arch/powerpc/kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * SMP support for ppc.
   4  *
   5  * Written by Cort Dougan ([email protected]) borrowing a great
   6  * deal of code from the sparc and intel versions.
   7  *
   8  * Copyright (C) 1999 Cort Dougan <[email protected]>
   9  *
  10  * PowerPC-64 Support added by Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
  11  * Mike Corrigan {engebret|bergner|mikec}@us.ibm.com
  12  */
  13
  14 #undef DEBUG
  15
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/export.h>
  18 #include <linux/sched/mm.h>
  19 #include <linux/sched/task_stack.h>
  20 #include <linux/sched/topology.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/device.h>
  29 #include <linux/cpu.h>
  30 #include <linux/notifier.h>
  31 #include <linux/topology.h>
  32 #include <linux/profile.h>
  33 #include <linux/processor.h>
  34 #include <linux/random.h>
  35 #include <linux/stackprotector.h>
  36 #include <linux/pgtable.h>
  37 #include <linux/clockchips.h>
  38 #include <linux/kexec.h>
  39
  40 #include <asm/ptrace.h>
  41 #include <linux/atomic.h>
  42 #include <asm/irq.h>
  43 #include <asm/hw_irq.h>
  44 #include <asm/kvm_ppc.h>
  45 #include <asm/dbell.h>
  46 #include <asm/page.h>
  47 #include <asm/smp.h>
  48 #include <asm/time.h>
  49 #include <asm/machdep.h>
  50 #include <asm/cputhreads.h>
  51 #include <asm/cputable.h>
  52 #include <asm/mpic.h>
  53 #include <asm/vdso_datapage.h>
  54 #ifdef CONFIG_PPC64
  55 #include <asm/paca.h>
  56 #endif
  57 #include <asm/vdso.h>
  58 #include <asm/debug.h>
  59 #include <asm/cpu_has_feature.h>
  60 #include <asm/ftrace.h>
  61 #include <asm/kup.h>
  62 #include <asm/fadump.h>
  63
  64 #include <trace/events/ipi.h>
  65
  66 #ifdef DEBUG
  67 #include <asm/udbg.h>
  68 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  69 #else
  70 #define DBG(fmt...)
  71 #endif
  72
  73 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  74 /* State of each CPU during hotplug phases */
  75 static DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
  76 #endif
  77
  78 struct task_struct *secondary_current;
  79 bool has_big_cores;
  80 bool coregroup_enabled;
  81 bool thread_group_shares_l2;
  82 bool thread_group_shares_l3;
  83
  84 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
  85 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_smallcore_map);
  86 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_l2_cache_map);
  87 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
  88 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_coregroup_map);
  89
  90 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  91 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_l2_cache_map);
  92 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
  93 EXPORT_SYMBOL_GPL(has_big_cores);
  94
  95 enum {
  96 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
  97         smt_idx,
  98 #endif
  99         cache_idx,
 100         mc_idx,
 101         die_idx,
 102 };
 103
 104 #define MAX_THREAD_LIST_SIZE    8
 105 #define THREAD_GROUP_SHARE_L1   1
 106 #define THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3 2
 107 struct thread_groups {
 108         unsigned int property;
 109         unsigned int nr_groups;
 110         unsigned int threads_per_group;
 111         unsigned int thread_list[MAX_THREAD_LIST_SIZE];
 112 };
 113
 114 /* Maximum number of properties that groups of threads within a core can share */
 115 #define MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES 2
 116
 117 struct thread_groups_list {
 118         unsigned int nr_properties;
 119         struct thread_groups property_tgs[MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES];
 120 };
 121
 122 static struct thread_groups_list tgl[NR_CPUS] __initdata;
 123 /*
 124  * On big-cores system, thread_group_l1_cache_map for each CPU corresponds to
 125  * the set its siblings that share the L1-cache.
 126  */
 127 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l1_cache_map);
 128
 129 /*
 130  * On some big-cores system, thread_group_l2_cache_map for each CPU
 131  * corresponds to the set its siblings within the core that share the
 132  * L2-cache.
