]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/arm/kernel/smp.c
Merge branches 'debug-choice', 'devel-stable' and 'misc' into for-linus
[karo-tx-linux.git] / arch / arm / kernel / smp.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/kernel/smp.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2002 ARM Limited, All Rights Reserved.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/cache.h>
17 #include <linux/profile.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/err.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/seq_file.h>
23 #include <linux/irq.h>
24 #include <linux/percpu.h>
25 #include <linux/clockchips.h>
26 #include <linux/completion.h>
27 #include <linux/cpufreq.h>
28
29 #include <linux/atomic.h>
30 #include <asm/smp.h>
31 #include <asm/cacheflush.h>
32 #include <asm/cpu.h>
33 #include <asm/cputype.h>
34 #include <asm/exception.h>
35 #include <asm/idmap.h>
36 #include <asm/topology.h>
37 #include <asm/mmu_context.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/pgalloc.h>
40 #include <asm/processor.h>
41 #include <asm/sections.h>
42 #include <asm/tlbflush.h>
43 #include <asm/ptrace.h>
44 #include <asm/localtimer.h>
45 #include <asm/smp_plat.h>
46 #include <asm/virt.h>
47 #include <asm/mach/arch.h>
48 #include <asm/mpu.h>
49
50 /*
51  * as from 2.5, kernels no longer have an init_tasks structure
52  * so we need some other way of telling a new secondary core
53  * where to place its SVC stack
54  */
55 struct secondary_data secondary_data;
56
57 /*
58  * control for which core is the next to come out of the secondary
59  * boot "holding pen"
60  */
61 volatile int pen_release = -1;
62
63 enum ipi_msg_type {
64         IPI_WAKEUP,
65         IPI_TIMER,
66         IPI_RESCHEDULE,
67         IPI_CALL_FUNC,
68         IPI_CALL_FUNC_SINGLE,
69         IPI_CPU_STOP,
70 };
71
72 static DECLARE_COMPLETION(cpu_running);
73
74 static struct smp_operations smp_ops;
75
76 void __init smp_set_ops(struct smp_operations *ops)
77 {
78         if (ops)
79                 smp_ops = *ops;
80 };
81
82 static unsigned long get_arch_pgd(pgd_t *pgd)
83 {
84         phys_addr_t pgdir = virt_to_phys(pgd);
85         BUG_ON(pgdir & ARCH_PGD_MASK);
86         return pgdir >> ARCH_PGD_SHIFT;
87 }
88
89 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
90 {
91         int ret;
92
93         /*
94          * We need to tell the secondary core where to find
95          * its stack and the page tables.
96          */
97         secondary_data.stack = task_stack_page(idle) + THREAD_START_SP;
98 #ifdef CONFIG_ARM_MPU
99         secondary_data.mpu_rgn_szr = mpu_rgn_info.rgns[MPU_RAM_REGION].drsr;
100 #endif
101
102 #ifdef CONFIG_MMU
103         secondary_data.pgdir = get_arch_pgd(idmap_pgd);
104         secondary_data.swapper_pg_dir = get_arch_pgd(swapper_pg_dir);
105 #endif
106         __cpuc_flush_dcache_area(&secondary_data, sizeof(secondary_data));
107         outer_clean_range(__pa(&secondary_data), __pa(&secondary_data + 1));
108
109         /*
110          * Now bring the CPU into our world.
111          */
112         ret = boot_secondary(cpu, idle);
113         if (ret == 0) {
114                 /*
115                  * CPU was successfully started, wait for it
116                  * to come online or time out.
