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 #include <asm/pSeries_reconfig.h>
  48
  49 #include "mpic.h"
  50
  51 #ifdef DEBUG
  52 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  53 #else
  54 #define DBG(fmt...)
  55 #endif
  56
  57 /*
  58  * The primary thread of each non-boot processor is recorded here before
  59  * smp init.
  60  */
  61 static cpumask_t of_spin_map;
  62
  63 extern void pSeries_secondary_smp_init(unsigned long);
  64
  65 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  66
  67 /* Get state of physical CPU.
  68  * Return codes:
  69  *      0       - The processor is in the RTAS stopped state
  70  *      1       - stop-self is in progress
  71  *      2       - The processor is not in the RTAS stopped state
  72  *      -1      - Hardware Error
  73  *      -2      - Hardware Busy, Try again later.
  74  */
  75 static int query_cpu_stopped(unsigned int pcpu)
  76 {
  77         int cpu_status;
  78         int status, qcss_tok;
  79
  80         qcss_tok = rtas_token("query-cpu-stopped-state");
  81         if (qcss_tok == RTAS_UNKNOWN_SERVICE)
  82                 return -1;
  83         status = rtas_call(qcss_tok, 1, 2, &cpu_status, pcpu);
  84         if (status != 0) {
  85                 printk(KERN_ERR
  86                        "RTAS query-cpu-stopped-state failed: %i\n", status);
  87                 return status;
  88         }
  89
  90         return cpu_status;
  91 }
  92
  93 int pSeries_cpu_disable(void)
  94 {
  95         systemcfg->processorCount--;
  96
  97         /*fix boot_cpuid here*/
  98         if (smp_processor_id() == boot_cpuid)
  99                 boot_cpuid = any_online_cpu(cpu_online_map);
 100
 101         /* FIXME: abstract this to not be platform specific later on */
 102         xics_migrate_irqs_away();
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 void pSeries_cpu_die(unsigned int cpu)
 107 {
 108         int tries;
 109         int cpu_status;
 110         unsigned int pcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 111
 112         for (tries = 0; tries < 25; tries++) {
 113                 cpu_status = query_cpu_stopped(pcpu);
 114                 if (cpu_status == 0 || cpu_status == -1)
 115                         break;
 116                 msleep(200);
 117         }
 118         if (cpu_status != 0) {
 119                 printk("Querying DEAD? cpu %i (%i) shows %i\n",
 120                        cpu, pcpu, cpu_status);
 121         }
 122
 123         /* Isolation and deallocation are definatly done by
 124          * drslot_chrp_cpu.  If they were not they would be
 125          * done here.  Change isolate state to Isolate and
 126          * change allocation-state to Unusable.
 127          */
 128         paca[cpu].cpu_start = 0;
 129 }
 130
 131 /*
 132  * Update cpu_present_map and paca(s) for a new cpu node.  The wrinkle
 133  * here is that a cpu device node may represent up to two logical cpus
 134  * in the SMT case.  We must honor the assumption in other code that
 135  * the logical ids for sibling SMT threads x and y are adjacent, such
 136  * that x^1 == y and y^1 == x.
 137  */
 138 static int pSeries_add_processor(struct device_node *np)
 139 {
 140         unsigned int cpu;
 141         cpumask_t candidate_map, tmp = CPU_MASK_NONE;
 142         int err = -ENOSPC, len, nthreads, i;
 143         u32 *intserv;
 144
 145         intserv = (u32 *)get_property(np, "ibm,ppc-interrupt-server#s", &len);
 146         if (!intserv)
 147                 return 0;
 148
 149         nthreads = len / sizeof(u32);
 150         for (i = 0; i < nthreads; i++)
 151                 cpu_set(i, tmp);
 152
 153         lock_cpu_hotplug();
 154
 155         BUG_ON(!cpus_subset(cpu_present_map, cpu_possible_map));
 156
 157         /* Get a bitmap of unoccupied slots. */
 158         cpus_xor(candidate_map, cpu_possible_map, cpu_present_map);
 159         if (cpus_empty(candidate_map)) {
 160                 /* If we get here, it most likely means that NR_CPUS is
 161                  * less than the partition's max processors setting.
