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
  63 #ifdef DEBUG
  64 #include <asm/udbg.h>
  65 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  66 #else
  67 #define DBG(fmt...)
  68 #endif
  69
  70 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  71 /* State of each CPU during hotplug phases */
  72 static DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
  73 #endif
  74
  75 struct thread_info *secondary_ti;
  76
  77 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
  78 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_l2_cache_map);
  79 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
  80
  81 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  82 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_l2_cache_map);
  83 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
  84
  85 /* SMP operations for this machine */
  86 struct smp_ops_t *smp_ops;
  87
  88 /* Can't be static due to PowerMac hackery */
  89 volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
  90
  91 int smt_enabled_at_boot = 1;
  92
  93 /*
  94  * Returns 1 if the specified cpu should be brought up during boot.
  95  * Used to inhibit booting threads if they've been disabled or
  96  * limited on the command line
  97  */
  98 int smp_generic_cpu_bootable(unsigned int nr)
  99 {
 100         /* Special case - we inhibit secondary thread startup
 101          * during boot if the user requests it.
 102          */
 103         if (system_state < SYSTEM_RUNNING && cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT)) {
 104                 if (!smt_enabled_at_boot && cpu_thread_in_core(nr) != 0)
 105                         return 0;
 106                 if (smt_enabled_at_boot
 107                     && cpu_thread_in_core(nr) >= smt_enabled_at_boot)
 108                         return 0;
 109         }
 110
 111         return 1;
 112 }
 113
 114
 115 #ifdef CONFIG_PPC64
 116 int smp_generic_kick_cpu(int nr)
 117 {
 118         if (nr < 0 || nr >= nr_cpu_ids)
 119                 return -EINVAL;
 120
 121         /*
 122          * The processor is currently spinning, waiting for the
 123          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 124          * the processor will continue on to secondary_start
 125          */
 126         if (!paca[nr].cpu_start) {
 127                 paca[nr].cpu_start = 1;
 128                 smp_mb();
 129                 return 0;
 130         }
 131
 132 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 133         /*
 134          * Ok it's not there, so it might be soft-unplugged, let's
 135          * try to bring it back
 136          */
 137         generic_set_cpu_up(nr);
 138         smp_wmb();
 139         smp_send_reschedule(nr);
 140 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 141
 142         return 0;
 143 }
 144 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 145
 146 static irqreturn_t call_function_action(int irq, void *data)
 147 {
 148         generic_smp_call_function_interrupt();
 149         return IRQ_HANDLED;
 150 }
 151
 152 static irqreturn_t reschedule_action(int irq, void *data)
 153 {
 154         scheduler_ipi();
 155         return IRQ_HANDLED;
 156 }
 157
 158 static irqreturn_t tick_broadcast_ipi_action(int irq, void *data)
 159 {
 160         tick_broadcast_ipi_handler();
 161         return IRQ_HANDLED;
 162 }
 163
 164 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 165 static irqreturn_t nmi_ipi_action(int irq, void *data)
 166 {
 167         smp_handle_nmi_ipi(get_irq_regs());
 168         return IRQ_HANDLED;
 169 }
 170 #endif
 171
 172 static irq_handler_t smp_ipi_action[] = {
 173         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  call_function_action,
 174         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = reschedule_action,
 175         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = tick_broadcast_ipi_action,
 176 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 177         [PPC_MSG_NMI_IPI] = nmi_ipi_action,
 178 #endif
 179 };
 180
 181 /*
 182  * The NMI IPI is a fallback and not truly non-maskable. It is simpler
 183  * than going through the call function infrastructure, and strongly
 184  * serialized, so it is more appropriate for debugging.
