Merge remote-tracking branches 'regulator/fix/88pm800', 'regulator/fix/max8973',...
[linux-drm-fsl-dcu.git] / arch / arm64 / kernel / smp.c
1 /*
2  * SMP initialisation and IPI support
3  * Based on arch/arm/kernel/smp.c
4  *
5  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19
20 #include <linux/acpi.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/spinlock.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/cache.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/errno.h>
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/err.h>
31 #include <linux/cpu.h>
32 #include <linux/smp.h>
33 #include <linux/seq_file.h>
34 #include <linux/irq.h>
35 #include <linux/percpu.h>
36 #include <linux/clockchips.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/of.h>
39 #include <linux/irq_work.h>
40
41 #include <asm/alternative.h>
42 #include <asm/atomic.h>
43 #include <asm/cacheflush.h>
44 #include <asm/cpu.h>
45 #include <asm/cputype.h>
46 #include <asm/cpu_ops.h>
47 #include <asm/mmu_context.h>
48 #include <asm/pgtable.h>
49 #include <asm/pgalloc.h>
50 #include <asm/processor.h>
51 #include <asm/smp_plat.h>
52 #include <asm/sections.h>
53 #include <asm/tlbflush.h>
54 #include <asm/ptrace.h>
55
56 #define CREATE_TRACE_POINTS
57 #include <trace/events/ipi.h>
58
59 /*
60  * as from 2.5, kernels no longer have an init_tasks structure
61  * so we need some other way of telling a new secondary core
62  * where to place its SVC stack
63  */
64 struct secondary_data secondary_data;
65
66 enum ipi_msg_type {
67         IPI_RESCHEDULE,
68         IPI_CALL_FUNC,
69         IPI_CPU_STOP,
70         IPI_TIMER,
71         IPI_IRQ_WORK,
72 };
73
74 /*
75  * Boot a secondary CPU, and assign it the specified idle task.
76  * This also gives us the initial stack to use for this CPU.
77  */
78 static int boot_secondary(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
79 {
80         if (cpu_ops[cpu]->cpu_boot)
81                 return cpu_ops[cpu]->cpu_boot(cpu);
82
83         return -EOPNOTSUPP;
84 }
85
86 static DECLARE_COMPLETION(cpu_running);
87
88 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
89 {
90         int ret;
91
92         /*
93          * We need to tell the secondary core where to find its stack and the
94          * page tables.
95          */
96         secondary_data.stack = task_stack_page(idle) + THREAD_START_SP;
97         __flush_dcache_area(&secondary_data, sizeof(secondary_data));
98
99         /*
100          * Now bring the CPU into our world.
101          */
102         ret = boot_secondary(cpu, idle);
103         if (ret == 0) {
104                 /*
105                  * CPU was successfully started, wait for it to come online or
106                  * time out.
107                  */
108                 wait_for_completion_timeout(&cpu_running,
109                                             msecs_to_jiffies(1000));
110
111                 if (!cpu_online(cpu)) {
112                         pr_crit("CPU%u: failed to come online\n", cpu);
113                         ret = -EIO;
114                 }
115         } else {
116                 pr_err("CPU%u: failed to boot: %d\n", cpu, ret);
117         }
118
119         secondary_data.stack = NULL;
120
121         return ret;
122 }
123
124 static void smp_store_cpu_info(unsigned int cpuid)
125 {
126         store_cpu_topology(cpuid);
127 }
128
129 /*
130  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
131  * idle thread stack, but a set of temporary page tables.
132  */
133 asmlinkage void secondary_start_kernel(void)
134 {
135         struct mm_struct *mm = &init_mm;
136         unsigned int cpu = smp_processor_id();
137
138         /*
139          * All kernel threads share the same mm context; grab a
140          * reference and switch to it.
141          */
142         atomic_inc(&mm->mm_count);
143         current->active_mm = mm;
144         cpumask_set_cpu(cpu, mm_cpumask(mm));
145
146         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(smp_processor_id()));
147         printk("CPU%u: Booted secondary processor\n", cpu);
148
149         /*
150          * TTBR0 is only used for the identity mapping at this stage. Make it
151          * point to zero page to avoid speculatively fetching new entries.
152          */
153         cpu_set_reserved_ttbr0();
154         flush_tlb_all();
155         cpu_set_default_tcr_t0sz();
156
157         preempt_disable();
158         trace_hardirqs_off();
159
160         if (cpu_ops[cpu]->cpu_postboot)
161                 cpu_ops[cpu]->cpu_postboot();
162
163         /*
164          * Log the CPU info before it is marked online and might get read.
