Avoid warning when CPU hotplug isn't enabled
[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
19 #ifdef CONFIG_SMP
20 /* Serializes the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask */
21 static DEFINE_MUTEX(cpu_add_remove_lock);
22
23 /*
24  * The following two API's must be used when attempting
25  * to serialize the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask.
26  */
27 void cpu_maps_update_begin(void)
28 {
29         mutex_lock(&cpu_add_remove_lock);
30 }
31
32 void cpu_maps_update_done(void)
33 {
34         mutex_unlock(&cpu_add_remove_lock);
35 }
36
37 static __cpuinitdata RAW_NOTIFIER_HEAD(cpu_chain);
38
39 /* If set, cpu_up and cpu_down will return -EBUSY and do nothing.
40  * Should always be manipulated under cpu_add_remove_lock
41  */
42 static int cpu_hotplug_disabled;
43
44 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
45
46 static struct {
47         struct task_struct *active_writer;
48         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
49         /*
50          * Also blocks the new readers during
51          * an ongoing cpu hotplug operation.
52          */
53         int refcount;
54 } cpu_hotplug = {
55         .active_writer = NULL,
56         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(cpu_hotplug.lock),
57         .refcount = 0,
58 };
59
60 void get_online_cpus(void)
61 {
62         might_sleep();
63         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
64                 return;
65         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
66         cpu_hotplug.refcount++;
67         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
68
69 }
70 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_online_cpus);
71
72 void put_online_cpus(void)
73 {
74         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
75                 return;
76         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
77         if (!--cpu_hotplug.refcount && unlikely(cpu_hotplug.active_writer))
78                 wake_up_process(cpu_hotplug.active_writer);
79         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
80
81 }
82 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_online_cpus);
83
84 /*
85  * This ensures that the hotplug operation can begin only when the
86  * refcount goes to zero.
87  *
88  * Note that during a cpu-hotplug operation, the new readers, if any,
89  * will be blocked by the cpu_hotplug.lock
90  *
91  * Since cpu_hotplug_begin() is always called after invoking
92  * cpu_maps_update_begin(), we can be sure that only one writer is active.
93  *
94  * Note that theoretically, there is a possibility of a livelock:
95  * - Refcount goes to zero, last reader wakes up the sleeping
96  *   writer.
97  * - Last reader unlocks the cpu_hotplug.lock.
98  * - A new reader arrives at this moment, bumps up the refcount.
99  * - The writer acquires the cpu_hotplug.lock finds the refcount
100  *   non zero and goes to sleep again.
101  *
102  * However, this is very difficult to achieve in practice since
103  * get_online_cpus() not an api which is called all that often.
104  *
105  */
106 static void cpu_hotplug_begin(void)
107 {
108         cpu_hotplug.active_writer = current;
109
110         for (;;) {
111                 mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
112                 if (likely(!cpu_hotplug.refcount))
113                         break;
114                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
115                 mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
116                 schedule();
117         }
118 }
119
120 static void cpu_hotplug_done(void)
121 {
122         cpu_hotplug.active_writer = NULL;
123         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
124 }
125
126 #else /* #if CONFIG_HOTPLUG_CPU */
127 static void cpu_hotplug_begin(void) {}
128 static void cpu_hotplug_done(void) {}
129 #endif  /* #esle #if CONFIG_HOTPLUG_CPU */
130
131 /* Need to know about CPUs going up/down? */
132 int __ref register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
133 {
134         int ret;
135         cpu_maps_update_begin();
136         ret = raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
137         cpu_maps_update_done();
138         return ret;
139 }
140
141 static int __cpu_notify(unsigned long val, void *v, int nr_to_call,
142                         int *nr_calls)
143 {
144         int ret;
145
146         ret = __raw_notifier_call_chain(&cpu_chain, val, v, nr_to_call,
147                                         nr_calls);
148
149         return notifier_to_errno(ret);
150 }
151
152 static int cpu_notify(unsigned long val, void *v)
153 {
154         return __cpu_notify(val, v, -1, NULL);
155 }
156
157 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
158
159 static void cpu_notify_nofail(unsigned long val, void *v)
160 {
161         BUG_ON(cpu_notify(val, v));
162 }
163
164 EXPORT_SYMBOL(register_cpu_notifier);
165
166 void __ref unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
167 {
168         cpu_maps_update_begin();
