git.rot13.org Git - linux/blob - 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/export.h>
  22 #include <linux/sched/mm.h>
  23 #include <linux/sched/topology.h>
  24 #include <linux/smp.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/delay.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/spinlock.h>
  29 #include <linux/cache.h>
  30 #include <linux/err.h>
  31 #include <linux/device.h>
  32 #include <linux/cpu.h>
  33 #include <linux/notifier.h>
  34 #include <linux/topology.h>
  35 #include <linux/profile.h>
  36 #include <linux/processor.h>
  37
  38 #include <asm/ptrace.h>
  39 #include <linux/atomic.h>
  40 #include <asm/irq.h>
  41 #include <asm/hw_irq.h>
  42 #include <asm/kvm_ppc.h>
  43 #include <asm/dbell.h>
  44 #include <asm/page.h>
  45 #include <asm/pgtable.h>
  46 #include <asm/prom.h>
  47 #include <asm/smp.h>
  48 #include <asm/time.h>
  49 #include <asm/machdep.h>
  50 #include <asm/cputhreads.h>
  51 #include <asm/cputable.h>
  52 #include <asm/mpic.h>
  53 #include <asm/vdso_datapage.h>
  54 #ifdef CONFIG_PPC64
  55 #include <asm/paca.h>
  56 #endif
  57 #include <asm/vdso.h>
  58 #include <asm/debug.h>
  59 #include <asm/kexec.h>
  60 #include <asm/asm-prototypes.h>
  61 #include <asm/cpu_has_feature.h>
  62 #include <asm/ftrace.h>
  63
  64 #ifdef DEBUG
  65 #include <asm/udbg.h>
  66 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  67 #else
  68 #define DBG(fmt...)
  69 #endif
  70
  71 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  72 /* State of each CPU during hotplug phases */
  73 static DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
  74 #endif
  75
  76 struct thread_info *secondary_ti;
  77
  78 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
  79 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_l2_cache_map);
  80 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
  81
  82 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  83 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_l2_cache_map);
  84 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
  85
  86 /* SMP operations for this machine */
  87 struct smp_ops_t *smp_ops;
  88
  89 /* Can't be static due to PowerMac hackery */
  90 volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
  91
  92 int smt_enabled_at_boot = 1;
  93
  94 /*
  95  * Returns 1 if the specified cpu should be brought up during boot.
  96  * Used to inhibit booting threads if they've been disabled or
  97  * limited on the command line
  98  */
  99 int smp_generic_cpu_bootable(unsigned int nr)
 100 {
 101         /* Special case - we inhibit secondary thread startup
 102          * during boot if the user requests it.
 103          */
 104         if (system_state < SYSTEM_RUNNING && cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT)) {
 105                 if (!smt_enabled_at_boot && cpu_thread_in_core(nr) != 0)
 106                         return 0;
 107                 if (smt_enabled_at_boot
 108                     && cpu_thread_in_core(nr) >= smt_enabled_at_boot)
 109                         return 0;
 110         }
 111
 112         return 1;
 113 }
 114
 115
 116 #ifdef CONFIG_PPC64
 117 int smp_generic_kick_cpu(int nr)
 118 {
 119         if (nr < 0 || nr >= nr_cpu_ids)
 120                 return -EINVAL;
 121
 122         /*
 123          * The processor is currently spinning, waiting for the
 124          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 125          * the processor will continue on to secondary_start
 126          */
 127         if (!paca_ptrs[nr]->cpu_start) {
 128                 paca_ptrs[nr]->cpu_start = 1;
 129                 smp_mb();
 130                 return 0;
 131         }
 132
 133 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 134         /*
 135          * Ok it's not there, so it might be soft-unplugged, let's
 136          * try to bring it back
 137          */
 138         generic_set_cpu_up(nr);
 139         smp_wmb();
 140         smp_send_reschedule(nr);
 141 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 142
 143         return 0;
 144 }
 145 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 146
 147 static irqreturn_t call_function_action(int irq, void *data)
 148 {
 149         generic_smp_call_function_interrupt();
 150         return IRQ_HANDLED;
 151 }
 152
 153 static irqreturn_t reschedule_action(int irq, void *data)
 154 {
 155         scheduler_ipi();
 156         return IRQ_HANDLED;
 157 }
 158
 159 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 160 static irqreturn_t tick_broadcast_ipi_action(int irq, void *data)
 161 {
 162         timer_broadcast_interrupt();
 163         return IRQ_HANDLED;
 164 }
 165 #endif
 166
 167 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 168 static irqreturn_t nmi_ipi_action(int irq, void *data)
 169 {
 170         smp_handle_nmi_ipi(get_irq_regs());
 171         return IRQ_HANDLED;
 172 }
 173 #endif
 174
 175 static irq_handler_t smp_ipi_action[] = {
 176         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  call_function_action,
 177         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = reschedule_action,
 178 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 179         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = tick_broadcast_ipi_action,
 180 #endif
 181 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 182         [PPC_MSG_NMI_IPI] = nmi_ipi_action,
 183 #endif
 184 };
 185
 186 /*
 187  * The NMI IPI is a fallback and not truly non-maskable. It is simpler
 188  * than going through the call function infrastructure, and strongly
 189  * serialized, so it is more appropriate for debugging.
