[POWERPC] Make tlb flush batch use lazy MMU mode
[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 EXPORT_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 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_PPC64
82 void __devinit smp_generic_kick_cpu(int nr)
83 {
84         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
85
86         /*
87          * The processor is currently spinning, waiting for the
88          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
89          * the processor will continue on to secondary_start
90          */
91         paca[nr].cpu_start = 1;
92         smp_mb();
93 }
94 #endif
95
96 void smp_message_recv(int msg)
97 {
98         switch(msg) {
99         case PPC_MSG_CALL_FUNCTION:
100                 smp_call_function_interrupt();
101                 break;
102         case PPC_MSG_RESCHEDULE:
103                 /* XXX Do we have to do this? */
104                 set_need_resched();
105                 break;
106         case PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK:
107                 if (crash_ipi_function_ptr) {
108                         crash_ipi_function_ptr(get_irq_regs());
109                         break;
110                 }
111 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
112                 debugger_ipi(get_irq_regs());
113                 break;
114 #endif /* CONFIG_DEBUGGER */
115                 /* FALLTHROUGH */
116         default:
117                 printk("SMP %d: smp_message_recv(): unknown msg %d\n",
118                        smp_processor_id(), msg);
119                 break;
120         }
121 }
122
123 void smp_send_reschedule(int cpu)
124 {
125         if (likely(smp_ops))
126                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
127 }
128
129 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
130 void smp_send_debugger_break(int cpu)
131 {
132         if (likely(smp_ops))
133                 smp_ops->message_pass(cpu, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
134 }
135 #endif
136
137 #ifdef CONFIG_KEXEC
138 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
139 {
140         crash_ipi_function_ptr = crash_ipi_callback;
141         if (crash_ipi_callback && smp_ops) {
142                 mb();
143                 smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_DEBUGGER_BREAK);
144         }
145 }
146 #endif
147
148 static void stop_this_cpu(void *dummy)
149 {
150         local_irq_disable();
151         while (1)
152                 ;
153 }
154
155 void smp_send_stop(void)
156 {
157         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
158 }
159
160 /*
161  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
162  * static memory requirements. It also looks cleaner.
163  * Stolen from the i386 version.
164  */
165 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
166
167 static struct call_data_struct {
168         void (*func) (void *info);
169         void *info;
170         atomic_t started;
171         atomic_t finished;
172         int wait;
173 } *call_data;
174
175 /* delay of at least 8 seconds */
176 #define SMP_CALL_TIMEOUT        8
177
178 /*
179  * This function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
180  * in the system.
181  *
182  * [SUMMARY] Run a function on all other CPUs.
183  * <func> The function to run. This must be fast and non-blocking.
184  * <info> An arbitrary pointer to pass to the function.
185  * <nonatomic> currently unused.
186  * <wait> If true, wait (atomically) until function has completed on other CPUs.
187  * [RETURNS] 0 on success, else a negative status code. Does not return until
188  * remote CPUs are nearly ready to execute <<func>> or are or have executed.