169         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
170         cpu_maps_update_done();
171 }
172 EXPORT_SYMBOL(unregister_cpu_notifier);
173
174 static inline void check_for_tasks(int cpu)
175 {
176         struct task_struct *p;
177
178         write_lock_irq(&tasklist_lock);
179         for_each_process(p) {
180                 if (task_cpu(p) == cpu && p->state == TASK_RUNNING &&
181                     (!cputime_eq(p->utime, cputime_zero) ||
182                      !cputime_eq(p->stime, cputime_zero)))
183                         printk(KERN_WARNING "Task %s (pid = %d) is on cpu %d "
184                                 "(state = %ld, flags = %x)\n",
185                                 p->comm, task_pid_nr(p), cpu,
186                                 p->state, p->flags);
187         }
188         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
189 }
190
191 struct take_cpu_down_param {
192         struct task_struct *caller;
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         unsigned int cpu = (unsigned long)param->hcpu;
202         int err;
203
204         /* Ensure this CPU doesn't handle any more interrupts. */
205         err = __cpu_disable();
206         if (err < 0)
207                 return err;
208
209         cpu_notify(CPU_DYING | param->mod, param->hcpu);
210
211         if (task_cpu(param->caller) == cpu)
212                 move_task_off_dead_cpu(cpu, param->caller);
213         /* Force idle task to run as soon as we yield: it should
214            immediately notice cpu is offline and die quickly. */
215         sched_idle_next();
216         return 0;
217 }
218
219 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
220 static int __ref _cpu_down(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
221 {
222         int err, nr_calls = 0;
223         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
224         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
225         struct take_cpu_down_param tcd_param = {
226                 .caller = current,
227                 .mod = mod,
228                 .hcpu = hcpu,
229         };
230
231         if (num_online_cpus() == 1)
232                 return -EBUSY;
233
234         if (!cpu_online(cpu))
235                 return -EINVAL;
236
237         cpu_hotplug_begin();
238         set_cpu_active(cpu, false);
239         err = __cpu_notify(CPU_DOWN_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
240         if (err) {
241                 set_cpu_active(cpu, true);
242
243                 nr_calls--;
244                 __cpu_notify(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
245                 printk("%s: attempt to take down CPU %u failed\n",
246                                 __func__, cpu);
247                 goto out_release;
248         }
249
250         err = __stop_machine(take_cpu_down, &tcd_param, cpumask_of(cpu));
251         if (err) {
252                 set_cpu_active(cpu, true);
253                 /* CPU didn't die: tell everyone.  Can't complain. */
254                 cpu_notify_nofail(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu);
255
256                 goto out_release;
257         }
258         BUG_ON(cpu_online(cpu));
259
260         /* Wait for it to sleep (leaving idle task). */
261         while (!idle_cpu(cpu))
262                 yield();
263
264         /* This actually kills the CPU. */
265         __cpu_die(cpu);
266
267         /* CPU is completely dead: tell everyone.  Too late to complain. */
268         cpu_notify_nofail(CPU_DEAD | mod, hcpu);
269
270         check_for_tasks(cpu);
271
272 out_release:
273         cpu_hotplug_done();
274         if (!err)
275                 cpu_notify_nofail(CPU_POST_DEAD | mod, hcpu);
276         return err;
277 }
278
279 int __ref cpu_down(unsigned int cpu)
280 {
281         int err;
282
283         cpu_maps_update_begin();
284
285         if (cpu_hotplug_disabled) {
286                 err = -EBUSY;
287                 goto out;
288         }
289
290         err = _cpu_down(cpu, 0);
291
292 out:
293         cpu_maps_update_done();
294         return err;
295 }
296 EXPORT_SYMBOL(cpu_down);
297 #endif /*CONFIG_HOTPLUG_CPU*/
298
299 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
300 static int __cpuinit _cpu_up(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
301 {
302         int ret, nr_calls = 0;
303         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
304         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
305
306         if (cpu_online(cpu) || !cpu_present(cpu))
307                 return -EINVAL;
308
309         cpu_hotplug_begin();
310         ret = __cpu_notify(CPU_UP_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
311         if (ret) {
312                 nr_calls--;
313                 printk("%s: attempt to bring up CPU %u failed\n",
314                                 __func__, cpu);
315                 goto out_notify;
316         }
317
318         /* Arch-specific enabling code. */
319         ret = __cpu_up(cpu);
320         if (ret != 0)
321                 goto out_notify;
