]> nv-tegra.nvidia Code Review - linux-2.6.git/blob - arch/x86_64/kernel/smp.c
Linux-2.6.12-rc2
[linux-2.6.git] / arch / x86_64 / kernel / smp.c
1 /*
2  *      Intel SMP support routines.
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@redhat.com>
5  *      (c) 1998-99, 2000 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *      (c) 2002,2003 Andi Kleen, SuSE Labs.
7  *
8  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
9  *      later.
10  */
11
12 #include <linux/init.h>
13
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/irq.h>
16 #include <linux/delay.h>
17 #include <linux/spinlock.h>
18 #include <linux/smp_lock.h>
19 #include <linux/smp.h>
20 #include <linux/kernel_stat.h>
21 #include <linux/mc146818rtc.h>
22 #include <linux/interrupt.h>
23
24 #include <asm/mtrr.h>
25 #include <asm/pgalloc.h>
26 #include <asm/tlbflush.h>
27 #include <asm/mach_apic.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <asm/proto.h>
30
31 /*
32  *      Smarter SMP flushing macros. 
33  *              c/o Linus Torvalds.
34  *
35  *      These mean you can really definitely utterly forget about
36  *      writing to user space from interrupts. (Its not allowed anyway).
37  *
38  *      Optimizations Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
39  */
40
41 static cpumask_t flush_cpumask;
42 static struct mm_struct * flush_mm;
43 static unsigned long flush_va;
44 static DEFINE_SPINLOCK(tlbstate_lock);
45 #define FLUSH_ALL       -1ULL
46
47 /*
48  * We cannot call mmdrop() because we are in interrupt context, 
49  * instead update mm->cpu_vm_mask.
50  */
51 static inline void leave_mm (unsigned long cpu)
52 {
53         if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_OK)
54                 BUG();
55         clear_bit(cpu, &read_pda(active_mm)->cpu_vm_mask);
56         load_cr3(swapper_pg_dir);
57 }
58
59 /*
60  *
61  * The flush IPI assumes that a thread switch happens in this order:
62  * [cpu0: the cpu that switches]
63  * 1) switch_mm() either 1a) or 1b)
64  * 1a) thread switch to a different mm
65  * 1a1) clear_bit(cpu, &old_mm->cpu_vm_mask);
66  *      Stop ipi delivery for the old mm. This is not synchronized with
67  *      the other cpus, but smp_invalidate_interrupt ignore flush ipis
68  *      for the wrong mm, and in the worst case we perform a superfluous
69  *      tlb flush.
70  * 1a2) set cpu mmu_state to TLBSTATE_OK
71  *      Now the smp_invalidate_interrupt won't call leave_mm if cpu0
72  *      was in lazy tlb mode.
73  * 1a3) update cpu active_mm
74  *      Now cpu0 accepts tlb flushes for the new mm.
75  * 1a4) set_bit(cpu, &new_mm->cpu_vm_mask);
76  *      Now the other cpus will send tlb flush ipis.
77  * 1a4) change cr3.
78  * 1b) thread switch without mm change
79  *      cpu active_mm is correct, cpu0 already handles
80  *      flush ipis.
81  * 1b1) set cpu mmu_state to TLBSTATE_OK
82  * 1b2) test_and_set the cpu bit in cpu_vm_mask.
83  *      Atomically set the bit [other cpus will start sending flush ipis],
84  *      and test the bit.
85  * 1b3) if the bit was 0: leave_mm was called, flush the tlb.
86  * 2) switch %%esp, ie current
87  *
88  * The interrupt must handle 2 special cases:
89  * - cr3 is changed before %%esp, ie. it cannot use current->{active_,}mm.
90  * - the cpu performs speculative tlb reads, i.e. even if the cpu only
91  *   runs in kernel space, the cpu could load tlb entries for user space
92  *   pages.
93  *
94  * The good news is that cpu mmu_state is local to each cpu, no
95  * write/read ordering problems.
96  */
97
98 /*
99  * TLB flush IPI:
100  *
101  * 1) Flush the tlb entries if the cpu uses the mm that's being flushed.
102  * 2) Leave the mm if we are in the lazy tlb mode.
