]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/cpu.c
Merge tag 'drivers' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm/arm-soc
[karo-tx-linux.git] / kernel / cpu.c
1 /* CPU control.
2  * (C) 2001, 2002, 2003, 2004 Rusty Russell
3  *
4  * This code is licenced under the GPL.
5  */
6 #include <linux/proc_fs.h>
7 #include <linux/smp.h>
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/notifier.h>
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/unistd.h>
12 #include <linux/cpu.h>
13 #include <linux/export.h>
14 #include <linux/kthread.h>
15 #include <linux/stop_machine.h>
16 #include <linux/mutex.h>
17 #include <linux/gfp.h>
18 #include <linux/suspend.h>
19
20 #include "smpboot.h"
21
22 #ifdef CONFIG_SMP
23 /* Serializes the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask */
24 static DEFINE_MUTEX(cpu_add_remove_lock);
25
26 /*
27  * The following two API's must be used when attempting
28  * to serialize the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask.
29  */
30 void cpu_maps_update_begin(void)
31 {
32         mutex_lock(&cpu_add_remove_lock);
33 }
34
35 void cpu_maps_update_done(void)
36 {
37         mutex_unlock(&cpu_add_remove_lock);
38 }
39
40 static RAW_NOTIFIER_HEAD(cpu_chain);
41
42 /* If set, cpu_up and cpu_down will return -EBUSY and do nothing.
43  * Should always be manipulated under cpu_add_remove_lock
44  */
45 static int cpu_hotplug_disabled;
46
47 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
48
49 static struct {
50         struct task_struct *active_writer;
51         struct mutex lock; /* Synchronizes accesses to refcount, */
52         /*
53          * Also blocks the new readers during
54          * an ongoing cpu hotplug operation.
55          */
56         int refcount;
57 } cpu_hotplug = {
58         .active_writer = NULL,
59         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(cpu_hotplug.lock),
60         .refcount = 0,
61 };
62
63 void get_online_cpus(void)
64 {
65         might_sleep();
66         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
67                 return;
68         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
69         cpu_hotplug.refcount++;
70         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
71
72 }
73 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_online_cpus);
74
75 void put_online_cpus(void)
76 {
77         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
78                 return;
79         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
80         if (!--cpu_hotplug.refcount && unlikely(cpu_hotplug.active_writer))
81                 wake_up_process(cpu_hotplug.active_writer);
82         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
83
84 }
85 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_online_cpus);
86
87 /*
88  * This ensures that the hotplug operation can begin only when the
89  * refcount goes to zero.
90  *
91  * Note that during a cpu-hotplug operation, the new readers, if any,
92  * will be blocked by the cpu_hotplug.lock
93  *
94  * Since cpu_hotplug_begin() is always called after invoking
95  * cpu_maps_update_begin(), we can be sure that only one writer is active.
96  *
97  * Note that theoretically, there is a possibility of a livelock:
98  * - Refcount goes to zero, last reader wakes up the sleeping
99  *   writer.
100  * - Last reader unlocks the cpu_hotplug.lock.
101  * - A new reader arrives at this moment, bumps up the refcount.
102  * - The writer acquires the cpu_hotplug.lock finds the refcount
103  *   non zero and goes to sleep again.
104  *
105  * However, this is very difficult to achieve in practice since
106  * get_online_cpus() not an api which is called all that often.
