Merge commit 'origin/master'
[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 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_sibling_map) = CPU_MASK_NONE;
65
66 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
67 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
68 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_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 int smt_enabled_at_boot = 1;
76
77 static void (*crash_ipi_function_ptr)(struct pt_regs *) = NULL;
78
79 #ifdef CONFIG_PPC64
80 void __devinit smp_generic_kick_cpu(int nr)
81 {
82         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
83
84         /*
85          * The processor is currently spinning, waiting for the
86          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
87          * the processor will continue on to secondary_start
88          */
89         paca[nr].cpu_start = 1;
90         smp_mb();
91 }
92 #endif
93
94 void smp_message_recv(int msg)
95 {
96         switch(msg) {
97         case PPC_MSG_CALL_FUNCTION:
98                 generic_smp_call_function_interrupt();
99                 break;
100         case PPC_MSG_RESCHEDULE:
101                 /* XXX Do we have to do this? */
102                 set_need_resched();
103                 break;
104         case PPC_MSG_CALL_FUNC_SINGLE:
105                 generic_smp_call_function_single_interrupt();
106                 break;
107         case PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK:
108                 if (crash_ipi_function_ptr) {
109                         crash_ipi_function_ptr(get_irq_regs());
110                         break;
111                 }
112 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
113                 debugger_ipi(get_irq_regs());
114                 break;
115 #endif /* CONFIG_DEBUGGER */
116                 /* FALLTHROUGH */
117         default:
118                 printk("SMP %d: smp_message_recv(): unknown msg %d\n",
119                        smp_processor_id(), msg);
120                 break;
121         }
122 }
123
124 void smp_send_reschedule(int cpu)
125 {
126         if (likely(smp_ops))
127                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
128 }
129
130 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
131 {
132         smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNC_SINGLE);
133 }
134
135 void arch_send_call_function_ipi(cpumask_t mask)
136 {
137         unsigned int cpu;
138
139         for_each_cpu_mask(cpu, mask)
140                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
141 }
142
143 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
144 void smp_send_debugger_break(int cpu)
145 {
146         if (likely(smp_ops))
147                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
148 }
149 #endif
150
151 #ifdef CONFIG_KEXEC
152 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
153 {
154         crash_ipi_function_ptr = crash_ipi_callback;
155         if (crash_ipi_callback && smp_ops) {
156                 mb();
157                 smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
158         }
159 }
160 #endif
161
162 static void stop_this_cpu(void *dummy)
163 {
164         local_irq_disable();
165         while (1)
166                 ;
167 }
168
169 void smp_send_stop(void)
170 {
171         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
172 }
173
174 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
175
176 static void __devinit smp_store_cpu_info(int id)
177 {
178         per_cpu(pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
179 }
180
181 static void __init smp_create_idle(unsigned int cpu)
182 {
183         struct task_struct *p;
184
185         /* create a process for the processor */
186         p = fork_idle(cpu);
187         if (IS_ERR(p))
188                 panic("failed fork for CPU %u: %li", cpu, PTR_ERR(p));
189 #ifdef CONFIG_PPC64
190         paca[cpu].__current = p;
191         paca[cpu].kstack = (unsigned long) task_thread_info(p)
192                 + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD;
193 #endif
194         current_set[cpu] = task_thread_info(p);
195         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
196 }
197
198 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
199 {
200         unsigned int cpu;
201
202         DBG("smp_prepare_cpus\n");
203
204         /* 
205          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
206          * spun any cpus up but lets be paranoid.
