[PATCH] ppc64: Add NUMA cpu summary at boot
[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/config.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/sched.h>
24 #include <linux/smp.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/spinlock.h>
29 #include <linux/cache.h>
30 #include <linux/err.h>
31 #include <linux/sysdev.h>
32 #include <linux/cpu.h>
33 #include <linux/notifier.h>
34 #include <linux/topology.h>
35
36 #include <asm/ptrace.h>
37 #include <asm/atomic.h>
38 #include <asm/irq.h>
39 #include <asm/page.h>
40 #include <asm/pgtable.h>
41 #include <asm/prom.h>
42 #include <asm/smp.h>
43 #include <asm/time.h>
44 #include <asm/machdep.h>
45 #include <asm/cputable.h>
46 #include <asm/system.h>
47 #include <asm/mpic.h>
48 #include <asm/vdso_datapage.h>
49 #ifdef CONFIG_PPC64
50 #include <asm/paca.h>
51 #endif
52
53 #ifdef DEBUG
54 #include <asm/udbg.h>
55 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
56 #else
57 #define DBG(fmt...)
58 #endif
59
60 int smp_hw_index[NR_CPUS];
61 struct thread_info *secondary_ti;
62
63 cpumask_t cpu_possible_map = CPU_MASK_NONE;
64 cpumask_t cpu_online_map = CPU_MASK_NONE;
65 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] = { [0 ... NR_CPUS-1] = CPU_MASK_NONE };
66
67 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
68 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
69
70 /* SMP operations for this machine */
71 struct smp_ops_t *smp_ops;
72
73 static volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
74
75 void smp_call_function_interrupt(void);
76
77 int smt_enabled_at_boot = 1;
78
79 static void (*crash_ipi_function_ptr)(struct pt_regs *) = NULL;
80
81 #ifdef CONFIG_MPIC
82 int __init smp_mpic_probe(void)
83 {
84         int nr_cpus;
85
86         DBG("smp_mpic_probe()...\n");
87
88         nr_cpus = cpus_weight(cpu_possible_map);
89
90         DBG("nr_cpus: %d\n", nr_cpus);
91
92         if (nr_cpus > 1)
93                 mpic_request_ipis();
94
95         return nr_cpus;
96 }
97
98 void __devinit smp_mpic_setup_cpu(int cpu)
99 {
100         mpic_setup_this_cpu();
101 }
102 #endif /* CONFIG_MPIC */
103
104 #ifdef CONFIG_PPC64
105 void __devinit smp_generic_kick_cpu(int nr)
106 {
107         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
108
109         /*
110          * The processor is currently spinning, waiting for the
111          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
112          * the processor will continue on to secondary_start
113          */
114         paca[nr].cpu_start = 1;
115         smp_mb();
116 }
117 #endif
118
119 void smp_message_recv(int msg, struct pt_regs *regs)
120 {
121         switch(msg) {
122         case PPC_MSG_CALL_FUNCTION:
123                 smp_call_function_interrupt();
124                 break;
125         case PPC_MSG_RESCHEDULE:
126                 /* XXX Do we have to do this? */
127                 set_need_resched();
128                 break;
129         case PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK:
130                 if (crash_ipi_function_ptr) {
131                         crash_ipi_function_ptr(regs);
132                         break;
133                 }
134 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
135                 debugger_ipi(regs);
136                 break;
137 #endif /* CONFIG_DEBUGGER */
138                 /* FALLTHROUGH */
139         default:
140                 printk("SMP %d: smp_message_recv(): unknown msg %d\n",
141                        smp_processor_id(), msg);
142                 break;
143         }
144 }
145
146 void smp_send_reschedule(int cpu)
147 {
148         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
149 }
150
151 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
152 void smp_send_debugger_break(int cpu)
153 {
154         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
155 }
156 #endif
157
158 #ifdef CONFIG_KEXEC
159 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
160 {
161         crash_ipi_function_ptr = crash_ipi_callback;
162         if (crash_ipi_callback) {
163                 mb();
164                 smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
165         }
166 }
167 #endif
168
169 static void stop_this_cpu(void *dummy)
170 {
171         local_irq_disable();
172         while (1)
173                 ;
174 }
175
176 void smp_send_stop(void)
177 {
178         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
179 }
180
181 /*
182  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
183  * static memory requirements. It also looks cleaner.
184  * Stolen from the i386 version.
185  */
186 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
187
188 static struct call_data_struct {
189         void (*func) (void *info);
190         void *info;
191         atomic_t started;
192         atomic_t finished;
193         int wait;
194 } *call_data;
195
196 /* delay of at least 8 seconds */
197 #define SMP_CALL_TIMEOUT        8
198
199 /*
200  * This function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
201  * in the system.
