Remove obsolete #include <linux/config.h>
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / kernel / smp.c
1 /*
2  * SMP support for ppc.
3  *
4  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) borrowing a great
5  * deal of code from the sparc and intel versions.
6  *
7  * Copyright (C) 1999 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
8  *
9  * PowerPC-64 Support added by Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
10  * Mike Corrigan {engebret|bergner|mikec}@us.ibm.com
11  *
12  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
13  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
14  *      as published by the Free Software Foundation; either version
15  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
16  */
17
18 #undef DEBUG
19
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/smp.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/cache.h>
29 #include <linux/err.h>
30 #include <linux/sysdev.h>
31 #include <linux/cpu.h>
32 #include <linux/notifier.h>
33 #include <linux/topology.h>
34
35 #include <asm/ptrace.h>
36 #include <asm/atomic.h>
37 #include <asm/irq.h>
38 #include <asm/page.h>
39 #include <asm/pgtable.h>
40 #include <asm/prom.h>
41 #include <asm/smp.h>
42 #include <asm/time.h>
43 #include <asm/machdep.h>
44 #include <asm/cputable.h>
45 #include <asm/system.h>
46 #include <asm/mpic.h>
47 #include <asm/vdso_datapage.h>
48 #ifdef CONFIG_PPC64
49 #include <asm/paca.h>
50 #endif
51
52 #ifdef DEBUG
53 #include <asm/udbg.h>
54 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
55 #else
56 #define DBG(fmt...)
57 #endif
58
59 int smp_hw_index[NR_CPUS];
60 struct thread_info *secondary_ti;
61
62 cpumask_t cpu_possible_map = CPU_MASK_NONE;
63 cpumask_t cpu_online_map = CPU_MASK_NONE;
64 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = CPU_MASK_NONE };
65
66 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
67 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
68
69 /* SMP operations for this machine */
70 struct smp_ops_t *smp_ops;
71
72 static volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
73
74 void smp_call_function_interrupt(void);
75
76 int smt_enabled_at_boot = 1;
77
78 static void (*crash_ipi_function_ptr)(struct pt_regs *) = NULL;
79
80 #ifdef CONFIG_MPIC
81 int __init smp_mpic_probe(void)
82 {
83         int nr_cpus;
84
85         DBG("smp_mpic_probe()...\n");
86
87         nr_cpus = cpus_weight(cpu_possible_map);
88
89         DBG("nr_cpus: %d\n", nr_cpus);
90
91         if (nr_cpus > 1)
92                 mpic_request_ipis();
93
94         return nr_cpus;
95 }
96
97 void __devinit smp_mpic_setup_cpu(int cpu)
98 {
99         mpic_setup_this_cpu();
100 }
101 #endif /* CONFIG_MPIC */
102
103 #ifdef CONFIG_PPC64
104 void __devinit smp_generic_kick_cpu(int nr)
105 {
106         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
107
108         /*
109          * The processor is currently spinning, waiting for the
110          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
111          * the processor will continue on to secondary_start
112          */
113         paca[nr].cpu_start = 1;
114         smp_mb();
115 }
116 #endif
117
118 void smp_message_recv(int msg, struct pt_regs *regs)
119 {
120         switch(msg) {
121         case PPC_MSG_CALL_FUNCTION:
122                 smp_call_function_interrupt();
123                 break;
124         case PPC_MSG_RESCHEDULE:
125                 /* XXX Do we have to do this? */
126                 set_need_resched();
127                 break;
128         case PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK:
129                 if (crash_ipi_function_ptr) {
130                         crash_ipi_function_ptr(regs);
131                         break;
132                 }
133 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
134                 debugger_ipi(regs);
135                 break;
136 #endif /* CONFIG_DEBUGGER */
137                 /* FALLTHROUGH */
138         default:
139                 printk("SMP %d: smp_message_recv(): unknown msg %d\n",
140                        smp_processor_id(), msg);
141                 break;
142         }
143 }
144
145 void smp_send_reschedule(int cpu)
146 {
147         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
148 }
149
150 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
151 void smp_send_debugger_break(int cpu)
152 {
153         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
154 }
155 #endif
156
157 #ifdef CONFIG_KEXEC
158 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
159 {
160         crash_ipi_function_ptr = crash_ipi_callback;
161         if (crash_ipi_callback) {
162                 mb();
163                 smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
164         }
165 }
166 #endif
167
168 static void stop_this_cpu(void *dummy)
169 {
170         local_irq_disable();
171         while (1)
172                 ;
173 }
174
175 void smp_send_stop(void)
176 {
177         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
178 }
179
180 /*
181  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
182  * static memory requirements. It also looks cleaner.
183  * Stolen from the i386 version.
