[PATCH] sched: disable preempt in idle tasks
[linux-2.6.git] / arch / mips / kernel / smp.c
1 /*
2  * This program is free software; you can redistribute it and/or
3  * modify it under the terms of the GNU General Public License
4  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
5  * of the License, or (at your option) any later version.
6  *
7  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
10  * GNU General Public License for more details.
11  *
12  * You should have received a copy of the GNU General Public License
13  * along with this program; if not, write to the Free Software
14  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
15  *
16  * Copyright (C) 2000, 2001 Kanoj Sarcar
17  * Copyright (C) 2000, 2001 Ralf Baechle
18  * Copyright (C) 2000, 2001 Silicon Graphics, Inc.
19  * Copyright (C) 2000, 2001, 2003 Broadcom Corporation
20  */
21 #include <linux/cache.h>
22 #include <linux/delay.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26 #include <linux/threads.h>
27 #include <linux/module.h>
28 #include <linux/time.h>
29 #include <linux/timex.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/cpumask.h>
32
33 #include <asm/atomic.h>
34 #include <asm/cpu.h>
35 #include <asm/processor.h>
36 #include <asm/system.h>
37 #include <asm/mmu_context.h>
38 #include <asm/smp.h>
39
40 cpumask_t phys_cpu_present_map;         /* Bitmask of available CPUs */
41 volatile cpumask_t cpu_callin_map;      /* Bitmask of started secondaries */
42 cpumask_t cpu_online_map;               /* Bitmask of currently online CPUs */
43 int __cpu_number_map[NR_CPUS];          /* Map physical to logical */
44 int __cpu_logical_map[NR_CPUS];         /* Map logical to physical */
45
46 EXPORT_SYMBOL(phys_cpu_present_map);
47 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
48
49 static void smp_tune_scheduling (void)
50 {
51         struct cache_desc *cd = &current_cpu_data.scache;
52         unsigned long cachesize;       /* kB   */
53         unsigned long cpu_khz;
54
55         /*
56          * Crude estimate until we actually meassure ...
57          */
58         cpu_khz = loops_per_jiffy * 2 * HZ / 1000;
59
60         /*
61          * Rough estimation for SMP scheduling, this is the number of
62          * cycles it takes for a fully memory-limited process to flush
63          * the SMP-local cache.
64          *
65          * (For a P5 this pretty much means we will choose another idle
66          *  CPU almost always at wakeup time (this is due to the small
67          *  L1 cache), on PIIs it's around 50-100 usecs, depending on
68          *  the cache size)
69          */
70         if (!cpu_khz)
71                 return;
72
73         cachesize = cd->linesz * cd->sets * cd->ways;
74 }
75
76 extern void __init calibrate_delay(void);
77 extern ATTRIB_NORET void cpu_idle(void);
78
79 /*
80  * First C code run on the secondary CPUs after being started up by
81  * the master.
82  */
83 asmlinkage void start_secondary(void)
84 {
85         unsigned int cpu;
86
87         cpu_probe();
88         cpu_report();
89         per_cpu_trap_init();
90         prom_init_secondary();
91
92         /*
93          * XXX parity protection should be folded in here when it's converted
94          * to an option instead of something based on .cputype
95          */
96
97         calibrate_delay();
98         preempt_disable();
99         cpu = smp_processor_id();
100         cpu_data[cpu].udelay_val = loops_per_jiffy;
101
102         prom_smp_finish();
103
104         cpu_set(cpu, cpu_callin_map);
105
106         cpu_idle();
107 }
108
109 DEFINE_SPINLOCK(smp_call_lock);
110
111 struct call_data_struct *call_data;
112
113 /*
114  * Run a function on all other CPUs.
115  *  <func>      The function to run. This must be fast and non-blocking.
116  *  <info>      An arbitrary pointer to pass to the function.
117  *  <retry>     If true, keep retrying until ready.
118  *  <wait>      If true, wait until function has completed on other CPUs.
119  *  [RETURNS]   0 on success, else a negative status code.
120  *
121  * Does not return until remote CPUs are nearly ready to execute <func>
122  * or are or have executed.