 133  */
 134 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l2_cache_map);
 135
 136 /*
 137  * On P10, thread_group_l3_cache_map for each CPU is equal to the
 138  * thread_group_l2_cache_map
 139  */
 140 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l3_cache_map);
 141
 142 /* SMP operations for this machine */
 143 struct smp_ops_t *smp_ops;
 144
 145 /* Can't be static due to PowerMac hackery */
 146 volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
 147
 148 int smt_enabled_at_boot = 1;
 149
 150 /*
 151  * Returns 1 if the specified cpu should be brought up during boot.
 152  * Used to inhibit booting threads if they've been disabled or
 153  * limited on the command line
 154  */
 155 int smp_generic_cpu_bootable(unsigned int nr)
 156 {
 157         /* Special case - we inhibit secondary thread startup
 158          * during boot if the user requests it.
 159          */
 160         if (system_state < SYSTEM_RUNNING && cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT)) {
 161                 if (!smt_enabled_at_boot && cpu_thread_in_core(nr) != 0)
 162                         return 0;
 163                 if (smt_enabled_at_boot
 164                     && cpu_thread_in_core(nr) >= smt_enabled_at_boot)
 165                         return 0;
 166         }
 167
 168         return 1;
 169 }
 170
 171
 172 #ifdef CONFIG_PPC64
 173 int smp_generic_kick_cpu(int nr)
 174 {
 175         if (nr < 0 || nr >= nr_cpu_ids)
 176                 return -EINVAL;
 177
 178         /*
 179          * The processor is currently spinning, waiting for the
 180          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
 181          * the processor will continue on to secondary_start
 182          */
 183         if (!paca_ptrs[nr]->cpu_start) {
 184                 paca_ptrs[nr]->cpu_start = 1;
 185                 smp_mb();
 186                 return 0;
 187         }
 188
 189 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 190         /*
 191          * Ok it's not there, so it might be soft-unplugged, let's
 192          * try to bring it back
 193          */
 194         generic_set_cpu_up(nr);
 195         smp_wmb();
 196         smp_send_reschedule(nr);
 197 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 198
 199         return 0;
 200 }
 201 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 202
 203 static irqreturn_t call_function_action(int irq, void *data)
 204 {
 205         generic_smp_call_function_interrupt();
 206         return IRQ_HANDLED;
 207 }
 208
 209 static irqreturn_t reschedule_action(int irq, void *data)
 210 {
 211         scheduler_ipi();
 212         return IRQ_HANDLED;
 213 }
 214
 215 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 216 static irqreturn_t tick_broadcast_ipi_action(int irq, void *data)
 217 {
 218         timer_broadcast_interrupt();
 219         return IRQ_HANDLED;
 220 }
 221 #endif
 222
 223 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 224 static irqreturn_t nmi_ipi_action(int irq, void *data)
 225 {
 226         smp_handle_nmi_ipi(get_irq_regs());
 227         return IRQ_HANDLED;
 228 }
 229 #endif
 230
 231 static irq_handler_t smp_ipi_action[] = {
 232         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  call_function_action,
 233         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = reschedule_action,
 234 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 235         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = tick_broadcast_ipi_action,
 236 #endif
 237 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 238         [PPC_MSG_NMI_IPI] = nmi_ipi_action,
 239 #endif
 240 };
 241
 242 /*
 243  * The NMI IPI is a fallback and not truly non-maskable. It is simpler
 244  * than going through the call function infrastructure, and strongly
 245  * serialized, so it is more appropriate for debugging.
 246  */
 247 const char *smp_ipi_name[] = {
 248         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  "ipi call function",
 249         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = "ipi reschedule",
 250 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 251         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = "ipi tick-broadcast",
 252 #endif
 253 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 254         [PPC_MSG_NMI_IPI] = "nmi ipi",
 255 #endif
 256 };
 257
 258 /* optional function to request ipi, for controllers with >= 4 ipis */
 259 int smp_request_message_ipi(int virq, int msg)
 260 {
 261         int err;
 262
 263         if (msg < 0 || msg > PPC_MSG_NMI_IPI)
 264                 return -EINVAL;
 265 #ifndef CONFIG_NMI_IPI
 266         if (msg == PPC_MSG_NMI_IPI)
 267                 return 1;
 268 #endif
 269
 270         err = request_irq(virq, smp_ipi_action[msg],
 271                           IRQF_PERCPU | IRQF_NO_THREAD | IRQF_NO_SUSPEND,
 272                           smp_ipi_name[msg], NULL);
 273         WARN(err < 0, "unable to request_irq %d for %s (rc %d)\n",
 274                 virq, smp_ipi_name[msg], err);
 275
 276         return err;
 277 }
 278
 279 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 280 struct cpu_messages {
 281         long messages;                  /* current messages */
 282 };
 283 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpu_messages, ipi_message);
 284
 285 void smp_muxed_ipi_set_message(int cpu, int msg)
 286 {
 287         struct cpu_messages *info = &per_cpu(ipi_message, cpu);
 288         char *message = (char *)&info->messages;
 289
 290         /*
 291          * Order previous accesses before accesses in the IPI handler.