 190  */
 191 const char *smp_ipi_name[] = {
 192         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  "ipi call function",
 193         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = "ipi reschedule",
 194 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 195         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = "ipi tick-broadcast",
 196 #endif
 197 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 198         [PPC_MSG_NMI_IPI] = "nmi ipi",
 199 #endif
 200 };
 201
 202 /* optional function to request ipi, for controllers with >= 4 ipis */
 203 int smp_request_message_ipi(int virq, int msg)
 204 {
 205         int err;
 206
 207         if (msg < 0 || msg > PPC_MSG_NMI_IPI)
 208                 return -EINVAL;
 209 #ifndef CONFIG_NMI_IPI
 210         if (msg == PPC_MSG_NMI_IPI)
 211                 return 1;
 212 #endif
 213
 214         err = request_irq(virq, smp_ipi_action[msg],
 215                           IRQF_PERCPU | IRQF_NO_THREAD | IRQF_NO_SUSPEND,
 216                           smp_ipi_name[msg], NULL);
 217         WARN(err < 0, "unable to request_irq %d for %s (rc %d)\n",
 218                 virq, smp_ipi_name[msg], err);
 219
 220         return err;
 221 }
 222
 223 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 224 struct cpu_messages {
 225         long messages;                  /* current messages */
 226 };
 227 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpu_messages, ipi_message);
 228
 229 void smp_muxed_ipi_set_message(int cpu, int msg)
 230 {
 231         struct cpu_messages *info = &per_cpu(ipi_message, cpu);
 232         char *message = (char *)&info->messages;
 233
 234         /*
 235          * Order previous accesses before accesses in the IPI handler.
 236          */
 237         smp_mb();
 238         message[msg] = 1;
 239 }
 240
 241 void smp_muxed_ipi_message_pass(int cpu, int msg)
 242 {
 243         smp_muxed_ipi_set_message(cpu, msg);
 244
 245         /*
 246          * cause_ipi functions are required to include a full barrier
 247          * before doing whatever causes the IPI.
 248          */
 249         smp_ops->cause_ipi(cpu);
 250 }
 251
 252 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 253 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << ((BITS_PER_LONG - 8) - 8 * (A)))
 254 #else
 255 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << (8 * (A)))
 256 #endif
 257
 258 irqreturn_t smp_ipi_demux(void)
 259 {
 260         mb();   /* order any irq clear */
 261
 262         return smp_ipi_demux_relaxed();
 263 }
 264
 265 /* sync-free variant. Callers should ensure synchronization */
 266 irqreturn_t smp_ipi_demux_relaxed(void)
 267 {
 268         struct cpu_messages *info;
 269         unsigned long all;
 270
 271         info = this_cpu_ptr(&ipi_message);
 272         do {
 273                 all = xchg(&info->messages, 0);
 274 #if defined(CONFIG_KVM_XICS) && defined(CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE)
 275                 /*
 276                  * Must check for PPC_MSG_RM_HOST_ACTION messages
 277                  * before PPC_MSG_CALL_FUNCTION messages because when
 278                  * a VM is destroyed, we call kick_all_cpus_sync()
 279                  * to ensure that any pending PPC_MSG_RM_HOST_ACTION
 280                  * messages have completed before we free any VCPUs.