103  */
104
105 asmlinkage void smp_invalidate_interrupt (void)
106 {
107         unsigned long cpu;
108
109         cpu = get_cpu();
110
111         if (!cpu_isset(cpu, flush_cpumask))
112                 goto out;
113                 /* 
114                  * This was a BUG() but until someone can quote me the
115                  * line from the intel manual that guarantees an IPI to
116                  * multiple CPUs is retried _only_ on the erroring CPUs
117                  * its staying as a return
118                  *
119                  * BUG();
120                  */
121                  
122         if (flush_mm == read_pda(active_mm)) {
123                 if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_OK) {
124                         if (flush_va == FLUSH_ALL)
125                                 local_flush_tlb();
126                         else
127                                 __flush_tlb_one(flush_va);
128                 } else
129                         leave_mm(cpu);
130         }
131         ack_APIC_irq();
132         cpu_clear(cpu, flush_cpumask);
133
134 out:
135         put_cpu_no_resched();
136 }
137
138 static void flush_tlb_others(cpumask_t cpumask, struct mm_struct *mm,
139                                                 unsigned long va)
140 {
141         cpumask_t tmp;
142         /*
143          * A couple of (to be removed) sanity checks:
144          *
145          * - we do not send IPIs to not-yet booted CPUs.
146          * - current CPU must not be in mask
147          * - mask must exist :)
148          */
149         BUG_ON(cpus_empty(cpumask));
150         cpus_and(tmp, cpumask, cpu_online_map);
151         BUG_ON(!cpus_equal(tmp, cpumask));
152         BUG_ON(cpu_isset(smp_processor_id(), cpumask));
153         if (!mm)
154                 BUG();
155
156         /*
157          * I'm not happy about this global shared spinlock in the
158          * MM hot path, but we'll see how contended it is.
159          * Temporarily this turns IRQs off, so that lockups are
160          * detected by the NMI watchdog.
161          */
162         spin_lock(&tlbstate_lock);
163         
164         flush_mm = mm;
165         flush_va = va;
166         cpus_or(flush_cpumask, cpumask, flush_cpumask);
167
168         /*
169          * We have to send the IPI only to
170          * CPUs affected.
171          */
172         send_IPI_mask(cpumask, INVALIDATE_TLB_VECTOR);
173
174         while (!cpus_empty(flush_cpumask))
175                 mb();   /* nothing. lockup detection does not belong here */;
176
177         flush_mm = NULL;
178         flush_va = 0;
179         spin_unlock(&tlbstate_lock);
180 }
181         
182 void flush_tlb_current_task(void)
183 {
184         struct mm_struct *mm = current->mm;
185         cpumask_t cpu_mask;
186
187         preempt_disable();
188         cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
189         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
190
191         local_flush_tlb();
192         if (!cpus_empty(cpu_mask))
193                 flush_tlb_others(cpu_mask, mm, FLUSH_ALL);
194         preempt_enable();
195 }
196
197 void flush_tlb_mm (struct mm_struct * mm)
198 {
199         cpumask_t cpu_mask;
200
201         preempt_disable();
202         cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
203         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
204
205         if (current->active_mm == mm) {
206                 if (current->mm)
207                         local_flush_tlb();
208                 else
209                         leave_mm(smp_processor_id());
210         }
211         if (!cpus_empty(cpu_mask))
212                 flush_tlb_others(cpu_mask, mm, FLUSH_ALL);
213
214         preempt_enable();
215 }
216
217 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct * vma, unsigned long va)
218 {
219         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
220         cpumask_t cpu_mask;
221
222         preempt_disable();
223         cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
224         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
225
226         if (current->active_mm == mm) {
227                 if(current->mm)
228                         __flush_tlb_one(va);
229                  else
230                         leave_mm(smp_processor_id());
231         }
232
233         if (!cpus_empty(cpu_mask))
234                 flush_tlb_others(cpu_mask, mm, va);
235
236         preempt_enable();
237 }
238
239 static void do_flush_tlb_all(void* info)
240 {
241         unsigned long cpu = smp_processor_id();
242
243         __flush_tlb_all();
244         if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_LAZY)
245                 leave_mm(cpu);
246 }
247
248 void flush_tlb_all(void)
249 {
250         on_each_cpu(do_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
251 }
252
253 void smp_kdb_stop(void)
254 {
255         send_IPI_allbutself(KDB_VECTOR);
256 }
257
258 /*
259  * this function sends a 'reschedule' IPI to another CPU.