 292          */
 293         smp_mb();
 294         WRITE_ONCE(message[msg], 1);
 295 }
 296
 297 void smp_muxed_ipi_message_pass(int cpu, int msg)
 298 {
 299         smp_muxed_ipi_set_message(cpu, msg);
 300
 301         /*
 302          * cause_ipi functions are required to include a full barrier
 303          * before doing whatever causes the IPI.
 304          */
 305         smp_ops->cause_ipi(cpu);
 306 }
 307
 308 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 309 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << ((BITS_PER_LONG - 8) - 8 * (A)))
 310 #else
 311 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << (8 * (A)))
 312 #endif
 313
 314 irqreturn_t smp_ipi_demux(void)
 315 {
 316         mb();   /* order any irq clear */
 317
 318         return smp_ipi_demux_relaxed();
 319 }
 320
 321 /* sync-free variant. Callers should ensure synchronization */
 322 irqreturn_t smp_ipi_demux_relaxed(void)
 323 {
 324         struct cpu_messages *info;
 325         unsigned long all;
 326
 327         info = this_cpu_ptr(&ipi_message);
 328         do {
 329                 all = xchg(&info->messages, 0);
 330 #if defined(CONFIG_KVM_XICS) && defined(CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE)
 331                 /*
 332                  * Must check for PPC_MSG_RM_HOST_ACTION messages
 333                  * before PPC_MSG_CALL_FUNCTION messages because when
 334                  * a VM is destroyed, we call kick_all_cpus_sync()
 335                  * to ensure that any pending PPC_MSG_RM_HOST_ACTION
 336                  * messages have completed before we free any VCPUs.
 337                  */
 338                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RM_HOST_ACTION))
 339                         kvmppc_xics_ipi_action();
 340 #endif
 341                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_CALL_FUNCTION))
 342                         generic_smp_call_function_interrupt();
 343                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RESCHEDULE))
 344                         scheduler_ipi();
 345 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 346                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_TICK_BROADCAST))
 347                         timer_broadcast_interrupt();
 348 #endif
 349 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 350                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_NMI_IPI))
 351                         nmi_ipi_action(0, NULL);
 352 #endif
 353         } while (READ_ONCE(info->messages));
 354
 355         return IRQ_HANDLED;
 356 }
 357 #endif /* CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI */
 358
 359 static inline void do_message_pass(int cpu, int msg)
 360 {
 361         if (smp_ops->message_pass)
 362                 smp_ops->message_pass(cpu, msg);
 363 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
 364         else
 365                 smp_muxed_ipi_message_pass(cpu, msg);
 366 #endif
 367 }
 368
 369 void arch_smp_send_reschedule(int cpu)
 370 {
 371         if (likely(smp_ops))
 372                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
 373 }
 374 EXPORT_SYMBOL_GPL(arch_smp_send_reschedule);
 375
 376 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 377 {
 378         do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 379 }
 380
 381 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 382 {
 383         unsigned int cpu;
 384
 385         for_each_cpu(cpu, mask)
 386                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
 387 }
 388
 389 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 390
 391 /*
 392  * "NMI IPI" system.
 393  *
 394  * NMI IPIs may not be recoverable, so should not be used as ongoing part of
 395  * a running system. They can be used for crash, debug, halt/reboot, etc.
 396  *
 397  * The IPI call waits with interrupts disabled until all targets enter the
 398  * NMI handler, then returns. Subsequent IPIs can be issued before targets
 399  * have returned from their handlers, so there is no guarantee about
 400  * concurrency or re-entrancy.
