arch/powerpc/platforms/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 "xics.h"
  43 #include <asm/cputable.h>
  44 #include <asm/firmware.h>
  45 #include <asm/system.h>
  46 #include <asm/rtas.h>
  47 #include <asm/plpar_wrappers.h>
  48 #include <asm/pSeries_reconfig.h>
  49 #include <asm/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         int cpu = smp_processor_id();
  96
  97         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
  98         systemcfg->processorCount--;
  99
 100         /*fix boot_cpuid here*/
 101         if (cpu == boot_cpuid)
 102                 boot_cpuid = any_online_cpu(cpu_online_map);
 103
 104         /* FIXME: abstract this to not be platform specific later on */
 105         xics_migrate_irqs_away();
 106         return 0;
 107 }
 108
 109 void pSeries_cpu_die(unsigned int cpu)
 110 {
 111         int tries;
 112         int cpu_status;
 113         unsigned int pcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 114
 115         for (tries = 0; tries < 25; tries++) {
 116                 cpu_status = query_cpu_stopped(pcpu);
 117                 if (cpu_status == 0 || cpu_status == -1)
 118                         break;
 119                 msleep(200);
 120         }
 121         if (cpu_status != 0) {
 122                 printk("Querying DEAD? cpu %i (%i) shows %i\n",
 123                        cpu, pcpu, cpu_status);
 124         }
 125
 126         /* Isolation and deallocation are definatly done by
 127          * drslot_chrp_cpu.  If they were not they would be
 128          * done here.  Change isolate state to Isolate and
 129          * change allocation-state to Unusable.
 130          */
 131         paca[cpu].cpu_start = 0;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * Update cpu_present_map and paca(s) for a new cpu node.  The wrinkle
 136  * here is that a cpu device node may represent up to two logical cpus
 137  * in the SMT case.  We must honor the assumption in other code that
 138  * the logical ids for sibling SMT threads x and y are adjacent, such
 139  * that x^1 == y and y^1 == x.
 140  */
 141 static int pSeries_add_processor(struct device_node *np)
 142 {
 143         unsigned int cpu;
 144         cpumask_t candidate_map, tmp = CPU_MASK_NONE;
 145         int err = -ENOSPC, len, nthreads, i;
 146         u32 *intserv;
 147
 148         intserv = (u32 *)get_property(np, "ibm,ppc-interrupt-server#s", &len);
 149         if (!intserv)
 150                 return 0;
 151
 152         nthreads = len / sizeof(u32);
 153         for (i = 0; i < nthreads; i++)
 154                 cpu_set(i, tmp);
 155
 156         lock_cpu_hotplug();
 157
 158         BUG_ON(!cpus_subset(cpu_present_map, cpu_possible_map));
 159
 160         /* Get a bitmap of unoccupied slots. */
 161         cpus_xor(candidate_map, cpu_possible_map, cpu_present_map);
 162         if (cpus_empty(candidate_map)) {
 163                 /* If we get here, it most likely means that NR_CPUS is
 164                  * less than the partition's max processors setting.
 165                  */
 166                 printk(KERN_ERR "Cannot add cpu %s; this system configuration"
 167                        " supports %d logical cpus.\n", np->full_name,
 168                        cpus_weight(cpu_possible_map));
 169                 goto out_unlock;
 170         }
 171
 172         while (!cpus_empty(tmp))
 173                 if (cpus_subset(tmp, candidate_map))
 174                         /* Found a range where we can insert the new cpu(s) */
 175                         break;
 176                 else
 177                         cpus_shift_left(tmp, tmp, nthreads);
 178
 179         if (cpus_empty(tmp)) {
 180                 printk(KERN_ERR "Unable to find space in cpu_present_map for"
 181                        " processor %s with %d thread(s)\n", np->name,
 182                        nthreads);
 183                 goto out_unlock;
 184         }
 185
 186         for_each_cpu_mask(cpu, tmp) {
 187                 BUG_ON(cpu_isset(cpu, cpu_present_map));
 188                 cpu_set(cpu, cpu_present_map);
 189                 set_hard_smp_processor_id(cpu, *intserv++);
 190         }
 191         err = 0;
 192 out_unlock:
 193         unlock_cpu_hotplug();
 194         return err;
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Update the present map for a cpu node which is going away, and set
 199  * the hard id in the paca(s) to -1 to be consistent with boot time
 200  * convention for non-present cpus.
