arch/arc/kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2004, 2007-2010, 2011-2012 Synopsys, Inc. (www.synopsys.com)
   4  *
   5  * RajeshwarR: Dec 11, 2007
   6  *   -- Added support for Inter Processor Interrupts
   7  *
   8  * Vineetg: Nov 1st, 2007
   9  *    -- Initial Write (Borrowed heavily from ARM)
  10  */
  11
  12 #include <linux/spinlock.h>
  13 #include <linux/sched/mm.h>
  14 #include <linux/interrupt.h>
  15 #include <linux/profile.h>
  16 #include <linux/mm.h>
  17 #include <linux/cpu.h>
  18 #include <linux/irq.h>
  19 #include <linux/atomic.h>
  20 #include <linux/cpumask.h>
  21 #include <linux/reboot.h>
  22 #include <linux/irqdomain.h>
  23 #include <linux/export.h>
  24 #include <linux/of_fdt.h>
  25
  26 #include <asm/mach_desc.h>
  27 #include <asm/setup.h>
  28 #include <asm/smp.h>
  29 #include <asm/processor.h>
  30
  31 #ifndef CONFIG_ARC_HAS_LLSC
  32 arch_spinlock_t smp_atomic_ops_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  33
  34 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_atomic_ops_lock);
  35 #endif
  36
  37 struct plat_smp_ops  __weak plat_smp_ops;
  38
  39 /* XXX: per cpu ? Only needed once in early secondary boot */
  40 struct task_struct *secondary_idle_tsk;
  41
  42 /* Called from start_kernel */
  43 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
  44 {
  45 }
  46
  47 static int __init arc_get_cpu_map(const char *name, struct cpumask *cpumask)
  48 {
  49         unsigned long dt_root = of_get_flat_dt_root();
  50         const char *buf;
  51
  52         buf = of_get_flat_dt_prop(dt_root, name, NULL);
  53         if (!buf)
  54                 return -EINVAL;
  55
  56         if (cpulist_parse(buf, cpumask))
  57                 return -EINVAL;
  58
  59         return 0;
  60 }
  61
  62 /*
  63  * Read from DeviceTree and setup cpu possible mask. If there is no
  64  * "possible-cpus" property in DeviceTree pretend all [0..NR_CPUS-1] exist.
  65  */
  66 static void __init arc_init_cpu_possible(void)
  67 {
  68         struct cpumask cpumask;
  69
  70         if (arc_get_cpu_map("possible-cpus", &cpumask)) {
  71                 pr_warn("Failed to get possible-cpus from dtb, pretending all %u cpus exist\n",
  72                         NR_CPUS);
  73
  74                 cpumask_setall(&cpumask);
  75         }
  76
  77         if (!cpumask_test_cpu(0, &cpumask))
  78                 panic("Master cpu (cpu[0]) is missed in cpu possible mask!");
  79
  80         init_cpu_possible(&cpumask);
  81 }
  82
  83 /*
  84  * Called from setup_arch() before calling setup_processor()
  85  *
  86  * - Initialise the CPU possible map early - this describes the CPUs
  87  *   which may be present or become present in the system.
  88  * - Call early smp init hook. This can initialize a specific multi-core
  89  *   IP which is say common to several platforms (hence not part of
  90  *   platform specific int_early() hook)
  91  */
  92 void __init smp_init_cpus(void)
  93 {
  94         arc_init_cpu_possible();
  95
  96         if (plat_smp_ops.init_early_smp)
  97                 plat_smp_ops.init_early_smp();
  98 }
  99
 100 /* called from init ( ) =>  process 1 */
 101 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 102 {
 103         /*
 104          * if platform didn't set the present map already, do it now
 105          * boot cpu is set to present already by init/main.c
 106          */
 107         if (num_present_cpus() <= 1)
 108                 init_cpu_present(cpu_possible_mask);
 109 }
 110
 111 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 112 {
 113
 114 }
 115
 116 /*
 117  * Default smp boot helper for Run-on-reset case where all cores start off
 118  * together. Non-masters need to wait for Master to start running.
 119  * This is implemented using a flag in memory, which Non-masters spin-wait on.
 120  * Master sets it to cpu-id of core to "ungate" it.