202  *
203  * [SUMMARY] Run a function on all other CPUs.
204  * <func> The function to run. This must be fast and non-blocking.
205  * <info> An arbitrary pointer to pass to the function.
206  * <nonatomic> currently unused.
207  * <wait> If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
208  * [RETURNS] 0 on success, else a negative status code. Does not return until
209  * remote CPUs are nearly ready to execute <<func>> or are or have executed.
210  *
211  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
212  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
213  */
214 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
215                        int wait)
216
217         struct call_data_struct data;
218         int ret = -1, cpus;
219         u64 timeout;
220
221         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
222         WARN_ON(irqs_disabled());
223
224         data.func = func;
225         data.info = info;
226         atomic_set(&data.started, 0);
227         data.wait = wait;
228         if (wait)
229                 atomic_set(&data.finished, 0);
230
231         spin_lock(&call_lock);
232         /* Must grab online cpu count with preempt disabled, otherwise
233          * it can change. */
234         cpus = num_online_cpus() - 1;
235         if (!cpus) {
236                 ret = 0;
237                 goto out;
238         }
239
240         call_data = &data;
241         smp_wmb();
242         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
243         smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
244
245         timeout = get_tb() + (u64) SMP_CALL_TIMEOUT * tb_ticks_per_sec;
246
247         /* Wait for response */
248         while (atomic_read(&data.started) != cpus) {
249                 HMT_low();
250                 if (get_tb() >= timeout) {
251                         printk("smp_call_function on cpu %d: other cpus not "
252                                "responding (%d)\n", smp_processor_id(),
253                                atomic_read(&data.started));
254                         debugger(NULL);
255                         goto out;
256                 }
257         }
258
259         if (wait) {
260                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus) {
261                         HMT_low();
262                         if (get_tb() >= timeout) {
263                                 printk("smp_call_function on cpu %d: other "
264                                        "cpus not finishing (%d/%d)\n",
265                                        smp_processor_id(),
266                                        atomic_read(&data.finished),
267                                        atomic_read(&data.started));
268                                 debugger(NULL);
269                                 goto out;
270                         }
271                 }
272         }
273
274         ret = 0;
275
276  out:
277         call_data = NULL;
278         HMT_medium();
279         spin_unlock(&call_lock);
280         return ret;
281 }
282
283 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
284
285 void smp_call_function_interrupt(void)
286 {
287         void (*func) (void *info);
288         void *info;
289         int wait;
290
291         /* call_data will be NULL if the sender timed out while
292          * waiting on us to receive the call.
293          */
294         if (!call_data)
295                 return;
296
297         func = call_data->func;
298         info = call_data->info;
299         wait = call_data->wait;
300
301         if (!wait)
302                 smp_mb__before_atomic_inc();
303
304         /*
305          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
306          * about to execute the function
307          */
308         atomic_inc(&call_data->started);
309         /*
310          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
311          */
312         (*func)(info);
313         if (wait) {
314                 smp_mb__before_atomic_inc();
315                 atomic_inc(&call_data->finished);
316         }
317 }
318
319 extern struct gettimeofday_struct do_gtod;
320
321 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
322
323 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, pvr);
324
325 static void __devinit smp_store_cpu_info(int id)
326 {
327         per_cpu(pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
328 }
329
330 static void __init smp_create_idle(unsigned int cpu)
331 {
332         struct task_struct *p;
333
334         /* create a process for the processor */
335         p = fork_idle(cpu);
336         if (IS_ERR(p))
337                 panic("failed fork for CPU %u: %li", cpu, PTR_ERR(p));
338 #ifdef CONFIG_PPC64
339         paca[cpu].__current = p;
340 #endif
341         current_set[cpu] = p->thread_info;
342         p->thread_info->cpu = cpu;
343 }
344
345 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
346 {
347         unsigned int cpu;
348
349         DBG("smp_prepare_cpus\n");
350
351         /* 
352          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
353          * spun any cpus up but lets be paranoid.