 185  */
 186 const char *smp_ipi_name[] = {
 187         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  "ipi call function",
 188         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = "ipi reschedule",
 189         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = "ipi tick-broadcast",
 190         [PPC_MSG_NMI_IPI] = "nmi ipi",
 191 };
 192
 193 /* optional function to request ipi, for controllers with >= 4 ipis */
 194 int smp_request_message_ipi(int virq, int msg)
 195 {
 196         int err;
 197
 198         if (msg < 0 || msg > PPC_MSG_NMI_IPI)
 199                 return -EINVAL;
 200 #ifndef CONFIG_NMI_IPI
 201         if (msg == PPC_MSG_NMI_IPI)
 202                 return 1;
 203 #endif
 204
 205         err = request_irq(virq, smp_ipi_action[msg],
 206                           IRQF_PERCPU | IRQF_NO_THREAD | IRQF_NO_SUSPEND,
 207                           smp_ipi_name[msg], NULL);
 208         WARN(err < 0, "unable to request_irq %d for %s (rc %d)\n",
 209                 virq, smp_ipi_name[msg], err);
 210
 211         return err;
 212 }
 213
 214 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 215 struct cpu_messages {
 216         long messages;                  /* current messages */
 217 };
 218 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpu_messages, ipi_message);
 219
 220 void smp_muxed_ipi_set_message(int cpu, int msg)
 221 {
 222         struct cpu_messages *info = &per_cpu(ipi_message, cpu);
 223         char *message = (char *)&info->messages;
 224
 225         /*
 226          * Order previous accesses before accesses in the IPI handler.
 227          */
 228         smp_mb();
 229         message[msg] = 1;
 230 }
 231
 232 void smp_muxed_ipi_message_pass(int cpu, int msg)
 233 {
 234         smp_muxed_ipi_set_message(cpu, msg);
 235
 236         /*
 237          * cause_ipi functions are required to include a full barrier
 238          * before doing whatever causes the IPI.
 239          */
 240         smp_ops->cause_ipi(cpu);
 241 }
 242
 243 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 244 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << ((BITS_PER_LONG - 8) - 8 * (A)))
 245 #else
 246 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << (8 * (A)))
 247 #endif
 248
 249 irqreturn_t smp_ipi_demux(void)
 250 {
 251         mb();   /* order any irq clear */
 252
 253         return smp_ipi_demux_relaxed();
 254 }
 255
 256 /* sync-free variant. Callers should ensure synchronization */
 257 irqreturn_t smp_ipi_demux_relaxed(void)
 258 {
 259         struct cpu_messages *info;
 260         unsigned long all;
 261
 262         info = this_cpu_ptr(&ipi_message);
 263         do {
 264                 all = xchg(&info->messages, 0);
 265 #if defined(CONFIG_KVM_XICS) && defined(CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE)
 266                 /*
 267                  * Must check for PPC_MSG_RM_HOST_ACTION messages
 268                  * before PPC_MSG_CALL_FUNCTION messages because when
 269                  * a VM is destroyed, we call kick_all_cpus_sync()
 270                  * to ensure that any pending PPC_MSG_RM_HOST_ACTION
 271                  * messages have completed before we free any VCPUs.
 272                  */
 273                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RM_HOST_ACTION))
 274                         kvmppc_xics_ipi_action();
 275 #endif
 276                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_CALL_FUNCTION))
 277                         generic_smp_call_function_interrupt();
 278                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RESCHEDULE))
 279                         scheduler_ipi();
 280                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_TICK_BROADCAST))
 281                         tick_broadcast_ipi_handler();
 282 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 283                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_NMI_IPI))
 284                         nmi_ipi_action(0, NULL);
 285 #endif
 286         } while (info->messages);
 287
 288         return IRQ_HANDLED;
 289 }
 290 #endif /* CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI */
 291
 292 static inline void do_message_pass(int cpu, int msg)
 293 {
 294         if (smp_ops->message_pass)
 295                 smp_ops->message_pass(cpu, msg);
 296 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 297         else
 298                 smp_muxed_ipi_message_pass(cpu, msg);
 299 #endif
 300 }
 301
 302 void smp_send_reschedule(int cpu)
 303 {
 304         if (likely(smp_ops))
 305                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
 306 }
 307 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_send_reschedule);
 308
 309 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 310 {
 311         do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 312 }
 313
 314 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 315 {
 316         unsigned int cpu;
 317
 318         for_each_cpu(cpu, mask)
 319                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 320 }
 321
 322 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 323
 324 /*
 325  * "NMI IPI" system.