 401  *
 402  * A new NMI can be issued before all targets exit the handler.
 403  *
 404  * The IPI call may time out without all targets entering the NMI handler.
 405  * In that case, there is some logic to recover (and ignore subsequent
 406  * NMI interrupts that may eventually be raised), but the platform interrupt
 407  * handler may not be able to distinguish this from other exception causes,
 408  * which may cause a crash.
 409  */
 410
 411 static atomic_t __nmi_ipi_lock = ATOMIC_INIT(0);
 412 static struct cpumask nmi_ipi_pending_mask;
 413 static bool nmi_ipi_busy = false;
 414 static void (*nmi_ipi_function)(struct pt_regs *) = NULL;
 415
 416 noinstr static void nmi_ipi_lock_start(unsigned long *flags)
 417 {
 418         raw_local_irq_save(*flags);
 419         hard_irq_disable();
 420         while (raw_atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1) {
 421                 raw_local_irq_restore(*flags);
 422                 spin_until_cond(raw_atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 423                 raw_local_irq_save(*flags);
 424                 hard_irq_disable();
 425         }
 426 }
 427
 428 noinstr static void nmi_ipi_lock(void)
 429 {
 430         while (raw_atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1)
 431                 spin_until_cond(raw_atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
 432 }
 433
 434 noinstr static void nmi_ipi_unlock(void)
 435 {
 436         smp_mb();
 437         WARN_ON(raw_atomic_read(&__nmi_ipi_lock) != 1);
 438         raw_atomic_set(&__nmi_ipi_lock, 0);
 439 }
 440
 441 noinstr static void nmi_ipi_unlock_end(unsigned long *flags)
 442 {
 443         nmi_ipi_unlock();
 444         raw_local_irq_restore(*flags);
 445 }
 446
 447 /*
 448  * Platform NMI handler calls this to ack
 449  */
 450 noinstr int smp_handle_nmi_ipi(struct pt_regs *regs)
 451 {
 452         void (*fn)(struct pt_regs *) = NULL;
 453         unsigned long flags;
 454         int me = raw_smp_processor_id();
 455         int ret = 0;
 456
 457         /*
 458          * Unexpected NMIs are possible here because the interrupt may not
 459          * be able to distinguish NMI IPIs from other types of NMIs, or
 460          * because the caller may have timed out.
 461          */
 462         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 463         if (cpumask_test_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask)) {
 464                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 465                 fn = READ_ONCE(nmi_ipi_function);
 466                 WARN_ON_ONCE(!fn);
 467                 ret = 1;
 468         }
 469         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 470
 471         if (fn)
 472                 fn(regs);
 473
 474         return ret;
 475 }
 476
 477 static void do_smp_send_nmi_ipi(int cpu, bool safe)
 478 {
 479         if (!safe && smp_ops->cause_nmi_ipi && smp_ops->cause_nmi_ipi(cpu))
 480                 return;
 481
 482         if (cpu >= 0) {
 483                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_NMI_IPI);
 484         } else {
 485                 int c;
 486
 487                 for_each_online_cpu(c) {
 488                         if (c == raw_smp_processor_id())
 489                                 continue;
 490                         do_message_pass(c, PPC_MSG_NMI_IPI);
 491                 }
 492         }
 493 }
 494
 495 /*
 496  * - cpu is the target CPU (must not be this CPU), or NMI_IPI_ALL_OTHERS.
 497  * - fn is the target callback function.
 498  * - delay_us > 0 is the delay before giving up waiting for targets to
 499  *   begin executing the handler, == 0 specifies indefinite delay.