117                  */
118                 wait_for_completion_timeout(&cpu_running,
119                                                  msecs_to_jiffies(1000));
120
121                 if (!cpu_online(cpu)) {
122                         pr_crit("CPU%u: failed to come online\n", cpu);
123                         ret = -EIO;
124                 }
125         } else {
126                 pr_err("CPU%u: failed to boot: %d\n", cpu, ret);
127         }
128
129
130         memset(&secondary_data, 0, sizeof(secondary_data));
131         return ret;
132 }
133
134 /* platform specific SMP operations */
135 void __init smp_init_cpus(void)
136 {
137         if (smp_ops.smp_init_cpus)
138                 smp_ops.smp_init_cpus();
139 }
140
141 int boot_secondary(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
142 {
143         if (smp_ops.smp_boot_secondary)
144                 return smp_ops.smp_boot_secondary(cpu, idle);
145         return -ENOSYS;
146 }
147
148 int platform_can_cpu_hotplug(void)
149 {
150 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
151         if (smp_ops.cpu_kill)
152                 return 1;
153 #endif
154
155         return 0;
156 }
157
158 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
159 static void percpu_timer_stop(void);
160
161 static int platform_cpu_kill(unsigned int cpu)
162 {
163         if (smp_ops.cpu_kill)
164                 return smp_ops.cpu_kill(cpu);
165         return 1;
166 }
167
168 static int platform_cpu_disable(unsigned int cpu)
169 {
170         if (smp_ops.cpu_disable)
171                 return smp_ops.cpu_disable(cpu);
172
173         /*
174          * By default, allow disabling all CPUs except the first one,
175          * since this is special on a lot of platforms, e.g. because
176          * of clock tick interrupts.
177          */
178         return cpu == 0 ? -EPERM : 0;
179 }
180 /*
181  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
182  */
183 int __cpu_disable(void)
184 {
185         unsigned int cpu = smp_processor_id();
186         int ret;
187
188         ret = platform_cpu_disable(cpu);
189         if (ret)
190                 return ret;
191
192         /*
193          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
194          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
195          */
196         set_cpu_online(cpu, false);
197
198         /*
199          * OK - migrate IRQs away from this CPU
200          */
201         migrate_irqs();
202
203         /*
204          * Stop the local timer for this CPU.
205          */
206         percpu_timer_stop();
207
208         /*
209          * Flush user cache and TLB mappings, and then remove this CPU
210          * from the vm mask set of all processes.
211          *
212          * Caches are flushed to the Level of Unification Inner Shareable
213          * to write-back dirty lines to unified caches shared by all CPUs.
214          */
215         flush_cache_louis();
216         local_flush_tlb_all();
217
218         clear_tasks_mm_cpumask(cpu);
219
220         return 0;
221 }
222
223 static DECLARE_COMPLETION(cpu_died);
224
225 /*
226  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
227  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
228  */
229 void __cpu_die(unsigned int cpu)
230 {
231         if (!wait_for_completion_timeout(&cpu_died, msecs_to_jiffies(5000))) {
232                 pr_err("CPU%u: cpu didn't die\n", cpu);
233                 return;
234         }
235         printk(KERN_NOTICE "CPU%u: shutdown\n", cpu);
236
237         /*
238          * platform_cpu_kill() is generally expected to do the powering off
239          * and/or cutting of clocks to the dying CPU.  Optionally, this may
240          * be done by the CPU which is dying in preference to supporting
241          * this call, but that means there is _no_ synchronisation between
242          * the requesting CPU and the dying CPU actually losing power.
243          */
244         if (!platform_cpu_kill(cpu))
245                 printk("CPU%u: unable to kill\n", cpu);
246 }
247
248 /*
249  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
250  *
251  * Note that we disable IRQs here, but do not re-enable them
252  * before returning to the caller. This is also the behaviour
253  * of the other hotplug-cpu capable cores, so presumably coming
254  * out of idle fixes this.
255  */
256 void __ref cpu_die(void)
257 {
258         unsigned int cpu = smp_processor_id();
259
260         idle_task_exit();
261
262         local_irq_disable();
263
264         /*
265          * Flush the data out of the L1 cache for this CPU.  This must be
266          * before the completion to ensure that data is safely written out
267          * before platform_cpu_kill() gets called - which may disable
268          * *this* CPU and power down its cache.
269          */
270         flush_cache_louis();
271
272         /*
273          * Tell __cpu_die() that this CPU is now safe to dispose of.  Once
274          * this returns, power and/or clocks can be removed at any point
275          * from this CPU and its cache by platform_cpu_kill().
276          */
277         complete(&cpu_died);
278
279         /*
280          * Ensure that the cache lines associated with that completion are
281          * written out.  This covers the case where _this_ CPU is doing the
282          * powering down, to ensure that the completion is visible to the
283          * CPU waiting for this one.
284          */
285         flush_cache_louis();
286
287         /*
288          * The actual CPU shutdown procedure is at least platform (if not
289          * CPU) specific.  This may remove power, or it may simply spin.
290          *
291          * Platforms are generally expected *NOT* to return from this call,
292          * although there are some which do because they have no way to
293          * power down the CPU.  These platforms are the _only_ reason we
294          * have a return path which uses the fragment of assembly below.
