riscv/kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * SMP initialisation and IPI support
   4  * Based on arch/arm64/kernel/smp.c
   5  *
   6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   7  * Copyright (C) 2015 Regents of the University of California
   8  * Copyright (C) 2017 SiFive
   9  */
  10
  11 #include <linux/cpu.h>
  12 #include <linux/clockchips.h>
  13 #include <linux/interrupt.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/kexec.h>
  16 #include <linux/profile.h>
  17 #include <linux/smp.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/seq_file.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/irq_work.h>
  22
  23 #include <asm/sbi.h>
  24 #include <asm/tlbflush.h>
  25 #include <asm/cacheflush.h>
  26 #include <asm/cpu_ops.h>
  27
  28 enum ipi_message_type {
  29         IPI_RESCHEDULE,
  30         IPI_CALL_FUNC,
  31         IPI_CPU_STOP,
  32         IPI_CPU_CRASH_STOP,
  33         IPI_IRQ_WORK,
  34         IPI_TIMER,
  35         IPI_MAX
  36 };
  37
  38 unsigned long __cpuid_to_hartid_map[NR_CPUS] __ro_after_init = {
  39         [0 ... NR_CPUS-1] = INVALID_HARTID
  40 };
  41
  42 void __init smp_setup_processor_id(void)
  43 {
  44         cpuid_to_hartid_map(0) = boot_cpu_hartid;
  45 }
  46
  47 /* A collection of single bit ipi messages.  */
  48 static struct {
  49         unsigned long stats[IPI_MAX] ____cacheline_aligned;
  50         unsigned long bits ____cacheline_aligned;
  51 } ipi_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  52
  53 int riscv_hartid_to_cpuid(unsigned long hartid)
  54 {
  55         int i;
  56
  57         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
  58                 if (cpuid_to_hartid_map(i) == hartid)
  59                         return i;
  60
  61         return -ENOENT;
  62 }
  63
  64 bool arch_match_cpu_phys_id(int cpu, u64 phys_id)
  65 {
  66         return phys_id == cpuid_to_hartid_map(cpu);
  67 }
  68
  69 static void ipi_stop(void)
  70 {
  71         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
  72         while (1)
  73                 wait_for_interrupt();
  74 }
  75
  76 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
  77 static atomic_t waiting_for_crash_ipi = ATOMIC_INIT(0);
  78
  79 static inline void ipi_cpu_crash_stop(unsigned int cpu, struct pt_regs *regs)
  80 {
  81         crash_save_cpu(regs, cpu);
  82
  83         atomic_dec(&waiting_for_crash_ipi);
  84
  85         local_irq_disable();
  86
  87 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  88         if (cpu_has_hotplug(cpu))
  89                 cpu_ops[cpu]->cpu_stop();
  90 #endif
  91
  92         for(;;)
  93                 wait_for_interrupt();
  94 }
  95 #else
  96 static inline void ipi_cpu_crash_stop(unsigned int cpu, struct pt_regs *regs)
  97 {
  98         unreachable();
  99 }
 100 #endif
 101
 102 static const struct riscv_ipi_ops *ipi_ops __ro_after_init;
 103
 104 void riscv_set_ipi_ops(const struct riscv_ipi_ops *ops)
 105 {
 106         ipi_ops = ops;
 107 }
 108 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_set_ipi_ops);
 109
 110 void riscv_clear_ipi(void)
 111 {
 112         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_clear)
 113                 ipi_ops->ipi_clear();
 114
 115         csr_clear(CSR_IP, IE_SIE);
 116 }
 117 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_clear_ipi);
 118
 119 static void send_ipi_mask(const struct cpumask *mask, enum ipi_message_type op)
 120 {
 121         int cpu;
 122
 123         smp_mb__before_atomic();
 124         for_each_cpu(cpu, mask)
 125                 set_bit(op, &ipi_data[cpu].bits);
 126         smp_mb__after_atomic();
 127
 128         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_inject)
 129                 ipi_ops->ipi_inject(mask);
 130         else
 131                 pr_warn("SMP: IPI inject method not available\n");
 132 }
 133
 134 static void send_ipi_single(int cpu, enum ipi_message_type op)
 135 {
 136         smp_mb__before_atomic();
 137         set_bit(op, &ipi_data[cpu].bits);
 138         smp_mb__after_atomic();
 139
 140         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_inject)
 141                 ipi_ops->ipi_inject(cpumask_of(cpu));
 142         else
 143                 pr_warn("SMP: IPI inject method not available\n");
 144 }
 145
 146 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 147 void arch_irq_work_raise(void)
 148 {
 149         send_ipi_single(smp_processor_id(), IPI_IRQ_WORK);
 150 }
 151 #endif
 152
 153 void handle_IPI(struct pt_regs *regs)
 154 {
 155         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 156         unsigned long *pending_ipis = &ipi_data[cpu].bits;
 157         unsigned long *stats = ipi_data[cpu].stats;
 158
 159         riscv_clear_ipi();
 160
 161         while (true) {
 162                 unsigned long ops;
 163
 164                 /* Order bit clearing and data access. */
 165                 mb();
 166
 167                 ops = xchg(pending_ipis, 0);
 168                 if (ops == 0)
 169                         return;
 170
 171                 if (ops & (1 << IPI_RESCHEDULE)) {
 172                         stats[IPI_RESCHEDULE]++;
 173                         scheduler_ipi();
 174                 }
 175
 176                 if (ops & (1 << IPI_CALL_FUNC)) {
 177                         stats[IPI_CALL_FUNC]++;
 178                         generic_smp_call_function_interrupt();
 179                 }
 180