184  */
185 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
186
187 static struct call_data_struct {
188         void (*func) (void *info);
189         void *info;
190         atomic_t started;
191         atomic_t finished;
192         int wait;
193 } *call_data;
194
195 /* delay of at least 8 seconds */
196 #define SMP_CALL_TIMEOUT        8
197
198 /*
199  * This function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
200  * in the system.
201  *
202  * [SUMMARY] Run a function on all other CPUs.
203  * <func> The function to run. This must be fast and non-blocking.
204  * <info> An arbitrary pointer to pass to the function.
205  * <nonatomic> currently unused.
206  * <wait> If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
207  * [RETURNS] 0 on success, else a negative status code. Does not return until
208  * remote CPUs are nearly ready to execute <<func>> or are or have executed.
209  *
210  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
211  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
212  */
213 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
214                        int wait)
215
216         struct call_data_struct data;
217         int ret = -1, cpus;
218         u64 timeout;
219
220         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
221         WARN_ON(irqs_disabled());
222
223         data.func = func;
224         data.info = info;
225         atomic_set(&data.started, 0);
226         data.wait = wait;
227         if (wait)
228                 atomic_set(&data.finished, 0);
229
230         spin_lock(&call_lock);
231         /* Must grab online cpu count with preempt disabled, otherwise
232          * it can change. */
233         cpus = num_online_cpus() - 1;
234         if (!cpus) {
235                 ret = 0;
236                 goto out;
237         }
238
239         call_data = &data;
240         smp_wmb();
241         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
242         smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
243
244         timeout = get_tb() + (u64) SMP_CALL_TIMEOUT * tb_ticks_per_sec;
245
246         /* Wait for response */
247         while (atomic_read(&data.started) != cpus) {
248                 HMT_low();
249                 if (get_tb() >= timeout) {
250                         printk("smp_call_function on cpu %d: other cpus not "
251                                "responding (%d)\n", smp_processor_id(),
252                                atomic_read(&data.started));
253                         debugger(NULL);
254                         goto out;
255                 }
256         }
257
258         if (wait) {
259                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus) {
260                         HMT_low();
261                         if (get_tb() >= timeout) {
262                                 printk("smp_call_function on cpu %d: other "
263                                        "cpus not finishing (%d/%d)\n",
264                                        smp_processor_id(),
265                                        atomic_read(&data.finished),
266                                        atomic_read(&data.started));
267                                 debugger(NULL);
268                                 goto out;
269                         }
270                 }
271         }
272
273         ret = 0;
274
275  out:
276         call_data = NULL;
277         HMT_medium();
278         spin_unlock(&call_lock);
279         return ret;
280 }
281
282 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
283
284 void smp_call_function_interrupt(void)
285 {
286         void (*func) (void *info);
287         void *info;
288         int wait;
289
290         /* call_data will be NULL if the sender timed out while
291          * waiting on us to receive the call.
292          */
293         if (!call_data)
294                 return;
295
296         func = call_data->func;
297         info = call_data->info;
298         wait = call_data->wait;
299
300         if (!wait)
301                 smp_mb__before_atomic_inc();
302
303         /*
304          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
305          * about to execute the function
306          */
307         atomic_inc(&call_data->started);
308         /*
309          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
310          */
311         (*func)(info);
312         if (wait) {
313                 smp_mb__before_atomic_inc();
314                 atomic_inc(&call_data->finished);
315         }
316 }
317
318 extern struct gettimeofday_struct do_gtod;
319
320 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
321
322 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, pvr);
323
324 static void __devinit smp_store_cpu_info(int id)
325 {
326         per_cpu(pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
327 }
328
329 static void __init smp_create_idle(unsigned int cpu)
330 {
331         struct task_struct *p;
332
333         /* create a process for the processor */
334         p = fork_idle(cpu);
335         if (IS_ERR(p))
336                 panic("failed fork for CPU %u: %li", cpu, PTR_ERR(p));
337 #ifdef CONFIG_PPC64
338         paca[cpu].__current = p;
339 #endif
340         current_set[cpu] = task_thread_info(p);
341         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
342 }
343
344 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
345 {
346         unsigned int cpu;
347
348         DBG("smp_prepare_cpus\n");
349
350         /* 
351          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
352          * spun any cpus up but lets be paranoid.