 281                  */
 282                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RM_HOST_ACTION))
 283                         kvmppc_xics_ipi_action();
 284 #endif
 285                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_CALL_FUNCTION))
 286                         generic_smp_call_function_interrupt();
 287                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RESCHEDULE))
 288                         scheduler_ipi();
 289 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 290                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_TICK_BROADCAST))
 291                         timer_broadcast_interrupt();
 292 #endif
 293 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 294                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_NMI_IPI))
 295                         nmi_ipi_action(0, NULL);
 296 #endif
 297         } while (info->messages);
 298
 299         return IRQ_HANDLED;
 300 }
 301 #endif /* CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI */
 302
 303 static inline void do_message_pass(int cpu, int msg)
 304 {
 305         if (smp_ops->message_pass)
 306                 smp_ops->message_pass(cpu, msg);
 307 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 308         else
 309                 smp_muxed_ipi_message_pass(cpu, msg);
 310 #endif
 311 }
 312
 313 void smp_send_reschedule(int cpu)
 314 {
 315         if (likely(smp_ops))
 316                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
 317 }
 318 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_send_reschedule);
 319
 320 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 321 {
 322         do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 323 }
 324
 325 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 326 {
 327         unsigned int cpu;
 328
 329         for_each_cpu(cpu, mask)
 330                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 331 }
 332
 333 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 334
 335 /*
 336  * "NMI IPI" system.
 337  *
 338  * NMI IPIs may not be recoverable, so should not be used as ongoing part of
 339  * a running system. They can be used for crash, debug, halt/reboot, etc.
 340  *
 341  * NMI IPIs are globally single threaded. No more than one in progress at
 342  * any time.
 343  *
 344  * The IPI call waits with interrupts disabled until all targets enter the
 345  * NMI handler, then the call returns.
 346  *
 347  * No new NMI can be initiated until targets exit the handler.
 348  *
 349  * The IPI call may time out without all targets entering the NMI handler.
 350  * In that case, there is some logic to recover (and ignore subsequent
 351  * NMI interrupts that may eventually be raised), but the platform interrupt
 352  * handler may not be able to distinguish this from other exception causes,
 353  * which may cause a crash.
 354  */
 355
 356 static atomic_t __nmi_ipi_lock = ATOMIC_INIT(0);
 357 static struct cpumask nmi_ipi_pending_mask;
 358 static int nmi_ipi_busy_count = 0;
 359 static void (*nmi_ipi_function)(struct pt_regs *) = NULL;
 360
 361 static void nmi_ipi_lock_start(unsigned long *flags)
 362 {
 363         raw_local_irq_save(*flags);
 364         hard_irq_disable();
 365         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1) {
 366                 raw_local_irq_restore(*flags);
 367                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 368                 raw_local_irq_save(*flags);
 369                 hard_irq_disable();
 370         }
 371 }
 372
 373 static void nmi_ipi_lock(void)
 374 {
 375         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1)
 376                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 377 }
 378
 379 static void nmi_ipi_unlock(void)
 380 {
 381         smp_mb();
 382         WARN_ON(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) != 1);
 383         atomic_set(&__nmi_ipi_lock, 0);
 384 }
 385
 386 static void nmi_ipi_unlock_end(unsigned long *flags)
 387 {
 388         nmi_ipi_unlock();
 389         raw_local_irq_restore(*flags);
 390 }
 391
 392 /*
 393  * Platform NMI handler calls this to ack
 394  */
 395 int smp_handle_nmi_ipi(struct pt_regs *regs)
 396 {
 397         void (*fn)(struct pt_regs *);
 398         unsigned long flags;
 399         int me = raw_smp_processor_id();
 400         int ret = 0;
 401
 402         /*
 403          * Unexpected NMIs are possible here because the interrupt may not
 404          * be able to distinguish NMI IPIs from other types of NMIs, or
 405          * because the caller may have timed out.
 406          */
 407         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 408         if (!nmi_ipi_busy_count)
 409                 goto out;
 410         if (!cpumask_test_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask))
 411                 goto out;
 412
 413         fn = nmi_ipi_function;
 414         if (!fn)
 415                 goto out;
 416
 417         cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 418         nmi_ipi_busy_count++;
 419         nmi_ipi_unlock();
 420
 421         ret = 1;
 422
 423         fn(regs);
 424
 425         nmi_ipi_lock();
 426         if (nmi_ipi_busy_count > 1) /* Can race with caller time-out */
 427                 nmi_ipi_busy_count--;
 428 out:
 429         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 430
 431         return ret;
 432 }
 433
 434 static void do_smp_send_nmi_ipi(int cpu, bool safe)
 435 {
 436         if (!safe && smp_ops->cause_nmi_ipi && smp_ops->cause_nmi_ipi(cpu))
 437                 return;
 438
 439         if (cpu >= 0) {
 440                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_NMI_IPI);
 441         } else {
 442                 int c;
 443
 444                 for_each_online_cpu(c) {
 445                         if (c == raw_smp_processor_id())
 446                                 continue;
 447                         do_message_pass(c, PPC_MSG_NMI_IPI);
 448                 }
 449         }
 450 }
 451
 452 /*
 453  * - cpu is the target CPU (must not be this CPU), or NMI_IPI_ALL_OTHERS.