107  *
108  */
109 static void cpu_hotplug_begin(void)
110 {
111         cpu_hotplug.active_writer = current;
112
113         for (;;) {
114                 mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
115                 if (likely(!cpu_hotplug.refcount))
116                         break;
117                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
118                 mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
119                 schedule();
120         }
121 }
122
123 static void cpu_hotplug_done(void)
124 {
125         cpu_hotplug.active_writer = NULL;
126         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
127 }
128
129 #else /* #if CONFIG_HOTPLUG_CPU */
130 static void cpu_hotplug_begin(void) {}
131 static void cpu_hotplug_done(void) {}
132 #endif  /* #else #if CONFIG_HOTPLUG_CPU */
133
134 /* Need to know about CPUs going up/down? */
135 int __ref register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
136 {
137         int ret;
138         cpu_maps_update_begin();
139         ret = raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
140         cpu_maps_update_done();
141         return ret;
142 }
143
144 static int __cpu_notify(unsigned long val, void *v, int nr_to_call,
145                         int *nr_calls)
146 {
147         int ret;
148
149         ret = __raw_notifier_call_chain(&cpu_chain, val, v, nr_to_call,
150                                         nr_calls);
151
152         return notifier_to_errno(ret);
153 }
154
155 static int cpu_notify(unsigned long val, void *v)
156 {
157         return __cpu_notify(val, v, -1, NULL);
158 }
159
160 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
161
162 static void cpu_notify_nofail(unsigned long val, void *v)
163 {
164         BUG_ON(cpu_notify(val, v));
165 }
166 EXPORT_SYMBOL(register_cpu_notifier);
167
168 void __ref unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
169 {
170         cpu_maps_update_begin();
171         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
172         cpu_maps_update_done();
173 }
174 EXPORT_SYMBOL(unregister_cpu_notifier);
175
176 static inline void check_for_tasks(int cpu)
177 {
178         struct task_struct *p;
179
180         write_lock_irq(&tasklist_lock);
181         for_each_process(p) {
182                 if (task_cpu(p) == cpu && p->state == TASK_RUNNING &&
183                     (p->utime || p->stime))
184                         printk(KERN_WARNING "Task %s (pid = %d) is on cpu %d "
185                                 "(state = %ld, flags = %x)\n",
186                                 p->comm, task_pid_nr(p), cpu,
187                                 p->state, p->flags);
188         }
189         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
190 }
191
192 struct take_cpu_down_param {
193         unsigned long mod;
194         void *hcpu;
195 };
196
197 /* Take this CPU down. */
198 static int __ref take_cpu_down(void *_param)
199 {
200         struct take_cpu_down_param *param = _param;
201         int err;
202
203         /* Ensure this CPU doesn't handle any more interrupts. */
204         err = __cpu_disable();
205         if (err < 0)
206                 return err;
207
208         cpu_notify(CPU_DYING | param->mod, param->hcpu);
209         return 0;
210 }
211
212 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
213 static int __ref _cpu_down(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
214 {
215         int err, nr_calls = 0;
216         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
217         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
218         struct take_cpu_down_param tcd_param = {
219                 .mod = mod,
220                 .hcpu = hcpu,
221         };
222
223         if (num_online_cpus() == 1)
224                 return -EBUSY;
225
226         if (!cpu_online(cpu))
227                 return -EINVAL;
228
229         cpu_hotplug_begin();
230
231         err = __cpu_notify(CPU_DOWN_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
232         if (err) {
233                 nr_calls--;
234                 __cpu_notify(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
235                 printk("%s: attempt to take down CPU %u failed\n",
236                                 __func__, cpu);
237                 goto out_release;
238         }
239
240         err = __stop_machine(take_cpu_down, &tcd_param, cpumask_of(cpu));
241         if (err) {
242                 /* CPU didn't die: tell everyone.  Can't complain. */
243                 cpu_notify_nofail(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu);
244
245                 goto out_release;
246         }
247         BUG_ON(cpu_online(cpu));
248
249         /*
250          * The migration_call() CPU_DYING callback will have removed all
251          * runnable tasks from the cpu, there's only the idle task left now
252          * that the migration thread is done doing the stop_machine thing.
253          *
254          * Wait for the stop thread to go away.