295          *
296          * The return path should not be used for platforms which can
297          * power off the CPU.
298          */
299         if (smp_ops.cpu_die)
300                 smp_ops.cpu_die(cpu);
301
302         /*
303          * Do not return to the idle loop - jump back to the secondary
304          * cpu initialisation.  There's some initialisation which needs
305          * to be repeated to undo the effects of taking the CPU offline.
306          */
307         __asm__("mov    sp, %0\n"
308         "       mov     fp, #0\n"
309         "       b       secondary_start_kernel"
310                 :
311                 : "r" (task_stack_page(current) + THREAD_SIZE - 8));
312 }
313 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
314
315 /*
316  * Called by both boot and secondaries to move global data into
317  * per-processor storage.
318  */
319 static void smp_store_cpu_info(unsigned int cpuid)
320 {
321         struct cpuinfo_arm *cpu_info = &per_cpu(cpu_data, cpuid);
322
323         cpu_info->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
324         cpu_info->cpuid = read_cpuid_id();
325
326         store_cpu_topology(cpuid);
327 }
328
329 static void percpu_timer_setup(void);
330
331 /*
332  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
333  * idle thread stack, but a set of temporary page tables.
334  */
335 asmlinkage void secondary_start_kernel(void)
336 {
337         struct mm_struct *mm = &init_mm;
338         unsigned int cpu;
339
340         /*
341          * The identity mapping is uncached (strongly ordered), so
342          * switch away from it before attempting any exclusive accesses.
343          */
344         cpu_switch_mm(mm->pgd, mm);
345         local_flush_bp_all();
346         enter_lazy_tlb(mm, current);
347         local_flush_tlb_all();
348
349         /*
350          * All kernel threads share the same mm context; grab a
351          * reference and switch to it.
352          */
353         cpu = smp_processor_id();
354         atomic_inc(&mm->mm_count);
355         current->active_mm = mm;
356         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(mm));
357
358         cpu_init();
359
360         printk("CPU%u: Booted secondary processor\n", cpu);
361
362         preempt_disable();
363         trace_hardirqs_off();
364
365         /*
366          * Give the platform a chance to do its own initialisation.
367          */
368         if (smp_ops.smp_secondary_init)
369                 smp_ops.smp_secondary_init(cpu);
370
371         notify_cpu_starting(cpu);
372
373         calibrate_delay();
374
375         smp_store_cpu_info(cpu);
376
377         /*
378          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue.  Wait for
379          * the CPU migration code to notice that the CPU is online
380          * before we continue - which happens after __cpu_up returns.
381          */
382         set_cpu_online(cpu, true);
383         complete(&cpu_running);
384
385         /*
386          * Setup the percpu timer for this CPU.
387          */
388         percpu_timer_setup();
389
390         local_irq_enable();
391         local_fiq_enable();
392
393         /*
394          * OK, it's off to the idle thread for us
395          */
396         cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
397 }
398
399 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
400 {
401         printk(KERN_INFO "SMP: Total of %d processors activated.\n",
402                num_online_cpus());
403
404         hyp_mode_check();
405 }
406
407 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
408 {
409         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(smp_processor_id()));
410 }
411
412 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
413 {
414         unsigned int ncores = num_possible_cpus();
415
416         init_cpu_topology();
417
418         smp_store_cpu_info(smp_processor_id());
419
420         /*
421          * are we trying to boot more cores than exist?
422          */
423         if (max_cpus > ncores)
424                 max_cpus = ncores;
425         if (ncores > 1 && max_cpus) {
426                 /*
427                  * Enable the local timer or broadcast device for the
428                  * boot CPU, but only if we have more than one CPU.
429                  */
430                 percpu_timer_setup();
431
432                 /*
433                  * Initialise the present map, which describes the set of CPUs
434                  * actually populated at the present time. A platform should
435                  * re-initialize the map in the platforms smp_prepare_cpus()
436                  * if present != possible (e.g. physical hotplug).
437                  */
438                 init_cpu_present(cpu_possible_mask);
439
440                 /*
441                  * Initialise the SCU if there are more than one CPU
442                  * and let them know where to start.
