This commit was manufactured by cvs2svn to create branch 'vserver'.
[linux-2.6.git] / arch / x86_64 / kernel / smp-xen.c
diff --git a/arch/x86_64/kernel/smp-xen.c b/arch/x86_64/kernel/smp-xen.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1b9fad1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,596 @@
+/*
+ *     Intel SMP support routines.
+ *
+ *     (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@redhat.com>
+ *     (c) 1998-99, 2000 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
+ *      (c) 2002,2003 Andi Kleen, SuSE Labs.
+ *
+ *     This code is released under the GNU General Public License version 2 or
+ *     later.
+ */
+
+#include <linux/init.h>
+
+#include <linux/mm.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/smp_lock.h>
+#include <linux/smp.h>
+#include <linux/kernel_stat.h>
+#include <linux/mc146818rtc.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+
+#include <asm/mtrr.h>
+#include <asm/pgalloc.h>
+#include <asm/tlbflush.h>
+#include <asm/mach_apic.h>
+#include <asm/mmu_context.h>
+#include <asm/proto.h>
+#include <asm/apicdef.h>
+#include <asm/idle.h>
+#ifdef CONFIG_XEN
+#include <xen/evtchn.h>
+#endif
+
+#ifndef CONFIG_XEN
+/*
+ *     Smarter SMP flushing macros. 
+ *             c/o Linus Torvalds.
+ *
+ *     These mean you can really definitely utterly forget about
+ *     writing to user space from interrupts. (Its not allowed anyway).
+ *
+ *     Optimizations Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
+ *
+ *     More scalable flush, from Andi Kleen
+ *
+ *     To avoid global state use 8 different call vectors.
+ *     Each CPU uses a specific vector to trigger flushes on other
+ *     CPUs. Depending on the received vector the target CPUs look into
+ *     the right per cpu variable for the flush data.
+ *
+ *     With more than 8 CPUs they are hashed to the 8 available
+ *     vectors. The limited global vector space forces us to this right now.
+ *     In future when interrupts are split into per CPU domains this could be
+ *     fixed, at the cost of triggering multiple IPIs in some cases.
+ */
+
+union smp_flush_state {
+       struct {
+               cpumask_t flush_cpumask;
+               struct mm_struct *flush_mm;
+               unsigned long flush_va;
+#define FLUSH_ALL      -1ULL
+               spinlock_t tlbstate_lock;
+       };
+       char pad[SMP_CACHE_BYTES];
+} ____cacheline_aligned;
+
+/* State is put into the per CPU data section, but padded
+   to a full cache line because other CPUs can access it and we don't
+   want false sharing in the per cpu data segment. */
+static DEFINE_PER_CPU(union smp_flush_state, flush_state);
+#endif
+
+/*
+ * We cannot call mmdrop() because we are in interrupt context, 
+ * instead update mm->cpu_vm_mask.
+ */
+static inline void leave_mm(unsigned long cpu)
+{
+       if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_OK)
+               BUG();
+       cpu_clear(cpu, read_pda(active_mm)->cpu_vm_mask);
+       load_cr3(swapper_pg_dir);
+}
+
+#ifndef CONFIG_XEN
+/*
+ *
+ * The flush IPI assumes that a thread switch happens in this order:
+ * [cpu0: the cpu that switches]
+ * 1) switch_mm() either 1a) or 1b)
+ * 1a) thread switch to a different mm
+ * 1a1) cpu_clear(cpu, old_mm->cpu_vm_mask);
+ *     Stop ipi delivery for the old mm. This is not synchronized with
+ *     the other cpus, but smp_invalidate_interrupt ignore flush ipis
+ *     for the wrong mm, and in the worst case we perform a superfluous
+ *     tlb flush.
+ * 1a2) set cpu mmu_state to TLBSTATE_OK
+ *     Now the smp_invalidate_interrupt won't call leave_mm if cpu0
+ *     was in lazy tlb mode.
+ * 1a3) update cpu active_mm
+ *     Now cpu0 accepts tlb flushes for the new mm.
+ * 1a4) cpu_set(cpu, new_mm->cpu_vm_mask);
+ *     Now the other cpus will send tlb flush ipis.
+ * 1a4) change cr3.
+ * 1b) thread switch without mm change
+ *     cpu active_mm is correct, cpu0 already handles
+ *     flush ipis.
+ * 1b1) set cpu mmu_state to TLBSTATE_OK
+ * 1b2) test_and_set the cpu bit in cpu_vm_mask.
+ *     Atomically set the bit [other cpus will start sending flush ipis],
+ *     and test the bit.
