arch/ppc64/kernel/pSeries_smp.c

   1 /*
   2  * SMP support for pSeries machines.
   3  *
   4  * Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
   5  * Mike Corrigan {engebret|bergner|mikec}@us.ibm.com
   6  *
   7  * Plus various changes from other IBM teams...
   8  *
   9  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  10  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  11  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  12  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  13  */
  14
  15 #undef DEBUG
  16
  17 #include <linux/config.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/smp.h>
  22 #include <linux/interrupt.h>
  23 #include <linux/delay.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/cache.h>
  27 #include <linux/err.h>
  28 #include <linux/sysdev.h>
  29 #include <linux/cpu.h>
  30
  31 #include <asm/ptrace.h>
  32 #include <asm/atomic.h>
  33 #include <asm/irq.h>
  34 #include <asm/page.h>
  35 #include <asm/pgtable.h>
  36 #include <asm/io.h>
  37 #include <asm/prom.h>
  38 #include <asm/smp.h>
  39 #include <asm/paca.h>
  40 #include <asm/time.h>
  41 #include <asm/machdep.h>
  42 #include <asm/xics.h>
  43 #include <asm/cputable.h>
  44 #include <asm/system.h>
  45 #include <asm/rtas.h>
  46 #include <asm/plpar_wrappers.h>
  47
  48 #include "mpic.h"
  49
  50 #ifdef DEBUG
  51 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  52 #else
  53 #define DBG(fmt...)
  54 #endif
  55
  56 extern void pSeries_secondary_smp_init(unsigned long);
  57
  58 /* Get state of physical CPU.
  59  * Return codes:
  60  *      0       - The processor is in the RTAS stopped state
  61  *      1       - stop-self is in progress
  62  *      2       - The processor is not in the RTAS stopped state
  63  *      -1      - Hardware Error
  64  *      -2      - Hardware Busy, Try again later.
  65  */
  66 static int query_cpu_stopped(unsigned int pcpu)
  67 {
  68         int cpu_status;
  69         int status, qcss_tok;
  70
  71         qcss_tok = rtas_token("query-cpu-stopped-state");
  72         if (qcss_tok == RTAS_UNKNOWN_SERVICE)
  73                 return -1;
  74         status = rtas_call(qcss_tok, 1, 2, &cpu_status, pcpu);
  75         if (status != 0) {
  76                 printk(KERN_ERR
  77                        "RTAS query-cpu-stopped-state failed: %i\n", status);
  78                 return status;
  79         }
  80
  81         return cpu_status;
  82 }
  83
  84
  85 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  86
  87 int pSeries_cpu_disable(void)
  88 {
  89         systemcfg->processorCount--;
  90
  91         /*fix boot_cpuid here*/
  92         if (smp_processor_id() == boot_cpuid)
  93                 boot_cpuid = any_online_cpu(cpu_online_map);
  94
  95         /* FIXME: abstract this to not be platform specific later on */
  96         xics_migrate_irqs_away();
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 void pSeries_cpu_die(unsigned int cpu)
 101 {
 102         int tries;
 103         int cpu_status;
 104         unsigned int pcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 105
 106         for (tries = 0; tries < 25; tries++) {
 107                 cpu_status = query_cpu_stopped(pcpu);
 108                 if (cpu_status == 0 || cpu_status == -1)
 109                         break;
 110                 msleep(200);
 111         }
 112         if (cpu_status != 0) {
 113                 printk("Querying DEAD? cpu %i (%i) shows %i\n",
 114                        cpu, pcpu, cpu_status);
 115         }
 116
 117         /* Isolation and deallocation are definatly done by
 118          * drslot_chrp_cpu.  If they were not they would be
 119          * done here.  Change isolate state to Isolate and
 120          * change allocation-state to Unusable.
 121          */
 122         paca[cpu].cpu_start = 0;
 123 }
 124
 125 /* Search all cpu device nodes for an offline logical cpu.  If a
 126  * device node has a "ibm,my-drc-index" property (meaning this is an
 127  * LPAR), paranoid-check whether we own the cpu.  For each "thread"
 128  * of a cpu, if it is offline and has the same hw index as before,
 129  * grab that in preference.
