media: tegra: Tegra videobuf2
[linux-2.6.git] / kernel / cpu.c
1 /* CPU control.
2  * (C) 2001, 2002, 2003, 2004 Rusty Russell
3  *
4  * This code is licenced under the GPL.
5  */
6 #include <linux/proc_fs.h>
7 #include <linux/smp.h>
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/notifier.h>
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/unistd.h>
12 #include <linux/cpu.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/kthread.h>
15 #include <linux/stop_machine.h>
16 #include <linux/mutex.h>
17 #include <linux/gfp.h>
18 #include <linux/suspend.h>
19 #include <trace/events/power.h>
20
21 #ifdef CONFIG_SMP
22 /* Serializes the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask */
23 static DEFINE_MUTEX(cpu_add_remove_lock);
24
25 /*
26  * The following two API's must be used when attempting
27  * to serialize the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask.
28  */
29 void cpu_maps_update_begin(void)
30 {
31         mutex_lock(&cpu_add_remove_lock);
32 }
33
34 void cpu_maps_update_done(void)
35 {
36         mutex_unlock(&cpu_add_remove_lock);
37 }
38
39 static RAW_NOTIFIER_HEAD(cpu_chain);
40
41 /* If set, cpu_up and cpu_down will return -EBUSY and do nothing.
42  * Should always be manipulated under cpu_add_remove_lock
43  */
44 static int cpu_hotplug_disabled;
45
46 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
47
48 static struct {
49         struct task_struct *active_writer;
50         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
51         /*
52          * Also blocks the new readers during
53          * an ongoing cpu hotplug operation.
54          */
55         int refcount;
56 } cpu_hotplug = {
57         .active_writer = NULL,
58         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(cpu_hotplug.lock),
59         .refcount = 0,
60 };
61
62 void get_online_cpus(void)
63 {
64         might_sleep();
65         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
66                 return;
67         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
68         cpu_hotplug.refcount++;
69         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
70
71 }
72 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_online_cpus);
73
74 void put_online_cpus(void)
75 {
76         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
77                 return;
78         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
79         if (!--cpu_hotplug.refcount && unlikely(cpu_hotplug.active_writer))
80                 wake_up_process(cpu_hotplug.active_writer);
81         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
82
83 }
84 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_online_cpus);
85
86 /*
87  * This ensures that the hotplug operation can begin only when the
88  * refcount goes to zero.
89  *
90  * Note that during a cpu-hotplug operation, the new readers, if any,
91  * will be blocked by the cpu_hotplug.lock
92  *
93  * Since cpu_hotplug_begin() is always called after invoking
94  * cpu_maps_update_begin(), we can be sure that only one writer is active.
95  *
96  * Note that theoretically, there is a possibility of a livelock:
97  * - Refcount goes to zero, last reader wakes up the sleeping
98  *   writer.
99  * - Last reader unlocks the cpu_hotplug.lock.
100  * - A new reader arrives at this moment, bumps up the refcount.
101  * - The writer acquires the cpu_hotplug.lock finds the refcount
102  *   non zero and goes to sleep again.
103  *
104  * However, this is very difficult to achieve in practice since
105  * get_online_cpus() not an api which is called all that often.
