arch/riscv/kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * SMP initialisation and IPI support
   4  * Based on arch/arm64/kernel/smp.c
   5  *
   6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   7  * Copyright (C) 2015 Regents of the University of California
   8  * Copyright (C) 2017 SiFive
   9  */
  10
  11 #include <linux/cpu.h>
  12 #include <linux/clockchips.h>
  13 #include <linux/interrupt.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/profile.h>
  16 #include <linux/smp.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/seq_file.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/irq_work.h>
  21
  22 #include <asm/sbi.h>
  23 #include <asm/tlbflush.h>
  24 #include <asm/cacheflush.h>
  25
  26 enum ipi_message_type {
  27         IPI_RESCHEDULE,
  28         IPI_CALL_FUNC,
  29         IPI_CPU_STOP,
  30         IPI_IRQ_WORK,
  31         IPI_TIMER,
  32         IPI_MAX
  33 };
  34
  35 unsigned long __cpuid_to_hartid_map[NR_CPUS] __ro_after_init = {
  36         [0 ... NR_CPUS-1] = INVALID_HARTID
  37 };
  38
  39 void __init smp_setup_processor_id(void)
  40 {
  41         cpuid_to_hartid_map(0) = boot_cpu_hartid;
  42 }
  43
  44 /* A collection of single bit ipi messages.  */
  45 static struct {
  46         unsigned long stats[IPI_MAX] ____cacheline_aligned;
  47         unsigned long bits ____cacheline_aligned;
  48 } ipi_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  49
  50 int riscv_hartid_to_cpuid(int hartid)
  51 {
  52         int i;
  53
  54         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
  55                 if (cpuid_to_hartid_map(i) == hartid)
  56                         return i;
  57
  58         pr_err("Couldn't find cpu id for hartid [%d]\n", hartid);
  59         return -ENOENT;
  60 }
  61
  62 bool arch_match_cpu_phys_id(int cpu, u64 phys_id)
  63 {
  64         return phys_id == cpuid_to_hartid_map(cpu);
  65 }
  66
  67 /* Unsupported */
  68 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
  69 {
  70         return -EINVAL;
  71 }
  72
  73 static void ipi_stop(void)
  74 {
  75         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
  76         while (1)
  77                 wait_for_interrupt();
  78 }
  79
  80 static const struct riscv_ipi_ops *ipi_ops __ro_after_init;
  81
  82 void riscv_set_ipi_ops(const struct riscv_ipi_ops *ops)
  83 {
  84         ipi_ops = ops;
  85 }
  86 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_set_ipi_ops);
  87
  88 void riscv_clear_ipi(void)
  89 {
  90         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_clear)
  91                 ipi_ops->ipi_clear();
  92
  93         csr_clear(CSR_IP, IE_SIE);
  94 }
  95 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_clear_ipi);
  96
  97 static void send_ipi_mask(const struct cpumask *mask, enum ipi_message_type op)
  98 {
  99         int cpu;
 100
 101         smp_mb__before_atomic();
 102         for_each_cpu(cpu, mask)
 103                 set_bit(op, &ipi_data[cpu].bits);
 104         smp_mb__after_atomic();
 105
 106         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_inject)
 107                 ipi_ops->ipi_inject(mask);
 108         else
 109                 pr_warn("SMP: IPI inject method not available\n");
 110 }
 111
 112 static void send_ipi_single(int cpu, enum ipi_message_type op)
 113 {
 114         smp_mb__before_atomic();
 115         set_bit(op, &ipi_data[cpu].bits);
 116         smp_mb__after_atomic();
 117
 118         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_inject)
 119                 ipi_ops->ipi_inject(cpumask_of(cpu));
 120         else
 121                 pr_warn("SMP: IPI inject method not available\n");
 122 }
 123
 124 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 125 void arch_irq_work_raise(void)
 126 {
 127         send_ipi_single(smp_processor_id(), IPI_IRQ_WORK);
 128 }
 129 #endif
 130
 131 void handle_IPI(struct pt_regs *regs)
 132 {
 133         unsigned long *pending_ipis = &ipi_data[smp_processor_id()].bits;