165          */
166         cpuinfo_store_cpu();
167
168         /*
169          * Enable GIC and timers.
170          */
171         notify_cpu_starting(cpu);
172
173         smp_store_cpu_info(cpu);
174
175         /*
176          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue.  Wait for
177          * the CPU migration code to notice that the CPU is online
178          * before we continue.
179          */
180         set_cpu_online(cpu, true);
181         complete(&cpu_running);
182
183         local_dbg_enable();
184         local_irq_enable();
185         local_async_enable();
186
187         /*
188          * OK, it's off to the idle thread for us
189          */
190         cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
191 }
192
193 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
194 static int op_cpu_disable(unsigned int cpu)
195 {
196         /*
197          * If we don't have a cpu_die method, abort before we reach the point
198          * of no return. CPU0 may not have an cpu_ops, so test for it.
199          */
200         if (!cpu_ops[cpu] || !cpu_ops[cpu]->cpu_die)
201                 return -EOPNOTSUPP;
202
203         /*
204          * We may need to abort a hot unplug for some other mechanism-specific
205          * reason.
206          */
207         if (cpu_ops[cpu]->cpu_disable)
208                 return cpu_ops[cpu]->cpu_disable(cpu);
209
210         return 0;
211 }
212
213 /*
214  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
215  */
216 int __cpu_disable(void)
217 {
218         unsigned int cpu = smp_processor_id();
219         int ret;
220
221         ret = op_cpu_disable(cpu);
222         if (ret)
223                 return ret;
224
225         /*
226          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
227          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
228          */
229         set_cpu_online(cpu, false);
230
231         /*
232          * OK - migrate IRQs away from this CPU
233          */
234         migrate_irqs();
235
236         /*
237          * Remove this CPU from the vm mask set of all processes.
238          */
239         clear_tasks_mm_cpumask(cpu);
240
241         return 0;
242 }
243
244 static int op_cpu_kill(unsigned int cpu)
245 {
246         /*
247          * If we have no means of synchronising with the dying CPU, then assume
248          * that it is really dead. We can only wait for an arbitrary length of
249          * time and hope that it's dead, so let's skip the wait and just hope.
250          */
251         if (!cpu_ops[cpu]->cpu_kill)
252                 return 0;
253
254         return cpu_ops[cpu]->cpu_kill(cpu);
255 }
256
257 /*
258  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
259  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
260  */
261 void __cpu_die(unsigned int cpu)
262 {
263         int err;
264
265         if (!cpu_wait_death(cpu, 5)) {
266                 pr_crit("CPU%u: cpu didn't die\n", cpu);
267                 return;
268         }
269         pr_notice("CPU%u: shutdown\n", cpu);
270
271         /*
272          * Now that the dying CPU is beyond the point of no return w.r.t.
273          * in-kernel synchronisation, try to get the firwmare to help us to
274          * verify that it has really left the kernel before we consider
275          * clobbering anything it might still be using.
276          */
277         err = op_cpu_kill(cpu);
278         if (err)
279                 pr_warn("CPU%d may not have shut down cleanly: %d\n",
280                         cpu, err);
281 }
282
283 /*
284  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
285  *
286  * Note that we disable IRQs here, but do not re-enable them
287  * before returning to the caller. This is also the behaviour
288  * of the other hotplug-cpu capable cores, so presumably coming
289  * out of idle fixes this.
290  */
291 void cpu_die(void)
292 {
293         unsigned int cpu = smp_processor_id();
294
295         idle_task_exit();
296
297         local_irq_disable();
298
299         /* Tell __cpu_die() that this CPU is now safe to dispose of */
300         (void)cpu_report_death();
301
302         /*
303          * Actually shutdown the CPU. This must never fail. The specific hotplug
304          * mechanism must perform all required cache maintenance to ensure that
305          * no dirty lines are lost in the process of shutting down the CPU.
306          */
307         cpu_ops[cpu]->cpu_die(cpu);
308
309         BUG();
310 }
311 #endif
312
313 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
314 {
315         pr_info("SMP: Total of %d processors activated.\n", num_online_cpus());
316         do_post_cpus_up_work();
317 }
318
319 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
320 {
321         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(smp_processor_id()));
322 }
323
324 static u64 __init of_get_cpu_mpidr(struct device_node *dn)
325 {
326         const __be32 *cell;
327         u64 hwid;
328
329         /*
330          * A cpu node with missing "reg" property is
331          * considered invalid to build a cpu_logical_map
332          * entry.
