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  * The IPI call waits with interrupts disabled until all targets enter the
 342  * NMI handler, then returns. Subsequent IPIs can be issued before targets
 343  * have returned from their handlers, so there is no guarantee about
 344  * concurrency or re-entrancy.
 345  *
 346  * A new NMI can be issued before all targets exit the handler.
 347  *
 348  * The IPI call may time out without all targets entering the NMI handler.
 349  * In that case, there is some logic to recover (and ignore subsequent
 350  * NMI interrupts that may eventually be raised), but the platform interrupt
 351  * handler may not be able to distinguish this from other exception causes,
 352  * which may cause a crash.
 353  */
 354
 355 static atomic_t __nmi_ipi_lock = ATOMIC_INIT(0);
 356 static struct cpumask nmi_ipi_pending_mask;
 357 static bool nmi_ipi_busy = false;
 358 static void (*nmi_ipi_function)(struct pt_regs *) = NULL;
 359
 360 static void nmi_ipi_lock_start(unsigned long *flags)
 361 {
 362         raw_local_irq_save(*flags);
 363         hard_irq_disable();
 364         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1) {
 365                 raw_local_irq_restore(*flags);
 366                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 367                 raw_local_irq_save(*flags);
 368                 hard_irq_disable();
 369         }
 370 }
 371
 372 static void nmi_ipi_lock(void)
 373 {
 374         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1)
 375                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 376 }
 377
 378 static void nmi_ipi_unlock(void)
 379 {
 380         smp_mb();
 381         WARN_ON(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) != 1);
 382         atomic_set(&__nmi_ipi_lock, 0);
 383 }
 384
 385 static void nmi_ipi_unlock_end(unsigned long *flags)
 386 {
 387         nmi_ipi_unlock();
 388         raw_local_irq_restore(*flags);
 389 }
 390
 391 /*
 392  * Platform NMI handler calls this to ack
 393  */
 394 int smp_handle_nmi_ipi(struct pt_regs *regs)
 395 {
 396         void (*fn)(struct pt_regs *) = NULL;
 397         unsigned long flags;
 398         int me = raw_smp_processor_id();
 399         int ret = 0;
 400
 401         /*
 402          * Unexpected NMIs are possible here because the interrupt may not
 403          * be able to distinguish NMI IPIs from other types of NMIs, or
 404          * because the caller may have timed out.
 405          */
 406         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 407         if (cpumask_test_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask)) {
 408                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 409                 fn = READ_ONCE(nmi_ipi_function);
 410                 WARN_ON_ONCE(!fn);
 411                 ret = 1;
 412         }
 413         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 414
 415         if (fn)
 416                 fn(regs);
 417
 418         return ret;
 419 }
 420
 421 static void do_smp_send_nmi_ipi(int cpu, bool safe)
 422 {
 423         if (!safe && smp_ops->cause_nmi_ipi && smp_ops->cause_nmi_ipi(cpu))
 424                 return;
 425
 426         if (cpu >= 0) {
 427                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_NMI_IPI);
 428         } else {
 429                 int c;
 430
 431                 for_each_online_cpu(c) {
 432                         if (c == raw_smp_processor_id())
 433                                 continue;
 434                         do_message_pass(c, PPC_MSG_NMI_IPI);
 435                 }
 436         }
 437 }
 438
 439 /*
 440  * - cpu is the target CPU (must not be this CPU), or NMI_IPI_ALL_OTHERS.
 441  * - fn is the target callback function.
 442  * - delay_us > 0 is the delay before giving up waiting for targets to
 443  *   begin executing the handler, == 0 specifies indefinite delay.