+ * 1b3) if the bit was 0: leave_mm was called, flush the tlb.
+ * 2) switch %%esp, ie current
+ *
+ * The interrupt must handle 2 special cases:
+ * - cr3 is changed before %%esp, ie. it cannot use current->{active_,}mm.
+ * - the cpu performs speculative tlb reads, i.e. even if the cpu only
+ *   runs in kernel space, the cpu could load tlb entries for user space
+ *   pages.
+ *
+ * The good news is that cpu mmu_state is local to each cpu, no
+ * write/read ordering problems.
+ */
+
+/*
+ * TLB flush IPI:
+ *
+ * 1) Flush the tlb entries if the cpu uses the mm that's being flushed.
+ * 2) Leave the mm if we are in the lazy tlb mode.
+ *
+ * Interrupts are disabled.
+ */
+
+asmlinkage void smp_invalidate_interrupt(struct pt_regs *regs)
+{
+       int cpu;
+       int sender;
+       union smp_flush_state *f;
+
+       cpu = smp_processor_id();
+       /*
+        * orig_rax contains the interrupt vector - 256.
+        * Use that to determine where the sender put the data.
+        */
+       sender = regs->orig_rax + 256 - INVALIDATE_TLB_VECTOR_START;
+       f = &per_cpu(flush_state, sender);
+
+       if (!cpu_isset(cpu, f->flush_cpumask))
+               goto out;
+               /* 
+                * This was a BUG() but until someone can quote me the
+                * line from the intel manual that guarantees an IPI to
+                * multiple CPUs is retried _only_ on the erroring CPUs
+                * its staying as a return
+                *
+                * BUG();
+                */
+                
+       if (f->flush_mm == read_pda(active_mm)) {
+               if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_OK) {
+                       if (f->flush_va == FLUSH_ALL)
+                               local_flush_tlb();
+                       else
+                               __flush_tlb_one(f->flush_va);
+               } else
+                       leave_mm(cpu);
+       }
+out:
+       ack_APIC_irq();
+       cpu_clear(cpu, f->flush_cpumask);
+}
+
+static void flush_tlb_others(cpumask_t cpumask, struct mm_struct *mm,
+                                               unsigned long va)
+{
+       int sender;
+       union smp_flush_state *f;
+
+       /* Caller has disabled preemption */
+       sender = smp_processor_id() % NUM_INVALIDATE_TLB_VECTORS;
+       f = &per_cpu(flush_state, sender);
+
+       /* Could avoid this lock when
+          num_online_cpus() <= NUM_INVALIDATE_TLB_VECTORS, but it is
+          probably not worth checking this for a cache-hot lock. */
+       spin_lock(&f->tlbstate_lock);
+
+       f->flush_mm = mm;
+       f->flush_va = va;
+       cpus_or(f->flush_cpumask, cpumask, f->flush_cpumask);
+
+       /*
+        * We have to send the IPI only to
+        * CPUs affected.
+        */
+       send_IPI_mask(cpumask, INVALIDATE_TLB_VECTOR_START + sender);
+
+       while (!cpus_empty(f->flush_cpumask))
+               cpu_relax();
+
+       f->flush_mm = NULL;
+       f->flush_va = 0;
+       spin_unlock(&f->tlbstate_lock);
+}
+
+int __cpuinit init_smp_flush(void)
+{
+       int i;
+       for_each_cpu_mask(i, cpu_possible_map) {
+               spin_lock_init(&per_cpu(flush_state.tlbstate_lock, i));
+       }
+       return 0;
+}
+
+core_initcall(init_smp_flush);
+       
+void flush_tlb_current_task(void)
+{
+       struct mm_struct *mm = current->mm;
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       local_flush_tlb();
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, FLUSH_ALL);
+       preempt_enable();
+}
+
+void flush_tlb_mm (struct mm_struct * mm)
+{
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       if (current->active_mm == mm) {
+               if (current->mm)
+                       local_flush_tlb();
+               else
+                       leave_mm(smp_processor_id());
+       }
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, FLUSH_ALL);
+
+       preempt_enable();
+}
+
+void flush_tlb_page(struct vm_area_struct * vma, unsigned long va)
+{
+       struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
+       cpumask_t cpu_mask;
+
+       preempt_disable();
+       cpu_mask = mm->cpu_vm_mask;
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_mask);
+
+       if (current->active_mm == mm) {
+               if(current->mm)
+                       __flush_tlb_one(va);
+                else
+                       leave_mm(smp_processor_id());
+       }
+
+       if (!cpus_empty(cpu_mask))
+               flush_tlb_others(cpu_mask, mm, va);
+
+       preempt_enable();
+}
+
+static void do_flush_tlb_all(void* info)
+{
+       unsigned long cpu = smp_processor_id();
+
+       __flush_tlb_all();
+       if (read_pda(mmu_state) == TLBSTATE_LAZY)
+               leave_mm(cpu);
+}
+
+void flush_tlb_all(void)
+{
+       on_each_cpu(do_flush_tlb_all, NULL, 1, 1);
+}
+#else
+asmlinkage void smp_invalidate_interrupt (void)
+{ return; }
+void flush_tlb_current_task(void)
+{ xen_tlb_flush_mask(&current->mm->cpu_vm_mask); }
+void flush_tlb_mm (struct mm_struct * mm)
+{ xen_tlb_flush_mask(&mm->cpu_vm_mask); }
+void flush_tlb_page(struct vm_area_struct * vma, unsigned long va)
+{ xen_invlpg_mask(&vma->vm_mm->cpu_vm_mask, va); }
+void flush_tlb_all(void)
+{ xen_tlb_flush_all(); }
+#endif /* Xen */
+
+/*
+ * this function sends a 'reschedule' IPI to another CPU.