260  * it goes straight through and wastes no time serializing
261  * anything. Worst case is that we lose a reschedule ...
262  */
263
264 void smp_send_reschedule(int cpu)
265 {
266         send_IPI_mask(cpumask_of_cpu(cpu), RESCHEDULE_VECTOR);
267 }
268
269 /*
270  * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
271  * static memory requirements. It also looks cleaner.
272  */
273 static DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
274
275 struct call_data_struct {
276         void (*func) (void *info);
277         void *info;
278         atomic_t started;
279         atomic_t finished;
280         int wait;
281 };
282
283 static struct call_data_struct * call_data;
284
285 /*
286  * this function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
287  * in the system.
288  */
289 static void __smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info,
290                                 int nonatomic, int wait)
291 {
292         struct call_data_struct data;
293         int cpus = num_online_cpus()-1;
294
295         if (!cpus)
296                 return;
297
298         data.func = func;
299         data.info = info;
300         atomic_set(&data.started, 0);
301         data.wait = wait;
302         if (wait)
303                 atomic_set(&data.finished, 0);
304
305         call_data = &data;
306         wmb();
307         /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
308         send_IPI_allbutself(CALL_FUNCTION_VECTOR);
309
310         /* Wait for response */
311         while (atomic_read(&data.started) != cpus)
312                 cpu_relax();
313
314         if (!wait)
315                 return;
316
317         while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
318                 cpu_relax();
319 }
320
321 /*
322  * smp_call_function - run a function on all other CPUs.
323  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
324  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
325  * @nonatomic: currently unused.
326  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed on other
327  *        CPUs.
328  *
329  * Returns 0 on success, else a negative status code. Does not return until
330  * remote CPUs are nearly ready to execute func or are or have executed.
331  *
332  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
333  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
334  * Actually there are a few legal cases, like panic.
335  */
336 int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
337                         int wait)
338 {
339         spin_lock(&call_lock);
340         __smp_call_function(func,info,nonatomic,wait);
341         spin_unlock(&call_lock);
342         return 0;
343 }
344
345 void smp_stop_cpu(void)
346 {
347         /*
348          * Remove this CPU:
349          */
350         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
351         local_irq_disable();
352         disable_local_APIC();
353         local_irq_enable(); 
354 }
355
356 static void smp_really_stop_cpu(void *dummy)
357 {
358         smp_stop_cpu(); 
359         for (;;) 
360                 asm("hlt"); 
361
362
363 void smp_send_stop(void)
364 {
365         int nolock = 0;
366         if (reboot_force)
367                 return;
368         /* Don't deadlock on the call lock in panic */
369         if (!spin_trylock(&call_lock)) {
370                 /* ignore locking because we have paniced anyways */
371                 nolock = 1;
372         }
373         __smp_call_function(smp_really_stop_cpu, NULL, 0, 0);
374         if (!nolock)
375                 spin_unlock(&call_lock);
376
377         local_irq_disable();
378         disable_local_APIC();
379         local_irq_enable();
380 }
381
382 /*
383  * Reschedule call back. Nothing to do,
384  * all the work is done automatically when
385  * we return from the interrupt.
386  */
387 asmlinkage void smp_reschedule_interrupt(void)
388 {
389         ack_APIC_irq();
390 }
391
392 asmlinkage void smp_call_function_interrupt(void)
393 {
394         void (*func) (void *info) = call_data->func;
395         void *info = call_data->info;
396         int wait = call_data->wait;
397
398         ack_APIC_irq();
399         /*
400          * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
401          * about to execute the function
402          */
403         mb();
404         atomic_inc(&call_data->started);
405         /*
406          * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
407          */
408         irq_enter();
409         (*func)(info);
410         irq_exit();
411         if (wait) {
412                 mb();
413                 atomic_inc(&call_data->finished);
414         }
415 }