 201  */
 202 static void pSeries_remove_processor(struct device_node *np)
 203 {
 204         unsigned int cpu;
 205         int len, nthreads, i;
 206         u32 *intserv;
 207
 208         intserv = (u32 *)get_property(np, "ibm,ppc-interrupt-server#s", &len);
 209         if (!intserv)
 210                 return;
 211
 212         nthreads = len / sizeof(u32);
 213
 214         lock_cpu_hotplug();
 215         for (i = 0; i < nthreads; i++) {
 216                 for_each_present_cpu(cpu) {
 217                         if (get_hard_smp_processor_id(cpu) != intserv[i])
 218                                 continue;
 219                         BUG_ON(cpu_online(cpu));
 220                         cpu_clear(cpu, cpu_present_map);
 221                         set_hard_smp_processor_id(cpu, -1);
 222                         break;
 223                 }
 224                 if (cpu == NR_CPUS)
 225                         printk(KERN_WARNING "Could not find cpu to remove "
 226                                "with physical id 0x%x\n", intserv[i]);
 227         }
 228         unlock_cpu_hotplug();
 229 }
 230
 231 static int pSeries_smp_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long action, void *node)
 232 {
 233         int err = NOTIFY_OK;
 234
 235         switch (action) {
 236         case PSERIES_RECONFIG_ADD:
 237                 if (pSeries_add_processor(node))
 238                         err = NOTIFY_BAD;
 239                 break;
 240         case PSERIES_RECONFIG_REMOVE:
 241                 pSeries_remove_processor(node);
 242                 break;
 243         default:
 244                 err = NOTIFY_DONE;
 245                 break;
 246         }
 247         return err;
 248 }
 249
 250 static struct notifier_block pSeries_smp_nb = {
 251         .notifier_call = pSeries_smp_notifier,
 252 };
 253
 254 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 255
 256 /**
 257  * smp_startup_cpu() - start the given cpu
 258  *
 259  * At boot time, there is nothing to do for primary threads which were
 260  * started from Open Firmware.  For anything else, call RTAS with the
 261  * appropriate start location.
 262  *
 263  * Returns:
 264  *      0       - failure
 265  *      1       - success
 266  */
 267 static inline int __devinit smp_startup_cpu(unsigned int lcpu)
 268 {
 269         int status;
 270         unsigned long start_here = __pa((u32)*((unsigned long *)
 271                                                pSeries_secondary_smp_init));
 272         unsigned int pcpu;
 273         int start_cpu;
 274
 275         if (cpu_isset(lcpu, of_spin_map))
 276                 /* Already started by OF and sitting in spin loop */
 277                 return 1;
 278
 279         pcpu = get_hard_smp_processor_id(lcpu);
 280
 281         /* Fixup atomic count: it exited inside IRQ handler. */
 282         paca[lcpu].__current->thread_info->preempt_count        = 0;
 283
 284         /*
 285          * If the RTAS start-cpu token does not exist then presume the
 286          * cpu is already spinning.
 287          */
 288         start_cpu = rtas_token("start-cpu");
 289         if (start_cpu == RTAS_UNKNOWN_SERVICE)
 290                 return 1;
 291
 292         status = rtas_call(start_cpu, 3, 1, NULL, pcpu, start_here, lcpu);
 293         if (status != 0) {
 294                 printk(KERN_ERR "start-cpu failed: %i\n", status);
 295                 return 0;
 296         }
 297
 298         return 1;
 299 }
 300
 301 #ifdef CONFIG_XICS
 302 static inline void smp_xics_do_message(int cpu, int msg)
 303 {
 304         set_bit(msg, &xics_ipi_message[cpu].value);
 305         mb();
 306         xics_cause_IPI(cpu);
 307 }
 308
 309 static void smp_xics_message_pass(int target, int msg)
 310 {
 311         unsigned int i;
 312
 313         if (target < NR_CPUS) {
 314                 smp_xics_do_message(target, msg);
 315         } else {
 316                 for_each_online_cpu(i) {
 317                         if (target == MSG_ALL_BUT_SELF
 318                             && i == smp_processor_id())
 319                                 continue;
 320                         smp_xics_do_message(i, msg);
 321                 }
 322         }
 323 }
 324
 325 static int __init smp_xics_probe(void)
 326 {
 327         xics_request_IPIs();
 328
 329         return cpus_weight(cpu_possible_map);
 330 }
 331
 332 static void __devinit smp_xics_setup_cpu(int cpu)
 333 {
 334         if (cpu != boot_cpuid)
 335                 xics_setup_cpu();
 336
 337         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR))