 454  * - fn is the target callback function.
 455  * - delay_us > 0 is the delay before giving up waiting for targets to
 456  *   complete executing the handler, == 0 specifies indefinite delay.
 457  */
 458 int __smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us, bool safe)
 459 {
 460         unsigned long flags;
 461         int me = raw_smp_processor_id();
 462         int ret = 1;
 463
 464         BUG_ON(cpu == me);
 465         BUG_ON(cpu < 0 && cpu != NMI_IPI_ALL_OTHERS);
 466
 467         if (unlikely(!smp_ops))
 468                 return 0;
 469
 470         /* Take the nmi_ipi_busy count/lock with interrupts hard disabled */
 471         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 472         while (nmi_ipi_busy_count) {
 473                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 474                 spin_until_cond(nmi_ipi_busy_count == 0);
 475                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
 476         }
 477
 478         nmi_ipi_function = fn;
 479
 480         if (cpu < 0) {
 481                 /* ALL_OTHERS */
 482                 cpumask_copy(&nmi_ipi_pending_mask, cpu_online_mask);
 483                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 484         } else {
 485                 /* cpumask starts clear */
 486                 cpumask_set_cpu(cpu, &nmi_ipi_pending_mask);
 487         }
 488         nmi_ipi_busy_count++;
 489         nmi_ipi_unlock();
 490
 491         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, safe);
 492
 493         nmi_ipi_lock();
 494         /* nmi_ipi_busy_count is held here, so unlock/lock is okay */
 495         while (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 496                 nmi_ipi_unlock();
 497                 udelay(1);
 498                 nmi_ipi_lock();
 499                 if (delay_us) {
 500                         delay_us--;
 501                         if (!delay_us)
 502                                 break;
 503                 }
 504         }
 505
 506         while (nmi_ipi_busy_count > 1) {
 507                 nmi_ipi_unlock();
 508                 udelay(1);
 509                 nmi_ipi_lock();
 510                 if (delay_us) {
 511                         delay_us--;
 512                         if (!delay_us)
 513                                 break;
 514                 }
 515         }
 516
 517         if (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 518                 /* Timeout waiting for CPUs to call smp_handle_nmi_ipi */
 519                 ret = 0;
 520                 cpumask_clear(&nmi_ipi_pending_mask);
 521         }
 522         if (nmi_ipi_busy_count > 1) {
 523                 /* Timeout waiting for CPUs to execute fn */
 524                 ret = 0;
 525                 nmi_ipi_busy_count = 1;
 526         }
 527
 528         nmi_ipi_busy_count--;
 529         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 530
 531         return ret;
 532 }
 533
 534 int smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 535 {
 536         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, false);
 537 }
 538
 539 int smp_send_safe_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 540 {
 541         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, true);
 542 }
 543 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 544
 545 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 546 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 547 {
 548         unsigned int cpu;
 549
 550         for_each_cpu(cpu, mask)
 551                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_TICK_BROADCAST);
 552 }
 553 #endif
 554
 555 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
 556 void debugger_ipi_callback(struct pt_regs *regs)
 557 {
 558         debugger_ipi(regs);
 559 }
 560
 561 void smp_send_debugger_break(void)
 562 {
 563         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, debugger_ipi_callback, 1000000);
 564 }
 565 #endif
 566
 567 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 568 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
 569 {
 570         int cpu;
 571
 572         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_ipi_callback, 1000000);
 573         if (kdump_in_progress() && crash_wake_offline) {
 574                 for_each_present_cpu(cpu) {
 575                         if (cpu_online(cpu))
 576                                 continue;
 577                         /*
 578                          * crash_ipi_callback will wait for
 579                          * all cpus, including offline CPUs.
 580                          * We don't care about nmi_ipi_function.
 581                          * Offline cpus will jump straight into
 582                          * crash_ipi_callback, we can skip the
 583                          * entire NMI dance and waiting for
 584                          * cpus to clear pending mask, etc.
 585                          */
 586                         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, false);
 587                 }
 588         }
 589 }
 590 #endif
 591
 592 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 593 static void nmi_stop_this_cpu(struct pt_regs *regs)
 594 {
 595         /*
 596          * This is a special case because it never returns, so the NMI IPI
 597          * handling would never mark it as done, which makes any later
 598          * smp_send_nmi_ipi() call spin forever. Mark it done now.