 500  */
 501 static int __smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *),
 502                                 u64 delay_us, bool safe)
 503 {
 504         unsigned long flags;
 505         int me = raw_smp_processor_id();
 506         int ret = 1;
 507
 508         BUG_ON(cpu == me);
 509         BUG_ON(cpu < 0 && cpu != NMI_IPI_ALL_OTHERS);
 510
 511         if (unlikely(!smp_ops))
 512                 return 0;
 513
 514         nmi_ipi_lock_start(&flags);
 515         while (nmi_ipi_busy) {
 516                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 517                 spin_until_cond(!nmi_ipi_busy);
 518                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
 519         }
 520         nmi_ipi_busy = true;
 521         nmi_ipi_function = fn;
 522
 523         WARN_ON_ONCE(!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask));
 524
 525         if (cpu < 0) {
 526                 /* ALL_OTHERS */
 527                 cpumask_copy(&nmi_ipi_pending_mask, cpu_online_mask);
 528                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
 529         } else {
 530                 cpumask_set_cpu(cpu, &nmi_ipi_pending_mask);
 531         }
 532
 533         nmi_ipi_unlock();
 534
 535         /* Interrupts remain hard disabled */
 536
 537         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, safe);
 538
 539         nmi_ipi_lock();
 540         /* nmi_ipi_busy is set here, so unlock/lock is okay */
 541         while (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 542                 nmi_ipi_unlock();
 543                 udelay(1);
 544                 nmi_ipi_lock();
 545                 if (delay_us) {
 546                         delay_us--;
 547                         if (!delay_us)
 548                                 break;
 549                 }
 550         }
 551
 552         if (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
 553                 /* Timeout waiting for CPUs to call smp_handle_nmi_ipi */
 554                 ret = 0;
 555                 cpumask_clear(&nmi_ipi_pending_mask);
 556         }
 557
 558         nmi_ipi_function = NULL;
 559         nmi_ipi_busy = false;
 560
 561         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
 562
 563         return ret;
 564 }
 565
 566 int smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 567 {
 568         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, false);
 569 }
 570
 571 int smp_send_safe_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
 572 {
 573         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, true);
 574 }
 575 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 576
 577 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 578 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 579 {
 580         unsigned int cpu;
 581
 582         for_each_cpu(cpu, mask)
 583                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_TICK_BROADCAST);
 584 }
 585 #endif
 586
 587 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
 588 static void debugger_ipi_callback(struct pt_regs *regs)
 589 {
 590         debugger_ipi(regs);
 591 }
 592
 593 void smp_send_debugger_break(void)
 594 {
 595         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, debugger_ipi_callback, 1000000);
 596 }
 597 #endif
 598
 599 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 600 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
 601 {
 602         int cpu;
 603
 604         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_ipi_callback, 1000000);
 605         if (kdump_in_progress() && crash_wake_offline) {
 606                 for_each_present_cpu(cpu) {
 607                         if (cpu_online(cpu))
 608                                 continue;
 609                         /*
 610                          * crash_ipi_callback will wait for
 611                          * all cpus, including offline CPUs.
 612                          * We don't care about nmi_ipi_function.
 613                          * Offline cpus will jump straight into
 614                          * crash_ipi_callback, we can skip the
 615                          * entire NMI dance and waiting for
 616                          * cpus to clear pending mask, etc.
 617                          */
 618                         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, false);
 619                 }
 620         }
 621 }
 622 #endif
 623
 624 void crash_smp_send_stop(void)
 625 {
 626         static bool stopped = false;
 627
 628         /*
 629          * In case of fadump, register data for all CPUs is captured by f/w
 630          * on ibm,os-term rtas call. Skip IPI callbacks to other CPUs before
 631          * this rtas call to avoid tricky post processing of those CPUs'
 632          * backtraces.
 633          */
 634         if (should_fadump_crash())
 635                 return;
 636
 637         if (stopped)
 638                 return;
 639
 640         stopped = true;
 641
 642 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 643         if (kexec_crash_image) {
 644                 crash_kexec_prepare();
 645                 return;
 646         }
 647 #endif
 648
 649         smp_send_stop();
 650 }
 651
 652 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
 653 static void nmi_stop_this_cpu(struct pt_regs *regs)
 654 {
 655         /*
 656          * IRQs are already hard disabled by the smp_handle_nmi_ipi.
 657          */
 658         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 659
 660         spin_begin();
 661         while (1)
 662                 spin_cpu_relax();
 663 }
 664
 665 void smp_send_stop(void)
 666 {
 667         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, nmi_stop_this_cpu, 1000000);
 668 }
 669
 670 #else /* CONFIG_NMI_IPI */
 671
 672 static void stop_this_cpu(void *dummy)
 673 {
 674         hard_irq_disable();
 675
 676         /*
 677          * Offlining CPUs in stop_this_cpu can result in scheduler warnings,
 678          * (see commit de6e5d38417e), but printk_safe_flush_on_panic() wants
 679          * to know other CPUs are offline before it breaks locks to flush
 680          * printk buffers, in case we panic()ed while holding the lock.