443                  */
444                 if (smp_ops.smp_prepare_cpus)
445                         smp_ops.smp_prepare_cpus(max_cpus);
446         }
447 }
448
449 static void (*smp_cross_call)(const struct cpumask *, unsigned int);
450
451 void __init set_smp_cross_call(void (*fn)(const struct cpumask *, unsigned int))
452 {
453         if (!smp_cross_call)
454                 smp_cross_call = fn;
455 }
456
457 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
458 {
459         smp_cross_call(mask, IPI_CALL_FUNC);
460 }
461
462 void arch_send_wakeup_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
463 {
464         smp_cross_call(mask, IPI_WAKEUP);
465 }
466
467 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
468 {
469         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_CALL_FUNC_SINGLE);
470 }
471
472 static const char *ipi_types[NR_IPI] = {
473 #define S(x,s)  [x] = s
474         S(IPI_WAKEUP, "CPU wakeup interrupts"),
475         S(IPI_TIMER, "Timer broadcast interrupts"),
476         S(IPI_RESCHEDULE, "Rescheduling interrupts"),
477         S(IPI_CALL_FUNC, "Function call interrupts"),
478         S(IPI_CALL_FUNC_SINGLE, "Single function call interrupts"),
479         S(IPI_CPU_STOP, "CPU stop interrupts"),
480 };
481
482 void show_ipi_list(struct seq_file *p, int prec)
483 {
484         unsigned int cpu, i;
485
486         for (i = 0; i < NR_IPI; i++) {
487                 seq_printf(p, "%*s%u: ", prec - 1, "IPI", i);
488
489                 for_each_online_cpu(cpu)
490                         seq_printf(p, "%10u ",
491                                    __get_irq_stat(cpu, ipi_irqs[i]));
492
493                 seq_printf(p, " %s\n", ipi_types[i]);
494         }
495 }
496
497 u64 smp_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
498 {
499         u64 sum = 0;
500         int i;
501
502         for (i = 0; i < NR_IPI; i++)
503                 sum += __get_irq_stat(cpu, ipi_irqs[i]);
504
505         return sum;
506 }
507
508 /*
509  * Timer (local or broadcast) support
510  */
511 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, percpu_clockevent);
512
513 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
514 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
515 {
516         smp_cross_call(mask, IPI_TIMER);
517 }
518 #endif
519
520 static void broadcast_timer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
521         struct clock_event_device *evt)
522 {
523 }
524
525 static void broadcast_timer_setup(struct clock_event_device *evt)
526 {
527         evt->name       = "dummy_timer";
528         evt->features   = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT |
529                           CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
530                           CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
531         evt->rating     = 100;
532         evt->mult       = 1;
533         evt->set_mode   = broadcast_timer_set_mode;
534
535         clockevents_register_device(evt);
536 }
537
538 static struct local_timer_ops *lt_ops;
539
540 #ifdef CONFIG_LOCAL_TIMERS
541 int local_timer_register(struct local_timer_ops *ops)
542 {
543         if (!is_smp() || !setup_max_cpus)
544                 return -ENXIO;
545
546         if (lt_ops)
547                 return -EBUSY;
548
549         lt_ops = ops;
550         return 0;
551 }
552 #endif
553
554 static void percpu_timer_setup(void)
555 {
556         unsigned int cpu = smp_processor_id();
557         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(percpu_clockevent, cpu);
558
559         evt->cpumask = cpumask_of(cpu);
560
561         if (!lt_ops || lt_ops->setup(evt))
562                 broadcast_timer_setup(evt);
563 }
564
565 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
566 /*
567  * The generic clock events code purposely does not stop the local timer
568  * on CPU_DEAD/CPU_DEAD_FROZEN hotplug events, so we have to do it
569  * manually here.