322         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
323
324         set_cpu_active(cpu, true);
325
326         /* Now call notifier in preparation. */
327         cpu_notify(CPU_ONLINE | mod, hcpu);
328
329 out_notify:
330         if (ret != 0)
331                 __cpu_notify(CPU_UP_CANCELED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
332         cpu_hotplug_done();
333
334         return ret;
335 }
336
337 int __cpuinit cpu_up(unsigned int cpu)
338 {
339         int err = 0;
340
341 #ifdef  CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
342         int nid;
343         pg_data_t       *pgdat;
344 #endif
345
346         if (!cpu_possible(cpu)) {
347                 printk(KERN_ERR "can't online cpu %d because it is not "
348                         "configured as may-hotadd at boot time\n", cpu);
349 #if defined(CONFIG_IA64)
350                 printk(KERN_ERR "please check additional_cpus= boot "
351                                 "parameter\n");
352 #endif
353                 return -EINVAL;
354         }
355
356 #ifdef  CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
357         nid = cpu_to_node(cpu);
358         if (!node_online(nid)) {
359                 err = mem_online_node(nid);
360                 if (err)
361                         return err;
362         }
363
364         pgdat = NODE_DATA(nid);
365         if (!pgdat) {
366                 printk(KERN_ERR
367                         "Can't online cpu %d due to NULL pgdat\n", cpu);
368                 return -ENOMEM;
369         }
370
371         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
372                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
373                 build_all_zonelists(NULL);
374                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
375         }
376 #endif
377
378         cpu_maps_update_begin();
379
380         if (cpu_hotplug_disabled) {
381                 err = -EBUSY;
382                 goto out;
383         }
384
385         err = _cpu_up(cpu, 0);
386
387 out:
388         cpu_maps_update_done();
389         return err;
390 }
391
392 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
393 static cpumask_var_t frozen_cpus;
394
395 int disable_nonboot_cpus(void)
396 {
397         int cpu, first_cpu, error;
398
399         cpu_maps_update_begin();
400         first_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
401         /*
402          * We take down all of the non-boot CPUs in one shot to avoid races
403          * with the userspace trying to use the CPU hotplug at the same time
404          */
405         cpumask_clear(frozen_cpus);
406
407         printk("Disabling non-boot CPUs ...\n");
408         for_each_online_cpu(cpu) {
409                 if (cpu == first_cpu)
410                         continue;
411                 error = _cpu_down(cpu, 1);
412                 if (!error)
413                         cpumask_set_cpu(cpu, frozen_cpus);
414                 else {
415                         printk(KERN_ERR "Error taking CPU%d down: %d\n",
416                                 cpu, error);
417                         break;
418                 }
419         }
420
421         if (!error) {
422                 BUG_ON(num_online_cpus() > 1);
423                 /* Make sure the CPUs won't be enabled by someone else */
424                 cpu_hotplug_disabled = 1;
425         } else {
426                 printk(KERN_ERR "Non-boot CPUs are not disabled\n");
427         }
428         cpu_maps_update_done();
429         return error;
430 }
431
432 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
433 {
434 }
435
436 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
437 {
438 }
439
440 void __ref enable_nonboot_cpus(void)
441 {
442         int cpu, error;
443
444         /* Allow everyone to use the CPU hotplug again */
445         cpu_maps_update_begin();
446         cpu_hotplug_disabled = 0;
447         if (cpumask_empty(frozen_cpus))
448                 goto out;
449
450         printk("Enabling non-boot CPUs ...\n");
451
452         arch_enable_nonboot_cpus_begin();
453
454         for_each_cpu(cpu, frozen_cpus) {
455                 error = _cpu_up(cpu, 1);
456                 if (!error) {
457                         printk("CPU%d is up\n", cpu);
458                         continue;
459                 }
460                 printk(KERN_WARNING "Error taking CPU%d up: %d\n", cpu, error);
461         }
462
463         arch_enable_nonboot_cpus_end();
464
465         cpumask_clear(frozen_cpus);
466 out:
467         cpu_maps_update_done();
468 }
469
470 static int alloc_frozen_cpus(void)
471 {
472         if (!alloc_cpumask_var(&frozen_cpus, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO))
473                 return -ENOMEM;
474         return 0;
475 }
476 core_initcall(alloc_frozen_cpus);
477 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
478
479 /**
480  * notify_cpu_starting(cpu) - call the CPU_STARTING notifiers
481  * @cpu: cpu that just started
482  *
483  * This function calls the cpu_chain notifiers with CPU_STARTING.