106  *
107  */
108 static void cpu_hotplug_begin(void)
109 {
110         cpu_hotplug.active_writer = current;
111
112         for (;;) {
113                 mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
114                 if (likely(!cpu_hotplug.refcount))
115                         break;
116                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
117                 mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
118                 schedule();
119         }
120 }
121
122 static void cpu_hotplug_done(void)
123 {
124         cpu_hotplug.active_writer = NULL;
125         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
126 }
127
128 #else /* #if CONFIG_HOTPLUG_CPU */
129 static void cpu_hotplug_begin(void) {}
130 static void cpu_hotplug_done(void) {}
131 #endif  /* #else #if CONFIG_HOTPLUG_CPU */
132
133 /* Need to know about CPUs going up/down? */
134 int __ref register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
135 {
136         int ret;
137         cpu_maps_update_begin();
138         ret = raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
139         cpu_maps_update_done();
140         return ret;
141 }
142
143 static int __cpu_notify(unsigned long val, void *v, int nr_to_call,
144                         int *nr_calls)
145 {
146         int ret;
147
148         ret = __raw_notifier_call_chain(&cpu_chain, val, v, nr_to_call,
149                                         nr_calls);
150
151         return notifier_to_errno(ret);
152 }
153
154 static int cpu_notify(unsigned long val, void *v)
155 {
156         return __cpu_notify(val, v, -1, NULL);
157 }
158
159 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
160
161 static void cpu_notify_nofail(unsigned long val, void *v)
162 {
163         BUG_ON(cpu_notify(val, v));
164 }
165 EXPORT_SYMBOL(register_cpu_notifier);
166
167 void __ref unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
168 {
169         cpu_maps_update_begin();
170         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
171         cpu_maps_update_done();
172 }
173 EXPORT_SYMBOL(unregister_cpu_notifier);
174
175 static inline void check_for_tasks(int cpu)
176 {
177         struct task_struct *p;
178
179         write_lock_irq(&tasklist_lock);
180         for_each_process(p) {
181                 if (task_cpu(p) == cpu && p->state == TASK_RUNNING &&
182                     (!cputime_eq(p->utime, cputime_zero) ||
183                      !cputime_eq(p->stime, cputime_zero)))
184                         printk(KERN_WARNING "Task %s (pid = %d) is on cpu %d "
185                                 "(state = %ld, flags = %x)\n",
186                                 p->comm, task_pid_nr(p), cpu,
187                                 p->state, p->flags);
188         }
189         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
190 }
191
192 struct take_cpu_down_param {
193         unsigned long mod;
194         void *hcpu;
195 };
196
197 /* Take this CPU down. */
198 static int __ref take_cpu_down(void *_param)
199 {
200         struct take_cpu_down_param *param = _param;
201         int err;
202
203         /* Ensure this CPU doesn't handle any more interrupts. */
204         err = __cpu_disable();
205         if (err < 0)
206                 return err;
207
208         cpu_notify(CPU_DYING | param->mod, param->hcpu);
209         return 0;
210 }
211
212 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
213 static int __ref _cpu_down(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
214 {
215         int err, nr_calls = 0;
216         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
217         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
218         struct take_cpu_down_param tcd_param = {
219                 .mod = mod,
220                 .hcpu = hcpu,
221         };
222
223         if (num_online_cpus() == 1)
224                 return -EBUSY;
225
226         if (!cpu_online(cpu))
227                 return -EINVAL;
228
229         cpu_hotplug_begin();
230
231         err = __cpu_notify(CPU_DOWN_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
232         if (err) {
233                 nr_calls--;
234                 __cpu_notify(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
235                 printk("%s: attempt to take down CPU %u failed\n",
236                                 __func__, cpu);
237                 goto out_release;
238         }
239
240         err = __stop_machine(take_cpu_down, &tcd_param, cpumask_of(cpu));
241         if (err) {
242                 /* CPU didn't die: tell everyone.  Can't complain. */
243                 cpu_notify_nofail(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu);
244
245                 goto out_release;
246         }
247         BUG_ON(cpu_online(cpu));
248
249         /*
250          * The migration_call() CPU_DYING callback will have removed all
251          * runnable tasks from the cpu, there's only the idle task left now
252          * that the migration thread is done doing the stop_machine thing.
253          *
254          * Wait for the stop thread to go away.