 181                 if (ops & (1 << IPI_CPU_STOP)) {
 182                         stats[IPI_CPU_STOP]++;
 183                         ipi_stop();
 184                 }
 185
 186                 if (ops & (1 << IPI_CPU_CRASH_STOP)) {
 187                         ipi_cpu_crash_stop(cpu, get_irq_regs());
 188                 }
 189
 190                 if (ops & (1 << IPI_IRQ_WORK)) {
 191                         stats[IPI_IRQ_WORK]++;
 192                         irq_work_run();
 193                 }
 194
 195 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 196                 if (ops & (1 << IPI_TIMER)) {
 197                         stats[IPI_TIMER]++;
 198                         tick_receive_broadcast();
 199                 }
 200 #endif
 201                 BUG_ON((ops >> IPI_MAX) != 0);
 202
 203                 /* Order data access and bit testing. */
 204                 mb();
 205         }
 206 }
 207
 208 static const char * const ipi_names[] = {
 209         [IPI_RESCHEDULE]        = "Rescheduling interrupts",
 210         [IPI_CALL_FUNC]         = "Function call interrupts",
 211         [IPI_CPU_STOP]          = "CPU stop interrupts",
 212         [IPI_CPU_CRASH_STOP]    = "CPU stop (for crash dump) interrupts",
 213         [IPI_IRQ_WORK]          = "IRQ work interrupts",
 214         [IPI_TIMER]             = "Timer broadcast interrupts",
 215 };
 216
 217 void show_ipi_stats(struct seq_file *p, int prec)
 218 {
 219         unsigned int cpu, i;
 220
 221         for (i = 0; i < IPI_MAX; i++) {
 222                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
 223                            prec >= 4 ? " " : "");
 224                 for_each_online_cpu(cpu)
 225                         seq_printf(p, "%10lu ", ipi_data[cpu].stats[i]);
 226                 seq_printf(p, " %s\n", ipi_names[i]);
 227         }
 228 }
 229
 230 void arch_send_call_function_ipi_mask(struct cpumask *mask)
 231 {
 232         send_ipi_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
 233 }
 234
 235 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 236 {
 237         send_ipi_single(cpu, IPI_CALL_FUNC);
 238 }
 239
 240 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 241 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 242 {
 243         send_ipi_mask(mask, IPI_TIMER);
 244 }
 245 #endif
 246
 247 void smp_send_stop(void)
 248 {
 249         unsigned long timeout;
 250
 251         if (num_online_cpus() > 1) {
 252                 cpumask_t mask;
 253
 254                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
 255                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
 256
 257                 if (system_state <= SYSTEM_RUNNING)
 258                         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
 259                 send_ipi_mask(&mask, IPI_CPU_STOP);
 260         }
 261
 262         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
 263         timeout = USEC_PER_SEC;
 264         while (num_online_cpus() > 1 && timeout--)
 265                 udelay(1);
 266
 267         if (num_online_cpus() > 1)
 268                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
 269                            cpumask_pr_args(cpu_online_mask));
 270 }
 271
 272 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 273 /*
 274  * The number of CPUs online, not counting this CPU (which may not be
 275  * fully online and so not counted in num_online_cpus()).
 276  */
 277 static inline unsigned int num_other_online_cpus(void)
 278 {
 279         unsigned int this_cpu_online = cpu_online(smp_processor_id());
 280
 281         return num_online_cpus() - this_cpu_online;
 282 }
 283
 284 void crash_smp_send_stop(void)
 285 {
 286         static int cpus_stopped;
 287         cpumask_t mask;
 288         unsigned long timeout;
 289
 290         /*
 291          * This function can be called twice in panic path, but obviously
 292          * we execute this only once.
 293          */
 294         if (cpus_stopped)
 295                 return;
 296
 297         cpus_stopped = 1;
 298
 299         /*
 300          * If this cpu is the only one alive at this point in time, online or
 301          * not, there are no stop messages to be sent around, so just back out.
 302          */
 303         if (num_other_online_cpus() == 0)
 304                 return;
 305
 306         cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
 307         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
 308
 309         atomic_set(&waiting_for_crash_ipi, num_other_online_cpus());
 310
 311         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
 312         send_ipi_mask(&mask, IPI_CPU_CRASH_STOP);
 313
 314         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
 315         timeout = USEC_PER_SEC;
 316         while ((atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0) && timeout--)
 317                 udelay(1);
 318
 319         if (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0)
 320                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
 321                         cpumask_pr_args(&mask));
 322 }
 323
 324 bool smp_crash_stop_failed(void)
 325 {
 326         return (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0);
 327 }
 328 #endif
 329
 330 void smp_send_reschedule(int cpu)
 331 {
 332         send_ipi_single(cpu, IPI_RESCHEDULE);
 333 }
 334 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_send_reschedule);