353          */
354         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
355
356         /* Fixup boot cpu */
357         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
358         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
359
360         max_cpus = smp_ops->probe();
361  
362         smp_space_timers(max_cpus);
363
364         for_each_possible_cpu(cpu)
365                 if (cpu != boot_cpuid)
366                         smp_create_idle(cpu);
367 }
368
369 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
370 {
371         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
372
373         cpu_set(boot_cpuid, cpu_online_map);
374 #ifdef CONFIG_PPC64
375         paca[boot_cpuid].__current = current;
376 #endif
377         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
378 }
379
380 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
381 /* State of each CPU during hotplug phases */
382 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
383
384 int generic_cpu_disable(void)
385 {
386         unsigned int cpu = smp_processor_id();
387
388         if (cpu == boot_cpuid)
389                 return -EBUSY;
390
391         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
392 #ifdef CONFIG_PPC64
393         vdso_data->processorCount--;
394         fixup_irqs(cpu_online_map);
395 #endif
396         return 0;
397 }
398
399 int generic_cpu_enable(unsigned int cpu)
400 {
401         /* Do the normal bootup if we haven't
402          * already bootstrapped. */
403         if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
404                 return -ENOSYS;
405
406         /* get the target out of it's holding state */
407         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
408         smp_wmb();
409
410         while (!cpu_online(cpu))
411                 cpu_relax();
412
413 #ifdef CONFIG_PPC64
414         fixup_irqs(cpu_online_map);
415         /* counter the irq disable in fixup_irqs */
416         local_irq_enable();
417 #endif
418         return 0;
419 }
420
421 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
422 {
423         int i;
424
425         for (i = 0; i < 100; i++) {
426                 smp_rmb();
427                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD)
428                         return;
429                 msleep(100);
430         }
431         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
432 }
433
434 void generic_mach_cpu_die(void)
435 {
436         unsigned int cpu;
437
438         local_irq_disable();
439         cpu = smp_processor_id();
440         printk(KERN_DEBUG "CPU%d offline\n", cpu);
441         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
442         smp_wmb();
443         while (__get_cpu_var(cpu_state) != CPU_UP_PREPARE)
444                 cpu_relax();
445
446 #ifdef CONFIG_PPC64
447         flush_tlb_pending();
448 #endif
449         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
450         local_irq_enable();
451 }
452 #endif
453
454 static int __devinit cpu_enable(unsigned int cpu)
455 {
456         if (smp_ops->cpu_enable)
457                 return smp_ops->cpu_enable(cpu);
458
459         return -ENOSYS;
460 }
461
462 int __devinit __cpu_up(unsigned int cpu)
463 {
464         int c;
465
466         secondary_ti = current_set[cpu];
467         if (!cpu_enable(cpu))
468                 return 0;
469
470         if (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu))
471                 return -EINVAL;
472
473         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
474          * hotplug
475          */
476         cpu_callin_map[cpu] = 0;
477
478         /* The information for processor bringup must
479          * be written out to main store before we release
480          * the processor.
481          */
482         smp_mb();
483
484         /* wake up cpus */
485         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
486         smp_ops->kick_cpu(cpu);
487
488         /*
489          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
490          * use this value that I found through experimentation.
491          * -- Cort
492          */
493         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
494                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
495                         udelay(100);
496 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
497         else
498                 /*
499                  * CPUs can take much longer to come up in the
500                  * hotplug case.  Wait five seconds.
501                  */
502                 for (c = 25; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--) {
503                         msleep(200);
504                 }
505 #endif
506
507         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
508                 printk("Processor %u is stuck.\n", cpu);
509                 return -ENOENT;
510         }
511
512         printk("Processor %u found.\n", cpu);
513
514         if (smp_ops->give_timebase)
515                 smp_ops->give_timebase();
516
517         /* Wait until cpu puts itself in the online map */
518         while (!cpu_online(cpu))
519                 cpu_relax();
520
521         return 0;
522 }
523
524
525 /* Activate a secondary processor. */
526 int __devinit start_secondary(void *unused)
527 {
528         unsigned int cpu = smp_processor_id();
529
530         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
531         current->active_mm = &init_mm;
532
533         smp_store_cpu_info(cpu);
534         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
535         preempt_disable();
536         cpu_callin_map[cpu] = 1;
537
538         smp_ops->setup_cpu(cpu);
539         if (smp_ops->take_timebase)
540                 smp_ops->take_timebase();
541
542         if (system_state > SYSTEM_BOOTING)
543                 snapshot_timebase();
544
545         spin_lock(&call_lock);
546         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
547         spin_unlock(&call_lock);
548
549         local_irq_enable();
550
551         cpu_idle();
552         return 0;
553 }
554
555 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
556 {
557         return 0;
558 }
559
560 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
561 {
562         cpumask_t old_mask;
563
564         /* We want the setup_cpu() here to be called from CPU 0, but our
565          * init thread may have been "borrowed" by another CPU in the meantime
566          * se we pin us down to CPU 0 for a short while
567          */
568         old_mask = current->cpus_allowed;
569         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(boot_cpuid));
570         
571         smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
572
573         set_cpus_allowed(current, old_mask);
574
575         snapshot_timebases();
576
577         dump_numa_cpu_topology();
578 }
579
580 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
581 int __cpu_disable(void)
582 {
583         if (smp_ops->cpu_disable)
584                 return smp_ops->cpu_disable();
585
586         return -ENOSYS;
587 }
588
589 void __cpu_die(unsigned int cpu)
590 {
591         if (smp_ops->cpu_die)
592                 smp_ops->cpu_die(cpu);
593 }
594 #endif