 444  */
 445 int __smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us, bool safe)
 446 {
 447         unsigned long flags;
 448         int me = raw_smp_processor_id();
 449         int ret = 1;
 450
 451         BUG_ON(cpu == me);
 452         BUG_ON(cpu < 0 && cpu != NMI_IPI_ALL_OTHERS);
 453
 454         if (unlikely(!smp_ops))
 455                 return 0;
 456
 457         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 458         while (nmi_ipi_busy) {
 459                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 460                 spin_until_cond(!nmi_ipi_busy);
 461                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
 462         }
 463         nmi_ipi_busy = true;
 464         nmi_ipi_function = fn;
 465
 466         WARN_ON_ONCE(!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask));
 467
 468         if (cpu < 0) {
 469                 /* ALL_OTHERS */
 470                 cpumask_copy(&nmi_ipi_pending_mask, cpu_online_mask);
 471                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 472         } else {
 473                 cpumask_set_cpu(cpu, &nmi_ipi_pending_mask);
 474         }
 475
 476         nmi_ipi_unlock();
 477
 478         /* Interrupts remain hard disabled */
 479
 480         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, safe);
 481
 482         nmi_ipi_lock();
 483         /* nmi_ipi_busy is set here, so unlock/lock is okay */
 484         while (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 485                 nmi_ipi_unlock();
 486                 udelay(1);
 487                 nmi_ipi_lock();
 488                 if (delay_us) {
 489                         delay_us--;
 490                         if (!delay_us)
 491                                 break;
 492                 }
 493         }
 494
 495         if (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 496                 /* Timeout waiting for CPUs to call smp_handle_nmi_ipi */
 497                 ret = 0;
 498                 cpumask_clear(&nmi_ipi_pending_mask);
 499         }
 500
 501         nmi_ipi_function = NULL;
 502         nmi_ipi_busy = false;
 503
 504         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 505
 506         return ret;
 507 }
 508
 509 int smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 510 {
 511         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, false);
 512 }
 513
 514 int smp_send_safe_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 515 {
 516         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, true);
 517 }
 518 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 519
 520 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 521 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 522 {
 523         unsigned int cpu;
 524
 525         for_each_cpu(cpu, mask)
 526                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_TICK_BROADCAST);
 527 }
 528 #endif
 529
 530 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
 531 void debugger_ipi_callback(struct pt_regs *regs)
 532 {
 533         debugger_ipi(regs);
 534 }
 535
 536 void smp_send_debugger_break(void)
 537 {
 538         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, debugger_ipi_callback, 1000000);
 539 }
 540 #endif
 541
 542 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 543 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
 544 {
 545         int cpu;
 546
 547         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_ipi_callback, 1000000);
 548         if (kdump_in_progress() && crash_wake_offline) {
 549                 for_each_present_cpu(cpu) {
 550                         if (cpu_online(cpu))
 551                                 continue;
 552                         /*
 553                          * crash_ipi_callback will wait for
 554                          * all cpus, including offline CPUs.
 555                          * We don't care about nmi_ipi_function.
 556                          * Offline cpus will jump straight into
 557                          * crash_ipi_callback, we can skip the
 558                          * entire NMI dance and waiting for
 559                          * cpus to clear pending mask, etc.
 560                          */
 561                         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, false);
 562                 }
 563         }
 564 }
 565 #endif
 566
 567 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 568 static void crash_stop_this_cpu(struct pt_regs *regs)
 569 #else
 570 static void crash_stop_this_cpu(void *dummy)
 571 #endif
 572 {
 573         /*
 574          * Just busy wait here and avoid marking CPU as offline to ensure
 575          * register data is captured appropriately.
 576          */
 577         while (1)
 578                 cpu_relax();
 579 }
 580
 581 void crash_smp_send_stop(void)
 582 {
 583         static bool stopped = false;
 584
 585         if (stopped)
 586                 return;
 587
 588         stopped = true;
 589
 590 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 591         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_stop_this_cpu, 1000000);
 592 #else
 593         smp_call_function(crash_stop_this_cpu, NULL, 0);
 594 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 595 }
 596
 597 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 598 static void nmi_stop_this_cpu(struct pt_regs *regs)
 599 {
 600         /*
 601          * IRQs are already hard disabled by the smp_handle_nmi_ipi.
 602          */
 603         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 604
 605         spin_begin();
 606         while (1)
 607                 spin_cpu_relax();
 608 }
 609
 610 void smp_send_stop(void)
 611 {
 612         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, nmi_stop_this_cpu, 1000000);
 613 }
 614
 615 #else /* CONFIG_NMI_IPI */
 616
 617 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 618 {
 619         hard_irq_disable();
 620
 621         /*
 622          * Offlining CPUs in stop_this_cpu can result in scheduler warnings,
 623          * (see commit de6e5d38417e), but printk_safe_flush_on_panic() wants
 624          * to know other CPUs are offline before it breaks locks to flush
 625          * printk buffers, in case we panic()ed while holding the lock.