 326  *
 327  * NMI IPIs may not be recoverable, so should not be used as ongoing part of
 328  * a running system. They can be used for crash, debug, halt/reboot, etc.
 329  *
 330  * NMI IPIs are globally single threaded. No more than one in progress at
 331  * any time.
 332  *
 333  * The IPI call waits with interrupts disabled until all targets enter the
 334  * NMI handler, then the call returns.
 335  *
 336  * No new NMI can be initiated until targets exit the handler.
 337  *
 338  * The IPI call may time out without all targets entering the NMI handler.
 339  * In that case, there is some logic to recover (and ignore subsequent
 340  * NMI interrupts that may eventually be raised), but the platform interrupt
 341  * handler may not be able to distinguish this from other exception causes,
 342  * which may cause a crash.
 343  */
 344
 345 static atomic_t __nmi_ipi_lock = ATOMIC_INIT(0);
 346 static struct cpumask nmi_ipi_pending_mask;
 347 static int nmi_ipi_busy_count = 0;
 348 static void (*nmi_ipi_function)(struct pt_regs *) = NULL;
 349
 350 static void nmi_ipi_lock_start(unsigned long *flags)
 351 {
 352         raw_local_irq_save(*flags);
 353         hard_irq_disable();
 354         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1) {
 355                 raw_local_irq_restore(*flags);
 356                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 357                 raw_local_irq_save(*flags);
 358                 hard_irq_disable();
 359         }
 360 }
 361
 362 static void nmi_ipi_lock(void)
 363 {
 364         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1)
 365                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 366 }
 367
 368 static void nmi_ipi_unlock(void)
 369 {
 370         smp_mb();
 371         WARN_ON(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) != 1);
 372         atomic_set(&__nmi_ipi_lock, 0);
 373 }
 374
 375 static void nmi_ipi_unlock_end(unsigned long *flags)
 376 {
 377         nmi_ipi_unlock();
 378         raw_local_irq_restore(*flags);
 379 }
 380
 381 /*
 382  * Platform NMI handler calls this to ack
 383  */
 384 int smp_handle_nmi_ipi(struct pt_regs *regs)
 385 {
 386         void (*fn)(struct pt_regs *);
 387         unsigned long flags;
 388         int me = raw_smp_processor_id();
 389         int ret = 0;
 390
 391         /*
 392          * Unexpected NMIs are possible here because the interrupt may not
 393          * be able to distinguish NMI IPIs from other types of NMIs, or
 394          * because the caller may have timed out.
 395          */
 396         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 397         if (!nmi_ipi_busy_count)
 398                 goto out;
 399         if (!cpumask_test_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask))
 400                 goto out;
 401
 402         fn = nmi_ipi_function;
 403         if (!fn)
 404                 goto out;
 405
 406         cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 407         nmi_ipi_busy_count++;
 408         nmi_ipi_unlock();
 409
 410         ret = 1;
 411
 412         fn(regs);
 413
 414         nmi_ipi_lock();
 415         nmi_ipi_busy_count--;
 416 out:
 417         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 418
 419         return ret;
 420 }
 421
 422 static void do_smp_send_nmi_ipi(int cpu)
 423 {
 424         if (smp_ops->cause_nmi_ipi && smp_ops->cause_nmi_ipi(cpu))
 425                 return;
 426
 427         if (cpu >= 0) {
 428                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_NMI_IPI);
 429         } else {
 430                 int c;
 431
 432                 for_each_online_cpu(c) {
 433                         if (c == raw_smp_processor_id())
 434                                 continue;
 435                         do_message_pass(c, PPC_MSG_NMI_IPI);
 436                 }
 437         }
 438 }
 439
 440 void smp_flush_nmi_ipi(u64 delay_us)
 441 {
 442         unsigned long flags;
 443
 444         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 445         while (nmi_ipi_busy_count) {
 446                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 447                 udelay(1);
 448                 if (delay_us) {
 449                         delay_us--;
 450                         if (!delay_us)
 451                                 return;
 452                 }
 453                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
 454         }
 455         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 456 }
 457
 458 /*
 459  * - cpu is the target CPU (must not be this CPU), or NMI_IPI_ALL_OTHERS.