255          */
256         while (!idle_cpu(cpu))
257                 cpu_relax();
258
259         /* This actually kills the CPU. */
260         __cpu_die(cpu);
261
262         /* CPU is completely dead: tell everyone.  Too late to complain. */
263         cpu_notify_nofail(CPU_DEAD | mod, hcpu);
264
265         check_for_tasks(cpu);
266
267 out_release:
268         cpu_hotplug_done();
269         if (!err)
270                 cpu_notify_nofail(CPU_POST_DEAD | mod, hcpu);
271         return err;
272 }
273
274 int __ref cpu_down(unsigned int cpu)
275 {
276         int err;
277
278         trace_cpu_hotplug(cpu, POWER_CPU_DOWN_START);
279
280         cpu_maps_update_begin();
281
282         if (cpu_hotplug_disabled) {
283                 err = -EBUSY;
284                 goto out;
285         }
286
287         err = _cpu_down(cpu, 0);
288
289 out:
290         cpu_maps_update_done();
291         trace_cpu_hotplug(cpu, POWER_CPU_DOWN_DONE);
292         return err;
293 }
294 EXPORT_SYMBOL(cpu_down);
295 #endif /*CONFIG_HOTPLUG_CPU*/
296
297 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
298 static int __cpuinit _cpu_up(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
299 {
300         int ret, nr_calls = 0;
301         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
302         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
303
304         if (cpu_online(cpu) || !cpu_present(cpu))
305                 return -EINVAL;
306
307         cpu_hotplug_begin();
308         ret = __cpu_notify(CPU_UP_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
309         if (ret) {
310                 nr_calls--;
311                 printk(KERN_WARNING "%s: attempt to bring up CPU %u failed\n",
312                                 __func__, cpu);
313                 goto out_notify;
314         }
315
316         /* Arch-specific enabling code. */
317         ret = __cpu_up(cpu);
318         if (ret != 0)
319                 goto out_notify;
320         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
321
322         /* Now call notifier in preparation. */
323         cpu_notify(CPU_ONLINE | mod, hcpu);
324
325 out_notify:
326         if (ret != 0)
327                 __cpu_notify(CPU_UP_CANCELED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
328         cpu_hotplug_done();
329
330         return ret;
331 }
332
333 int __cpuinit cpu_up(unsigned int cpu)
334 {
335         int err = 0;
336
337 #ifdef  CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
338         int nid;
339         pg_data_t       *pgdat;
340 #endif
341
342         trace_cpu_hotplug(cpu, POWER_CPU_UP_START);
343
344         if (!cpu_possible(cpu)) {
345                 printk(KERN_ERR "can't online cpu %d because it is not "
346                         "configured as may-hotadd at boot time\n", cpu);
347 #if defined(CONFIG_IA64)
348                 printk(KERN_ERR "please check additional_cpus= boot "
349                                 "parameter\n");
350 #endif
351                 return -EINVAL;
352         }
353
354 #ifdef  CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
355         nid = cpu_to_node(cpu);
356         if (!node_online(nid)) {
357                 err = mem_online_node(nid);
358                 if (err)
359                         return err;
360         }
361
362         pgdat = NODE_DATA(nid);
363         if (!pgdat) {
364                 printk(KERN_ERR
365                         "Can't online cpu %d due to NULL pgdat\n", cpu);
366                 return -ENOMEM;
367         }
368
369         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
370                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
371                 build_all_zonelists(NULL);
372                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
373         }
374 #endif
375
376         cpu_maps_update_begin();
377
378         if (cpu_hotplug_disabled) {
379                 err = -EBUSY;
380                 goto out;
381         }
382
383         err = _cpu_up(cpu, 0);
384
385 out:
386         cpu_maps_update_done();
387         trace_cpu_hotplug(cpu, POWER_CPU_UP_DONE);
388         return err;
389 }
390
391 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
392 static cpumask_var_t frozen_cpus;
393
394 void __weak arch_disable_nonboot_cpus_begin(void)
395 {
396 }
397
398 void __weak arch_disable_nonboot_cpus_end(void)
399 {
400 }
401
402 int disable_nonboot_cpus(void)
403 {
404         int cpu, first_cpu, error = 0;
405
406         cpu_maps_update_begin();
407         first_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
408         /*
409          * We take down all of the non-boot CPUs in one shot to avoid races
410          * with the userspace trying to use the CPU hotplug at the same time
411          */
412         cpumask_clear(frozen_cpus);
413         arch_disable_nonboot_cpus_begin();
414
415         printk("Disabling non-boot CPUs ...\n");
416         for_each_online_cpu(cpu) {
417                 if (cpu == first_cpu)