 626          */
 627         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 628
 629         spin_begin();
 630         while (1)
 631                 spin_cpu_relax();
 632 }
 633
 634 void smp_send_stop(void)
 635 {
 636         static bool stopped = false;
 637
 638         /*
 639          * Prevent waiting on csd lock from a previous smp_send_stop.
 640          * This is racy, but in general callers try to do the right
 641          * thing and only fire off one smp_send_stop (e.g., see
 642          * kernel/panic.c)
 643          */
 644         if (stopped)
 645                 return;
 646
 647         stopped = true;
 648
 649         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
 650 }
 651 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 652
 653 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
 654
 655 static void smp_store_cpu_info(int id)
 656 {
 657         per_cpu(cpu_pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
 658 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 659         per_cpu(next_tlbcam_idx, id)
 660                 = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
 661 #endif
 662 }
 663
 664 /*
 665  * Relationships between CPUs are maintained in a set of per-cpu cpumasks so
 666  * rather than just passing around the cpumask we pass around a function that
 667  * returns the that cpumask for the given CPU.
 668  */
 669 static void set_cpus_related(int i, int j, struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 670 {
 671         cpumask_set_cpu(i, get_cpumask(j));
 672         cpumask_set_cpu(j, get_cpumask(i));
 673 }
 674
 675 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 676 static void set_cpus_unrelated(int i, int j,
 677                 struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 678 {
 679         cpumask_clear_cpu(i, get_cpumask(j));
 680         cpumask_clear_cpu(j, get_cpumask(i));
 681 }
 682 #endif
 683
 684 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 685 {
 686         unsigned int cpu;
 687
 688         DBG("smp_prepare_cpus\n");
 689
 690         /*
 691          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
 692          * spun any cpus up but lets be paranoid.
 693          */
 694         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
 695
 696         /* Fixup boot cpu */
 697         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
 698         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
 699
 700         for_each_possible_cpu(cpu) {
 701                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_sibling_map, cpu),
 702                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 703                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu),
 704                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 705                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_core_map, cpu),
 706                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 707                 /*
 708                  * numa_node_id() works after this.
 709                  */
 710                 if (cpu_present(cpu)) {
 711                         set_cpu_numa_node(cpu, numa_cpu_lookup_table[cpu]);
 712                         set_cpu_numa_mem(cpu,
 713                                 local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
 714                 }
 715         }
 716
 717         /* Init the cpumasks so the boot CPU is related to itself */
 718         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_sibling_mask(boot_cpuid));
 719         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_l2_cache_mask(boot_cpuid));
 720         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_core_mask(boot_cpuid));
 721
 722         if (smp_ops && smp_ops->probe)
 723                 smp_ops->probe();
 724 }
 725
 726 void smp_prepare_boot_cpu(void)
 727 {
 728         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
 729 #ifdef CONFIG_PPC64
 730         paca_ptrs[boot_cpuid]->__current = current;
 731 #endif
 732         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[boot_cpuid]);
 733         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
 734 }
 735
 736 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 737
 738 int generic_cpu_disable(void)
 739 {
 740         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 741
 742         if (cpu == boot_cpuid)
 743                 return -EBUSY;
 744
 745         set_cpu_online(cpu, false);
 746 #ifdef CONFIG_PPC64
 747         vdso_data->processorCount--;
 748 #endif
 749         /* Update affinity of all IRQs previously aimed at this CPU */
 750         irq_migrate_all_off_this_cpu();
 751
 752         /*
 753          * Depending on the details of the interrupt controller, it's possible
 754          * that one of the interrupts we just migrated away from this CPU is
 755          * actually already pending on this CPU. If we leave it in that state
 756          * the interrupt will never be EOI'ed, and will never fire again. So
 757          * temporarily enable interrupts here, to allow any pending interrupt to
 758          * be received (and EOI'ed), before we take this CPU offline.
 759          */
 760         local_irq_enable();
 761         mdelay(1);
 762         local_irq_disable();
 763
 764         return 0;
 765 }
 766
 767 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
 768 {
 769         int i;
 770
 771         for (i = 0; i < 100; i++) {
 772                 smp_rmb();
 773                 if (is_cpu_dead(cpu))
 774                         return;
 775                 msleep(100);
 776         }
 777         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
 778 }
 779
 780 void generic_set_cpu_dead(unsigned int cpu)
 781 {
 782         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_DEAD;
 783 }
 784
 785 /*
 786  * The cpu_state should be set to CPU_UP_PREPARE in kick_cpu(), otherwise
 787  * the cpu_state is always CPU_DEAD after calling generic_set_cpu_dead(),
 788  * which makes the delay in generic_cpu_die() not happen.