+ * it goes straight through and wastes no time serializing
+ * anything. Worst case is that we lose a reschedule ...
+ */
+
+void smp_send_reschedule(int cpu)
+{
+       send_IPI_mask(cpumask_of_cpu(cpu), RESCHEDULE_VECTOR);
+}
+
+/*
+ * Structure and data for smp_call_function(). This is designed to minimise
+ * static memory requirements. It also looks cleaner.
+ */
+static DEFINE_SPINLOCK(call_lock);
+
+struct call_data_struct {
+       void (*func) (void *info);
+       void *info;
+       atomic_t started;
+       atomic_t finished;
+       int wait;
+};
+
+static struct call_data_struct * call_data;
+
+void lock_ipi_call_lock(void)
+{
+       spin_lock_irq(&call_lock);
+}
+
+void unlock_ipi_call_lock(void)
+{
+       spin_unlock_irq(&call_lock);
+}
+
+/*
+ * this function sends a 'generic call function' IPI to one other CPU
+ * in the system.
+ *
+ * cpu is a standard Linux logical CPU number.
+ */
+static void
+__smp_call_function_single(int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
+                               int nonatomic, int wait)
+{
+       struct call_data_struct data;
+       int cpus = 1;
+
+       data.func = func;
+       data.info = info;
+       atomic_set(&data.started, 0);
+       data.wait = wait;
+       if (wait)
+               atomic_set(&data.finished, 0);
+
+       call_data = &data;
+       wmb();
+       /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
+       send_IPI_mask(cpumask_of_cpu(cpu), CALL_FUNCTION_VECTOR);
+
+       /* Wait for response */
+       while (atomic_read(&data.started) != cpus)
+               cpu_relax();
+
+       if (!wait)
+               return;
+
+       while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
+               cpu_relax();
+}
+
+/*
+ * smp_call_function_single - Run a function on another CPU
+ * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
+ * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
+ * @nonatomic: Currently unused.
+ * @wait: If true, wait until function has completed on other CPUs.
+ *
+ * Retrurns 0 on success, else a negative status code.
+ *
+ * Does not return until the remote CPU is nearly ready to execute <func>
+ * or is or has executed.
+ */
+
+int smp_call_function_single (int cpu, void (*func) (void *info), void *info,
+       int nonatomic, int wait)
+{
+       /* prevent preemption and reschedule on another processor */
+       int me = get_cpu();
+       if (cpu == me) {
+               WARN_ON(1);
+               put_cpu();
+               return -EBUSY;
+       }
+       spin_lock_bh(&call_lock);
+       __smp_call_function_single(cpu, func, info, nonatomic, wait);
+       spin_unlock_bh(&call_lock);
+       put_cpu();
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * this function sends a 'generic call function' IPI to all other CPUs
+ * in the system.