 599          *
 600          * IRQs are already hard disabled by the smp_handle_nmi_ipi.
 601          */
 602         nmi_ipi_lock();
 603         if (nmi_ipi_busy_count > 1)
 604                 nmi_ipi_busy_count--;
 605         nmi_ipi_unlock();
 606
 607         spin_begin();
 608         while (1)
 609                 spin_cpu_relax();
 610 }
 611
 612 void smp_send_stop(void)
 613 {
 614         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, nmi_stop_this_cpu, 1000000);
 615 }
 616
 617 #else /* CONFIG_NMI_IPI */
 618
 619 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 620 {
 621         hard_irq_disable();
 622         spin_begin();
 623         while (1)
 624                 spin_cpu_relax();
 625 }
 626
 627 void smp_send_stop(void)
 628 {
 629         static bool stopped = false;
 630
 631         /*
 632          * Prevent waiting on csd lock from a previous smp_send_stop.
 633          * This is racy, but in general callers try to do the right
 634          * thing and only fire off one smp_send_stop (e.g., see
 635          * kernel/panic.c)
 636          */
 637         if (stopped)
 638                 return;
 639
 640         stopped = true;
 641
 642         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
 643 }
 644 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 645
 646 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
 647
 648 static void smp_store_cpu_info(int id)
 649 {
 650         per_cpu(cpu_pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
 651 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 652         per_cpu(next_tlbcam_idx, id)
 653                 = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
 654 #endif
 655 }
 656
 657 /*
 658  * Relationships between CPUs are maintained in a set of per-cpu cpumasks so
 659  * rather than just passing around the cpumask we pass around a function that
 660  * returns the that cpumask for the given CPU.
 661  */
 662 static void set_cpus_related(int i, int j, struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 663 {
 664         cpumask_set_cpu(i, get_cpumask(j));
 665         cpumask_set_cpu(j, get_cpumask(i));
 666 }
 667
 668 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 669 static void set_cpus_unrelated(int i, int j,
 670                 struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 671 {
 672         cpumask_clear_cpu(i, get_cpumask(j));
 673         cpumask_clear_cpu(j, get_cpumask(i));
 674 }
 675 #endif
 676
 677 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 678 {
 679         unsigned int cpu;
 680
 681         DBG("smp_prepare_cpus\n");
 682
 683         /*
 684          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
 685          * spun any cpus up but lets be paranoid.
 686          */
 687         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
 688
 689         /* Fixup boot cpu */
 690         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
 691         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
 692
 693         for_each_possible_cpu(cpu) {
 694                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_sibling_map, cpu),
 695                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 696                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu),
 697                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 698                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_core_map, cpu),
 699                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 700                 /*
 701                  * numa_node_id() works after this.
 702                  */
 703                 if (cpu_present(cpu)) {
 704                         set_cpu_numa_node(cpu, numa_cpu_lookup_table[cpu]);
 705                         set_cpu_numa_mem(cpu,
 706                                 local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
 707                 }
 708         }
 709
 710         /* Init the cpumasks so the boot CPU is related to itself */
 711         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_sibling_mask(boot_cpuid));
 712         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_l2_cache_mask(boot_cpuid));
 713         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_core_mask(boot_cpuid));
 714
 715         if (smp_ops && smp_ops->probe)
 716                 smp_ops->probe();
 717 }
 718
 719 void smp_prepare_boot_cpu(void)
 720 {
 721         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
 722 #ifdef CONFIG_PPC64
 723         paca_ptrs[boot_cpuid]->__current = current;
 724 #endif
 725         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[boot_cpuid]);
 726         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
 727 }
 728
 729 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 730
 731 int generic_cpu_disable(void)
 732 {
 733         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 734
 735         if (cpu == boot_cpuid)
 736                 return -EBUSY;
 737
 738         set_cpu_online(cpu, false);
 739 #ifdef CONFIG_PPC64
 740         vdso_data->processorCount--;
 741 #endif
 742         /* Update affinity of all IRQs previously aimed at this CPU */
 743         irq_migrate_all_off_this_cpu();
 744
 745         /*
 746          * Depending on the details of the interrupt controller, it's possible
 747          * that one of the interrupts we just migrated away from this CPU is
 748          * actually already pending on this CPU. If we leave it in that state
 749          * the interrupt will never be EOI'ed, and will never fire again. So
 750          * temporarily enable interrupts here, to allow any pending interrupt to
 751          * be received (and EOI'ed), before we take this CPU offline.
