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/smp_lock.h>
  23 #include <linux/interrupt.h>
  24 #include <linux/kernel_stat.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27 #include <linux/spinlock.h>
  28 #include <linux/cache.h>
  29 #include <linux/err.h>
  30 #include <linux/sysdev.h>
  31 #include <linux/cpu.h>
  32
  33 #include <asm/ptrace.h>
  34 #include <asm/atomic.h>
  35 #include <asm/irq.h>
  36 #include <asm/page.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include <asm/io.h>
  39 #include <asm/prom.h>
  40 #include <asm/smp.h>
  41 #include <asm/naca.h>
  42 #include <asm/paca.h>
  43 #include <asm/time.h>
  44 #include <asm/ppcdebug.h>
  45 #include <asm/machdep.h>
  46 #include <asm/xics.h>
  47 #include <asm/cputable.h>
  48 #include <asm/system.h>
  49 #include <asm/rtas.h>
  50 #include <asm/plpar_wrappers.h>
  51
  52 #include "mpic.h"
  53
  54 #ifdef DEBUG
  55 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  56 #else
  57 #define DBG(fmt...)
  58 #endif
  59
  60 extern void pseries_secondary_smp_init(unsigned long);
  61
  62 /* Get state of physical CPU.
  63  * Return codes:
  64  *      0       - The processor is in the RTAS stopped state
  65  *      1       - stop-self is in progress
  66  *      2       - The processor is not in the RTAS stopped state
  67  *      -1      - Hardware Error
  68  *      -2      - Hardware Busy, Try again later.
  69  */
  70 static int query_cpu_stopped(unsigned int pcpu)
  71 {
  72         int cpu_status;
  73         int status, qcss_tok;
  74
  75         qcss_tok = rtas_token("query-cpu-stopped-state");
  76         if (qcss_tok == RTAS_UNKNOWN_SERVICE)
  77                 return -1;
  78         status = rtas_call(qcss_tok, 1, 2, &cpu_status, pcpu);
  79         if (status != 0) {
  80                 printk(KERN_ERR
  81                        "RTAS query-cpu-stopped-state failed: %i\n", status);
  82                 return status;
  83         }
  84
  85         return cpu_status;
  86 }
  87
  88
  89 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  90
  91 int __cpu_disable(void)
  92 {
  93         /* FIXME: go put this in a header somewhere */
  94         extern void xics_migrate_irqs_away(void);
  95
  96         systemcfg->processorCount--;
  97
  98         /*fix boot_cpuid here*/
  99         if (smp_processor_id() == boot_cpuid)
 100                 boot_cpuid = any_online_cpu(cpu_online_map);
 101
 102         /* FIXME: abstract this to not be platform specific later on */
 103         xics_migrate_irqs_away();
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 void __cpu_die(unsigned int cpu)
 108 {
 109         int tries;
 110         int cpu_status;
 111         unsigned int pcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 112
 113         for (tries = 0; tries < 25; tries++) {
 114                 cpu_status = query_cpu_stopped(pcpu);
 115                 if (cpu_status == 0 || cpu_status == -1)
 116                         break;
 117                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 118                 schedule_timeout(HZ/5);
 119         }
 120         if (cpu_status != 0) {
 121                 printk("Querying DEAD? cpu %i (%i) shows %i\n",
 122                        cpu, pcpu, cpu_status);
 123         }
 124
 125         /* Isolation and deallocation are definatly done by
 126          * drslot_chrp_cpu.  If they were not they would be
 127          * done here.  Change isolate state to Isolate and
 128          * change allocation-state to Unusable.
 129          */
 130         paca[cpu].cpu_start = 0;
 131 }
 132
 133 /* Search all cpu device nodes for an offline logical cpu.  If a
 134  * device node has a "ibm,my-drc-index" property (meaning this is an
 135  * LPAR), paranoid-check whether we own the cpu.  For each "thread"
 136  * of a cpu, if it is offline and has the same hw index as before,
 137  * grab that in preference.