207          */
208         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
209
210         /* Fixup boot cpu */
211         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
212         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
213
214         if (smp_ops)
215                 max_cpus = smp_ops->probe();
216         else
217                 max_cpus = 1;
218  
219         smp_space_timers(max_cpus);
220
221         for_each_possible_cpu(cpu)
222                 if (cpu != boot_cpuid)
223                         smp_create_idle(cpu);
224 }
225
226 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
227 {
228         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
229
230         cpu_set(boot_cpuid, cpu_online_map);
231 #ifdef CONFIG_PPC64
232         paca[boot_cpuid].__current = current;
233 #endif
234         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
238 /* State of each CPU during hotplug phases */
239 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
240
241 int generic_cpu_disable(void)
242 {
243         unsigned int cpu = smp_processor_id();
244
245         if (cpu == boot_cpuid)
246                 return -EBUSY;
247
248         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
249 #ifdef CONFIG_PPC64
250         vdso_data->processorCount--;
251         fixup_irqs(cpu_online_map);
252 #endif
253         return 0;
254 }
255
256 int generic_cpu_enable(unsigned int cpu)
257 {
258         /* Do the normal bootup if we haven't
259          * already bootstrapped. */
260         if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
261                 return -ENOSYS;
262
263         /* get the target out of it's holding state */
264         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
265         smp_wmb();
266
267         while (!cpu_online(cpu))
268                 cpu_relax();
269
270 #ifdef CONFIG_PPC64
271         fixup_irqs(cpu_online_map);
272         /* counter the irq disable in fixup_irqs */
273         local_irq_enable();
274 #endif
275         return 0;
276 }
277
278 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
279 {
280         int i;
281
282         for (i = 0; i < 100; i++) {
283                 smp_rmb();
284                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD)
285                         return;
286                 msleep(100);
287         }
288         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
289 }
290
291 void generic_mach_cpu_die(void)
292 {
293         unsigned int cpu;
294
295         local_irq_disable();
296         cpu = smp_processor_id();
297         printk(KERN_DEBUG "CPU%d offline\n", cpu);
298         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
299         smp_wmb();
300         while (__get_cpu_var(cpu_state) != CPU_UP_PREPARE)
301                 cpu_relax();
302         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
303         local_irq_enable();
304 }
305 #endif
306
307 static int __devinit cpu_enable(unsigned int cpu)
308 {
309         if (smp_ops && smp_ops->cpu_enable)
310                 return smp_ops->cpu_enable(cpu);
311
312         return -ENOSYS;
313 }
314
315 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
316 {
317         int c;
318
319         secondary_ti = current_set[cpu];
320         if (!cpu_enable(cpu))
321                 return 0;
322
323         if (smp_ops == NULL ||
324             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
325                 return -EINVAL;
326
327         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
328          * hotplug
329          */
330         cpu_callin_map[cpu] = 0;
331
332         /* The information for processor bringup must
333          * be written out to main store before we release
334          * the processor.
335          */
336         smp_mb();
337
338         /* wake up cpus */
339         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
340         smp_ops->kick_cpu(cpu);
341
342         /*
343          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
344          * use this value that I found through experimentation.
345          * -- Cort
346          */
347         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
348                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
349                         udelay(100);
350 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
351         else
352                 /*
353                  * CPUs can take much longer to come up in the
354                  * hotplug case.  Wait five seconds.
355                  */
356                 for (c = 25; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--) {
357                         msleep(200);
358                 }
359 #endif
360
361         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
362                 printk("Processor %u is stuck.\n", cpu);
363                 return -ENOENT;
364         }
365
366         printk("Processor %u found.\n", cpu);
367
368         if (smp_ops->give_timebase)
369                 smp_ops->give_timebase();
370
371         /* Wait until cpu puts itself in the online map */
372         while (!cpu_online(cpu))
373                 cpu_relax();
374
375         return 0;
376 }
377
378
379 /* Activate a secondary processor. */
380 int __devinit start_secondary(void *unused)
381 {
382         unsigned int cpu = smp_processor_id();
383
384         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
385         current->active_mm = &init_mm;
386
387         smp_store_cpu_info(cpu);
388         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
389         preempt_disable();
390         cpu_callin_map[cpu] = 1;
391
392         smp_ops->setup_cpu(cpu);
393         if (smp_ops->take_timebase)
394                 smp_ops->take_timebase();
395
396         if (system_state > SYSTEM_BOOTING)
397                 snapshot_timebase();
398
399         secondary_cpu_time_init();
400
401         ipi_call_lock();
402         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
403         ipi_call_unlock();
404
405         local_irq_enable();
406
407         cpu_idle();
408         return 0;
409 }
410
411 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
412 {
413         return 0;
414 }
415
416 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
417 {
418         cpumask_t old_mask;
419
420         /* We want the setup_cpu() here to be called from CPU 0, but our
421          * init thread may have been "borrowed" by another CPU in the meantime
422          * se we pin us down to CPU 0 for a short while
423          */
424         old_mask = current->cpus_allowed;
425         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(boot_cpuid));
426         
427         if (smp_ops)
428                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
429
430         set_cpus_allowed(current, old_mask);
431
432         snapshot_timebases();
433
434         dump_numa_cpu_topology();
435 }
436
437 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
438 int __cpu_disable(void)
439 {
440         if (smp_ops->cpu_disable)
441                 return smp_ops->cpu_disable();
442
443         return -ENOSYS;
444 }
445
446 void __cpu_die(unsigned int cpu)
447 {
448         if (smp_ops->cpu_die)
449                 smp_ops->cpu_die(cpu);
450 }
451 #endif