123  *
124  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
125  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler:
126  *
127  * CPU A                               CPU B
128  * Disable interrupts
129  *                                     smp_call_function()
130  *                                     Take call_lock
131  *                                     Send IPIs
132  *                                     Wait for all cpus to acknowledge IPI
133  *                                     CPU A has not responded, spin waiting
134  *                                     for cpu A to respond, holding call_lock
135  * smp_call_function()
136  * Spin waiting for call_lock
137  * Deadlock                            Deadlock
138  */
139 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int retry,
140                                                                 int wait)
141 {
142         struct call_data_struct data;
143         int i, cpus = num_online_cpus() - 1;
144         int cpu = smp_processor_id();
145
146         /*
147          * Can die spectacularly if this CPU isn't yet marked online
148          */
149         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
150
151         if (!cpus)
152                 return 0;
153
154         /* Can deadlock when called with interrupts disabled */
155         WARN_ON(irqs_disabled());
156
157         data.func = func;
158         data.info = info;
159         atomic_set(&data.started, 0);
160         data.wait = wait;
161         if (wait)
162                 atomic_set(&data.finished, 0);
163
164         spin_lock(&smp_call_lock);
165         call_data = &data;
166         mb();
167
168         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
169         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
170                 if (cpu_online(i) && i != cpu)
171                         core_send_ipi(i, SMP_CALL_FUNCTION);
172
173         /* Wait for response */
174         /* FIXME: lock-up detection, backtrace on lock-up */
175         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
176                 barrier();
177
178         if (wait)
179                 while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
180                         barrier();
181         spin_unlock(&smp_call_lock);
182
183         return 0;
184 }
185
186 void smp_call_function_interrupt(void)
187 {
188         void (*func) (void *info) = call_data->func;
189         void *info = call_data->info;
190         int wait = call_data->wait;
191
192         /*
193          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
194          * about to execute the function.
195          */
196         mb();
197         atomic_inc(&call_data->started);
198
199         /*
200          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1.
201          */
202         irq_enter();
203         (*func)(info);
204         irq_exit();
205
206         if (wait) {
207                 mb();
208                 atomic_inc(&call_data->finished);
209         }
210 }
211
212 static void stop_this_cpu(void *dummy)
213 {
214         /*
215          * Remove this CPU:
216          */
217         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
218         local_irq_enable();     /* May need to service _machine_restart IPI */
219         for (;;);               /* Wait if available. */
220 }
221
222 void smp_send_stop(void)
223 {
224         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 1, 0);
225 }
226
227 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
228 {
229         prom_cpus_done();
230 }
231
232 /* called from main before smp_init() */
233 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
234 {
235         init_new_context(current, &init_mm);
236         current_thread_info()->cpu = 0;
237         smp_tune_scheduling();
238         prom_prepare_cpus(max_cpus);
239 }
240
241 /* preload SMP state for boot cpu */
242 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
243 {
244         /*
245          * This assumes that bootup is always handled by the processor
246          * with the logic and physical number 0.
247          */
248         __cpu_number_map[0] = 0;
249         __cpu_logical_map[0] = 0;
250         cpu_set(0, phys_cpu_present_map);
251         cpu_set(0, cpu_online_map);
252         cpu_set(0, cpu_callin_map);
253 }
254
255 /*
256  * Called once for each "cpu_possible(cpu)".  Needs to spin up the cpu
257  * and keep control until "cpu_online(cpu)" is set.  Note: cpu is
258  * physical, not logical.
259  */
260 int __devinit __cpu_up(unsigned int cpu)
261 {
262         struct task_struct *idle;
263
264         /*
265          * Processor goes to start_secondary(), sets online flag
266          * The following code is purely to make sure
267          * Linux can schedule processes on this slave.
268          */
269         idle = fork_idle(cpu);
270         if (IS_ERR(idle))
271                 panic(KERN_ERR "Fork failed for CPU %d", cpu);
272
273         prom_boot_secondary(cpu, idle);
274
275         /*
276          * Trust is futile.  We should really have timeouts ...