 138  */
 139 static unsigned int find_physical_cpu_to_start(unsigned int old_hwindex)
 140 {
 141         struct device_node *np = NULL;
 142         unsigned int best = -1U;
 143
 144         while ((np = of_find_node_by_type(np, "cpu"))) {
 145                 int nr_threads, len;
 146                 u32 *index = (u32 *)get_property(np, "ibm,my-drc-index", NULL);
 147                 u32 *tid = (u32 *)
 148                         get_property(np, "ibm,ppc-interrupt-server#s", &len);
 149
 150                 if (!tid)
 151                         tid = (u32 *)get_property(np, "reg", &len);
 152
 153                 if (!tid)
 154                         continue;
 155
 156                 /* If there is a drc-index, make sure that we own
 157                  * the cpu.
 158                  */
 159                 if (index) {
 160                         int state;
 161                         int rc = rtas_get_sensor(9003, *index, &state);
 162                         if (rc != 0 || state != 1)
 163                                 continue;
 164                 }
 165
 166                 nr_threads = len / sizeof(u32);
 167
 168                 while (nr_threads--) {
 169                         if (0 == query_cpu_stopped(tid[nr_threads])) {
 170                                 best = tid[nr_threads];
 171                                 if (best == old_hwindex)
 172                                         goto out;
 173                         }
 174                 }
 175         }
 176 out:
 177         of_node_put(np);
 178         return best;
 179 }
 180
 181 /**
 182  * smp_startup_cpu() - start the given cpu
 183  *
 184  * At boot time, there is nothing to do.  At run-time, call RTAS with
 185  * the appropriate start location, if the cpu is in the RTAS stopped
 186  * state.
 187  *
 188  * Returns:
 189  *      0       - failure
 190  *      1       - success
 191  */
 192 static inline int __devinit smp_startup_cpu(unsigned int lcpu)
 193 {
 194         int status;
 195         unsigned long start_here = __pa((u32)*((unsigned long *)
 196                                                pseries_secondary_smp_init));
 197         unsigned int pcpu;
 198
 199         /* At boot time the cpus are already spinning in hold
 200          * loops, so nothing to do. */
 201         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
 202                 return 1;
 203
 204         pcpu = find_physical_cpu_to_start(get_hard_smp_processor_id(lcpu));
 205         if (pcpu == -1U) {
 206                 printk(KERN_INFO "No more cpus available, failing\n");
 207                 return 0;
 208         }
 209
 210         /* Fixup atomic count: it exited inside IRQ handler. */
 211         paca[lcpu].__current->thread_info->preempt_count        = 0;
 212
 213         /* At boot this is done in prom.c. */
 214         paca[lcpu].hw_cpu_id = pcpu;
 215
 216         status = rtas_call(rtas_token("start-cpu"), 3, 1, NULL,
 217                            pcpu, start_here, lcpu);
 218         if (status != 0) {
 219                 printk(KERN_ERR "start-cpu failed: %i\n", status);
 220                 return 0;
 221         }
 222         return 1;
 223 }
 224 #else /* ... CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 225 static inline int __devinit smp_startup_cpu(unsigned int lcpu)
 226 {
 227         return 1;
 228 }
 229 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 230
 231 static inline void smp_xics_do_message(int cpu, int msg)
 232 {
 233         set_bit(msg, &xics_ipi_message[cpu].value);
 234         mb();
 235         xics_cause_IPI(cpu);
 236 }
 237
 238 static void smp_xics_message_pass(int target, int msg)
 239 {
 240         unsigned int i;
 241
 242         if (target < NR_CPUS) {
 243                 smp_xics_do_message(target, msg);
 244         } else {
 245                 for_each_online_cpu(i) {
 246                         if (target == MSG_ALL_BUT_SELF
 247                             && i == smp_processor_id())
 248                                 continue;
 249                         smp_xics_do_message(i, msg);
 250                 }
 251         }
 252 }
 253
 254 extern void xics_request_IPIs(void);
 255
 256 static int __init smp_xics_probe(void)
 257 {
 258         xics_request_IPIs();
 259
 260         return cpus_weight(cpu_possible_map);
 261 }
 262
 263 static void __devinit smp_xics_setup_cpu(int cpu)
 264 {
 265         if (cpu != boot_cpuid)
 266                 xics_setup_cpu();
 267 }
 268
 269 static spinlock_t timebase_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 270 static unsigned long timebase = 0;
 271
 272 static void __devinit pSeries_give_timebase(void)
 273 {
 274         spin_lock(&timebase_lock);
 275         rtas_call(rtas_token("freeze-time-base"), 0, 1, NULL);
 276         timebase = get_tb();
 277         spin_unlock(&timebase_lock);
 278
 279         while (timebase)
 280                 barrier();
 281         rtas_call(rtas_token("thaw-time-base"), 0, 1, NULL);
 282 }
 283
 284 static void __devinit pSeries_take_timebase(void)
 285 {
 286         while (!timebase)
 287                 barrier();
 288         spin_lock(&timebase_lock);
 289         set_tb(timebase >> 32, timebase & 0xffffffff);
 290         timebase = 0;
 291         spin_unlock(&timebase_lock);
 292 }
 293
 294 static void __devinit pSeries_late_setup_cpu(int cpu)
 295 {
 296         extern unsigned int default_distrib_server;
 297
 298         if (cur_cpu_spec->firmware_features & FW_FEATURE_SPLPAR) {
 299                 vpa_init(cpu);
 300         }
 301
 302 #ifdef CONFIG_IRQ_ALL_CPUS
 303         /* Put the calling processor into the GIQ.  This is really only
 304          * necessary from a secondary thread as the OF start-cpu interface
 305          * performs this function for us on primary threads.