 130  */
 131 static unsigned int find_physical_cpu_to_start(unsigned int old_hwindex)
 132 {
 133         struct device_node *np = NULL;
 134         unsigned int best = -1U;
 135
 136         while ((np = of_find_node_by_type(np, "cpu"))) {
 137                 int nr_threads, len;
 138                 u32 *index = (u32 *)get_property(np, "ibm,my-drc-index", NULL);
 139                 u32 *tid = (u32 *)
 140                         get_property(np, "ibm,ppc-interrupt-server#s", &len);
 141
 142                 if (!tid)
 143                         tid = (u32 *)get_property(np, "reg", &len);
 144
 145                 if (!tid)
 146                         continue;
 147
 148                 /* If there is a drc-index, make sure that we own
 149                  * the cpu.
 150                  */
 151                 if (index) {
 152                         int state;
 153                         int rc = rtas_get_sensor(9003, *index, &state);
 154                         if (rc != 0 || state != 1)
 155                                 continue;
 156                 }
 157
 158                 nr_threads = len / sizeof(u32);
 159
 160                 while (nr_threads--) {
 161                         if (0 == query_cpu_stopped(tid[nr_threads])) {
 162                                 best = tid[nr_threads];
 163                                 if (best == old_hwindex)
 164                                         goto out;
 165                         }
 166                 }
 167         }
 168 out:
 169         of_node_put(np);
 170         return best;
 171 }
 172
 173 /**
 174  * smp_startup_cpu() - start the given cpu
 175  *
 176  * At boot time, there is nothing to do.  At run-time, call RTAS with
 177  * the appropriate start location, if the cpu is in the RTAS stopped
 178  * state.
 179  *
 180  * Returns:
 181  *      0       - failure
 182  *      1       - success
 183  */
 184 static inline int __devinit smp_startup_cpu(unsigned int lcpu)
 185 {
 186         int status;
 187         unsigned long start_here = __pa((u32)*((unsigned long *)
 188                                                pSeries_secondary_smp_init));
 189         unsigned int pcpu;
 190
 191         /* At boot time the cpus are already spinning in hold
 192          * loops, so nothing to do. */
 193         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
 194                 return 1;
 195
 196         pcpu = find_physical_cpu_to_start(get_hard_smp_processor_id(lcpu));
 197         if (pcpu == -1U) {
 198                 printk(KERN_INFO "No more cpus available, failing\n");
 199                 return 0;
 200         }
 201
 202         /* Fixup atomic count: it exited inside IRQ handler. */
 203         paca[lcpu].__current->thread_info->preempt_count        = 0;
 204
 205         /* At boot this is done in prom.c. */
 206         paca[lcpu].hw_cpu_id = pcpu;
 207
 208         status = rtas_call(rtas_token("start-cpu"), 3, 1, NULL,
 209                            pcpu, start_here, lcpu);
 210         if (status != 0) {
 211                 printk(KERN_ERR "start-cpu failed: %i\n", status);
 212                 return 0;
 213         }
 214         return 1;
 215 }
 216 #else /* ... CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 217 static inline int __devinit smp_startup_cpu(unsigned int lcpu)
 218 {
 219         return 1;
 220 }
 221 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 222
 223 static inline void smp_xics_do_message(int cpu, int msg)
 224 {
 225         set_bit(msg, &xics_ipi_message[cpu].value);
 226         mb();
 227         xics_cause_IPI(cpu);
 228 }
 229
 230 static void smp_xics_message_pass(int target, int msg)
 231 {
 232         unsigned int i;
 233
 234         if (target < NR_CPUS) {
 235                 smp_xics_do_message(target, msg);
 236         } else {
 237                 for_each_online_cpu(i) {
 238                         if (target == MSG_ALL_BUT_SELF
 239                             && i == smp_processor_id())
 240                                 continue;
 241                         smp_xics_do_message(i, msg);
 242                 }
 243         }
 244 }
 245
 246 static int __init smp_xics_probe(void)
 247 {
 248         xics_request_IPIs();
 249
 250         return cpus_weight(cpu_possible_map);
 251 }
 252
 253 static void __devinit smp_xics_setup_cpu(int cpu)
 254 {
 255         if (cpu != boot_cpuid)
 256                 xics_setup_cpu();
 257
 258         if (cur_cpu_spec->firmware_features & FW_FEATURE_SPLPAR)
 259                 vpa_init(cpu);
 260
 261         /*
 262          * Put the calling processor into the GIQ.  This is really only
 263          * necessary from a secondary thread as the OF start-cpu interface
 264          * performs this function for us on primary threads.
