[POWERPC] Fix non-MPIC CHRPs with CONFIG_SMP set
[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         if (likely(smp_ops))
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         if (likely(smp_ops))
155                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
156 }
157 #endif
158
159 #ifdef CONFIG_KEXEC
160 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
161 {
162         crash_ipi_function_ptr = crash_ipi_callback;
163         if (crash_ipi_callback && smp_ops) {
164                 mb();
165                 smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
166         }
167 }
168 #endif
169
170 static void stop_this_cpu(void *dummy)
171 {
172         local_irq_disable();
173         while (1)
174                 ;
175 }
176
177 void smp_send_stop(void)
178 {
179         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
180 }
181
182 /*
183  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
184  * static memory requirements. It also looks cleaner.
185  * Stolen from the i386 version.
186  */
187 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
188
189 static struct call_data_struct {
190         void (*func) (void *info);
191         void *info;
192         atomic_t started;
193         atomic_t finished;
194         int wait;
195 } *call_data;
196
197 /* delay of at least 8 seconds */
198 #define SMP_CALL_TIMEOUT        8
199
200 /*
201  * This function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
202  * in the system.
203  *
204  * [SUMMARY] Run a function on all other CPUs.
205  * <func> The function to run. This must be fast and non-blocking.
206  * <info> An arbitrary pointer to pass to the function.
207  * <nonatomic> currently unused.
208  * <wait> If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
209  * [RETURNS] 0 on success, else a negative status code. Does not return until
210  * remote CPUs are nearly ready to execute <<func>> or are or have executed.
211  *
212  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
213  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
214  */
215 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
216                        int wait)
217
218         struct call_data_struct data;
219         int ret = -1, cpus;
220         u64 timeout;
221
222         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
223         WARN_ON(irqs_disabled());
224
225         if (unlikely(smp_ops == NULL))
226                 return -1;
227
228         data.func = func;
229         data.info = info;
230         atomic_set(&data.started, 0);
231         data.wait = wait;
232         if (wait)
233                 atomic_set(&data.finished, 0);
234
235         spin_lock(&call_lock);
236         /* Must grab online cpu count with preempt disabled, otherwise
237          * it can change. */
238         cpus = num_online_cpus() - 1;
239         if (!cpus) {
240                 ret = 0;
241                 goto out;
242         }
243
244         call_data = &data;
245         smp_wmb();
246         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
247         smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
248
249         timeout = get_tb() + (u64) SMP_CALL_TIMEOUT * tb_ticks_per_sec;
250
251         /* Wait for response */
252         while (atomic_read(&data.started) != cpus) {
253                 HMT_low();
254                 if (get_tb() >= timeout) {
255                         printk("smp_call_function on cpu %d: other cpus not "
256                                "responding (%d)\n", smp_processor_id(),
257                                atomic_read(&data.started));
258                         debugger(NULL);
259                         goto out;
260                 }
261         }
262
263         if (wait) {
264                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus) {
265                         HMT_low();
266                         if (get_tb() >= timeout) {
267                                 printk("smp_call_function on cpu %d: other "
268                                        "cpus not finishing (%d/%d)\n",
269                                        smp_processor_id(),
270                                        atomic_read(&data.finished),
271                                        atomic_read(&data.started));
272                                 debugger(NULL);
273                                 goto out;
274                         }
275                 }
276         }
277
278         ret = 0;
279
280  out:
281         call_data = NULL;
282         HMT_medium();
283         spin_unlock(&call_lock);
284         return ret;
285 }
286
287 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
288
289 void smp_call_function_interrupt(void)
290 {
291         void (*func) (void *info);
292         void *info;
293         int wait;
294
295         /* call_data will be NULL if the sender timed out while
296          * waiting on us to receive the call.
297          */
298         if (!call_data)
299                 return;
300
301         func = call_data->func;
302         info = call_data->info;
303         wait = call_data->wait;
304
305         if (!wait)
306                 smp_mb__before_atomic_inc();
307
308         /*
309          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
310          * about to execute the function
311          */
312         atomic_inc(&call_data->started);
313         /*
314          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
315          */
316         (*func)(info);
317         if (wait) {
318                 smp_mb__before_atomic_inc();
319                 atomic_inc(&call_data->finished);
320         }
321 }
322
323 extern struct gettimeofday_struct do_gtod;
324
325 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
326
327 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, pvr);
328
329 static void __devinit smp_store_cpu_info(int id)
330 {
331         per_cpu(pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
332 }
333
334 static void __init smp_create_idle(unsigned int cpu)
335 {
336         struct task_struct *p;
337
338         /* create a process for the processor */
339         p = fork_idle(cpu);
340         if (IS_ERR(p))
341                 panic("failed fork for CPU %u: %li", cpu, PTR_ERR(p));
342 #ifdef CONFIG_PPC64
343         paca[cpu].__current = p;
344 #endif
345         current_set[cpu] = task_thread_info(p);
346         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
347 }
348
349 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
350 {
351         unsigned int cpu;
352
353         DBG("smp_prepare_cpus\n");
354
355         /* 
356          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
357          * spun any cpus up but lets be paranoid.