+ */
+static void __smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info,
+                               int nonatomic, int wait)
+{
+       struct call_data_struct data;
+       int cpus = num_online_cpus()-1;
+
+       if (!cpus)
+               return;
+
+       data.func = func;
+       data.info = info;
+       atomic_set(&data.started, 0);
+       data.wait = wait;
+       if (wait)
+               atomic_set(&data.finished, 0);
+
+       call_data = &data;
+       wmb();
+       /* Send a message to all other CPUs and wait for them to respond */
+       send_IPI_allbutself(CALL_FUNCTION_VECTOR);
+
+       /* Wait for response */
+       while (atomic_read(&data.started) != cpus)
+#ifndef CONFIG_XEN
+               cpu_relax();
+#else
+               barrier();
+#endif
+
+       if (!wait)
+               return;
+
+       while (atomic_read(&data.finished) != cpus)
+#ifndef CONFIG_XEN
+               cpu_relax();
+#else
+               barrier();
+#endif
+}
+
+/*
+ * smp_call_function - run a function on all other CPUs.
+ * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
+ * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
+ * @nonatomic: currently unused.
+ * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed on other
+ *        CPUs.
+ *
+ * Returns 0 on success, else a negative status code. Does not return until
+ * remote CPUs are nearly ready to execute func or are or have executed.
+ *
+ * You must not call this function with disabled interrupts or from a
+ * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
+ * Actually there are a few legal cases, like panic.
+ */
+int smp_call_function (void (*func) (void *info), void *info, int nonatomic,
+                       int wait)
+{
+       spin_lock(&call_lock);
+       __smp_call_function(func,info,nonatomic,wait);
+       spin_unlock(&call_lock);
+       return 0;
+}
+
+void smp_stop_cpu(void)
+{
+       unsigned long flags;
+       /*
+        * Remove this CPU:
+        */
+       cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
+       local_irq_save(flags);
+#ifndef CONFIG_XEN
+       disable_local_APIC();
+#endif
+       local_irq_restore(flags); 
+}
+
+static void smp_really_stop_cpu(void *dummy)
+{
+       smp_stop_cpu(); 
+       for (;;) 
+               halt();
+} 
+
+void smp_send_stop(void)
+{
+       int nolock = 0;
+#ifndef CONFIG_XEN
+       if (reboot_force)
+               return;
+#endif
+       /* Don't deadlock on the call lock in panic */
+       if (!spin_trylock(&call_lock)) {
+               /* ignore locking because we have paniced anyways */
+               nolock = 1;
+       }
+       __smp_call_function(smp_really_stop_cpu, NULL, 0, 0);
+       if (!nolock)
+               spin_unlock(&call_lock);
+
+       local_irq_disable();
+#ifndef CONFIG_XEN
+       disable_local_APIC();
+#endif
+       local_irq_enable();
+}
+
+/*
+ * Reschedule call back. Nothing to do,
+ * all the work is done automatically when
+ * we return from the interrupt.
+ */
+#ifndef CONFIG_XEN
+asmlinkage void smp_reschedule_interrupt(void)
+#else
+asmlinkage irqreturn_t smp_reschedule_interrupt(void)
+#endif
+{
+#ifndef CONFIG_XEN
+       ack_APIC_irq();
+#else
+       return IRQ_HANDLED;
+#endif
+}
+
+#ifndef CONFIG_XEN
+asmlinkage void smp_call_function_interrupt(void)
+#else
+asmlinkage irqreturn_t smp_call_function_interrupt(void)
+#endif
+{
+       void (*func) (void *info) = call_data->func;
+       void *info = call_data->info;
+       int wait = call_data->wait;
+
+#ifndef CONFIG_XEN
+       ack_APIC_irq();
+#endif
+       /*
+        * Notify initiating CPU that I've grabbed the data and am
+        * about to execute the function
+        */
+       mb();
+       atomic_inc(&call_data->started);
+       /*
+        * At this point the info structure may be out of scope unless wait==1
+        */
+       exit_idle();
+       irq_enter();
+       (*func)(info);
+       irq_exit();
+       if (wait) {
+               mb();
+               atomic_inc(&call_data->finished);
+       }
+#ifdef CONFIG_XEN
+       return IRQ_HANDLED;
+#endif
+}
+
+int safe_smp_processor_id(void)
+{
+#ifdef CONFIG_XEN
+       return smp_processor_id();
+#else
+       int apicid, i;
+
+       if (disable_apic)
+               return 0;
+
+       apicid = hard_smp_processor_id();
+       if (x86_cpu_to_apicid[apicid] == apicid)
+               return apicid;
+
+       for (i = 0; i < NR_CPUS; ++i) {
+               if (x86_cpu_to_apicid[i] == apicid)
+                       return i;
+       }
+
+       /* No entries in x86_cpu_to_apicid?  Either no MPS|ACPI,
+        * or called too early.  Either way, we must be CPU 0. */
+       if (x86_cpu_to_apicid[0] == BAD_APICID)
+               return 0;
+
+       return 0; /* Should not happen */
+#endif
+}