 460  * - fn is the target callback function.
 461  * - delay_us > 0 is the delay before giving up waiting for targets to
 462  *   enter the handler, == 0 specifies indefinite delay.
 463  */
 464 int smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 465 {
 466         unsigned long flags;
 467         int me = raw_smp_processor_id();
 468         int ret = 1;
 469
 470         BUG_ON(cpu == me);
 471         BUG_ON(cpu < 0 && cpu != NMI_IPI_ALL_OTHERS);
 472
 473         if (unlikely(!smp_ops))
 474                 return 0;
 475
 476         /* Take the nmi_ipi_busy count/lock with interrupts hard disabled */
 477         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 478         while (nmi_ipi_busy_count) {
 479                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 480                 spin_until_cond(nmi_ipi_busy_count == 0);
 481                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
 482         }
 483
 484         nmi_ipi_function = fn;
 485
 486         if (cpu < 0) {
 487                 /* ALL_OTHERS */
 488                 cpumask_copy(&nmi_ipi_pending_mask, cpu_online_mask);
 489                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 490         } else {
 491                 /* cpumask starts clear */
 492                 cpumask_set_cpu(cpu, &nmi_ipi_pending_mask);
 493         }
 494         nmi_ipi_busy_count++;
 495         nmi_ipi_unlock();
 496
 497         do_smp_send_nmi_ipi(cpu);
 498
 499         while (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 500                 udelay(1);
 501                 if (delay_us) {
 502                         delay_us--;
 503                         if (!delay_us)
 504                                 break;
 505                 }
 506         }
 507
 508         nmi_ipi_lock();
 509         if (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 510                 /* Could not gather all CPUs */
 511                 ret = 0;
 512                 cpumask_clear(&nmi_ipi_pending_mask);
 513         }
 514         nmi_ipi_busy_count--;
 515         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 516
 517         return ret;
 518 }
 519 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 520
 521 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 522 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 523 {
 524         unsigned int cpu;
 525
 526         for_each_cpu(cpu, mask)
 527                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_TICK_BROADCAST);
 528 }
 529 #endif
 530
 531 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
 532 void debugger_ipi_callback(struct pt_regs *regs)
 533 {
 534         debugger_ipi(regs);
 535 }
 536
 537 void smp_send_debugger_break(void)
 538 {
 539         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, debugger_ipi_callback, 1000000);
 540 }
 541 #endif
 542
 543 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 544 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
 545 {
 546         int cpu;
 547
 548         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_ipi_callback, 1000000);
 549         if (kdump_in_progress() && crash_wake_offline) {
 550                 for_each_present_cpu(cpu) {
 551                         if (cpu_online(cpu))
 552                                 continue;
 553                         /*
 554                          * crash_ipi_callback will wait for
 555                          * all cpus, including offline CPUs.
 556                          * We don't care about nmi_ipi_function.
 557                          * Offline cpus will jump straight into
 558                          * crash_ipi_callback, we can skip the
 559                          * entire NMI dance and waiting for
 560                          * cpus to clear pending mask, etc.
 561                          */
 562                         do_smp_send_nmi_ipi(cpu);
 563                 }
 564         }
 565 }
 566 #endif
 567
 568 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 569 {
 570         /* Remove this CPU */
 571         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 572
 573         local_irq_disable();
 574         while (1)
 575                 ;
 576 }
 577
 578 void smp_send_stop(void)
 579 {
 580         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
 581 }
 582
 583 struct thread_info *current_set[NR_CPUS];
 584
 585 static void smp_store_cpu_info(int id)
 586 {
 587         per_cpu(cpu_pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
 588 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 589         per_cpu(next_tlbcam_idx, id)
 590                 = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
 591 #endif
 592 }
 593
 594 /*
 595  * Relationships between CPUs are maintained in a set of per-cpu cpumasks so
 596  * rather than just passing around the cpumask we pass around a function that
 597  * returns the that cpumask for the given CPU.