 789  */
 790 void generic_set_cpu_up(unsigned int cpu)
 791 {
 792         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 793 }
 794
 795 int generic_check_cpu_restart(unsigned int cpu)
 796 {
 797         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_UP_PREPARE;
 798 }
 799
 800 int is_cpu_dead(unsigned int cpu)
 801 {
 802         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD;
 803 }
 804
 805 static bool secondaries_inhibited(void)
 806 {
 807         return kvm_hv_mode_active();
 808 }
 809
 810 #else /* HOTPLUG_CPU */
 811
 812 #define secondaries_inhibited()         0
 813
 814 #endif
 815
 816 static void cpu_idle_thread_init(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 817 {
 818         struct thread_info *ti = task_thread_info(idle);
 819
 820 #ifdef CONFIG_PPC64
 821         paca_ptrs[cpu]->__current = idle;
 822         paca_ptrs[cpu]->kstack = (unsigned long)ti + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD;
 823 #endif
 824         ti->cpu = cpu;
 825         secondary_ti = current_set[cpu] = ti;
 826 }
 827
 828 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
 829 {
 830         int rc, c;
 831
 832         /*
 833          * Don't allow secondary threads to come online if inhibited
 834          */
 835         if (threads_per_core > 1 && secondaries_inhibited() &&
 836             cpu_thread_in_subcore(cpu))
 837                 return -EBUSY;
 838
 839         if (smp_ops == NULL ||
 840             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
 841                 return -EINVAL;
 842
 843         cpu_idle_thread_init(cpu, tidle);
 844
 845         /*
 846          * The platform might need to allocate resources prior to bringing
 847          * up the CPU
 848          */
 849         if (smp_ops->prepare_cpu) {
 850                 rc = smp_ops->prepare_cpu(cpu);
 851                 if (rc)
 852                         return rc;
 853         }
 854
 855         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
 856          * hotplug
 857          */
 858         cpu_callin_map[cpu] = 0;
 859
 860         /* The information for processor bringup must
 861          * be written out to main store before we release
 862          * the processor.
 863          */
 864         smp_mb();
 865
 866         /* wake up cpus */
 867         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
 868         rc = smp_ops->kick_cpu(cpu);
 869         if (rc) {
 870                 pr_err("smp: failed starting cpu %d (rc %d)\n", cpu, rc);
 871                 return rc;
 872         }
 873
 874         /*
 875          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
 876          * use this value that I found through experimentation.
 877          * -- Cort
 878          */
 879         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
 880                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 881                         udelay(100);
 882 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 883         else
 884                 /*
 885                  * CPUs can take much longer to come up in the
 886                  * hotplug case.  Wait five seconds.
 887                  */
 888                 for (c = 5000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 889                         msleep(1);
 890 #endif
 891
 892         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
 893                 printk(KERN_ERR "Processor %u is stuck.\n", cpu);
 894                 return -ENOENT;
 895         }
 896
 897         DBG("Processor %u found.\n", cpu);
 898
 899         if (smp_ops->give_timebase)
 900                 smp_ops->give_timebase();
 901
 902         /* Wait until cpu puts itself in the online & active maps */
 903         spin_until_cond(cpu_online(cpu));
 904
 905         return 0;
 906 }
 907
 908 /* Return the value of the reg property corresponding to the given
 909  * logical cpu.
 910  */
 911 int cpu_to_core_id(int cpu)
 912 {
 913         struct device_node *np;
 914         const __be32 *reg;
 915         int id = -1;
 916
 917         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 918         if (!np)
 919                 goto out;
 920
 921         reg = of_get_property(np, "reg", NULL);
 922         if (!reg)
 923                 goto out;
 924
 925         id = be32_to_cpup(reg);
 926 out:
 927         of_node_put(np);
 928         return id;
 929 }
 930 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_to_core_id);
 931
 932 /* Helper routines for cpu to core mapping */
 933 int cpu_core_index_of_thread(int cpu)
 934 {
 935         return cpu >> threads_shift;
 936 }
 937 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_core_index_of_thread);
 938
 939 int cpu_first_thread_of_core(int core)
 940 {
 941         return core << threads_shift;
 942 }
 943 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_first_thread_of_core);
 944
 945 /* Must be called when no change can occur to cpu_present_mask,
 946  * i.e. during cpu online or offline.