277          */
278         while (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
279                 udelay(100);
280
281         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
282
283         return 0;
284 }
285
286 /* Not really SMP stuff ... */
287 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
288 {
289         return 0;
290 }
291
292 static void flush_tlb_all_ipi(void *info)
293 {
294         local_flush_tlb_all();
295 }
296
297 void flush_tlb_all(void)
298 {
299         on_each_cpu(flush_tlb_all_ipi, 0, 1, 1);
300 }
301
302 static void flush_tlb_mm_ipi(void *mm)
303 {
304         local_flush_tlb_mm((struct mm_struct *)mm);
305 }
306
307 /*
308  * The following tlb flush calls are invoked when old translations are
309  * being torn down, or pte attributes are changing. For single threaded
310  * address spaces, a new context is obtained on the current cpu, and tlb
311  * context on other cpus are invalidated to force a new context allocation
312  * at switch_mm time, should the mm ever be used on other cpus. For
313  * multithreaded address spaces, intercpu interrupts have to be sent.
314  * Another case where intercpu interrupts are required is when the target
315  * mm might be active on another cpu (eg debuggers doing the flushes on
316  * behalf of debugees, kswapd stealing pages from another process etc).
317  * Kanoj 07/00.
318  */
319
320 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
321 {
322         preempt_disable();
323
324         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
325                 smp_call_function(flush_tlb_mm_ipi, (void *)mm, 1, 1);
326         } else {
327                 int i;
328                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
329                         if (smp_processor_id() != i)
330                                 cpu_context(i, mm) = 0;
331         }
332         local_flush_tlb_mm(mm);
333
334         preempt_enable();
335 }
336
337 struct flush_tlb_data {
338         struct vm_area_struct *vma;
339         unsigned long addr1;
340         unsigned long addr2;
341 };
342
343 static void flush_tlb_range_ipi(void *info)
344 {
345         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
346
347         local_flush_tlb_range(fd->vma, fd->addr1, fd->addr2);
348 }
349
350 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
351 {
352         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
353
354         preempt_disable();
355         if ((atomic_read(&mm->mm_users) != 1) || (current->mm != mm)) {
356                 struct flush_tlb_data fd;
357
358                 fd.vma = vma;
359                 fd.addr1 = start;
360                 fd.addr2 = end;
361                 smp_call_function(flush_tlb_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
362         } else {
363                 int i;
364                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
365                         if (smp_processor_id() != i)
366                                 cpu_context(i, mm) = 0;
367         }
368         local_flush_tlb_range(vma, start, end);
369         preempt_enable();
370 }
371
372 static void flush_tlb_kernel_range_ipi(void *info)
373 {
374         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
375
376         local_flush_tlb_kernel_range(fd->addr1, fd->addr2);
377 }
378
379 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
380 {
381         struct flush_tlb_data fd;
382
383         fd.addr1 = start;
384         fd.addr2 = end;
385         on_each_cpu(flush_tlb_kernel_range_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
386 }
387
388 static void flush_tlb_page_ipi(void *info)
389 {
390         struct flush_tlb_data *fd = (struct flush_tlb_data *)info;
391
392         local_flush_tlb_page(fd->vma, fd->addr1);
393 }
394
395 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
396 {
397         preempt_disable();
398         if ((atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users) != 1) || (current->mm != vma->vm_mm)) {
399                 struct flush_tlb_data fd;
400
401                 fd.vma = vma;
402                 fd.addr1 = page;
403                 smp_call_function(flush_tlb_page_ipi, (void *)&fd, 1, 1);
404         } else {
405                 int i;
406                 for (i = 0; i < num_online_cpus(); i++)
407                         if (smp_processor_id() != i)
408                                 cpu_context(i, vma->vm_mm) = 0;
409         }
410         local_flush_tlb_page(vma, page);
411         preempt_enable();
412 }
413
414 static void flush_tlb_one_ipi(void *info)
415 {
416         unsigned long vaddr = (unsigned long) info;
417
418         local_flush_tlb_one(vaddr);
419 }
420
421 void flush_tlb_one(unsigned long vaddr)
422 {
423         smp_call_function(flush_tlb_one_ipi, (void *) vaddr, 1, 1);
424         local_flush_tlb_one(vaddr);
425 }
426
427 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
428 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_one);
429 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
430 EXPORT_SYMBOL(synchronize_irq);