 598  */
 599 static void set_cpus_related(int i, int j, struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 600 {
 601         cpumask_set_cpu(i, get_cpumask(j));
 602         cpumask_set_cpu(j, get_cpumask(i));
 603 }
 604
 605 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 606 static void set_cpus_unrelated(int i, int j,
 607                 struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 608 {
 609         cpumask_clear_cpu(i, get_cpumask(j));
 610         cpumask_clear_cpu(j, get_cpumask(i));
 611 }
 612 #endif
 613
 614 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 615 {
 616         unsigned int cpu;
 617
 618         DBG("smp_prepare_cpus\n");
 619
 620         /*
 621          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
 622          * spun any cpus up but lets be paranoid.
 623          */
 624         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
 625
 626         /* Fixup boot cpu */
 627         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
 628         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
 629
 630         for_each_possible_cpu(cpu) {
 631                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_sibling_map, cpu),
 632                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 633                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu),
 634                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 635                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_core_map, cpu),
 636                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 637                 /*
 638                  * numa_node_id() works after this.
 639                  */
 640                 if (cpu_present(cpu)) {
 641                         set_cpu_numa_node(cpu, numa_cpu_lookup_table[cpu]);
 642                         set_cpu_numa_mem(cpu,
 643                                 local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
 644                 }
 645         }
 646
 647         /* Init the cpumasks so the boot CPU is related to itself */
 648         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_sibling_mask(boot_cpuid));
 649         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_l2_cache_mask(boot_cpuid));
 650         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_core_mask(boot_cpuid));
 651
 652         if (smp_ops && smp_ops->probe)
 653                 smp_ops->probe();
 654 }
 655
 656 void smp_prepare_boot_cpu(void)
 657 {
 658         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
 659 #ifdef CONFIG_PPC64
 660         paca[boot_cpuid].__current = current;
 661 #endif
 662         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[boot_cpuid]);
 663         current_set[boot_cpuid] = task_thread_info(current);
 664 }
 665
 666 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 667
 668 int generic_cpu_disable(void)
 669 {
 670         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 671
 672         if (cpu == boot_cpuid)
 673                 return -EBUSY;
 674
 675         set_cpu_online(cpu, false);
 676 #ifdef CONFIG_PPC64
 677         vdso_data->processorCount--;
 678 #endif
 679         /* Update affinity of all IRQs previously aimed at this CPU */
 680         irq_migrate_all_off_this_cpu();
 681
 682         /*
 683          * Depending on the details of the interrupt controller, it's possible
 684          * that one of the interrupts we just migrated away from this CPU is
 685          * actually already pending on this CPU. If we leave it in that state
 686          * the interrupt will never be EOI'ed, and will never fire again. So
 687          * temporarily enable interrupts here, to allow any pending interrupt to
 688          * be received (and EOI'ed), before we take this CPU offline.
 689          */
 690         local_irq_enable();
 691         mdelay(1);
 692         local_irq_disable();
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
 698 {
 699         int i;
 700
 701         for (i = 0; i < 100; i++) {
 702                 smp_rmb();
 703                 if (is_cpu_dead(cpu))
 704                         return;
 705                 msleep(100);
 706         }
 707         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
 708 }
 709
 710 void generic_set_cpu_dead(unsigned int cpu)
 711 {
 712         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_DEAD;
 713 }
 714
 715 /*
 716  * The cpu_state should be set to CPU_UP_PREPARE in kick_cpu(), otherwise
 717  * the cpu_state is always CPU_DEAD after calling generic_set_cpu_dead(),
 718  * which makes the delay in generic_cpu_die() not happen.
