GNU Linux-libre 6.1.90-gnu
[releases.git] / arch / parisc / kernel / smp.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3 ** SMP Support
4 **
5 ** Copyright (C) 1999 Walt Drummond <drummond@valinux.com>
6 ** Copyright (C) 1999 David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
7 ** Copyright (C) 2001,2004 Grant Grundler <grundler@parisc-linux.org>
8 ** 
9 ** Lots of stuff stolen from arch/alpha/kernel/smp.c
10 ** ...and then parisc stole from arch/ia64/kernel/smp.c. Thanks David! :^)
11 **
12 ** Thanks to John Curry and Ullas Ponnadi. I learned a lot from their work.
13 ** -grant (1/12/2001)
14 **
15 */
16 #include <linux/types.h>
17 #include <linux/spinlock.h>
18
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/module.h>
21 #include <linux/sched/mm.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/smp.h>
25 #include <linux/kernel_stat.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/err.h>
28 #include <linux/delay.h>
29 #include <linux/bitops.h>
30 #include <linux/ftrace.h>
31 #include <linux/cpu.h>
32 #include <linux/kgdb.h>
33 #include <linux/sched/hotplug.h>
34
35 #include <linux/atomic.h>
36 #include <asm/current.h>
37 #include <asm/delay.h>
38 #include <asm/tlbflush.h>
39
40 #include <asm/io.h>
41 #include <asm/irq.h>            /* for CPU_IRQ_REGION and friends */
42 #include <asm/mmu_context.h>
43 #include <asm/page.h>
44 #include <asm/processor.h>
45 #include <asm/ptrace.h>
46 #include <asm/unistd.h>
47 #include <asm/cacheflush.h>
48
49 #undef DEBUG_SMP
50 #ifdef DEBUG_SMP
51 static int smp_debug_lvl = 0;
52 #define smp_debug(lvl, printargs...)            \
53                 if (lvl >= smp_debug_lvl)       \
54                         printk(printargs);
55 #else
56 #define smp_debug(lvl, ...)     do { } while(0)
57 #endif /* DEBUG_SMP */
58
59 volatile struct task_struct *smp_init_current_idle_task;
60
61 /* track which CPU is booting */
62 static volatile int cpu_now_booting;
63
64 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, ipi_lock);
65
66 enum ipi_message_type {
67         IPI_NOP=0,
68         IPI_RESCHEDULE=1,
69         IPI_CALL_FUNC,
70         IPI_CPU_START,
71         IPI_CPU_STOP,
72         IPI_CPU_TEST,
73 #ifdef CONFIG_KGDB
74         IPI_ENTER_KGDB,
75 #endif
76 };
77
78
79 /********** SMP inter processor interrupt and communication routines */
80
81 #undef PER_CPU_IRQ_REGION
82 #ifdef PER_CPU_IRQ_REGION
83 /* XXX REVISIT Ignore for now.
84 **    *May* need this "hook" to register IPI handler
85 **    once we have perCPU ExtIntr switch tables.
86 */
87 static void
88 ipi_init(int cpuid)
89 {
90 #error verify IRQ_OFFSET(IPI_IRQ) is ipi_interrupt() in new IRQ region
91
92         if(cpu_online(cpuid) )
93         {
94                 switch_to_idle_task(current);
95         }
96
97         return;
98 }
99 #endif
100
101
102 /*
103 ** Yoink this CPU from the runnable list... 