 265          */
 266         rtas_set_indicator(GLOBAL_INTERRUPT_QUEUE,
 267                 (1UL << interrupt_server_size) - 1 - default_distrib_server, 1);
 268 }
 269
 270 static DEFINE_SPINLOCK(timebase_lock);
 271 static unsigned long timebase = 0;
 272
 273 static void __devinit pSeries_give_timebase(void)
 274 {
 275         spin_lock(&timebase_lock);
 276         rtas_call(rtas_token("freeze-time-base"), 0, 1, NULL);
 277         timebase = get_tb();
 278         spin_unlock(&timebase_lock);
 279
 280         while (timebase)
 281                 barrier();
 282         rtas_call(rtas_token("thaw-time-base"), 0, 1, NULL);
 283 }
 284
 285 static void __devinit pSeries_take_timebase(void)
 286 {
 287         while (!timebase)
 288                 barrier();
 289         spin_lock(&timebase_lock);
 290         set_tb(timebase >> 32, timebase & 0xffffffff);
 291         timebase = 0;
 292         spin_unlock(&timebase_lock);
 293 }
 294
 295 static void __devinit smp_pSeries_kick_cpu(int nr)
 296 {
 297         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
 298
 299         if (!smp_startup_cpu(nr))
 300                 return;
 301
 302         /*
 303          * The processor is currently spinning, waiting for the
 304          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 305          * the processor will continue on to secondary_start
 306          */
 307         paca[nr].cpu_start = 1;
 308 }
 309
 310 static struct smp_ops_t pSeries_mpic_smp_ops = {
 311         .message_pass   = smp_mpic_message_pass,
 312         .probe          = smp_mpic_probe,
 313         .kick_cpu       = smp_pSeries_kick_cpu,
 314         .setup_cpu      = smp_mpic_setup_cpu,
 315 };
 316
 317 static struct smp_ops_t pSeries_xics_smp_ops = {
 318         .message_pass   = smp_xics_message_pass,
 319         .probe          = smp_xics_probe,
 320         .kick_cpu       = smp_pSeries_kick_cpu,
 321         .setup_cpu      = smp_xics_setup_cpu,
 322 };
 323
 324 /* This is called very early */
 325 void __init smp_init_pSeries(void)
 326 {
 327         int ret, i;
 328
 329         DBG(" -> smp_init_pSeries()\n");
 330
 331         if (ppc64_interrupt_controller == IC_OPEN_PIC)
 332                 smp_ops = &pSeries_mpic_smp_ops;
 333         else
 334                 smp_ops = &pSeries_xics_smp_ops;
 335
 336 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 337         smp_ops->cpu_disable = pSeries_cpu_disable;
 338         smp_ops->cpu_die = pSeries_cpu_die;
 339 #endif
 340
 341         /* Start secondary threads on SMT systems; primary threads
 342          * are already in the running state.
 343          */
 344         for_each_present_cpu(i) {
 345                 if (query_cpu_stopped(get_hard_smp_processor_id(i)) == 0) {
 346                         printk("%16.16x : starting thread\n", i);
 347                         DBG("%16.16x : starting thread\n", i);
 348                         rtas_call(rtas_token("start-cpu"), 3, 1, &ret,
 349                                   get_hard_smp_processor_id(i),
 350                                   __pa((u32)*((unsigned long *)
 351                                               pSeries_secondary_smp_init)),
 352                                   i);
 353                 }
 354         }
 355
 356         /* Non-lpar has additional take/give timebase */
 357         if (rtas_token("freeze-time-base") != RTAS_UNKNOWN_SERVICE) {
 358                 smp_ops->give_timebase = pSeries_give_timebase;
 359                 smp_ops->take_timebase = pSeries_take_timebase;
 360         }
 361
 362         DBG(" <- smp_init_pSeries()\n");
 363 }
 364