 719  */
 720 void generic_set_cpu_up(unsigned int cpu)
 721 {
 722         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 723 }
 724
 725 int generic_check_cpu_restart(unsigned int cpu)
 726 {
 727         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_UP_PREPARE;
 728 }
 729
 730 int is_cpu_dead(unsigned int cpu)
 731 {
 732         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD;
 733 }
 734
 735 static bool secondaries_inhibited(void)
 736 {
 737         return kvm_hv_mode_active();
 738 }
 739
 740 #else /* HOTPLUG_CPU */
 741
 742 #define secondaries_inhibited()         0
 743
 744 #endif
 745
 746 static void cpu_idle_thread_init(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 747 {
 748         struct thread_info *ti = task_thread_info(idle);
 749
 750 #ifdef CONFIG_PPC64
 751         paca[cpu].__current = idle;
 752         paca[cpu].kstack = (unsigned long)ti + THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD;
 753 #endif
 754         ti->cpu = cpu;
 755         secondary_ti = current_set[cpu] = ti;
 756 }
 757
 758 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
 759 {
 760         int rc, c;
 761
 762         /*
 763          * Don't allow secondary threads to come online if inhibited
 764          */
 765         if (threads_per_core > 1 && secondaries_inhibited() &&
 766             cpu_thread_in_subcore(cpu))
 767                 return -EBUSY;
 768
 769         if (smp_ops == NULL ||
 770             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
 771                 return -EINVAL;
 772
 773         cpu_idle_thread_init(cpu, tidle);
 774
 775         /*
 776          * The platform might need to allocate resources prior to bringing
 777          * up the CPU
 778          */
 779         if (smp_ops->prepare_cpu) {
 780                 rc = smp_ops->prepare_cpu(cpu);
 781                 if (rc)
 782                         return rc;
 783         }
 784
 785         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
 786          * hotplug
 787          */
 788         cpu_callin_map[cpu] = 0;
 789
 790         /* The information for processor bringup must
 791          * be written out to main store before we release
 792          * the processor.
 793          */
 794         smp_mb();
 795
 796         /* wake up cpus */
 797         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
 798         rc = smp_ops->kick_cpu(cpu);
 799         if (rc) {
 800                 pr_err("smp: failed starting cpu %d (rc %d)\n", cpu, rc);
 801                 return rc;
 802         }
 803
 804         /*
 805          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
 806          * use this value that I found through experimentation.
 807          * -- Cort
 808          */
 809         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
 810                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 811                         udelay(100);
 812 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 813         else
 814                 /*
 815                  * CPUs can take much longer to come up in the
 816                  * hotplug case.  Wait five seconds.
 817                  */
 818                 for (c = 5000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
 819                         msleep(1);
 820 #endif
 821
 822         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
 823                 printk(KERN_ERR "Processor %u is stuck.\n", cpu);
 824                 return -ENOENT;
 825         }
 826
 827         DBG("Processor %u found.\n", cpu);
 828
 829         if (smp_ops->give_timebase)
 830                 smp_ops->give_timebase();
 831
 832         /* Wait until cpu puts itself in the online & active maps */
 833         spin_until_cond(cpu_online(cpu));
 834
 835         return 0;
 836 }
 837
 838 /* Return the value of the reg property corresponding to the given
 839  * logical cpu.
 840  */
 841 int cpu_to_core_id(int cpu)
 842 {
 843         struct device_node *np;
 844         const __be32 *reg;
 845         int id = -1;
 846
 847         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 848         if (!np)
 849                 goto out;
 850
 851         reg = of_get_property(np, "reg", NULL);
 852         if (!reg)
 853                 goto out;
 854
 855         id = be32_to_cpup(reg);
 856 out:
 857         of_node_put(np);
 858         return id;
 859 }
 860 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_to_core_id);
 861
 862 /* Helper routines for cpu to core mapping */
 863 int cpu_core_index_of_thread(int cpu)
 864 {
 865         return cpu >> threads_shift;
 866 }
 867 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_core_index_of_thread);
 868
 869 int cpu_first_thread_of_core(int core)
 870 {
 871         return core << threads_shift;
 872 }
 873 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_first_thread_of_core);
 874
 875 /* Must be called when no change can occur to cpu_present_mask,
 876  * i.e. during cpu online or offline.