 338                 vpa_init(cpu);
 339
 340         cpu_clear(cpu, of_spin_map);
 341
 342 }
 343 #endif /* CONFIG_XICS */
 344
 345 static DEFINE_SPINLOCK(timebase_lock);
 346 static unsigned long timebase = 0;
 347
 348 static void __devinit pSeries_give_timebase(void)
 349 {
 350         spin_lock(&timebase_lock);
 351         rtas_call(rtas_token("freeze-time-base"), 0, 1, NULL);
 352         timebase = get_tb();
 353         spin_unlock(&timebase_lock);
 354
 355         while (timebase)
 356                 barrier();
 357         rtas_call(rtas_token("thaw-time-base"), 0, 1, NULL);
 358 }
 359
 360 static void __devinit pSeries_take_timebase(void)
 361 {
 362         while (!timebase)
 363                 barrier();
 364         spin_lock(&timebase_lock);
 365         set_tb(timebase >> 32, timebase & 0xffffffff);
 366         timebase = 0;
 367         spin_unlock(&timebase_lock);
 368 }
 369
 370 static void __devinit smp_pSeries_kick_cpu(int nr)
 371 {
 372         BUG_ON(nr < 0 || nr >= NR_CPUS);
 373
 374         if (!smp_startup_cpu(nr))
 375                 return;
 376
 377         /*
 378          * The processor is currently spinning, waiting for the
 379          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 380          * the processor will continue on to secondary_start
 381          */
 382         paca[nr].cpu_start = 1;
 383 }
 384
 385 static int smp_pSeries_cpu_bootable(unsigned int nr)
 386 {
 387         /* Special case - we inhibit secondary thread startup
 388          * during boot if the user requests it.  Odd-numbered
 389          * cpus are assumed to be secondary threads.
 390          */
 391         if (system_state < SYSTEM_RUNNING &&
 392             cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT) &&
 393             !smt_enabled_at_boot && nr % 2 != 0)
 394                 return 0;
 395
 396         return 1;
 397 }
 398 #ifdef CONFIG_MPIC
 399 static struct smp_ops_t pSeries_mpic_smp_ops = {
 400         .message_pass   = smp_mpic_message_pass,
 401         .probe          = smp_mpic_probe,
 402         .kick_cpu       = smp_pSeries_kick_cpu,
 403         .setup_cpu      = smp_mpic_setup_cpu,
 404 };
 405 #endif
 406 #ifdef CONFIG_XICS
 407 static struct smp_ops_t pSeries_xics_smp_ops = {
 408         .message_pass   = smp_xics_message_pass,
 409         .probe          = smp_xics_probe,
 410         .kick_cpu       = smp_pSeries_kick_cpu,
 411         .setup_cpu      = smp_xics_setup_cpu,
 412         .cpu_bootable   = smp_pSeries_cpu_bootable,
 413 };
 414 #endif
 415
 416 /* This is called very early */
 417 void __init smp_init_pSeries(void)
 418 {
 419         int i;
 420
 421         DBG(" -> smp_init_pSeries()\n");
 422
 423         switch (ppc64_interrupt_controller) {
 424 #ifdef CONFIG_MPIC
 425         case IC_OPEN_PIC:
 426                 smp_ops = &pSeries_mpic_smp_ops;
 427                 break;
 428 #endif
 429 #ifdef CONFIG_XICS
 430         case IC_PPC_XIC:
 431                 smp_ops = &pSeries_xics_smp_ops;
 432                 break;
 433 #endif
 434         default:
 435                 panic("Invalid interrupt controller");
 436         }
 437
 438 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 439         smp_ops->cpu_disable = pSeries_cpu_disable;
 440         smp_ops->cpu_die = pSeries_cpu_die;
 441
 442         /* Processors can be added/removed only on LPAR */
 443         if (systemcfg->platform == PLATFORM_PSERIES_LPAR)
 444                 pSeries_reconfig_notifier_register(&pSeries_smp_nb);
 445 #endif
 446
 447         /* Mark threads which are still spinning in hold loops. */
 448         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT)) {
 449                 for_each_present_cpu(i) {
 450                         if (i % 2 == 0)
 451                                 /*
 452                                  * Even-numbered logical cpus correspond to
 453                                  * primary threads.
 454                                  */
 455                                 cpu_set(i, of_spin_map);
 456                 }
 457         } else {
 458                 of_spin_map = cpu_present_map;
 459         }
 460
 461         cpu_clear(boot_cpuid, of_spin_map);
 462
 463         /* Non-lpar has additional take/give timebase */
 464         if (rtas_token("freeze-time-base") != RTAS_UNKNOWN_SERVICE) {
 465                 smp_ops->give_timebase = pSeries_give_timebase;
 466                 smp_ops->take_timebase = pSeries_take_timebase;
 467         }
 468
 469         DBG(" <- smp_init_pSeries()\n");
 470 }
 471