 121  */
 122 static volatile int wake_flag;
 123
 124 #ifdef CONFIG_ISA_ARCOMPACT
 125
 126 #define __boot_read(f)          f
 127 #define __boot_write(f, v)      f = v
 128
 129 #else
 130
 131 #define __boot_read(f)          arc_read_uncached_32(&f)
 132 #define __boot_write(f, v)      arc_write_uncached_32(&f, v)
 133
 134 #endif
 135
 136 static void arc_default_smp_cpu_kick(int cpu, unsigned long pc)
 137 {
 138         BUG_ON(cpu == 0);
 139
 140         __boot_write(wake_flag, cpu);
 141 }
 142
 143 void arc_platform_smp_wait_to_boot(int cpu)
 144 {
 145         /* for halt-on-reset, we've waited already */
 146         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARC_SMP_HALT_ON_RESET))
 147                 return;
 148
 149         while (__boot_read(wake_flag) != cpu)
 150                 ;
 151
 152         __boot_write(wake_flag, 0);
 153 }
 154
 155 const char *arc_platform_smp_cpuinfo(void)
 156 {
 157         return plat_smp_ops.info ? : "";
 158 }
 159
 160 /*
 161  * The very first "C" code executed by secondary
 162  * Called from asm stub in head.S
 163  * "current"/R25 already setup by low level boot code
 164  */
 165 void start_kernel_secondary(void)
 166 {
 167         struct mm_struct *mm = &init_mm;
 168         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 169
 170         /* MMU, Caches, Vector Table, Interrupts etc */
 171         setup_processor();
 172
 173         mmget(mm);
 174         mmgrab(mm);
 175         current->active_mm = mm;
 176         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(mm));
 177
 178         /* Some SMP H/w setup - for each cpu */
 179         if (plat_smp_ops.init_per_cpu)
 180                 plat_smp_ops.init_per_cpu(cpu);
 181
 182         if (machine_desc->init_per_cpu)
 183                 machine_desc->init_per_cpu(cpu);
 184
 185         notify_cpu_starting(cpu);
 186         set_cpu_online(cpu, true);
 187
 188         pr_info("## CPU%u LIVE ##: Executing Code...\n", cpu);
 189
 190         local_irq_enable();
 191         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Called from kernel_init( ) -> smp_init( ) - for each CPU
 196  *
 197  * At this point, Secondary Processor  is "HALT"ed:
 198  *  -It booted, but was halted in head.S
 199  *  -It was configured to halt-on-reset
 200  *  So need to wake it up.
 201  *
 202  * Essential requirements being where to run from (PC) and stack (SP)
 203 */
 204 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 205 {
 206         unsigned long wait_till;
 207
 208         secondary_idle_tsk = idle;
 209
 210         pr_info("Idle Task [%d] %p", cpu, idle);
 211         pr_info("Trying to bring up CPU%u ...\n", cpu);
 212
 213         if (plat_smp_ops.cpu_kick)
 214                 plat_smp_ops.cpu_kick(cpu,
 215                                 (unsigned long)first_lines_of_secondary);
 216         else
 217                 arc_default_smp_cpu_kick(cpu, (unsigned long)NULL);
 218
 219         /* wait for 1 sec after kicking the secondary */
 220         wait_till = jiffies + HZ;
 221         while (time_before(jiffies, wait_till)) {
 222                 if (cpu_online(cpu))
 223                         break;
 224         }
 225
 226         if (!cpu_online(cpu)) {
 227                 pr_info("Timeout: CPU%u FAILED to come up !!!\n", cpu);
 228                 return -1;
 229         }
 230
 231         secondary_idle_tsk = NULL;
 232
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 /*****************************************************************************/
 237 /*              Inter Processor Interrupt Handling                           */
 238 /*****************************************************************************/
 239
 240 enum ipi_msg_type {
 241         IPI_EMPTY = 0,
 242         IPI_RESCHEDULE = 1,
 243         IPI_CALL_FUNC,
 244         IPI_CPU_STOP,
 245 };
 246
 247 /*
 248  * In arches with IRQ for each msg type (above), receiver can use IRQ-id  to
 249  * figure out what msg was sent. For those which don't (ARC has dedicated IPI
 250  * IRQ), the msg-type needs to be conveyed via per-cpu data
 251  */
 252
 253 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, ipi_data);
 254
 255 static void ipi_send_msg_one(int cpu, enum ipi_msg_type msg)
 256 {
 257         unsigned long __percpu *ipi_data_ptr = per_cpu_ptr(&ipi_data, cpu);
 258         unsigned long old, new;
 259         unsigned long flags;
 260
 261         pr_debug("%d Sending msg [%d] to %d\n", smp_processor_id(), msg, cpu);
 262
 263         local_irq_save(flags);
 264
 265         /*
 266          * Atomically write new msg bit (in case others are writing too),
 267          * and read back old value
 268          */
 269         do {
 270                 new = old = *ipi_data_ptr;
 271                 new |= 1U << msg;
 272         } while (cmpxchg(ipi_data_ptr, old, new) != old);
 273
 274         /*
 275          * Call the platform specific IPI kick function, but avoid if possible:
 276          * Only do so if there's no pending msg from other concurrent sender(s).