 162                  */
 163                 printk(KERN_ERR "Cannot add cpu %s; this system configuration"
 164                        " supports %d logical cpus.\n", np->full_name,
 165                        cpus_weight(cpu_possible_map));
 166                 goto out_unlock;
 167         }
 168
 169         while (!cpus_empty(tmp))
 170                 if (cpus_subset(tmp, candidate_map))
 171                         /* Found a range where we can insert the new cpu(s) */
 172                         break;
 173                 else
 174                         cpus_shift_left(tmp, tmp, nthreads);
 175
 176         if (cpus_empty(tmp)) {
 177                 printk(KERN_ERR "Unable to find space in cpu_present_map for"
 178                        " processor %s with %d thread(s)\n", np->name,
 179                        nthreads);
 180                 goto out_unlock;
 181         }
 182
 183         for_each_cpu_mask(cpu, tmp) {
 184                 BUG_ON(cpu_isset(cpu, cpu_present_map));
 185                 cpu_set(cpu, cpu_present_map);
 186                 set_hard_smp_processor_id(cpu, *intserv++);
 187         }
 188         err = 0;
 189 out_unlock:
 190         unlock_cpu_hotplug();
 191         return err;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Update the present map for a cpu node which is going away, and set
 196  * the hard id in the paca(s) to -1 to be consistent with boot time
 197  * convention for non-present cpus.
 198  */
 199 static void pSeries_remove_processor(struct device_node *np)
 200 {
 201         unsigned int cpu;
 202         int len, nthreads, i;
 203         u32 *intserv;
 204
 205         intserv = (u32 *)get_property(np, "ibm,ppc-interrupt-server#s", &len);
 206         if (!intserv)
 207                 return;
 208
 209         nthreads = len / sizeof(u32);
 210
 211         lock_cpu_hotplug();
 212         for (i = 0; i < nthreads; i++) {
 213                 for_each_present_cpu(cpu) {
 214                         if (get_hard_smp_processor_id(cpu) != intserv[i])
 215                                 continue;
 216                         BUG_ON(cpu_online(cpu));
 217                         cpu_clear(cpu, cpu_present_map);
 218                         set_hard_smp_processor_id(cpu, -1);
 219                         break;
 220                 }
 221                 if (cpu == NR_CPUS)
 222                         printk(KERN_WARNING "Could not find cpu to remove "
 223                                "with physical id 0x%x\n", intserv[i]);
 224         }
 225         unlock_cpu_hotplug();
 226 }
 227
 228 static int pSeries_smp_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long action, void *node)
 229 {
 230         int err = NOTIFY_OK;
 231
 232         switch (action) {
 233         case PSERIES_RECONFIG_ADD:
 234                 if (pSeries_add_processor(node))
 235                         err = NOTIFY_BAD;
 236                 break;
 237         case PSERIES_RECONFIG_REMOVE:
 238                 pSeries_remove_processor(node);
 239                 break;
 240         default:
 241                 err = NOTIFY_DONE;
 242                 break;
 243         }
 244         return err;
 245 }
 246
 247 static struct notifier_block pSeries_smp_nb = {
 248         .notifier_call = pSeries_smp_notifier,
 249 };
 250
 251 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 252
 253 /**
 254  * smp_startup_cpu() - start the given cpu
 255  *
 256  * At boot time, there is nothing to do for primary threads which were
 257  * started from Open Firmware.  For anything else, call RTAS with the
 258  * appropriate start location.
 259  *
 260  * Returns:
 261  *      0       - failure
 262  *      1       - success
 263  */
 264 static inline int __devinit smp_startup_cpu(unsigned int lcpu)
 265 {
 266         int status;
 267         unsigned long start_here = __pa((u32)*((unsigned long *)
 268                                                pSeries_secondary_smp_init));
 269         unsigned int pcpu;
 270
 271         if (cpu_isset(lcpu, of_spin_map))
 272                 /* Already started by OF and sitting in spin loop */
 273                 return 1;
 274
 275         pcpu = get_hard_smp_processor_id(lcpu);
 276
 277         /* Fixup atomic count: it exited inside IRQ handler. */
 278         paca[lcpu].__current->thread_info->preempt_count        = 0;
 279
 280         status = rtas_call(rtas_token("start-cpu"), 3, 1, NULL,
 281                            pcpu, start_here, lcpu);
 282         if (status != 0) {
 283                 printk(KERN_ERR "start-cpu failed: %i\n", status);
 284                 return 0;
 285         }
 286         return 1;
 287 }
 288
 289 static inline void smp_xics_do_message(int cpu, int msg)
 290 {
 291         set_bit(msg, &xics_ipi_message[cpu].value);
 292         mb();
 293         xics_cause_IPI(cpu);
 294 }
 295
 296 static void smp_xics_message_pass(int target, int msg)
 297 {
 298         unsigned int i;
 299
 300         if (target < NR_CPUS) {