189  *
190  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
191  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
192  */
193 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
194                        int wait)
195
196         struct call_data_struct data;
197         int ret = -1, cpus;
198         u64 timeout;
199
200         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
201         WARN_ON(irqs_disabled());
202
203         if (unlikely(smp_ops == NULL))
204                 return -1;
205
206         data.func = func;
207         data.info = info;
208         atomic_set(&data.started, 0);
209         data.wait = wait;
210         if (wait)
211                 atomic_set(&data.finished, 0);
212
213         spin_lock(&call_lock);
214         /* Must grab online cpu count with preempt disabled, otherwise
215          * it can change. */
216         cpus = num_online_cpus() - 1;
217         if (!cpus) {
218                 ret = 0;
219                 goto out;
220         }
221
222         call_data = &data;
223         smp_wmb();
224         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
225         smp_ops->message_pass(MSG_ALL_BUT_SELF, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
226
227         timeout = get_tb() + (u64) SMP_CALL_TIMEOUT * tb_ticks_per_sec;
228
229         /* Wait for response */
230         while (atomic_read(&data.started) != cpus) {
231                 HMT_low();
232                 if (get_tb() >= timeout) {
233                         printk("smp_call_function on cpu %d: other cpus not "
234                                "responding (%d)\n", smp_processor_id(),
235                                atomic_read(&data.started));
236                         debugger(NULL);
237                         goto out;
238                 }
239         }
240
241         if (wait) {
242                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus) {
243                         HMT_low();
244                         if (get_tb() >= timeout) {
245                                 printk("smp_call_function on cpu %d: other "
246                                        "cpus not finishing (%d/%d)\n",
247                                        smp_processor_id(),
248                                        atomic_read(&data.finished),
249                                        atomic_read(&data.started));
250                                 debugger(NULL);
251                                 goto out;
252                         }
253                 }
254         }
255
256         ret = 0;
257
258  out:
259         call_data = NULL;
260         HMT_medium();
261         spin_unlock(&call_lock);
262         return ret;
263 }
264
265 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
266
267 void smp_call_function_interrupt(void)
268 {
269         void (*func) (void *info);
270         void *info;
271         int wait;
272
273         /* call_data will be NULL if the sender timed out while
274          * waiting on us to receive the call.
275          */
276         if (!call_data)
277                 return;
278
279         func = call_data->func;
280         info = call_data->info;
281         wait = call_data->wait;
282
283         if (!wait)
284                 smp_mb__before_atomic_inc();
285
286         /*
287          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
288          * about to execute the function
289          */
290         atomic_inc(&call_data->started);
291         /*
292          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
293          */
294         (*func)(info);
295         if (wait) {
296                 smp_mb__before_atomic_inc();
297                 atomic_inc(&call_data->finished);
298         }
299 }
300
301 extern struct gettimeofday_struct do_gtod;
302
303 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
304
305 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, pvr);
306
307 static void __devinit smp_store_cpu_info(int id)
308 {
309         per_cpu(pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
310 }
311
312 static void __init smp_create_idle(unsigned int cpu)
313 {
314         struct task_struct *p;
315
316         /* create a process for the processor */
317         p = fork_idle(cpu);
318         if (IS_ERR(p))
319                 panic("failed fork for CPU %u: %li", cpu, PTR_ERR(p));
320 #ifdef CONFIG_PPC64
321         paca[cpu].__current = p;
322 #endif
323         current_set[cpu] = task_thread_info(p);
324         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
325 }
326
327 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
328 {
329         unsigned int cpu;
330
331         DBG("smp_prepare_cpus\n");
332
333         /* 
334          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
335          * spun any cpus up but lets be paranoid.
336          */
337         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
338
339         /* Fixup boot cpu */
340         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
341         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
342
343         if (smp_ops)
344                 max_cpus = smp_ops->probe();
345         else
346                 max_cpus = 1;
347  
348         smp_space_timers(max_cpus);
349
350         for_each_possible_cpu(cpu)
351                 if (cpu != boot_cpuid)
352                         smp_create_idle(cpu);
353 }
354
355 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
356 {
357         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
358
359         cpu_set(boot_cpuid, cpu_online_map);
360 #ifdef CONFIG_PPC64
361         paca[boot_cpuid].__current = current;
362 #endif
363         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
364 }
365
366 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
367 /* State of each CPU during hotplug phases */
368 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
369
370 int generic_cpu_disable(void)
371 {
372         unsigned int cpu = smp_processor_id();
373
374         if (cpu == boot_cpuid)
375                 return -EBUSY;
376