 306          */
 307         /* TODO: 9005 is #defined in rtas-proc.c -- move to a header */
 308         rtas_set_indicator(9005, default_distrib_server, 1);
 309 #endif
 310 }
 311
 312
 313 void __devinit smp_pSeries_kick_cpu(int nr)
 314 {
 315         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
 316
 317         if (!smp_startup_cpu(nr))
 318                 return;
 319
 320         /*
 321          * The processor is currently spinning, waiting for the
 322          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 323          * the processor will continue on to secondary_start
 324          */
 325         paca[nr].cpu_start = 1;
 326 }
 327
 328 static struct smp_ops_t pSeries_mpic_smp_ops = {
 329         .message_pass   = smp_mpic_message_pass,
 330         .probe          = smp_mpic_probe,
 331         .kick_cpu       = smp_pSeries_kick_cpu,
 332         .setup_cpu      = smp_mpic_setup_cpu,
 333         .late_setup_cpu = pSeries_late_setup_cpu,
 334 };
 335
 336 static struct smp_ops_t pSeries_xics_smp_ops = {
 337         .message_pass   = smp_xics_message_pass,
 338         .probe          = smp_xics_probe,
 339         .kick_cpu       = smp_pSeries_kick_cpu,
 340         .setup_cpu      = smp_xics_setup_cpu,
 341         .late_setup_cpu = pSeries_late_setup_cpu,
 342 };
 343
 344 /* This is called very early */
 345 void __init smp_init_pSeries(void)
 346 {
 347         int ret, i;
 348
 349         DBG(" -> smp_init_pSeries()\n");
 350
 351         if (naca->interrupt_controller == IC_OPEN_PIC)
 352                 smp_ops = &pSeries_mpic_smp_ops;
 353         else
 354                 smp_ops = &pSeries_xics_smp_ops;
 355
 356         /* Start secondary threads on SMT systems; primary threads
 357          * are already in the running state.
 358          */
 359         for_each_present_cpu(i) {
 360                 if (query_cpu_stopped(get_hard_smp_processor_id(i)) == 0) {
 361                         printk("%16.16x : starting thread\n", i);
 362                         DBG("%16.16x : starting thread\n", i);
 363                         rtas_call(rtas_token("start-cpu"), 3, 1, &ret,
 364                                   get_hard_smp_processor_id(i),
 365                                   __pa((u32)*((unsigned long *)
 366                                               pseries_secondary_smp_init)),
 367                                   i);
 368                 }
 369         }
 370
 371         if (cur_cpu_spec->firmware_features & FW_FEATURE_SPLPAR)
 372                 vpa_init(boot_cpuid);
 373
 374         /* Non-lpar has additional take/give timebase */
 375         if (rtas_token("freeze-time-base") != RTAS_UNKNOWN_SERVICE) {
 376                 smp_ops->give_timebase = pSeries_give_timebase;
 377                 smp_ops->take_timebase = pSeries_take_timebase;
 378         }
 379
 380         DBG(" <- smp_init_pSeries()\n");
 381 }
 382