255          */
256         while (!idle_cpu(cpu))
257                 cpu_relax();
258
259         /* This actually kills the CPU. */
260         __cpu_die(cpu);
261
262         /* CPU is completely dead: tell everyone.  Too late to complain. */
263         cpu_notify_nofail(CPU_DEAD | mod, hcpu);
264
265         check_for_tasks(cpu);
266
267 out_release:
268         cpu_hotplug_done();
269         if (!err)
270                 cpu_notify_nofail(CPU_POST_DEAD | mod, hcpu);
271         return err;
272 }
273
274 int __ref cpu_down(unsigned int cpu)
275 {
276         int err;
277
278         cpu_maps_update_begin();
279
280         if (cpu_hotplug_disabled) {
281                 err = -EBUSY;
282                 goto out;
283         }
284
285         err = _cpu_down(cpu, 0);
286
287 out:
288         cpu_maps_update_done();
289         return err;
290 }
291 EXPORT_SYMBOL(cpu_down);
292 #endif /*CONFIG_HOTPLUG_CPU*/
293
294 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
295 static int __cpuinit _cpu_up(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
296 {
297         int ret, nr_calls = 0;
298         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
299         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
300         struct task_struct *idle;
301
302         if (cpu_online(cpu) || !cpu_present(cpu))
303                 return -EINVAL;
304
305         cpu_hotplug_begin();
306
307         idle = idle_thread_get(cpu);
308         if (IS_ERR(idle)) {
309                 ret = PTR_ERR(idle);
310                 goto out;
311         }
312
313         ret = __cpu_notify(CPU_UP_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
314         if (ret) {
315                 nr_calls--;
316                 printk(KERN_WARNING "%s: attempt to bring up CPU %u failed\n",
317                                 __func__, cpu);
318                 goto out_notify;
319         }
320
321         /* Arch-specific enabling code. */
322         ret = __cpu_up(cpu, idle);
323         if (ret != 0)
324                 goto out_notify;
325         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
326
327         /* Now call notifier in preparation. */
328         cpu_notify(CPU_ONLINE | mod, hcpu);
329
330 out_notify:
331         if (ret != 0)
332                 __cpu_notify(CPU_UP_CANCELED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
333 out:
334         cpu_hotplug_done();
335
336         return ret;
337 }
338
339 int __cpuinit cpu_up(unsigned int cpu)
340 {
341         int err = 0;
342
343 #ifdef  CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
344         int nid;
345         pg_data_t       *pgdat;
346 #endif
347
348         if (!cpu_possible(cpu)) {
349                 printk(KERN_ERR "can't online cpu %d because it is not "
350                         "configured as may-hotadd at boot time\n", cpu);
351 #if defined(CONFIG_IA64)
352                 printk(KERN_ERR "please check additional_cpus= boot "
353                                 "parameter\n");
354 #endif
355                 return -EINVAL;
356         }
357
358 #ifdef  CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
359         nid = cpu_to_node(cpu);
360         if (!node_online(nid)) {
361                 err = mem_online_node(nid);
362                 if (err)
363                         return err;
364         }
365
366         pgdat = NODE_DATA(nid);
367         if (!pgdat) {
368                 printk(KERN_ERR
369                         "Can't online cpu %d due to NULL pgdat\n", cpu);
370                 return -ENOMEM;
371         }
372
373         if (pgdat->node_zonelists->_zonerefs->zone == NULL) {
374                 mutex_lock(&zonelists_mutex);
375                 build_all_zonelists(NULL);
376                 mutex_unlock(&zonelists_mutex);
377         }
378 #endif
379
380         cpu_maps_update_begin();
381
382         if (cpu_hotplug_disabled) {
383                 err = -EBUSY;
384                 goto out;
385         }
386
387         err = _cpu_up(cpu, 0);
388
389 out:
390         cpu_maps_update_done();
391         return err;
392 }
393 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_up);
394
395 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
396 static cpumask_var_t frozen_cpus;
397
398 void __weak arch_disable_nonboot_cpus_begin(void)
399 {
400 }
401
402 void __weak arch_disable_nonboot_cpus_end(void)
403 {
404 }
405
406 int disable_nonboot_cpus(void)
407 {
408         int cpu, first_cpu, error = 0;
409
410         cpu_maps_update_begin();
411         first_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
412         /*
413          * We take down all of the non-boot CPUs in one shot to avoid races
414          * with the userspace trying to use the CPU hotplug at the same time
415          */
416         cpumask_clear(frozen_cpus);
417         arch_disable_nonboot_cpus_begin();
418
419         printk("Disabling non-boot CPUs ...\n");
420         for_each_online_cpu(cpu) {