418                         continue;
419                 error = _cpu_down(cpu, 1);
420                 if (!error)
421                         cpumask_set_cpu(cpu, frozen_cpus);
422                 else {
423                         printk(KERN_ERR "Error taking CPU%d down: %d\n",
424                                 cpu, error);
425                         break;
426                 }
427         }
428
429         arch_disable_nonboot_cpus_end();
430
431         if (!error) {
432                 BUG_ON(num_online_cpus() > 1);
433                 /* Make sure the CPUs won't be enabled by someone else */
434                 cpu_hotplug_disabled = 1;
435         } else {
436                 printk(KERN_ERR "Non-boot CPUs are not disabled\n");
437         }
438         cpu_maps_update_done();
439         return error;
440 }
441
442 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
443 {
444 }
445
446 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
447 {
448 }
449
450 void __ref enable_nonboot_cpus(void)
451 {
452         int cpu, error;
453
454         /* Allow everyone to use the CPU hotplug again */
455         cpu_maps_update_begin();
456         cpu_hotplug_disabled = 0;
457         if (cpumask_empty(frozen_cpus))
458                 goto out;
459
460         printk(KERN_INFO "Enabling non-boot CPUs ...\n");
461
462         arch_enable_nonboot_cpus_begin();
463
464         for_each_cpu(cpu, frozen_cpus) {
465                 error = _cpu_up(cpu, 1);
466                 if (!error) {
467                         printk(KERN_INFO "CPU%d is up\n", cpu);
468                         continue;
469                 }
470                 printk(KERN_WARNING "Error taking CPU%d up: %d\n", cpu, error);
471         }
472
473         arch_enable_nonboot_cpus_end();
474
475         cpumask_clear(frozen_cpus);
476 out:
477         cpu_maps_update_done();
478 }
479
480 static int alloc_frozen_cpus(void)
481 {
482         if (!alloc_cpumask_var(&frozen_cpus, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO))
483                 return -ENOMEM;
484         return 0;
485 }
486 core_initcall(alloc_frozen_cpus);
487
488 /*
489  * Prevent regular CPU hotplug from racing with the freezer, by disabling CPU
490  * hotplug when tasks are about to be frozen. Also, don't allow the freezer
491  * to continue until any currently running CPU hotplug operation gets
492  * completed.
493  * To modify the 'cpu_hotplug_disabled' flag, we need to acquire the
494  * 'cpu_add_remove_lock'. And this same lock is also taken by the regular
495  * CPU hotplug path and released only after it is complete. Thus, we
496  * (and hence the freezer) will block here until any currently running CPU
497  * hotplug operation gets completed.
498  */
499 void cpu_hotplug_disable_before_freeze(void)
500 {
501         cpu_maps_update_begin();
502         cpu_hotplug_disabled = 1;
503         cpu_maps_update_done();
504 }
505
506
507 /*
508  * When tasks have been thawed, re-enable regular CPU hotplug (which had been
509  * disabled while beginning to freeze tasks).
510  */
511 void cpu_hotplug_enable_after_thaw(void)
512 {
513         cpu_maps_update_begin();
514         cpu_hotplug_disabled = 0;
515         cpu_maps_update_done();
516 }
517
518 /*
519  * When callbacks for CPU hotplug notifications are being executed, we must
520  * ensure that the state of the system with respect to the tasks being frozen
521  * or not, as reported by the notification, remains unchanged *throughout the
522  * duration* of the execution of the callbacks.
523  * Hence we need to prevent the freezer from racing with regular CPU hotplug.
524  *
525  * This synchronization is implemented by mutually excluding regular CPU
526  * hotplug and Suspend/Hibernate call paths by hooking onto the Suspend/
527  * Hibernate notifications.
528  */
529 static int
530 cpu_hotplug_pm_callback(struct notifier_block *nb,
531                         unsigned long action, void *ptr)
532 {
533         switch (action) {
534
535         case PM_SUSPEND_PREPARE:
536         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
537                 cpu_hotplug_disable_before_freeze();
538                 break;
539
540         case PM_POST_SUSPEND:
541         case PM_POST_HIBERNATION:
542                 cpu_hotplug_enable_after_thaw();
543                 break;
544
545         default:
546                 return NOTIFY_DONE;
547         }
548
549         return NOTIFY_OK;
550 }
551
552
553 int cpu_hotplug_pm_sync_init(void)
554 {
555         pm_notifier(cpu_hotplug_pm_callback, 0);
556         return 0;
557 }
558 core_initcall(cpu_hotplug_pm_sync_init);
559
560 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
561
562 /**
563  * notify_cpu_starting(cpu) - call the CPU_STARTING notifiers
564  * @cpu: cpu that just started
565  *
566  * This function calls the cpu_chain notifiers with CPU_STARTING.
567  * It must be called by the arch code on the new cpu, before the new cpu
568  * enables interrupts and before the "boot" cpu returns from __cpu_up().