 877  */
 878 static struct device_node *cpu_to_l2cache(int cpu)
 879 {
 880         struct device_node *np;
 881         struct device_node *cache;
 882
 883         if (!cpu_present(cpu))
 884                 return NULL;
 885
 886         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 887         if (np == NULL)
 888                 return NULL;
 889
 890         cache = of_find_next_cache_node(np);
 891
 892         of_node_put(np);
 893
 894         return cache;
 895 }
 896
 897 static bool update_mask_by_l2(int cpu, struct cpumask *(*mask_fn)(int))
 898 {
 899         struct device_node *l2_cache, *np;
 900         int i;
 901
 902         l2_cache = cpu_to_l2cache(cpu);
 903         if (!l2_cache)
 904                 return false;
 905
 906         for_each_cpu(i, cpu_online_mask) {
 907                 /*
 908                  * when updating the marks the current CPU has not been marked
 909                  * online, but we need to update the cache masks
 910                  */
 911                 np = cpu_to_l2cache(i);
 912                 if (!np)
 913                         continue;
 914
 915                 if (np == l2_cache)
 916                         set_cpus_related(cpu, i, mask_fn);
 917
 918                 of_node_put(np);
 919         }
 920         of_node_put(l2_cache);
 921
 922         return true;
 923 }
 924
 925 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 926 static void remove_cpu_from_masks(int cpu)
 927 {
 928         int i;
 929
 930         /* NB: cpu_core_mask is a superset of the others */
 931         for_each_cpu(i, cpu_core_mask(cpu)) {
 932                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_core_mask);
 933                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
 934                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_sibling_mask);
 935         }
 936 }
 937 #endif
 938
 939 static void add_cpu_to_masks(int cpu)
 940 {
 941         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
 942         int chipid = cpu_to_chip_id(cpu);
 943         int i;
 944
 945         /*
 946          * This CPU will not be in the online mask yet so we need to manually
 947          * add it to it's own thread sibling mask.
 948          */
 949         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
 950
 951         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++)
 952                 if (cpu_online(i))
 953                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_sibling_mask);
 954
 955         /*
 956          * Copy the thread sibling mask into the cache sibling mask
 957          * and mark any CPUs that share an L2 with this CPU.
 958          */
 959         for_each_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu))
 960                 set_cpus_related(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
 961         update_mask_by_l2(cpu, cpu_l2_cache_mask);
 962
 963         /*
 964          * Copy the cache sibling mask into core sibling mask and mark
 965          * any CPUs on the same chip as this CPU.
 966          */
 967         for_each_cpu(i, cpu_l2_cache_mask(cpu))
 968                 set_cpus_related(cpu, i, cpu_core_mask);
 969
 970         if (chipid == -1)
 971                 return;
 972
 973         for_each_cpu(i, cpu_online_mask)
 974                 if (cpu_to_chip_id(i) == chipid)
 975                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_core_mask);
 976 }
 977
 978 static bool shared_caches;
 979
 980 /* Activate a secondary processor. */
 981 void start_secondary(void *unused)
 982 {
 983         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 984
 985         mmgrab(&init_mm);
 986         current->active_mm = &init_mm;
 987
 988         smp_store_cpu_info(cpu);
 989         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
 990         preempt_disable();
 991         cpu_callin_map[cpu] = 1;
 992
 993         if (smp_ops->setup_cpu)
 994                 smp_ops->setup_cpu(cpu);
 995         if (smp_ops->take_timebase)
 996                 smp_ops->take_timebase();
 997
 998         secondary_cpu_time_init();
 999
1000 #ifdef CONFIG_PPC64
1001         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1002                 vdso_data->processorCount++;
1003
1004         vdso_getcpu_init();
1005 #endif
1006         /* Update topology CPU masks */
1007         add_cpu_to_masks(cpu);
1008
1009         /*
1010          * Check for any shared caches. Note that this must be done on a
1011          * per-core basis because one core in the pair might be disabled.