 301                 smp_xics_do_message(target, msg);
 302         } else {
 303                 for_each_online_cpu(i) {
 304                         if (target == MSG_ALL_BUT_SELF
 305                             && i == smp_processor_id())
 306                                 continue;
 307                         smp_xics_do_message(i, msg);
 308                 }
 309         }
 310 }
 311
 312 static int __init smp_xics_probe(void)
 313 {
 314         xics_request_IPIs();
 315
 316         return cpus_weight(cpu_possible_map);
 317 }
 318
 319 static void __devinit smp_xics_setup_cpu(int cpu)
 320 {
 321         if (cpu != boot_cpuid)
 322                 xics_setup_cpu();
 323
 324         if (cur_cpu_spec->firmware_features & FW_FEATURE_SPLPAR)
 325                 vpa_init(cpu);
 326
 327         cpu_clear(cpu, of_spin_map);
 328
 329 }
 330
 331 static DEFINE_SPINLOCK(timebase_lock);
 332 static unsigned long timebase = 0;
 333
 334 static void __devinit pSeries_give_timebase(void)
 335 {
 336         spin_lock(&timebase_lock);
 337         rtas_call(rtas_token("freeze-time-base"), 0, 1, NULL);
 338         timebase = get_tb();
 339         spin_unlock(&timebase_lock);
 340
 341         while (timebase)
 342                 barrier();
 343         rtas_call(rtas_token("thaw-time-base"), 0, 1, NULL);
 344 }
 345
 346 static void __devinit pSeries_take_timebase(void)
 347 {
 348         while (!timebase)
 349                 barrier();
 350         spin_lock(&timebase_lock);
 351         set_tb(timebase >> 32, timebase & 0xffffffff);
 352         timebase = 0;
 353         spin_unlock(&timebase_lock);
 354 }
 355
 356 static void __devinit smp_pSeries_kick_cpu(int nr)
 357 {
 358         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
 359
 360         if (!smp_startup_cpu(nr))
 361                 return;
 362
 363         /*
 364          * The processor is currently spinning, waiting for the
 365          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 366          * the processor will continue on to secondary_start
 367          */
 368         paca[nr].cpu_start = 1;
 369 }
 370
 371 static int smp_pSeries_cpu_bootable(unsigned int nr)
 372 {
 373         /* Special case - we inhibit secondary thread startup
 374          * during boot if the user requests it.  Odd-numbered
 375          * cpus are assumed to be secondary threads.
 376          */
 377         if (system_state < SYSTEM_RUNNING &&
 378             cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_SMT &&
 379             !smt_enabled_at_boot && nr % 2 != 0)
 380                 return 0;
 381
 382         return 1;
 383 }
 384
 385 static struct smp_ops_t pSeries_mpic_smp_ops = {
 386         .message_pass   = smp_mpic_message_pass,
 387         .probe          = smp_mpic_probe,
 388         .kick_cpu       = smp_pSeries_kick_cpu,
 389         .setup_cpu      = smp_mpic_setup_cpu,
 390 };
 391
 392 static struct smp_ops_t pSeries_xics_smp_ops = {
 393         .message_pass   = smp_xics_message_pass,
 394         .probe          = smp_xics_probe,
 395         .kick_cpu       = smp_pSeries_kick_cpu,
 396         .setup_cpu      = smp_xics_setup_cpu,
 397         .cpu_bootable   = smp_pSeries_cpu_bootable,
 398 };
 399
 400 /* This is called very early */
 401 void __init smp_init_pSeries(void)
 402 {
 403         int i;
 404
 405         DBG(" -> smp_init_pSeries()\n");
 406
 407         if (ppc64_interrupt_controller == IC_OPEN_PIC)
 408                 smp_ops = &pSeries_mpic_smp_ops;
 409         else
 410                 smp_ops = &pSeries_xics_smp_ops;
 411
 412 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 413         smp_ops->cpu_disable = pSeries_cpu_disable;
 414         smp_ops->cpu_die = pSeries_cpu_die;
 415
 416         /* Processors can be added/removed only on LPAR */
 417         if (systemcfg->platform == PLATFORM_PSERIES_LPAR)
 418                 pSeries_reconfig_notifier_register(&pSeries_smp_nb);
 419 #endif
 420
 421         /* Mark threads which are still spinning in hold loops. */
 422         if (cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_SMT)
 423                 for_each_present_cpu(i) {
 424                         if (i % 2 == 0)
 425                                 /*
 426                                  * Even-numbered logical cpus correspond to
 427                                  * primary threads.
 428                                  */
 429                                 cpu_set(i, of_spin_map);
 430                 }
 431         else
 432                 of_spin_map = cpu_present_map;
 433
 434         cpu_clear(boot_cpuid, of_spin_map);
 435
 436         /* Non-lpar has additional take/give timebase */
 437         if (rtas_token("freeze-time-base") != RTAS_UNKNOWN_SERVICE) {
 438                 smp_ops->give_timebase = pSeries_give_timebase;
 439                 smp_ops->take_timebase = pSeries_take_timebase;
 440         }
 441
 442         DBG(" <- smp_init_pSeries()\n");
 443 }
 444