 134         unsigned long *stats = ipi_data[smp_processor_id()].stats;
 135
 136         riscv_clear_ipi();
 137
 138         while (true) {
 139                 unsigned long ops;
 140
 141                 /* Order bit clearing and data access. */
 142                 mb();
 143
 144                 ops = xchg(pending_ipis, 0);
 145                 if (ops == 0)
 146                         return;
 147
 148                 if (ops & (1 << IPI_RESCHEDULE)) {
 149                         stats[IPI_RESCHEDULE]++;
 150                         scheduler_ipi();
 151                 }
 152
 153                 if (ops & (1 << IPI_CALL_FUNC)) {
 154                         stats[IPI_CALL_FUNC]++;
 155                         generic_smp_call_function_interrupt();
 156                 }
 157
 158                 if (ops & (1 << IPI_CPU_STOP)) {
 159                         stats[IPI_CPU_STOP]++;
 160                         ipi_stop();
 161                 }
 162
 163                 if (ops & (1 << IPI_IRQ_WORK)) {
 164                         stats[IPI_IRQ_WORK]++;
 165                         irq_work_run();
 166                 }
 167
 168 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 169                 if (ops & (1 << IPI_TIMER)) {
 170                         stats[IPI_TIMER]++;
 171                         tick_receive_broadcast();
 172                 }
 173 #endif
 174                 BUG_ON((ops >> IPI_MAX) != 0);
 175
 176                 /* Order data access and bit testing. */
 177                 mb();
 178         }
 179 }
 180
 181 static const char * const ipi_names[] = {
 182         [IPI_RESCHEDULE]        = "Rescheduling interrupts",
 183         [IPI_CALL_FUNC]         = "Function call interrupts",
 184         [IPI_CPU_STOP]          = "CPU stop interrupts",
 185         [IPI_IRQ_WORK]          = "IRQ work interrupts",
 186         [IPI_TIMER]             = "Timer broadcast interrupts",
 187 };
 188
 189 void show_ipi_stats(struct seq_file *p, int prec)
 190 {
 191         unsigned int cpu, i;
 192
 193         for (i = 0; i < IPI_MAX; i++) {
 194                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
 195                            prec >= 4 ? " " : "");
 196                 for_each_online_cpu(cpu)
 197                         seq_printf(p, "%10lu ", ipi_data[cpu].stats[i]);
 198                 seq_printf(p, " %s\n", ipi_names[i]);
 199         }
 200 }
 201
 202 void arch_send_call_function_ipi_mask(struct cpumask *mask)
 203 {
 204         send_ipi_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
 205 }
 206
 207 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 208 {
 209         send_ipi_single(cpu, IPI_CALL_FUNC);
 210 }
 211
 212 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 213 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 214 {
 215         send_ipi_mask(mask, IPI_TIMER);
 216 }
 217 #endif
 218
 219 void smp_send_stop(void)
 220 {
 221         unsigned long timeout;
 222
 223         if (num_online_cpus() > 1) {
 224                 cpumask_t mask;
 225
 226                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
 227                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
 228
 229                 if (system_state <= SYSTEM_RUNNING)
 230                         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
 231                 send_ipi_mask(&mask, IPI_CPU_STOP);
 232         }
 233
 234         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
 235         timeout = USEC_PER_SEC;
 236         while (num_online_cpus() > 1 && timeout--)
 237                 udelay(1);
 238
 239         if (num_online_cpus() > 1)
 240                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
 241                            cpumask_pr_args(cpu_online_mask));
 242 }
 243
 244 void smp_send_reschedule(int cpu)
 245 {
 246         send_ipi_single(cpu, IPI_RESCHEDULE);
 247 }
 248 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_send_reschedule);