1012          */
1013         if (!cpumask_equal(cpu_l2_cache_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu)))
1014                 shared_caches = true;
1015
1016         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1017         set_numa_mem(local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1018
1019         smp_wmb();
1020         notify_cpu_starting(cpu);
1021         set_cpu_online(cpu, true);
1022
1023         local_irq_enable();
1024
1025         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
1026
1027         BUG();
1028 }
1029
1030 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1031 {
1032         return 0;
1033 }
1034
1035 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1036 /* cpumask of CPUs with asymetric SMT dependancy */
1037 static int powerpc_smt_flags(void)
1038 {
1039         int flags = SD_SHARE_CPUCAPACITY | SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1040
1041         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ASYM_SMT)) {
1042                 printk_once(KERN_INFO "Enabling Asymmetric SMT scheduling\n");
1043                 flags |= SD_ASYM_PACKING;
1044         }
1045         return flags;
1046 }
1047 #endif
1048
1049 static struct sched_domain_topology_level powerpc_topology[] = {
1050 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1051         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1052 #endif
1053         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1054         { NULL, },
1055 };
1056
1057 /*
1058  * P9 has a slightly odd architecture where pairs of cores share an L2 cache.
1059  * This topology makes it *much* cheaper to migrate tasks between adjacent cores
1060  * since the migrated task remains cache hot. We want to take advantage of this
1061  * at the scheduler level so an extra topology level is required.
1062  */
1063 static int powerpc_shared_cache_flags(void)
1064 {
1065         return SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * We can't just pass cpu_l2_cache_mask() directly because
1070  * returns a non-const pointer and the compiler barfs on that.
1071  */
1072 static const struct cpumask *shared_cache_mask(int cpu)
1073 {
1074         return cpu_l2_cache_mask(cpu);
1075 }
1076
1077 static struct sched_domain_topology_level power9_topology[] = {
1078 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1079         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1080 #endif
1081         { shared_cache_mask, powerpc_shared_cache_flags, SD_INIT_NAME(CACHE) },
1082         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1083         { NULL, },
1084 };
1085
1086 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1087 {
1088         /*
1089          * We are running pinned to the boot CPU, see rest_init().
1090          */
1091         if (smp_ops && smp_ops->setup_cpu)
1092                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
1093
1094         if (smp_ops && smp_ops->bringup_done)
1095                 smp_ops->bringup_done();
1096
1097         dump_numa_cpu_topology();
1098
1099         /*
1100          * If any CPU detects that it's sharing a cache with another CPU then
1101          * use the deeper topology that is aware of this sharing.
1102          */
1103         if (shared_caches) {
1104                 pr_info("Using shared cache scheduler topology\n");
1105                 set_sched_topology(power9_topology);
1106         } else {
1107                 pr_info("Using standard scheduler topology\n");
1108                 set_sched_topology(powerpc_topology);
1109         }
1110 }
1111
1112 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1113 int __cpu_disable(void)
1114 {
1115         int cpu = smp_processor_id();
1116         int err;
1117
1118         if (!smp_ops->cpu_disable)
1119                 return -ENOSYS;
1120
1121         err = smp_ops->cpu_disable();
1122         if (err)
1123                 return err;
1124
1125         /* Update sibling maps */
1126         remove_cpu_from_masks(cpu);
1127
1128         return 0;
1129 }
1130
1131 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1132 {
1133         if (smp_ops->cpu_die)
1134                 smp_ops->cpu_die(cpu);
1135 }
1136
1137 void cpu_die(void)
1138 {
1139         if (ppc_md.cpu_die)
1140                 ppc_md.cpu_die();
1141
1142         /* If we return, we re-enter start_secondary */
1143         start_secondary_resume();
1144 }
1145
1146 #endif