333          */
334         cell = of_get_property(dn, "reg", NULL);
335         if (!cell) {
336                 pr_err("%s: missing reg property\n", dn->full_name);
337                 return INVALID_HWID;
338         }
339
340         hwid = of_read_number(cell, of_n_addr_cells(dn));
341         /*
342          * Non affinity bits must be set to 0 in the DT
343          */
344         if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK) {
345                 pr_err("%s: invalid reg property\n", dn->full_name);
346                 return INVALID_HWID;
347         }
348         return hwid;
349 }
350
351 /*
352  * Duplicate MPIDRs are a recipe for disaster. Scan all initialized
353  * entries and check for duplicates. If any is found just ignore the
354  * cpu. cpu_logical_map was initialized to INVALID_HWID to avoid
355  * matching valid MPIDR values.
356  */
357 static bool __init is_mpidr_duplicate(unsigned int cpu, u64 hwid)
358 {
359         unsigned int i;
360
361         for (i = 1; (i < cpu) && (i < NR_CPUS); i++)
362                 if (cpu_logical_map(i) == hwid)
363                         return true;
364         return false;
365 }
366
367 /*
368  * Initialize cpu operations for a logical cpu and
369  * set it in the possible mask on success
370  */
371 static int __init smp_cpu_setup(int cpu)
372 {
373         if (cpu_read_ops(cpu))
374                 return -ENODEV;
375
376         if (cpu_ops[cpu]->cpu_init(cpu))
377                 return -ENODEV;
378
379         set_cpu_possible(cpu, true);
380
381         return 0;
382 }
383
384 static bool bootcpu_valid __initdata;
385 static unsigned int cpu_count = 1;
386
387 #ifdef CONFIG_ACPI
388 /*
389  * acpi_map_gic_cpu_interface - parse processor MADT entry
390  *
391  * Carry out sanity checks on MADT processor entry and initialize
392  * cpu_logical_map on success
393  */
394 static void __init
395 acpi_map_gic_cpu_interface(struct acpi_madt_generic_interrupt *processor)
396 {
397         u64 hwid = processor->arm_mpidr;
398
399         if (!(processor->flags & ACPI_MADT_ENABLED)) {
400                 pr_debug("skipping disabled CPU entry with 0x%llx MPIDR\n", hwid);
401                 return;
402         }
403
404         if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK || hwid == INVALID_HWID) {
405                 pr_err("skipping CPU entry with invalid MPIDR 0x%llx\n", hwid);
406                 return;
407         }
408
409         if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
410                 pr_err("duplicate CPU MPIDR 0x%llx in MADT\n", hwid);
411                 return;
412         }
413
414         /* Check if GICC structure of boot CPU is available in the MADT */
415         if (cpu_logical_map(0) == hwid) {
416                 if (bootcpu_valid) {
417                         pr_err("duplicate boot CPU MPIDR: 0x%llx in MADT\n",
418                                hwid);
419                         return;
420                 }
421                 bootcpu_valid = true;
422                 return;
423         }
424
425         if (cpu_count >= NR_CPUS)
426                 return;
427
428         /* map the logical cpu id to cpu MPIDR */
429         cpu_logical_map(cpu_count) = hwid;
430
431         cpu_count++;
432 }
433
434 static int __init
435 acpi_parse_gic_cpu_interface(struct acpi_subtable_header *header,
436                              const unsigned long end)
437 {
438         struct acpi_madt_generic_interrupt *processor;
439
440         processor = (struct acpi_madt_generic_interrupt *)header;
441         if (BAD_MADT_GICC_ENTRY(processor, end))
442                 return -EINVAL;
443
444         acpi_table_print_madt_entry(header);
445
446         acpi_map_gic_cpu_interface(processor);
447
448         return 0;
449 }
450 #else
451 #define acpi_table_parse_madt(...)      do { } while (0)
452 #endif
453
454 /*
455  * Enumerate the possible CPU set from the device tree and build the
456  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
457  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
458  */
459 void __init of_parse_and_init_cpus(void)
460 {
461         struct device_node *dn = NULL;
462
463         while ((dn = of_find_node_by_type(dn, "cpu"))) {
464                 u64 hwid = of_get_cpu_mpidr(dn);
465
466                 if (hwid == INVALID_HWID)
467                         goto next;
468
469                 if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
470                         pr_err("%s: duplicate cpu reg properties in the DT\n",
471                                 dn->full_name);
472                         goto next;
473                 }
474
475                 /*
476                  * The numbering scheme requires that the boot CPU
477                  * must be assigned logical id 0. Record it so that
478                  * the logical map built from DT is validated and can
479                  * be used.