421                 if (cpu == first_cpu)
422                         continue;
423                 error = _cpu_down(cpu, 1);
424                 if (!error)
425                         cpumask_set_cpu(cpu, frozen_cpus);
426                 else {
427                         printk(KERN_ERR "Error taking CPU%d down: %d\n",
428                                 cpu, error);
429                         break;
430                 }
431         }
432
433         arch_disable_nonboot_cpus_end();
434
435         if (!error) {
436                 BUG_ON(num_online_cpus() > 1);
437                 /* Make sure the CPUs won't be enabled by someone else */
438                 cpu_hotplug_disabled = 1;
439         } else {
440                 printk(KERN_ERR "Non-boot CPUs are not disabled\n");
441         }
442         cpu_maps_update_done();
443         return error;
444 }
445
446 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
447 {
448 }
449
450 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
451 {
452 }
453
454 void __ref enable_nonboot_cpus(void)
455 {
456         int cpu, error;
457
458         /* Allow everyone to use the CPU hotplug again */
459         cpu_maps_update_begin();
460         cpu_hotplug_disabled = 0;
461         if (cpumask_empty(frozen_cpus))
462                 goto out;
463
464         printk(KERN_INFO "Enabling non-boot CPUs ...\n");
465
466         arch_enable_nonboot_cpus_begin();
467
468         for_each_cpu(cpu, frozen_cpus) {
469                 error = _cpu_up(cpu, 1);
470                 if (!error) {
471                         printk(KERN_INFO "CPU%d is up\n", cpu);
472                         continue;
473                 }
474                 printk(KERN_WARNING "Error taking CPU%d up: %d\n", cpu, error);
475         }
476
477         arch_enable_nonboot_cpus_end();
478
479         cpumask_clear(frozen_cpus);
480 out:
481         cpu_maps_update_done();
482 }
483
484 static int __init alloc_frozen_cpus(void)
485 {
486         if (!alloc_cpumask_var(&frozen_cpus, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO))
487                 return -ENOMEM;
488         return 0;
489 }
490 core_initcall(alloc_frozen_cpus);
491
492 /*
493  * Prevent regular CPU hotplug from racing with the freezer, by disabling CPU
494  * hotplug when tasks are about to be frozen. Also, don't allow the freezer
495  * to continue until any currently running CPU hotplug operation gets
496  * completed.
497  * To modify the 'cpu_hotplug_disabled' flag, we need to acquire the
498  * 'cpu_add_remove_lock'. And this same lock is also taken by the regular
499  * CPU hotplug path and released only after it is complete. Thus, we
500  * (and hence the freezer) will block here until any currently running CPU
501  * hotplug operation gets completed.
502  */
503 void cpu_hotplug_disable_before_freeze(void)
504 {
505         cpu_maps_update_begin();
506         cpu_hotplug_disabled = 1;
507         cpu_maps_update_done();
508 }
509
510
511 /*
512  * When tasks have been thawed, re-enable regular CPU hotplug (which had been
513  * disabled while beginning to freeze tasks).
514  */
515 void cpu_hotplug_enable_after_thaw(void)
516 {
517         cpu_maps_update_begin();
518         cpu_hotplug_disabled = 0;
519         cpu_maps_update_done();
520 }
521
522 /*
523  * When callbacks for CPU hotplug notifications are being executed, we must
524  * ensure that the state of the system with respect to the tasks being frozen
525  * or not, as reported by the notification, remains unchanged *throughout the
526  * duration* of the execution of the callbacks.
527  * Hence we need to prevent the freezer from racing with regular CPU hotplug.
528  *
529  * This synchronization is implemented by mutually excluding regular CPU
530  * hotplug and Suspend/Hibernate call paths by hooking onto the Suspend/
531  * Hibernate notifications.
532  */
533 static int
534 cpu_hotplug_pm_callback(struct notifier_block *nb,
535                         unsigned long action, void *ptr)
536 {
537         switch (action) {
538
539         case PM_SUSPEND_PREPARE:
540         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
541                 cpu_hotplug_disable_before_freeze();
542                 break;
543
544         case PM_POST_SUSPEND:
545         case PM_POST_HIBERNATION:
546                 cpu_hotplug_enable_after_thaw();
547                 break;
548
549         default:
550                 return NOTIFY_DONE;
551         }
552
553         return NOTIFY_OK;
554 }
555
556
557 static int __init cpu_hotplug_pm_sync_init(void)
558 {
559         pm_notifier(cpu_hotplug_pm_callback, 0);
560         return 0;
561 }
562 core_initcall(cpu_hotplug_pm_sync_init);
563
564 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
565
566 /**
567  * notify_cpu_starting(cpu) - call the CPU_STARTING notifiers
568  * @cpu: cpu that just started
569  *
570  * This function calls the cpu_chain notifiers with CPU_STARTING.