104 **
105 */
106 static void
107 halt_processor(void) 
108 {
109         /* REVISIT : redirect I/O Interrupts to another CPU? */
110         /* REVISIT : does PM *know* this CPU isn't available? */
111         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
112         local_irq_disable();
113         __pdc_cpu_rendezvous();
114         for (;;)
115                 ;
116 }
117
118
119 irqreturn_t __irq_entry
120 ipi_interrupt(int irq, void *dev_id) 
121 {
122         int this_cpu = smp_processor_id();
123         struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, this_cpu);
124         unsigned long ops;
125         unsigned long flags;
126
127         for (;;) {
128                 spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, this_cpu);
129                 spin_lock_irqsave(lock, flags);
130                 ops = p->pending_ipi;
131                 p->pending_ipi = 0;
132                 spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
133
134                 mb(); /* Order bit clearing and data access. */
135
136                 if (!ops)
137                     break;
138
139                 while (ops) {
140                         unsigned long which = ffz(~ops);
141
142                         ops &= ~(1 << which);
143
144                         switch (which) {
145                         case IPI_NOP:
146                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_NOP\n", this_cpu);
147                                 break;
148                                 
149                         case IPI_RESCHEDULE:
150                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_RESCHEDULE\n", this_cpu);
151                                 inc_irq_stat(irq_resched_count);
152                                 scheduler_ipi();
153                                 break;
154
155                         case IPI_CALL_FUNC:
156                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CALL_FUNC\n", this_cpu);
157                                 inc_irq_stat(irq_call_count);
158                                 generic_smp_call_function_interrupt();
159                                 break;
160
161                         case IPI_CPU_START:
162                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_START\n", this_cpu);
163                                 break;
164
165                         case IPI_CPU_STOP:
166                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d IPI_CPU_STOP\n", this_cpu);
167                                 halt_processor();
168                                 break;
169
170                         case IPI_CPU_TEST:
171                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d is alive!\n", this_cpu);
172                                 break;
173 #ifdef CONFIG_KGDB
174                         case IPI_ENTER_KGDB:
175                                 smp_debug(100, KERN_DEBUG "CPU%d ENTER_KGDB\n", this_cpu);
176                                 kgdb_nmicallback(raw_smp_processor_id(), get_irq_regs());
177                                 break;
178 #endif
179                         default:
180                                 printk(KERN_CRIT "Unknown IPI num on CPU%d: %lu\n",
181                                         this_cpu, which);
182                                 return IRQ_NONE;
183                         } /* Switch */
184
185                         /* before doing more, let in any pending interrupts */
186                         if (ops) {
187                                 local_irq_enable();
188                                 local_irq_disable();
189                         }
190                 } /* while (ops) */
191         }
192         return IRQ_HANDLED;
193 }
194
195
196 static inline void
197 ipi_send(int cpu, enum ipi_message_type op)
198 {
199         struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, cpu);
200         spinlock_t *lock = &per_cpu(ipi_lock, cpu);
201         unsigned long flags;
202
203         spin_lock_irqsave(lock, flags);
204         p->pending_ipi |= 1 << op;
205         gsc_writel(IPI_IRQ - CPU_IRQ_BASE, p->hpa);
206         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
207 }
208
209 static void
210 send_IPI_mask(const struct cpumask *mask, enum ipi_message_type op)
211 {
212         int cpu;
213
214         for_each_cpu(cpu, mask)
215                 ipi_send(cpu, op);
216 }
217
218 static inline void
219 send_IPI_single(int dest_cpu, enum ipi_message_type op)
220 {
221         BUG_ON(dest_cpu == NO_PROC_ID);
222
223         ipi_send(dest_cpu, op);
224 }
225
226 static inline void
227 send_IPI_allbutself(enum ipi_message_type op)
228 {
229         int i;
230
231         preempt_disable();
232         for_each_online_cpu(i) {
233                 if (i != smp_processor_id())
234                         send_IPI_single(i, op);
235         }
236         preempt_enable();
237 }
238
239 #ifdef CONFIG_KGDB
240 void kgdb_roundup_cpus(void)
241 {
242         send_IPI_allbutself(IPI_ENTER_KGDB);
243 }
244 #endif
245
246 inline void 
247 smp_send_stop(void)     { send_IPI_allbutself(IPI_CPU_STOP); }
248
249 void 
250 smp_send_reschedule(int cpu) { send_IPI_single(cpu, IPI_RESCHEDULE); }
251
252 void
253 smp_send_all_nop(void)
254 {
255         send_IPI_allbutself(IPI_NOP);
256 }
257
258 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
259 {
260         send_IPI_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
261 }
262
263 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
264 {
265         send_IPI_single(cpu, IPI_CALL_FUNC);
266 }
267
268 /*
269  * Called by secondaries to update state and initialize CPU registers.