480                  */
481                 if (hwid == cpu_logical_map(0)) {
482                         if (bootcpu_valid) {
483                                 pr_err("%s: duplicate boot cpu reg property in DT\n",
484                                         dn->full_name);
485                                 goto next;
486                         }
487
488                         bootcpu_valid = true;
489
490                         /*
491                          * cpu_logical_map has already been
492                          * initialized and the boot cpu doesn't need
493                          * the enable-method so continue without
494                          * incrementing cpu.
495                          */
496                         continue;
497                 }
498
499                 if (cpu_count >= NR_CPUS)
500                         goto next;
501
502                 pr_debug("cpu logical map 0x%llx\n", hwid);
503                 cpu_logical_map(cpu_count) = hwid;
504 next:
505                 cpu_count++;
506         }
507 }
508
509 /*
510  * Enumerate the possible CPU set from the device tree or ACPI and build the
511  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
512  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
513  */
514 void __init smp_init_cpus(void)
515 {
516         int i;
517
518         if (acpi_disabled)
519                 of_parse_and_init_cpus();
520         else
521                 /*
522                  * do a walk of MADT to determine how many CPUs
523                  * we have including disabled CPUs, and get information
524                  * we need for SMP init
525                  */
526                 acpi_table_parse_madt(ACPI_MADT_TYPE_GENERIC_INTERRUPT,
527                                       acpi_parse_gic_cpu_interface, 0);
528
529         if (cpu_count > NR_CPUS)
530                 pr_warn("no. of cores (%d) greater than configured maximum of %d - clipping\n",
531                         cpu_count, NR_CPUS);
532
533         if (!bootcpu_valid) {
534                 pr_err("missing boot CPU MPIDR, not enabling secondaries\n");
535                 return;
536         }
537
538         /*
539          * We need to set the cpu_logical_map entries before enabling
540          * the cpus so that cpu processor description entries (DT cpu nodes
541          * and ACPI MADT entries) can be retrieved by matching the cpu hwid
542          * with entries in cpu_logical_map while initializing the cpus.
543          * If the cpu set-up fails, invalidate the cpu_logical_map entry.
544          */
545         for (i = 1; i < NR_CPUS; i++) {
546                 if (cpu_logical_map(i) != INVALID_HWID) {
547                         if (smp_cpu_setup(i))
548                                 cpu_logical_map(i) = INVALID_HWID;
549                 }
550         }
551 }
552
553 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
554 {
555         int err;
556         unsigned int cpu, ncores = num_possible_cpus();
557
558         init_cpu_topology();
559
560         smp_store_cpu_info(smp_processor_id());
561
562         /*
563          * are we trying to boot more cores than exist?
564          */
565         if (max_cpus > ncores)
566                 max_cpus = ncores;
567
568         /* Don't bother if we're effectively UP */
569         if (max_cpus <= 1)
570                 return;
571
572         /*
573          * Initialise the present map (which describes the set of CPUs
574          * actually populated at the present time) and release the
575          * secondaries from the bootloader.
576          *
577          * Make sure we online at most (max_cpus - 1) additional CPUs.