571  * It must be called by the arch code on the new cpu, before the new cpu
572  * enables interrupts and before the "boot" cpu returns from __cpu_up().
573  */
574 void __cpuinit notify_cpu_starting(unsigned int cpu)
575 {
576         unsigned long val = CPU_STARTING;
577
578 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
579         if (frozen_cpus != NULL && cpumask_test_cpu(cpu, frozen_cpus))
580                 val = CPU_STARTING_FROZEN;
581 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
582         cpu_notify(val, (void *)(long)cpu);
583 }
584
585 #endif /* CONFIG_SMP */
586
587 /*
588  * cpu_bit_bitmap[] is a special, "compressed" data structure that
589  * represents all NR_CPUS bits binary values of 1<<nr.
590  *
591  * It is used by cpumask_of() to get a constant address to a CPU
592  * mask value that has a single bit set only.
593  */
594
595 /* cpu_bit_bitmap[0] is empty - so we can back into it */
596 #define MASK_DECLARE_1(x)       [x+1][0] = (1UL << (x))
597 #define MASK_DECLARE_2(x)       MASK_DECLARE_1(x), MASK_DECLARE_1(x+1)
598 #define MASK_DECLARE_4(x)       MASK_DECLARE_2(x), MASK_DECLARE_2(x+2)
599 #define MASK_DECLARE_8(x)       MASK_DECLARE_4(x), MASK_DECLARE_4(x+4)
600
601 const unsigned long cpu_bit_bitmap[BITS_PER_LONG+1][BITS_TO_LONGS(NR_CPUS)] = {
602
603         MASK_DECLARE_8(0),      MASK_DECLARE_8(8),
604         MASK_DECLARE_8(16),     MASK_DECLARE_8(24),
605 #if BITS_PER_LONG > 32
606         MASK_DECLARE_8(32),     MASK_DECLARE_8(40),
607         MASK_DECLARE_8(48),     MASK_DECLARE_8(56),
608 #endif
609 };
610 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_bit_bitmap);
611
612 const DECLARE_BITMAP(cpu_all_bits, NR_CPUS) = CPU_BITS_ALL;
613 EXPORT_SYMBOL(cpu_all_bits);
614
615 #ifdef CONFIG_INIT_ALL_POSSIBLE
616 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly
617         = CPU_BITS_ALL;
618 #else
619 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
620 #endif
621 const struct cpumask *const cpu_possible_mask = to_cpumask(cpu_possible_bits);
622 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_mask);
623
624 static DECLARE_BITMAP(cpu_online_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
625 const struct cpumask *const cpu_online_mask = to_cpumask(cpu_online_bits);
626 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_mask);
627
628 static DECLARE_BITMAP(cpu_present_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
629 const struct cpumask *const cpu_present_mask = to_cpumask(cpu_present_bits);
630 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_mask);
631
632 static DECLARE_BITMAP(cpu_active_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
633 const struct cpumask *const cpu_active_mask = to_cpumask(cpu_active_bits);
634 EXPORT_SYMBOL(cpu_active_mask);
635
636 void set_cpu_possible(unsigned int cpu, bool possible)
637 {
638         if (possible)
639                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
640         else
641                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
642 }
643
644 void set_cpu_present(unsigned int cpu, bool present)
645 {
646         if (present)
647                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
648         else
649                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
650 }
651
652 void set_cpu_online(unsigned int cpu, bool online)
653 {
654         if (online)
655                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
656         else
657                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
658 }
659
660 void set_cpu_active(unsigned int cpu, bool active)
661 {
662         if (active)
663                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
664         else
665                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
666 }
667
668 void init_cpu_present(const struct cpumask *src)
669 {
670         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_present_bits), src);
671 }
672
673 void init_cpu_possible(const struct cpumask *src)
674 {
675         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_possible_bits), src);
676 }
677
678 void init_cpu_online(const struct cpumask *src)
679 {
680         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_online_bits), src);
681 }