354          */
355         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
356
357         /* Fixup boot cpu */
358         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
359         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
360
361         max_cpus = smp_ops->probe();
362  
363         smp_space_timers(max_cpus);
364
365         for_each_cpu(cpu)
366                 if (cpu != boot_cpuid)
367                         smp_create_idle(cpu);
368 }
369
370 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
371 {
372         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
373
374         cpu_set(boot_cpuid, cpu_online_map);
375 #ifdef CONFIG_PPC64
376         paca[boot_cpuid].__current = current;
377 #endif
378         current_set[boot_cpuid] = current->thread_info;
379 }
380
381 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
382 /* State of each CPU during hotplug phases */
383 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
384
385 int generic_cpu_disable(void)
386 {
387         unsigned int cpu = smp_processor_id();
388
389         if (cpu == boot_cpuid)
390                 return -EBUSY;
391
392         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
393 #ifdef CONFIG_PPC64
394         vdso_data->processorCount--;
395         fixup_irqs(cpu_online_map);
396 #endif
397         return 0;
398 }
399
400 int generic_cpu_enable(unsigned int cpu)
401 {
402         /* Do the normal bootup if we haven't
403          * already bootstrapped. */
404         if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
405                 return -ENOSYS;
406
407         /* get the target out of it's holding state */
408         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
409         smp_wmb();
410
411         while (!cpu_online(cpu))
412                 cpu_relax();
413
414 #ifdef CONFIG_PPC64
415         fixup_irqs(cpu_online_map);
416         /* counter the irq disable in fixup_irqs */
417         local_irq_enable();
418 #endif
419         return 0;
420 }
421
422 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
423 {
424         int i;
425
426         for (i = 0; i < 100; i++) {
427                 smp_rmb();
428                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD)
429                         return;
430                 msleep(100);
431         }
432         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
433 }
434
435 void generic_mach_cpu_die(void)
436 {
437         unsigned int cpu;
438
439         local_irq_disable();
440         cpu = smp_processor_id();
441         printk(KERN_DEBUG "CPU%d offline\n", cpu);
442         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
443         smp_wmb();
444         while (__get_cpu_var(cpu_state) != CPU_UP_PREPARE)
445                 cpu_relax();
446
447 #ifdef CONFIG_PPC64
448         flush_tlb_pending();
449 #endif
450         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
451         local_irq_enable();
452 }
453 #endif
454
455 static int __devinit cpu_enable(unsigned int cpu)
456 {
457         if (smp_ops->cpu_enable)
458                 return smp_ops->cpu_enable(cpu);
459
460         return -ENOSYS;
461 }
462
463 int __devinit __cpu_up(unsigned int cpu)
464 {
465         int c;
466
467         secondary_ti = current_set[cpu];
468         if (!cpu_enable(cpu))
469                 return 0;
470
471         if (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu))
472                 return -EINVAL;
473
474         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
475          * hotplug
476          */
477         cpu_callin_map[cpu] = 0;
478
479         /* The information for processor bringup must
480          * be written out to main store before we release
481          * the processor.
482          */
483         smp_mb();
484
485         /* wake up cpus */
486         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
487         smp_ops->kick_cpu(cpu);
488
489         /*
490          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
491          * use this value that I found through experimentation.
492          * -- Cort
493          */
494         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
495                 for (c = 5000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
496                         udelay(100);
497 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
498         else
499                 /*
500                  * CPUs can take much longer to come up in the
501                  * hotplug case.  Wait five seconds.
502                  */
503                 for (c = 25; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--) {
504                         msleep(200);
505                 }
506 #endif
507
508         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
509                 printk("Processor %u is stuck.\n", cpu);
510                 return -ENOENT;
511         }
512
513         printk("Processor %u found.\n", cpu);
514
515         if (smp_ops->give_timebase)
516                 smp_ops->give_timebase();
517
518         /* Wait until cpu puts itself in the online map */
519         while (!cpu_online(cpu))
520                 cpu_relax();
521
522         return 0;
523 }
524
525
526 /* Activate a secondary processor. */
527 int __devinit start_secondary(void *unused)
528 {
529         unsigned int cpu = smp_processor_id();
530
531         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
532         current->active_mm = &init_mm;
533
534         smp_store_cpu_info(cpu);
535         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
536         preempt_disable();
537         cpu_callin_map[cpu] = 1;
538
539         smp_ops->setup_cpu(cpu);
540         if (smp_ops->take_timebase)
541                 smp_ops->take_timebase();
542
543         spin_lock(&call_lock);
544         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
545         spin_unlock(&call_lock);
546
547         local_irq_enable();
548
549         cpu_idle();
550         return 0;
551 }
552
553 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
554 {
555         return 0;
556 }
557
558 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
559 {
560         cpumask_t old_mask;
561
562         /* We want the setup_cpu() here to be called from CPU 0, but our
563          * init thread may have been "borrowed" by another CPU in the meantime
564          * se we pin us down to CPU 0 for a short while
565          */
566         old_mask = current->cpus_allowed;
567         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(boot_cpuid));
568         
569         smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
570
571         set_cpus_allowed(current, old_mask);
572
573         dump_numa_cpu_topology();
574 }
575
576 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
577 int __cpu_disable(void)
578 {
579         if (smp_ops->cpu_disable)
580                 return smp_ops->cpu_disable();
581
582         return -ENOSYS;
583 }
584
585 void __cpu_die(unsigned int cpu)
586 {
587         if (smp_ops->cpu_die)
588                 smp_ops->cpu_die(cpu);
589 }
590 #endif