 752          */
 753         local_irq_enable();
 754         mdelay(1);
 755         local_irq_disable();
 756
 757         return 0;
 758 }
 759
 760 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
 761 {
 762         int i;
 763
 764         for (i = 0; i < 100; i++) {
 765                 smp_rmb();
 766                 if (is_cpu_dead(cpu))
 767                         return;
 768                 msleep(100);
 769         }
 770         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
 771 }
 772
 773 void generic_set_cpu_dead(unsigned int cpu)
 774 {
 775         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_DEAD;
 776 }
 777
 778 /*
 779  * The cpu_state should be set to CPU_UP_PREPARE in kick_cpu(), otherwise
 780  * the cpu_state is always CPU_DEAD after calling generic_set_cpu_dead(),
 781  * which makes the delay in generic_cpu_die() not happen.
 782  */
 783 void generic_set_cpu_up(unsigned int cpu)
 784 {
 785         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 786 }
 787
 788 int generic_check_cpu_restart(unsigned int cpu)
 789 {
 790         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_UP_PREPARE;
 791 }
 792
 793 int is_cpu_dead(unsigned int cpu)
 794 {
 795         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD;
 796 }
 797
 798 static bool secondaries_inhibited(void)
 799 {
 800         return kvm_hv_mode_active();
 801 }
 802
 803 #else /* HOTPLUG_CPU */
 804
 805 #define secondaries_inhibited()         0
 806
 807 #endif
 808
 809 static void cpu_idle_thread_init(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 810 {
 811         struct thread_info *ti = task_thread_info(idle);
 812
 813 #ifdef CONFIG_PPC64
 814         paca_ptrs[cpu]->__current = idle;
 815         paca_ptrs[cpu]->kstack = (unsigned long)ti + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD;
 816 #endif
 817         ti->cpu = cpu;
 818         secondary_ti = current_set[cpu] = ti;
 819 }
 820
 821 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
 822 {
 823         int rc, c;
 824
 825         /*
 826          * Don't allow secondary threads to come online if inhibited
 827          */
 828         if (threads_per_core > 1 && secondaries_inhibited() &&
 829             cpu_thread_in_subcore(cpu))
 830                 return -EBUSY;
 831
 832         if (smp_ops == NULL ||
 833             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
 834                 return -EINVAL;
 835
 836         cpu_idle_thread_init(cpu, tidle);
 837
 838         /*
 839          * The platform might need to allocate resources prior to bringing
 840          * up the CPU
 841          */
 842         if (smp_ops->prepare_cpu) {
 843                 rc = smp_ops->prepare_cpu(cpu);
 844                 if (rc)
 845                         return rc;
 846         }
 847
 848         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
 849          * hotplug
 850          */
 851         cpu_callin_map[cpu] = 0;
 852
 853         /* The information for processor bringup must
 854          * be written out to main store before we release
 855          * the processor.
 856          */
 857         smp_mb();
 858
 859         /* wake up cpus */
 860         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
 861         rc = smp_ops->kick_cpu(cpu);
 862         if (rc) {
 863                 pr_err("smp: failed starting cpu %d (rc %d)\n", cpu, rc);
 864                 return rc;
 865         }
 866
 867         /*
 868          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
 869          * use this value that I found through experimentation.
 870          * -- Cort
 871          */
 872         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
 873                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 874                         udelay(100);
 875 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 876         else
 877                 /*
 878                  * CPUs can take much longer to come up in the
 879                  * hotplug case.  Wait five seconds.
 880                  */
 881                 for (c = 5000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 882                         msleep(1);
 883 #endif
 884
 885         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
 886                 printk(KERN_ERR "Processor %u is stuck.\n", cpu);
 887                 return -ENOENT;
 888         }
 889
 890         DBG("Processor %u found.\n", cpu);
 891
 892         if (smp_ops->give_timebase)
 893                 smp_ops->give_timebase();
 894
 895         /* Wait until cpu puts itself in the online & active maps */
 896         spin_until_cond(cpu_online(cpu));
 897
 898         return 0;
 899 }
 900
 901 /* Return the value of the reg property corresponding to the given
 902  * logical cpu.