 947  */
 948 static struct device_node *cpu_to_l2cache(int cpu)
 949 {
 950         struct device_node *np;
 951         struct device_node *cache;
 952
 953         if (!cpu_present(cpu))
 954                 return NULL;
 955
 956         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 957         if (np == NULL)
 958                 return NULL;
 959
 960         cache = of_find_next_cache_node(np);
 961
 962         of_node_put(np);
 963
 964         return cache;
 965 }
 966
 967 static bool update_mask_by_l2(int cpu, struct cpumask *(*mask_fn)(int))
 968 {
 969         struct device_node *l2_cache, *np;
 970         int i;
 971
 972         l2_cache = cpu_to_l2cache(cpu);
 973         if (!l2_cache)
 974                 return false;
 975
 976         for_each_cpu(i, cpu_online_mask) {
 977                 /*
 978                  * when updating the marks the current CPU has not been marked
 979                  * online, but we need to update the cache masks
 980                  */
 981                 np = cpu_to_l2cache(i);
 982                 if (!np)
 983                         continue;
 984
 985                 if (np == l2_cache)
 986                         set_cpus_related(cpu, i, mask_fn);
 987
 988                 of_node_put(np);
 989         }
 990         of_node_put(l2_cache);
 991
 992         return true;
 993 }
 994
 995 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 996 static void remove_cpu_from_masks(int cpu)
 997 {
 998         int i;
 999
1000         /* NB: cpu_core_mask is a superset of the others */
1001         for_each_cpu(i, cpu_core_mask(cpu)) {
1002                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_core_mask);
1003                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1004                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_sibling_mask);
1005         }
1006 }
1007 #endif
1008
1009 static void add_cpu_to_masks(int cpu)
1010 {
1011         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
1012         int chipid = cpu_to_chip_id(cpu);
1013         int i;
1014
1015         /*
1016          * This CPU will not be in the online mask yet so we need to manually
1017          * add it to it's own thread sibling mask.
1018          */
1019         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
1020
1021         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++)
1022                 if (cpu_online(i))
1023                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_sibling_mask);
1024
1025         /*
1026          * Copy the thread sibling mask into the cache sibling mask
1027          * and mark any CPUs that share an L2 with this CPU.
1028          */
1029         for_each_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu))
1030                 set_cpus_related(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1031         update_mask_by_l2(cpu, cpu_l2_cache_mask);
1032
1033         /*
1034          * Copy the cache sibling mask into core sibling mask and mark
1035          * any CPUs on the same chip as this CPU.
1036          */
1037         for_each_cpu(i, cpu_l2_cache_mask(cpu))
1038                 set_cpus_related(cpu, i, cpu_core_mask);
1039
1040         if (chipid == -1)
1041                 return;
1042
1043         for_each_cpu(i, cpu_online_mask)
1044                 if (cpu_to_chip_id(i) == chipid)
1045                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_core_mask);
1046 }
1047
1048 static bool shared_caches;
1049
1050 /* Activate a secondary processor. */
1051 void start_secondary(void *unused)
1052 {
1053         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1054
1055         mmgrab(&init_mm);
1056         current->active_mm = &init_mm;
1057
1058         smp_store_cpu_info(cpu);
1059         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
1060         preempt_disable();
1061         cpu_callin_map[cpu] = 1;
1062
1063         if (smp_ops->setup_cpu)
1064                 smp_ops->setup_cpu(cpu);
1065         if (smp_ops->take_timebase)
1066                 smp_ops->take_timebase();
1067
1068         secondary_cpu_time_init();
1069
1070 #ifdef CONFIG_PPC64
1071         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1072                 vdso_data->processorCount++;
1073
1074         vdso_getcpu_init();
1075 #endif
1076         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1077         set_numa_mem(local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1078
1079         /* Update topology CPU masks */
1080         add_cpu_to_masks(cpu);
1081
1082         /*
1083          * Check for any shared caches. Note that this must be done on a
1084          * per-core basis because one core in the pair might be disabled.
