and Enable floating point coprocessor */
401         (void) init_per_cpu(cpunum);
402
403         disable_sr_hashing();
404
405         mb();
406
407         /* Well, support 2.4 linux scheme as well. */
408         if (cpu_test_and_set(cpunum, cpu_online_map))
409         {
410                 extern void machine_halt(void); /* arch/parisc.../process.c */
411
412                 printk(KERN_CRIT "CPU#%d already initialized!\n", cpunum);
413                 machine_halt();
414         }  
415
416         /* Initialise the idle task for this CPU */
417         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
418         current->active_mm = &init_mm;
419         if(current->mm)
420                 BUG();
421         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
422
423         init_IRQ();   /* make sure no IRQs are enabled or pending */
424         start_cpu_itimer();
425 }
426
427
428 /*
429  * Slaves start using C here. Indirectly called from smp_slave_stext.
430  * Do what start_kernel() and main() do for boot strap processor (aka monarch)
431  */
432 void __init smp_callin(void)
433 {
434         int slave_id = cpu_now_booting;
435 #if 0
436         void *istack;
437 #endif
438
439         smp_cpu_init(slave_id);
440         preempt_disable();
441
442 #if 0   /* NOT WORKING YET - see entry.S */
443         istack = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL,ISTACK_ORDER);
444         if (istack == NULL) {
445             printk(KERN_CRIT "Failed to allocate interrupt stack for cpu %d\n",slave_id);
446             BUG();
447         }
448         mtctl(istack,31);
449 #endif
450
451         flush_cache_all_local(); /* start with known state */
452         flush_tlb_all_local(NULL);
453
454         local_irq_enable();  /* Interrupts have been off until now */
455
456         cpu_idle();      /* Wait for timer to schedule some work */
457
458         /* NOTREACHED */
459         panic("smp_callin() AAAAaaaaahhhh....\n");
460 }
461
462 /*
463  * Bring one cpu online.
464  */
465 int __cpuinit smp_boot_one_cpu(int cpuid)
466 {
467         struct task_struct *idle;
468         long timeout;
469
470         /* 
471          * Create an idle task for this CPU.  Note the address wed* give 
472          * to kernel_thread is irrelevant -- it's going to start
473          * where OS_BOOT_RENDEVZ vector in SAL says to start.  But
474          * this gets all the other task-y sort of data structures set
475          * up like we wish.   We need to pull the just created idle task 
476          * off the run queue and stuff it into the init_tasks[] array.  
477          * Sheesh . . .
478          */
479
480         idle = fork_idle(cpuid);
481         if (IS_ERR(idle))
482                 panic("SMP: fork failed for CPU:%d", cpuid);
483
484         task_thread_info(idle)->cpu = cpuid;
485
486         /* Let _start know what logical CPU we're booting
487         ** (offset into init_tasks[],cpu_data[])
488         */
489         cpu_now_booting = cpuid;
490
491         /* 
492         ** boot strap code needs to know the task address since
493         ** it also contains the process stack.
494         */
495         smp_init_current_idle_task = idle ;
496         mb();
497
498         printk("Releasing cpu %d now, hpa=%lx\n", cpuid, cpu_data[cpuid].hpa);
499
500         /*
501         ** This gets PDC to release the CPU from a very tight loop.
502         **
503         ** From the PA-RISC 2.0 Firmware Architecture Reference Specification:
504         ** "The MEM_RENDEZ vector specifies the location of OS_RENDEZ which 
505         ** is executed after receiving the rendezvous signal (an interrupt to 
506         ** EIR{0}). MEM_RENDEZ is valid only when it is nonzero and the 
507         ** contents of memory are valid."
508         */
509         gsc_writel(TIMER_IRQ - CPU_IRQ_BASE, cpu_data[cpuid].hpa);
510         mb();
511
512         /* 
513          * OK, wait a bit for that CPU to finish staggering about. 
514          * Slave will set a bit when it reaches smp_cpu_init().
515          * Once the "monarch CPU" sees the bit change, it can move on.
516          */
517         for (timeout = 0; timeout < 10000; timeout++) {
518                 if(cpu_online(cpuid)) {
519                         /* Which implies Slave has started up */
520                         cpu_now_booting = 0;
521                         smp_init_current_idle_task = NULL;
522                         goto alive ;
523                 }
524                 udelay(100);
525                 barrier();
526         }
527
528         put_task_struct(idle);
529         idle = NULL;
530
531         printk(KERN_CRIT "SMP: CPU:%d is stuck.\n", cpuid);
532         return -1;
533
534 alive:
535         /* Remember the Slave data */
536         smp_debug(100, KERN_DEBUG "SMP: CPU:%d came alive after %ld _us\n",
537                 cpuid, timeout * 100);
538         return 0;
539 }
540
541 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
542 {
543         int bootstrap_processor=cpu_data[0].cpuid;      /* CPU ID of BSP */
544
545         /* Setup BSP mappings */
546         printk("SMP: bootstrap CPU ID is %d\n",bootstrap_processor);
547
548         cpu_set(bootstrap_processor, cpu_online_map);
549         cpu_set(bootstrap_processor, cpu_present_map);
550 }
551
552
553
554 /*
555 ** inventory.c:do_inventory() hasn't yet been run and thus we
556 ** don't 'discover' the additional CPUs until later.
557 */
558 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
559 {
560         cpus_clear(cpu_present_map);
561         cpu_set(0, cpu_present_map);
562
563         parisc_max_cpus = max_cpus;
564         if (!max_cpus)
565                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
566 }
567
568
569 void smp_cpus_done(unsigned int cpu_max)
570 {
571         return;
572 }
573
574
575 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
576 {
577         if (cpu != 0 && cpu < parisc_max_cpus)
578                 smp_boot_one_cpu(cpu);
579
580         return cpu_online(cpu) ? 0 : -ENOSYS;
581 }
582
583 #ifdef CONFIG_PROC_FS
584 int __init
585 setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
586 {
587         return -EINVAL;
588 }
589 #endif