270  */
271 static void
272 smp_cpu_init(int cpunum)
273 {
274         extern void init_IRQ(void);    /* arch/parisc/kernel/irq.c */
275         extern void start_cpu_itimer(void); /* arch/parisc/kernel/time.c */
276
277         /* Set modes and Enable floating point coprocessor */
278         init_per_cpu(cpunum);
279
280         disable_sr_hashing();
281
282         mb();
283
284         /* Well, support 2.4 linux scheme as well. */
285         if (cpu_online(cpunum)) {
286                 extern void machine_halt(void); /* arch/parisc.../process.c */
287
288                 printk(KERN_CRIT "CPU#%d already initialized!\n", cpunum);
289                 machine_halt();
290         }
291
292         notify_cpu_starting(cpunum);
293
294         set_cpu_online(cpunum, true);
295
296         /* Initialise the idle task for this CPU */
297         mmgrab(&init_mm);
298         current->active_mm = &init_mm;
299         BUG_ON(current->mm);
300         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
301
302         init_IRQ();   /* make sure no IRQs are enabled or pending */
303         start_cpu_itimer();
304 }
305
306
307 /*
308  * Slaves start using C here. Indirectly called from smp_slave_stext.
309  * Do what start_kernel() and main() do for boot strap processor (aka monarch)
310  */
311 void smp_callin(unsigned long pdce_proc)
312 {
313         int slave_id = cpu_now_booting;
314
315 #ifdef CONFIG_64BIT
316         WARN_ON(((unsigned long)(PAGE0->mem_pdc_hi) << 32
317                         | PAGE0->mem_pdc) != pdce_proc);
318 #endif
319
320         smp_cpu_init(slave_id);
321
322         flush_cache_all_local(); /* start with known state */
323         flush_tlb_all_local(NULL);
324
325         local_irq_enable();  /* Interrupts have been off until now */
326
327         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
328
329         /* NOTREACHED */
330         panic("smp_callin() AAAAaaaaahhhh....\n");
331 }
332
333 /*
334  * Bring one cpu online.
335  */
336 static int smp_boot_one_cpu(int cpuid, struct task_struct *idle)
337 {
338         const struct cpuinfo_parisc *p = &per_cpu(cpu_data, cpuid);
339         long timeout;
340
341 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
342         int i;
343
344         /* reset irq statistics for this CPU */
345         memset(&per_cpu(irq_stat, cpuid), 0, sizeof(irq_cpustat_t));
346         for (i = 0; i < NR_IRQS; i++) {
347                 struct irq_desc *desc = irq_to_desc(i);
348
349                 if (desc && desc->kstat_irqs)
350                         *per_cpu_ptr(desc->kstat_irqs, cpuid) = 0;
351         }
352 #endif
353
354         /* wait until last booting CPU has started. */
355         while (cpu_now_booting)
356                 ;
357
358         /* Let _start know what logical CPU we're booting
359         ** (offset into init_tasks[],cpu_data[])
360         */
361         cpu_now_booting = cpuid;
362
363         /* 
364         ** boot strap code needs to know the task address since
365         ** it also contains the process stack.
366         */
367         smp_init_current_idle_task = idle ;
368         mb();
369
370         printk(KERN_INFO "Releasing cpu %d now, hpa=%lx\n", cpuid, p->hpa);
371
372         /*
373         ** This gets PDC to release the CPU from a very tight loop.
374         **
375         ** From the PA-RISC 2.0 Firmware Architecture Reference Specification:
376         ** "The MEM_RENDEZ vector specifies the location of OS_RENDEZ which 
377         ** is executed after receiving the rendezvous signal (an interrupt to 
378         ** EIR{0}). MEM_RENDEZ is valid only when it is nonzero and the 
379         ** contents of memory are valid."