484  * It must be called by the arch code on the new cpu, before the new cpu
485  * enables interrupts and before the "boot" cpu returns from __cpu_up().
486  */
487 void __cpuinit notify_cpu_starting(unsigned int cpu)
488 {
489         unsigned long val = CPU_STARTING;
490
491 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
492         if (frozen_cpus != NULL && cpumask_test_cpu(cpu, frozen_cpus))
493                 val = CPU_STARTING_FROZEN;
494 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
495         cpu_notify(val, (void *)(long)cpu);
496 }
497
498 #endif /* CONFIG_SMP */
499
500 /*
501  * cpu_bit_bitmap[] is a special, "compressed" data structure that
502  * represents all NR_CPUS bits binary values of 1<<nr.
503  *
504  * It is used by cpumask_of() to get a constant address to a CPU
505  * mask value that has a single bit set only.
506  */
507
508 /* cpu_bit_bitmap[0] is empty - so we can back into it */
509 #define MASK_DECLARE_1(x)       [x+1][0] = 1UL << (x)
510 #define MASK_DECLARE_2(x)       MASK_DECLARE_1(x), MASK_DECLARE_1(x+1)
511 #define MASK_DECLARE_4(x)       MASK_DECLARE_2(x), MASK_DECLARE_2(x+2)
512 #define MASK_DECLARE_8(x)       MASK_DECLARE_4(x), MASK_DECLARE_4(x+4)
513
514 const unsigned long cpu_bit_bitmap[BITS_PER_LONG+1][BITS_TO_LONGS(NR_CPUS)] = {
515
516         MASK_DECLARE_8(0),      MASK_DECLARE_8(8),
517         MASK_DECLARE_8(16),     MASK_DECLARE_8(24),
518 #if BITS_PER_LONG > 32
519         MASK_DECLARE_8(32),     MASK_DECLARE_8(40),
520         MASK_DECLARE_8(48),     MASK_DECLARE_8(56),
521 #endif
522 };
523 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_bit_bitmap);
524
525 const DECLARE_BITMAP(cpu_all_bits, NR_CPUS) = CPU_BITS_ALL;
526 EXPORT_SYMBOL(cpu_all_bits);
527
528 #ifdef CONFIG_INIT_ALL_POSSIBLE
529 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly
530         = CPU_BITS_ALL;
531 #else
532 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
533 #endif
534 const struct cpumask *const cpu_possible_mask = to_cpumask(cpu_possible_bits);
535 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_mask);
536
537 static DECLARE_BITMAP(cpu_online_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
538 const struct cpumask *const cpu_online_mask = to_cpumask(cpu_online_bits);
539 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_mask);
540
541 static DECLARE_BITMAP(cpu_present_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
542 const struct cpumask *const cpu_present_mask = to_cpumask(cpu_present_bits);
543 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_mask);
544
545 static DECLARE_BITMAP(cpu_active_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
546 const struct cpumask *const cpu_active_mask = to_cpumask(cpu_active_bits);
547 EXPORT_SYMBOL(cpu_active_mask);
548
549 void set_cpu_possible(unsigned int cpu, bool possible)
550 {
551         if (possible)
552                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
553         else
554                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
555 }
556
557 void set_cpu_present(unsigned int cpu, bool present)
558 {
559         if (present)
560                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
561         else
562                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
563 }
564
565 void set_cpu_online(unsigned int cpu, bool online)
566 {
567         if (online)
568                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
569         else
570                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
571 }
572
573 void set_cpu_active(unsigned int cpu, bool active)
574 {
575         if (active)
576                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
577         else
578                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
579 }
580
581 void init_cpu_present(const struct cpumask *src)
582 {
583         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_present_bits), src);
584 }
585
586 void init_cpu_possible(const struct cpumask *src)
587 {
588         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_possible_bits), src);
589 }
590
591 void init_cpu_online(const struct cpumask *src)
592 {
593         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_online_bits), src);
594 }