 903  */
 904 int cpu_to_core_id(int cpu)
 905 {
 906         struct device_node *np;
 907         const __be32 *reg;
 908         int id = -1;
 909
 910         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 911         if (!np)
 912                 goto out;
 913
 914         reg = of_get_property(np, "reg", NULL);
 915         if (!reg)
 916                 goto out;
 917
 918         id = be32_to_cpup(reg);
 919 out:
 920         of_node_put(np);
 921         return id;
 922 }
 923 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_to_core_id);
 924
 925 /* Helper routines for cpu to core mapping */
 926 int cpu_core_index_of_thread(int cpu)
 927 {
 928         return cpu >> threads_shift;
 929 }
 930 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_core_index_of_thread);
 931
 932 int cpu_first_thread_of_core(int core)
 933 {
 934         return core << threads_shift;
 935 }
 936 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_first_thread_of_core);
 937
 938 /* Must be called when no change can occur to cpu_present_mask,
 939  * i.e. during cpu online or offline.
 940  */
 941 static struct device_node *cpu_to_l2cache(int cpu)
 942 {
 943         struct device_node *np;
 944         struct device_node *cache;
 945
 946         if (!cpu_present(cpu))
 947                 return NULL;
 948
 949         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 950         if (np == NULL)
 951                 return NULL;
 952
 953         cache = of_find_next_cache_node(np);
 954
 955         of_node_put(np);
 956
 957         return cache;
 958 }
 959
 960 static bool update_mask_by_l2(int cpu, struct cpumask *(*mask_fn)(int))
 961 {
 962         struct device_node *l2_cache, *np;
 963         int i;
 964
 965         l2_cache = cpu_to_l2cache(cpu);
 966         if (!l2_cache)
 967                 return false;
 968
 969         for_each_cpu(i, cpu_online_mask) {
 970                 /*
 971                  * when updating the marks the current CPU has not been marked
 972                  * online, but we need to update the cache masks
 973                  */
 974                 np = cpu_to_l2cache(i);
 975                 if (!np)
 976                         continue;
 977
 978                 if (np == l2_cache)
 979                         set_cpus_related(cpu, i, mask_fn);
 980
 981                 of_node_put(np);
 982         }
 983         of_node_put(l2_cache);
 984
 985         return true;
 986 }
 987
 988 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 989 static void remove_cpu_from_masks(int cpu)
 990 {
 991         int i;
 992
 993         /* NB: cpu_core_mask is a superset of the others */
 994         for_each_cpu(i, cpu_core_mask(cpu)) {
 995                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_core_mask);
 996                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
 997                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_sibling_mask);
 998         }
 999 }
1000 #endif
1001
1002 static void add_cpu_to_masks(int cpu)
1003 {
1004         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
1005         int chipid = cpu_to_chip_id(cpu);
1006         int i;
1007
1008         /*
1009          * This CPU will not be in the online mask yet so we need to manually
1010          * add it to it's own thread sibling mask.
1011          */
1012         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
1013
1014         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++)
1015                 if (cpu_online(i))
1016                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_sibling_mask);
1017
1018         /*
1019          * Copy the thread sibling mask into the cache sibling mask
1020          * and mark any CPUs that share an L2 with this CPU.
1021          */
1022         for_each_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu))
1023                 set_cpus_related(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1024         update_mask_by_l2(cpu, cpu_l2_cache_mask);
1025
1026         /*
1027          * Copy the cache sibling mask into core sibling mask and mark
1028          * any CPUs on the same chip as this CPU.
1029          */
1030         for_each_cpu(i, cpu_l2_cache_mask(cpu))
1031                 set_cpus_related(cpu, i, cpu_core_mask);
1032
1033         if (chipid == -1)
1034                 return;
1035
1036         for_each_cpu(i, cpu_online_mask)
1037                 if (cpu_to_chip_id(i) == chipid)
1038                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_core_mask);
1039 }
1040
1041 static bool shared_caches;
1042
1043 /* Activate a secondary processor. */
1044 void start_secondary(void *unused)
1045 {
1046         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1047
1048         mmgrab(&init_mm);
1049         current->active_mm = &init_mm;
1050
1051         smp_store_cpu_info(cpu);
1052         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
1053         preempt_disable();
1054         cpu_callin_map[cpu] = 1;
1055
1056         if (smp_ops->setup_cpu)
1057                 smp_ops->setup_cpu(cpu);
1058         if (smp_ops->take_timebase)
1059                 smp_ops->take_timebase();
1060
1061         secondary_cpu_time_init();
1062
1063 #ifdef CONFIG_PPC64
1064         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1065                 vdso_data->processorCount++;
1066
1067         vdso_getcpu_init();
1068 #endif
1069         /* Update topology CPU masks */
1070         add_cpu_to_masks(cpu);
1071
1072         /*
1073          * Check for any shared caches. Note that this must be done on a
1074          * per-core basis because one core in the pair might be disabled.