380         */
381         gsc_writel(TIMER_IRQ - CPU_IRQ_BASE, p->hpa);
382         mb();
383
384         /* 
385          * OK, wait a bit for that CPU to finish staggering about. 
386          * Slave will set a bit when it reaches smp_cpu_init().
387          * Once the "monarch CPU" sees the bit change, it can move on.
388          */
389         for (timeout = 0; timeout < 10000; timeout++) {
390                 if(cpu_online(cpuid)) {
391                         /* Which implies Slave has started up */
392                         cpu_now_booting = 0;
393                         goto alive ;
394                 }
395                 udelay(100);
396                 barrier();
397         }
398         printk(KERN_CRIT "SMP: CPU:%d is stuck.\n", cpuid);
399         return -1;
400
401 alive:
402         /* Remember the Slave data */
403         smp_debug(100, KERN_DEBUG "SMP: CPU:%d came alive after %ld _us\n",
404                 cpuid, timeout * 100);
405         return 0;
406 }
407
408 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
409 {
410         int bootstrap_processor = per_cpu(cpu_data, 0).cpuid;
411
412         /* Setup BSP mappings */
413         printk(KERN_INFO "SMP: bootstrap CPU ID is %d\n", bootstrap_processor);
414
415         set_cpu_online(bootstrap_processor, true);
416         set_cpu_present(bootstrap_processor, true);
417 }
418
419
420
421 /*
422 ** inventory.c:do_inventory() hasn't yet been run and thus we
423 ** don't 'discover' the additional CPUs until later.
424 */
425 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
426 {
427         int cpu;
428
429         for_each_possible_cpu(cpu)
430                 spin_lock_init(&per_cpu(ipi_lock, cpu));
431
432         init_cpu_present(cpumask_of(0));
433 }
434
435
436 void __init smp_cpus_done(unsigned int cpu_max)
437 {
438 }
439
440
441 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
442 {
443         if (cpu_online(cpu))
444                 return 0;
445
446         if (num_online_cpus() < nr_cpu_ids &&
447                 num_online_cpus() < setup_max_cpus &&
448                 smp_boot_one_cpu(cpu, tidle))
449                 return -EIO;
450
451         return cpu_online(cpu) ? 0 : -EIO;
452 }
453
454 /*
455  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
456  */
457 int __cpu_disable(void)
458 {
459 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
460         unsigned int cpu = smp_processor_id();
461
462         remove_cpu_topology(cpu);
463
464         /*
465          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
466          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
467          */
468         set_cpu_online(cpu, false);
469
470         /* Find a new timesync master */
471         if (cpu == time_keeper_id) {
472                 time_keeper_id = cpumask_first(cpu_online_mask);
473                 pr_info("CPU %d is now promoted to time-keeper master\n", time_keeper_id);
474         }
475
476         disable_percpu_irq(IPI_IRQ);
477
478         irq_migrate_all_off_this_cpu();
479
480         flush_cache_all_local();
481         flush_tlb_all_local(NULL);
482
483         /* disable all irqs, including timer irq */
484         local_irq_disable();
485
486         /* wait for next timer irq ... */
487         mdelay(1000/HZ+100);
488
489         /* ... and then clear all pending external irqs */
490         set_eiem(0);
491         mtctl(~0UL, CR_EIRR);
492         mfctl(CR_EIRR);
493         mtctl(0, CR_EIRR);
494 #endif
495         return 0;
496 }
497
498 /*
499  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
500  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
501  */
502 void __cpu_die(unsigned int cpu)
503 {
504         pdc_cpu_rendezvous_lock();
505
506         if (!cpu_wait_death(cpu, 5)) {
507                 pr_crit("CPU%u: cpu didn't die\n", cpu);
508                 return;
509         }
510         pr_info("CPU%u: is shutting down\n", cpu);
511
512         /* set task's state to interruptible sleep */
513         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
514         schedule_timeout((IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) ? 8:2) * HZ);
515
516         pdc_cpu_rendezvous_unlock();
517 }