 277          * Otherwise, receiver will see this msg as well when it takes the
 278          * IPI corresponding to that msg. This is true, even if it is already in
 279          * IPI handler, because !@old means it has not yet dequeued the msg(s)
 280          * so @new msg can be a free-loader
 281          */
 282         if (plat_smp_ops.ipi_send && !old)
 283                 plat_smp_ops.ipi_send(cpu);
 284
 285         local_irq_restore(flags);
 286 }
 287
 288 static void ipi_send_msg(const struct cpumask *callmap, enum ipi_msg_type msg)
 289 {
 290         unsigned int cpu;
 291
 292         for_each_cpu(cpu, callmap)
 293                 ipi_send_msg_one(cpu, msg);
 294 }
 295
 296 void arch_smp_send_reschedule(int cpu)
 297 {
 298         ipi_send_msg_one(cpu, IPI_RESCHEDULE);
 299 }
 300
 301 void smp_send_stop(void)
 302 {
 303         struct cpumask targets;
 304         cpumask_copy(&targets, cpu_online_mask);
 305         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &targets);
 306         ipi_send_msg(&targets, IPI_CPU_STOP);
 307 }
 308
 309 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 310 {
 311         ipi_send_msg_one(cpu, IPI_CALL_FUNC);
 312 }
 313
 314 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 315 {
 316         ipi_send_msg(mask, IPI_CALL_FUNC);
 317 }
 318
 319 /*
 320  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
 321  */
 322 static void ipi_cpu_stop(void)
 323 {
 324         machine_halt();
 325 }
 326
 327 static inline int __do_IPI(unsigned long msg)
 328 {
 329         int rc = 0;
 330
 331         switch (msg) {
 332         case IPI_RESCHEDULE:
 333                 scheduler_ipi();
 334                 break;
 335
 336         case IPI_CALL_FUNC:
 337                 generic_smp_call_function_interrupt();
 338                 break;
 339
 340         case IPI_CPU_STOP:
 341                 ipi_cpu_stop();
 342                 break;
 343
 344         default:
 345                 rc = 1;
 346         }
 347
 348         return rc;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * arch-common ISR to handle for inter-processor interrupts
 353  * Has hooks for platform specific IPI
 354  */
 355 static irqreturn_t do_IPI(int irq, void *dev_id)
 356 {
 357         unsigned long pending;
 358         unsigned long __maybe_unused copy;
 359
 360         pr_debug("IPI [%ld] received on cpu %d\n",
 361                  *this_cpu_ptr(&ipi_data), smp_processor_id());
 362
 363         if (plat_smp_ops.ipi_clear)
 364                 plat_smp_ops.ipi_clear(irq);
 365
 366         /*
 367          * "dequeue" the msg corresponding to this IPI (and possibly other
 368          * piggybacked msg from elided IPIs: see ipi_send_msg_one() above)
 369          */
 370         copy = pending = xchg(this_cpu_ptr(&ipi_data), 0);
 371
 372         do {
 373                 unsigned long msg = __ffs(pending);
 374                 int rc;
 375
 376                 rc = __do_IPI(msg);
 377                 if (rc)
 378                         pr_info("IPI with bogus msg %ld in %ld\n", msg, copy);
 379                 pending &= ~(1U << msg);
 380         } while (pending);
 381
 382         return IRQ_HANDLED;
 383 }
 384
 385 /*
 386  * API called by platform code to hookup arch-common ISR to their IPI IRQ
 387  *
 388  * Note: If IPI is provided by platform (vs. say ARC MCIP), their intc setup/map
 389  * function needs to call irq_set_percpu_devid() for IPI IRQ, otherwise
 390  * request_percpu_irq() below will fail
 391  */
 392 static DEFINE_PER_CPU(int, ipi_dev);
 393
 394 int smp_ipi_irq_setup(int cpu, irq_hw_number_t hwirq)
 395 {
 396         int *dev = per_cpu_ptr(&ipi_dev, cpu);
 397         unsigned int virq = irq_find_mapping(NULL, hwirq);
 398
 399         if (!virq)
 400                 panic("Cannot find virq for root domain and hwirq=%lu", hwirq);
 401
 402         /* Boot cpu calls request, all call enable */
 403         if (!cpu) {
 404                 int rc;
 405
 406                 rc = request_percpu_irq(virq, do_IPI, "IPI Interrupt", dev);
 407                 if (rc)
 408                         panic("Percpu IRQ request failed for %u\n", virq);
 409         }
 410
 411         enable_percpu_irq(virq, 0);
 412
 413         return 0;
 414 }