1075          */
1076         if (!cpumask_equal(cpu_l2_cache_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu)))
1077                 shared_caches = true;
1078
1079         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1080         set_numa_mem(local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1081
1082         smp_wmb();
1083         notify_cpu_starting(cpu);
1084         set_cpu_online(cpu, true);
1085
1086         local_irq_enable();
1087
1088         /* We can enable ftrace for secondary cpus now */
1089         this_cpu_enable_ftrace();
1090
1091         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
1092
1093         BUG();
1094 }
1095
1096 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1097 {
1098         return 0;
1099 }
1100
1101 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1102 /* cpumask of CPUs with asymetric SMT dependancy */
1103 static int powerpc_smt_flags(void)
1104 {
1105         int flags = SD_SHARE_CPUCAPACITY | SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1106
1107         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ASYM_SMT)) {
1108                 printk_once(KERN_INFO "Enabling Asymmetric SMT scheduling\n");
1109                 flags |= SD_ASYM_PACKING;
1110         }
1111         return flags;
1112 }
1113 #endif
1114
1115 static struct sched_domain_topology_level powerpc_topology[] = {
1116 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1117         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1118 #endif
1119         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1120         { NULL, },
1121 };
1122
1123 /*
1124  * P9 has a slightly odd architecture where pairs of cores share an L2 cache.
1125  * This topology makes it *much* cheaper to migrate tasks between adjacent cores
1126  * since the migrated task remains cache hot. We want to take advantage of this
1127  * at the scheduler level so an extra topology level is required.
1128  */
1129 static int powerpc_shared_cache_flags(void)
1130 {
1131         return SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1132 }
1133
1134 /*
1135  * We can't just pass cpu_l2_cache_mask() directly because
1136  * returns a non-const pointer and the compiler barfs on that.
1137  */
1138 static const struct cpumask *shared_cache_mask(int cpu)
1139 {
1140         return cpu_l2_cache_mask(cpu);
1141 }
1142
1143 static struct sched_domain_topology_level power9_topology[] = {
1144 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1145         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1146 #endif
1147         { shared_cache_mask, powerpc_shared_cache_flags, SD_INIT_NAME(CACHE) },
1148         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1149         { NULL, },
1150 };
1151
1152 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1153 {
1154         /*
1155          * We are running pinned to the boot CPU, see rest_init().
1156          */
1157         if (smp_ops && smp_ops->setup_cpu)
1158                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
1159
1160         if (smp_ops && smp_ops->bringup_done)
1161                 smp_ops->bringup_done();
1162
1163         /*
1164          * On a shared LPAR, associativity needs to be requested.
1165          * Hence, get numa topology before dumping cpu topology
1166          */
1167         shared_proc_topology_init();
1168         dump_numa_cpu_topology();
1169
1170         /*
1171          * If any CPU detects that it's sharing a cache with another CPU then
1172          * use the deeper topology that is aware of this sharing.
1173          */
1174         if (shared_caches) {
1175                 pr_info("Using shared cache scheduler topology\n");
1176                 set_sched_topology(power9_topology);
1177         } else {
1178                 pr_info("Using standard scheduler topology\n");
1179                 set_sched_topology(powerpc_topology);
1180         }
1181 }
1182
1183 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1184 int __cpu_disable(void)
1185 {
1186         int cpu = smp_processor_id();
1187         int err;
1188
1189         if (!smp_ops->cpu_disable)
1190                 return -ENOSYS;
1191
1192         this_cpu_disable_ftrace();
1193
1194         err = smp_ops->cpu_disable();
1195         if (err)
1196                 return err;
1197
1198         /* Update sibling maps */
1199         remove_cpu_from_masks(cpu);
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1205 {
1206         if (smp_ops->cpu_die)
1207                 smp_ops->cpu_die(cpu);
1208 }
1209
1210 void cpu_die(void)
1211 {
1212         /*
1213          * Disable on the down path. This will be re-enabled by
1214          * start_secondary() via start_secondary_resume() below
1215          */
1216         this_cpu_disable_ftrace();
1217
1218         if (ppc_md.cpu_die)
1219                 ppc_md.cpu_die();
1220
1221         /* If we return, we re-enter start_secondary */
1222         start_secondary_resume();
1223 }
1224
1225 #endif