1085          */
1086         if (!cpumask_equal(cpu_l2_cache_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu)))
1087                 shared_caches = true;
1088
1089         smp_wmb();
1090         notify_cpu_starting(cpu);
1091         set_cpu_online(cpu, true);
1092
1093         local_irq_enable();
1094
1095         /* We can enable ftrace for secondary cpus now */
1096         this_cpu_enable_ftrace();
1097
1098         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
1099
1100         BUG();
1101 }
1102
1103 #ifdef CONFIG_PROFILING
1104 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1105 {
1106         return 0;
1107 }
1108 #endif
1109
1110 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1111 /* cpumask of CPUs with asymetric SMT dependancy */
1112 static int powerpc_smt_flags(void)
1113 {
1114         int flags = SD_SHARE_CPUCAPACITY | SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1115
1116         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ASYM_SMT)) {
1117                 printk_once(KERN_INFO "Enabling Asymmetric SMT scheduling\n");
1118                 flags |= SD_ASYM_PACKING;
1119         }
1120         return flags;
1121 }
1122 #endif
1123
1124 static struct sched_domain_topology_level powerpc_topology[] = {
1125 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1126         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1127 #endif
1128         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1129         { NULL, },
1130 };
1131
1132 /*
1133  * P9 has a slightly odd architecture where pairs of cores share an L2 cache.
1134  * This topology makes it *much* cheaper to migrate tasks between adjacent cores
1135  * since the migrated task remains cache hot. We want to take advantage of this
1136  * at the scheduler level so an extra topology level is required.
1137  */
1138 static int powerpc_shared_cache_flags(void)
1139 {
1140         return SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1141 }
1142
1143 /*
1144  * We can't just pass cpu_l2_cache_mask() directly because
1145  * returns a non-const pointer and the compiler barfs on that.
1146  */
1147 static const struct cpumask *shared_cache_mask(int cpu)
1148 {
1149         return cpu_l2_cache_mask(cpu);
1150 }
1151
1152 static struct sched_domain_topology_level power9_topology[] = {
1153 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1154         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1155 #endif
1156         { shared_cache_mask, powerpc_shared_cache_flags, SD_INIT_NAME(CACHE) },
1157         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1158         { NULL, },
1159 };
1160
1161 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1162 {
1163         /*
1164          * We are running pinned to the boot CPU, see rest_init().
1165          */
1166         if (smp_ops && smp_ops->setup_cpu)
1167                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
1168
1169         if (smp_ops && smp_ops->bringup_done)
1170                 smp_ops->bringup_done();
1171
1172         /*
1173          * On a shared LPAR, associativity needs to be requested.
1174          * Hence, get numa topology before dumping cpu topology
1175          */
1176         shared_proc_topology_init();
1177         dump_numa_cpu_topology();
1178
1179         /*
1180          * If any CPU detects that it's sharing a cache with another CPU then
1181          * use the deeper topology that is aware of this sharing.
1182          */
1183         if (shared_caches) {
1184                 pr_info("Using shared cache scheduler topology\n");
1185                 set_sched_topology(power9_topology);
1186         } else {
1187                 pr_info("Using standard scheduler topology\n");
1188                 set_sched_topology(powerpc_topology);
1189         }
1190 }
1191
1192 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1193 int __cpu_disable(void)
1194 {
1195         int cpu = smp_processor_id();
1196         int err;
1197
1198         if (!smp_ops->cpu_disable)
1199                 return -ENOSYS;
1200
1201         this_cpu_disable_ftrace();
1202
1203         err = smp_ops->cpu_disable();
1204         if (err)
1205                 return err;
1206
1207         /* Update sibling maps */
1208         remove_cpu_from_masks(cpu);
1209
1210         return 0;
1211 }
1212
1213 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1214 {
1215         if (smp_ops->cpu_die)
1216                 smp_ops->cpu_die(cpu);
1217 }
1218
1219 void cpu_die(void)
1220 {
1221         /*
1222          * Disable on the down path. This will be re-enabled by
1223          * start_secondary() via start_secondary_resume() below
1224          */
1225         this_cpu_disable_ftrace();
1226
1227         if (ppc_md.cpu_die)
1228                 ppc_md.cpu_die();
1229
1230         /* If we return, we re-enter start_secondary */
1231         start_secondary_resume();
1232 }
1233
1234 #endif