578          */
579         max_cpus--;
580         for_each_possible_cpu(cpu) {
581                 if (max_cpus == 0)
582                         break;
583
584                 if (cpu == smp_processor_id())
585                         continue;
586
587                 if (!cpu_ops[cpu])
588                         continue;
589
590                 err = cpu_ops[cpu]->cpu_prepare(cpu);
591                 if (err)
592                         continue;
593
594                 set_cpu_present(cpu, true);
595                 max_cpus--;
596         }
597 }
598
599 void (*__smp_cross_call)(const struct cpumask *, unsigned int);
600
601 void __init set_smp_cross_call(void (*fn)(const struct cpumask *, unsigned int))
602 {
603         __smp_cross_call = fn;
604 }
605
606 static const char *ipi_types[NR_IPI] __tracepoint_string = {
607 #define S(x,s)  [x] = s
608         S(IPI_RESCHEDULE, "Rescheduling interrupts"),
609         S(IPI_CALL_FUNC, "Function call interrupts"),
610         S(IPI_CPU_STOP, "CPU stop interrupts"),
611         S(IPI_TIMER, "Timer broadcast interrupts"),
612         S(IPI_IRQ_WORK, "IRQ work interrupts"),
613 };
614
615 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr)
616 {
617         trace_ipi_raise(target, ipi_types[ipinr]);
618         __smp_cross_call(target, ipinr);
619 }
620
621 void show_ipi_list(struct seq_file *p, int prec)
622 {
623         unsigned int cpu, i;
624
625         for (i = 0; i < NR_IPI; i++) {
626                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
627                            prec >= 4 ? " " : "");
628                 for_each_online_cpu(cpu)
629                         seq_printf(p, "%10u ",
630                                    __get_irq_stat(cpu, ipi_irqs[i]));
631                 seq_printf(p, "      %s\n", ipi_types[i]);
632         }
633 }
634
635 u64 smp_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
636 {
637         u64 sum = 0;
638         int i;
639
640         for (i = 0; i < NR_IPI; i++)
641                 sum += __get_irq_stat(cpu, ipi_irqs[i]);
642
643         return sum;
644 }
645
646 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
647 {
648         smp_cross_call(mask, IPI_CALL_FUNC);
649 }
650
651 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
652 {
653         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_CALL_FUNC);
654 }
655
656 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
657 void arch_irq_work_raise(void)
658 {
659         if (__smp_cross_call)
660                 smp_cross_call(cpumask_of(smp_processor_id()), IPI_IRQ_WORK);
661 }
662 #endif
663
664 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(stop_lock);
665
666 /*
667  * ipi_cpu_stop - handle IPI from smp_send_stop()
668  */
669 static void ipi_cpu_stop(unsigned int cpu)
670 {
671         if (system_state == SYSTEM_BOOTING ||
672             system_state == SYSTEM_RUNNING) {
673                 raw_spin_lock(&stop_lock);
674                 pr_crit("CPU%u: stopping\n", cpu);
675                 dump_stack();
676                 raw_spin_unlock(&stop_lock);
677         }
678
679         set_cpu_online(cpu, false);
680
681         local_irq_disable();
682
683         while (1)
684                 cpu_relax();
685 }
686
687 /*
688  * Main handler for inter-processor interrupts
689  */
690 void handle_IPI(int ipinr, struct pt_regs *regs)
691 {
692         unsigned int cpu = smp_processor_id();
693         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
694
695         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI) {
696                 trace_ipi_entry_rcuidle(ipi_types[ipinr]);
697                 __inc_irq_stat(cpu, ipi_irqs[ipinr]);
698         }
699
700         switch (ipinr) {
701         case IPI_RESCHEDULE:
702                 scheduler_ipi();
703                 break;
704
705         case IPI_CALL_FUNC:
706                 irq_enter();
707                 generic_smp_call_function_interrupt();
708                 irq_exit();
709                 break;
710
711         case IPI_CPU_STOP:
712                 irq_enter();
713                 ipi_cpu_stop(cpu);
714                 irq_exit();
715                 break;
716
717 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
718         case IPI_TIMER:
719                 irq_enter();
720                 tick_receive_broadcast();
721                 irq_exit();
722                 break;
723 #endif
724
725 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
726         case IPI_IRQ_WORK:
727                 irq_enter();
728                 irq_work_run();
729                 irq_exit();
730                 break;
731 #endif
732
733         default:
734                 pr_crit("CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n", cpu, ipinr);
735                 break;
736         }
737
738         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
739                 trace_ipi_exit_rcuidle(ipi_types[ipinr]);
740         set_irq_regs(old_regs);
741 }
742
743 void smp_send_reschedule(int cpu)
744 {
745         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_RESCHEDULE);
746 }
747
748 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
749 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
750 {
751         smp_cross_call(mask, IPI_TIMER);
752 }
753 #endif
754
755 void smp_send_stop(void)
756 {
757         unsigned long timeout;
758
759         if (num_online_cpus() > 1) {
760                 cpumask_t mask;
761
762                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
763                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
764
765                 smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_STOP);
766         }
767
768         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
769         timeout = USEC_PER_SEC;
770         while (num_online_cpus() > 1 && timeout--)
771                 udelay(1);
772
773         if (num_online_cpus() > 1)
774                 pr_warning("SMP: failed to stop secondary CPUs\n");
775 }
776
777 /*
778  * not supported here
779  */
780 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
781 {
782         return -EINVAL;
783 }