358          */
359         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
360
361         /* Fixup boot cpu */
362         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
363         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
364
365         if (smp_ops)
366                 max_cpus = smp_ops->probe();
367         else
368                 max_cpus = 1;
369  
370         smp_space_timers(max_cpus);
371
372         for_each_possible_cpu(cpu)
373                 if (cpu != boot_cpuid)
374                         smp_create_idle(cpu);
375 }
376
377 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
378 {
379         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
380
381         cpu_set(boot_cpuid, cpu_online_map);
382 #ifdef CONFIG_PPC64
383         paca[boot_cpuid].__current = current;
384 #endif
385         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
386 }
387
388 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
389 /* State of each CPU during hotplug phases */
390 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
391
392 int generic_cpu_disable(void)
393 {
394         unsigned int cpu = smp_processor_id();
395
396         if (cpu == boot_cpuid)
397                 return -EBUSY;
398
399         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
400 #ifdef CONFIG_PPC64
401         vdso_data->processorCount--;
402         fixup_irqs(cpu_online_map);
403 #endif
404         return 0;
405 }
406
407 int generic_cpu_enable(unsigned int cpu)
408 {
409         /* Do the normal bootup if we haven't
410          * already bootstrapped. */
411         if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
412                 return -ENOSYS;
413
414         /* get the target out of it's holding state */
415         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
416         smp_wmb();
417
418         while (!cpu_online(cpu))
419                 cpu_relax();
420
421 #ifdef CONFIG_PPC64
422         fixup_irqs(cpu_online_map);
423         /* counter the irq disable in fixup_irqs */
424         local_irq_enable();
425 #endif
426         return 0;
427 }
428
429 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
430 {
431         int i;
432
433         for (i = 0; i < 100; i++) {
434                 smp_rmb();
435                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD)
436                         return;
437                 msleep(100);
438         }
439         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
440 }
441
442 void generic_mach_cpu_die(void)
443 {
444         unsigned int cpu;
445
446         local_irq_disable();
447         cpu = smp_processor_id();
448         printk(KERN_DEBUG "CPU%d offline\n", cpu);
449         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
450         smp_wmb();
451         while (__get_cpu_var(cpu_state) != CPU_UP_PREPARE)
452                 cpu_relax();
453
454 #ifdef CONFIG_PPC64
455         flush_tlb_pending();
456 #endif
457         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
458         local_irq_enable();
459 }
460 #endif
461
462 static int __devinit cpu_enable(unsigned int cpu)
463 {
464         if (smp_ops && smp_ops->cpu_enable)
465                 return smp_ops->cpu_enable(cpu);
466
467         return -ENOSYS;
468 }
469
470 int __devinit __cpu_up(unsigned int cpu)
471 {
472         int c;
473
474         secondary_ti = current_set[cpu];
475         if (!cpu_enable(cpu))
476                 return 0;
477
478         if (smp_ops == NULL ||
479             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
480                 return -EINVAL;
481
482         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
483          * hotplug
484          */
485         cpu_callin_map[cpu] = 0;
486
487         /* The information for processor bringup must
488          * be written out to main store before we release
489          * the processor.
490          */
491         smp_mb();
492
493         /* wake up cpus */
494         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
495         smp_ops->kick_cpu(cpu);
496
497         /*
498          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
499          * use this value that I found through experimentation.
500          * -- Cort
501          */
502         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
503                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
504                         udelay(100);
505 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
506         else
507                 /*
508                  * CPUs can take much longer to come up in the
509                  * hotplug case.  Wait five seconds.
510                  */
511                 for (c = 25; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--) {
512                         msleep(200);
513                 }
514 #endif
515
516         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
517                 printk("Processor %u is stuck.\n", cpu);
518                 return -ENOENT;
519         }
520
521         printk("Processor %u found.\n", cpu);
522
523         if (smp_ops->give_timebase)
524                 smp_ops->give_timebase();
525
526         /* Wait until cpu puts itself in the online map */
527         while (!cpu_online(cpu))
528                 cpu_relax();
529
530         return 0;
531 }
532
533
534 /* Activate a secondary processor. */
535 int __devinit start_secondary(void *unused)
536 {
537         unsigned int cpu = smp_processor_id();
538
539         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
540         current->active_mm = &init_mm;
541
542         smp_store_cpu_info(cpu);
543         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
544         preempt_disable();
545         cpu_callin_map[cpu] = 1;
546
547         smp_ops->setup_cpu(cpu);
548         if (smp_ops->take_timebase)
549                 smp_ops->take_timebase();
550
551         if (system_state > SYSTEM_BOOTING)
552                 snapshot_timebase();
553
554         spin_lock(&call_lock);
555         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
556         spin_unlock(&call_lock);
557
558         local_irq_enable();
559
560         cpu_idle();
561         return 0;
562 }
563
564 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
565 {
566         return 0;
567 }
568
569 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
570 {
571         cpumask_t old_mask;
572
573         /* We want the setup_cpu() here to be called from CPU 0, but our
574          * init thread may have been "borrowed" by another CPU in the meantime
575          * se we pin us down to CPU 0 for a short while
576          */
577         old_mask = current->cpus_allowed;
578         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(boot_cpuid));
579         
580         if (smp_ops)
581                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
582
583         set_cpus_allowed(current, old_mask);
584
585         snapshot_timebases();
586
587         dump_numa_cpu_topology();
588 }
589
590 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
591 int __cpu_disable(void)
592 {
593         if (smp_ops->cpu_disable)
594                 return smp_ops->cpu_disable();
595
596         return -ENOSYS;
597 }
598
599 void __cpu_die(unsigned int cpu)
600 {
601         if (smp_ops->cpu_die)
602                 smp_ops->cpu_die(cpu);
603 }
604 #endif