377         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
378 #ifdef CONFIG_PPC64
379         vdso_data->processorCount--;
380         fixup_irqs(cpu_online_map);
381 #endif
382         return 0;
383 }
384
385 int generic_cpu_enable(unsigned int cpu)
386 {
387         /* Do the normal bootup if we haven't
388          * already bootstrapped. */
389         if (system_state != SYSTEM_RUNNING)
390                 return -ENOSYS;
391
392         /* get the target out of it's holding state */
393         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
394         smp_wmb();
395
396         while (!cpu_online(cpu))
397                 cpu_relax();
398
399 #ifdef CONFIG_PPC64
400         fixup_irqs(cpu_online_map);
401         /* counter the irq disable in fixup_irqs */
402         local_irq_enable();
403 #endif
404         return 0;
405 }
406
407 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
408 {
409         int i;
410
411         for (i = 0; i < 100; i++) {
412                 smp_rmb();
413                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD)
414                         return;
415                 msleep(100);
416         }
417         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
418 }
419
420 void generic_mach_cpu_die(void)
421 {
422         unsigned int cpu;
423
424         local_irq_disable();
425         cpu = smp_processor_id();
426         printk(KERN_DEBUG "CPU%d offline\n", cpu);
427         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
428         smp_wmb();
429         while (__get_cpu_var(cpu_state) != CPU_UP_PREPARE)
430                 cpu_relax();
431         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
432         local_irq_enable();
433 }
434 #endif
435
436 static int __devinit cpu_enable(unsigned int cpu)
437 {
438         if (smp_ops && smp_ops->cpu_enable)
439                 return smp_ops->cpu_enable(cpu);
440
441         return -ENOSYS;
442 }
443
444 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
445 {
446         int c;
447
448         secondary_ti = current_set[cpu];
449         if (!cpu_enable(cpu))
450                 return 0;
451
452         if (smp_ops == NULL ||
453             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
454                 return -EINVAL;
455
456         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
457          * hotplug
458          */
459         cpu_callin_map[cpu] = 0;
460
461         /* The information for processor bringup must
462          * be written out to main store before we release
463          * the processor.
464          */
465         smp_mb();
466
467         /* wake up cpus */
468         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
469         smp_ops->kick_cpu(cpu);
470
471         /*
472          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
473          * use this value that I found through experimentation.
474          * -- Cort
475          */
476         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
477                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
478                         udelay(100);
479 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
480         else
481                 /*
482                  * CPUs can take much longer to come up in the
483                  * hotplug case.  Wait five seconds.
484                  */
485                 for (c = 25; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--) {
486                         msleep(200);
487                 }
488 #endif
489
490         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
491                 printk("Processor %u is stuck.\n", cpu);
492                 return -ENOENT;
493         }
494
495         printk("Processor %u found.\n", cpu);
496
497         if (smp_ops->give_timebase)
498                 smp_ops->give_timebase();
499
500         /* Wait until cpu puts itself in the online map */
501         while (!cpu_online(cpu))
502                 cpu_relax();
503
504         return 0;
505 }
506
507
508 /* Activate a secondary processor. */
509 int __devinit start_secondary(void *unused)
510 {
511         unsigned int cpu = smp_processor_id();
512
513         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
514         current->active_mm = &init_mm;
515
516         smp_store_cpu_info(cpu);
517         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
518         preempt_disable();
519         cpu_callin_map[cpu] = 1;
520
521         smp_ops->setup_cpu(cpu);
522         if (smp_ops->take_timebase)
523                 smp_ops->take_timebase();
524
525         if (system_state > SYSTEM_BOOTING)
526                 snapshot_timebase();
527
528         spin_lock(&call_lock);
529         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
530         spin_unlock(&call_lock);
531
532         local_irq_enable();
533
534         cpu_idle();
535         return 0;
536 }
537
538 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
539 {
540         return 0;
541 }
542
543 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
544 {
545         cpumask_t old_mask;
546
547         /* We want the setup_cpu() here to be called from CPU 0, but our
548          * init thread may have been "borrowed" by another CPU in the meantime
549          * se we pin us down to CPU 0 for a short while
550          */
551         old_mask = current->cpus_allowed;
552         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(boot_cpuid));
553         
554         if (smp_ops)
555                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
556
557         set_cpus_allowed(current, old_mask);
558
559         snapshot_timebases();
560
561         dump_numa_cpu_topology();
562 }
563
564 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
565 int __cpu_disable(void)
566 {
567         if (smp_ops->cpu_disable)
568                 return smp_ops->cpu_disable();
569
570         return -ENOSYS;
571 }
572
573 void __cpu_die(unsigned int cpu)
574 {
575         if (smp_ops->cpu_die)
576                 smp_ops->cpu_die(cpu);
577 }
578 #endif