569  */
570 void __cpuinit notify_cpu_starting(unsigned int cpu)
571 {
572         unsigned long val = CPU_STARTING;
573
574 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
575         if (frozen_cpus != NULL && cpumask_test_cpu(cpu, frozen_cpus))
576                 val = CPU_STARTING_FROZEN;
577 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
578         cpu_notify(val, (void *)(long)cpu);
579 }
580
581 #endif /* CONFIG_SMP */
582
583 /*
584  * cpu_bit_bitmap[] is a special, "compressed" data structure that
585  * represents all NR_CPUS bits binary values of 1<<nr.
586  *
587  * It is used by cpumask_of() to get a constant address to a CPU
588  * mask value that has a single bit set only.
589  */
590
591 /* cpu_bit_bitmap[0] is empty - so we can back into it */
592 #define MASK_DECLARE_1(x)       [x+1][0] = (1UL << (x))
593 #define MASK_DECLARE_2(x)       MASK_DECLARE_1(x), MASK_DECLARE_1(x+1)
594 #define MASK_DECLARE_4(x)       MASK_DECLARE_2(x), MASK_DECLARE_2(x+2)
595 #define MASK_DECLARE_8(x)       MASK_DECLARE_4(x), MASK_DECLARE_4(x+4)
596
597 const unsigned long cpu_bit_bitmap[BITS_PER_LONG+1][BITS_TO_LONGS(NR_CPUS)] = {
598
599         MASK_DECLARE_8(0),      MASK_DECLARE_8(8),
600         MASK_DECLARE_8(16),     MASK_DECLARE_8(24),
601 #if BITS_PER_LONG > 32
602         MASK_DECLARE_8(32),     MASK_DECLARE_8(40),
603         MASK_DECLARE_8(48),     MASK_DECLARE_8(56),
604 #endif
605 };
606 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_bit_bitmap);
607
608 const DECLARE_BITMAP(cpu_all_bits, NR_CPUS) = CPU_BITS_ALL;
609 EXPORT_SYMBOL(cpu_all_bits);
610
611 #ifdef CONFIG_INIT_ALL_POSSIBLE
612 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly
613         = CPU_BITS_ALL;
614 #else
615 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
616 #endif
617 const struct cpumask *const cpu_possible_mask = to_cpumask(cpu_possible_bits);
618 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_mask);
619
620 static DECLARE_BITMAP(cpu_online_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
621 const struct cpumask *const cpu_online_mask = to_cpumask(cpu_online_bits);
622 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_mask);
623
624 static DECLARE_BITMAP(cpu_present_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
625 const struct cpumask *const cpu_present_mask = to_cpumask(cpu_present_bits);
626 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_mask);
627
628 static DECLARE_BITMAP(cpu_active_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
629 const struct cpumask *const cpu_active_mask = to_cpumask(cpu_active_bits);
630 EXPORT_SYMBOL(cpu_active_mask);
631
632 void set_cpu_possible(unsigned int cpu, bool possible)
633 {
634         if (possible)
635                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
636         else
637                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
638 }
639
640 void set_cpu_present(unsigned int cpu, bool present)
641 {
642         if (present)
643                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
644         else
645                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
646 }
647
648 void set_cpu_online(unsigned int cpu, bool online)
649 {
650         if (online)
651                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
652         else
653                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
654 }
655
656 void set_cpu_active(unsigned int cpu, bool active)
657 {
658         if (active)
659                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
660         else
661                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
662 }
663
664 void init_cpu_present(const struct cpumask *src)
665 {
666         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_present_bits), src);
667 }
668
669 void init_cpu_possible(const struct cpumask *src)
670 {
671         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_possible_bits), src);
672 }
673
674 void init_cpu_online(const struct cpumask *src)
675 {
676         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_online_bits), src);
677 }
678
679 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(idle_notifier);
680
681 void idle_notifier_register(struct notifier_block *n)
682 {
683         atomic_notifier_chain_register(&idle_notifier, n);
684 }
685 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_register);
686
687 void idle_notifier_unregister(struct notifier_block *n)
688 {
689         atomic_notifier_chain_unregister(&idle_notifier, n);
690 }
691 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_unregister);
692
693 void idle_notifier_call_chain(unsigned long val)
694 {
695         atomic_notifier_call_chain(&idle_notifier, val, NULL);
696 }
697 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_call_chain);