570  */
571 static void percpu_timer_stop(void)
572 {
573         unsigned int cpu = smp_processor_id();
574         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(percpu_clockevent, cpu);
575
576         if (lt_ops)
577                 lt_ops->stop(evt);
578 }
579 #endif
580
581 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(stop_lock);
582
583 /*
584  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
585  */
586 static void ipi_cpu_stop(unsigned int cpu)
587 {
588         if (system_state == SYSTEM_BOOTING ||
589             system_state == SYSTEM_RUNNING) {
590                 raw_spin_lock(&stop_lock);
591                 printk(KERN_CRIT "CPU%u: stopping\n", cpu);
592                 dump_stack();
593                 raw_spin_unlock(&stop_lock);
594         }
595
596         set_cpu_online(cpu, false);
597
598         local_fiq_disable();
599         local_irq_disable();
600
601         while (1)
602                 cpu_relax();
603 }
604
605 /*
606  * Main handler for inter-processor interrupts
607  */
608 asmlinkage void __exception_irq_entry do_IPI(int ipinr, struct pt_regs *regs)
609 {
610         handle_IPI(ipinr, regs);
611 }
612
613 void handle_IPI(int ipinr, struct pt_regs *regs)
614 {
615         unsigned int cpu = smp_processor_id();
616         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
617
618         if (ipinr < NR_IPI)
619                 __inc_irq_stat(cpu, ipi_irqs[ipinr]);
620
621         switch (ipinr) {
622         case IPI_WAKEUP:
623                 break;
624
625 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
626         case IPI_TIMER:
627                 irq_enter();
628                 tick_receive_broadcast();
629                 irq_exit();
630                 break;
631 #endif
632
633         case IPI_RESCHEDULE:
634                 scheduler_ipi();
635                 break;
636
637         case IPI_CALL_FUNC:
638                 irq_enter();
639                 generic_smp_call_function_interrupt();
640                 irq_exit();
641                 break;
642
643         case IPI_CALL_FUNC_SINGLE:
644                 irq_enter();
645                 generic_smp_call_function_single_interrupt();
646                 irq_exit();
647                 break;
648
649         case IPI_CPU_STOP:
650                 irq_enter();
651                 ipi_cpu_stop(cpu);
652                 irq_exit();
653                 break;
654
655         default:
656                 printk(KERN_CRIT "CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n",
657                        cpu, ipinr);
658                 break;
659         }
660         set_irq_regs(old_regs);
661 }
662
663 void smp_send_reschedule(int cpu)
664 {
665         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_RESCHEDULE);
666 }
667
668 void smp_send_stop(void)
669 {
670         unsigned long timeout;
671         struct cpumask mask;
672
673         cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
674         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
675         if (!cpumask_empty(&mask))
676                 smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_STOP);
677
678         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
679         timeout = USEC_PER_SEC;
680         while (num_online_cpus() > 1 && timeout--)
681                 udelay(1);
682
683         if (num_online_cpus() > 1)
684                 pr_warning("SMP: failed to stop secondary CPUs\n");
685 }
686
687 /*
688  * not supported here
689  */
690 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
691 {
692         return -EINVAL;
693 }
694
695 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
696
697 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, l_p_j_ref);
698 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, l_p_j_ref_freq);
699 static unsigned long global_l_p_j_ref;
700 static unsigned long global_l_p_j_ref_freq;
701
702 static int cpufreq_callback(struct notifier_block *nb,
703                                         unsigned long val, void *data)
704 {
705         struct cpufreq_freqs *freq = data;
706         int cpu = freq->cpu;
707
708         if (freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS)
709                 return NOTIFY_OK;
710
711         if (!per_cpu(l_p_j_ref, cpu)) {
712                 per_cpu(l_p_j_ref, cpu) =
713                         per_cpu(cpu_data, cpu).loops_per_jiffy;
714                 per_cpu(l_p_j_ref_freq, cpu) = freq->old;
715                 if (!global_l_p_j_ref) {
716                         global_l_p_j_ref = loops_per_jiffy;
717                         global_l_p_j_ref_freq = freq->old;
718                 }
719         }
720
721         if ((val == CPUFREQ_PRECHANGE  && freq->old < freq->new) ||
722             (val == CPUFREQ_POSTCHANGE && freq->old > freq->new) ||
723             (val == CPUFREQ_RESUMECHANGE || val == CPUFREQ_SUSPENDCHANGE)) {
724                 loops_per_jiffy = cpufreq_scale(global_l_p_j_ref,
725                                                 global_l_p_j_ref_freq,
726                                                 freq->new);
727                 per_cpu(cpu_data, cpu).loops_per_jiffy =
728                         cpufreq_scale(per_cpu(l_p_j_ref, cpu),
729                                         per_cpu(l_p_j_ref_freq, cpu),
730                                         freq->new);
731         }
732         return NOTIFY_OK;
733 }
734
735 static struct notifier_block cpufreq_notifier = {
736         .notifier_call  = cpufreq_callback,
737 };
738
739 static int __init register_cpufreq_notifier(void)
740 {
741         return cpufreq_register_notifier(&cpufreq_notifier,
742                                                 CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
743 }
744 core_initcall(register_cpufreq_notifier);
745
746 #endif