 681          */
 682         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 683
 684         spin_begin();
 685         while (1)
 686                 spin_cpu_relax();
 687 }
 688
 689 void smp_send_stop(void)
 690 {
 691         static bool stopped = false;
 692
 693         /*
 694          * Prevent waiting on csd lock from a previous smp_send_stop.
 695          * This is racy, but in general callers try to do the right
 696          * thing and only fire off one smp_send_stop (e.g., see
 697          * kernel/panic.c)
 698          */
 699         if (stopped)
 700                 return;
 701
 702         stopped = true;
 703
 704         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
 705 }
 706 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
 707
 708 static struct task_struct *current_set[NR_CPUS];
 709
 710 static void smp_store_cpu_info(int id)
 711 {
 712         per_cpu(cpu_pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
 713 #ifdef CONFIG_PPC_E500
 714         per_cpu(next_tlbcam_idx, id)
 715                 = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
 716 #endif
 717 }
 718
 719 /*
 720  * Relationships between CPUs are maintained in a set of per-cpu cpumasks so
 721  * rather than just passing around the cpumask we pass around a function that
 722  * returns the that cpumask for the given CPU.
 723  */
 724 static void set_cpus_related(int i, int j, struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 725 {
 726         cpumask_set_cpu(i, get_cpumask(j));
 727         cpumask_set_cpu(j, get_cpumask(i));
 728 }
 729
 730 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 731 static void set_cpus_unrelated(int i, int j,
 732                 struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
 733 {
 734         cpumask_clear_cpu(i, get_cpumask(j));
 735         cpumask_clear_cpu(j, get_cpumask(i));
 736 }
 737 #endif
 738
 739 /*
 740  * Extends set_cpus_related. Instead of setting one CPU at a time in
 741  * dstmask, set srcmask at oneshot. dstmask should be super set of srcmask.
 742  */
 743 static void or_cpumasks_related(int i, int j, struct cpumask *(*srcmask)(int),
 744                                 struct cpumask *(*dstmask)(int))
 745 {
 746         struct cpumask *mask;
 747         int k;
 748
 749         mask = srcmask(j);
 750         for_each_cpu(k, srcmask(i))
 751                 cpumask_or(dstmask(k), dstmask(k), mask);
 752
 753         if (i == j)
 754                 return;
 755
 756         mask = srcmask(i);
 757         for_each_cpu(k, srcmask(j))
 758                 cpumask_or(dstmask(k), dstmask(k), mask);
 759 }
 760
 761 /*
 762  * parse_thread_groups: Parses the "ibm,thread-groups" device tree
 763  *                      property for the CPU device node @dn and stores
 764  *                      the parsed output in the thread_groups_list
 765  *                      structure @tglp.
 766  *
 767  * @dn: The device node of the CPU device.
 768  * @tglp: Pointer to a thread group list structure into which the parsed
 769  *      output of "ibm,thread-groups" is stored.
 770  *
 771  * ibm,thread-groups[0..N-1] array defines which group of threads in
 772  * the CPU-device node can be grouped together based on the property.
 773  *
 774  * This array can represent thread groupings for multiple properties.
 775  *
 776  * ibm,thread-groups[i + 0] tells us the property based on which the
 777  * threads are being grouped together. If this value is 1, it implies
 778  * that the threads in the same group share L1, translation cache. If
 779  * the value is 2, it implies that the threads in the same group share
 780  * the same L2 cache.
 781  *
 782  * ibm,thread-groups[i+1] tells us how many such thread groups exist for the
 783  * property ibm,thread-groups[i]
 784  *
 785  * ibm,thread-groups[i+2] tells us the number of threads in each such
 786  * group.
 787  * Suppose k = (ibm,thread-groups[i+1] * ibm,thread-groups[i+2]), then,
 788  *
 789  * ibm,thread-groups[i+3..i+k+2] (is the list of threads identified by
 790  * "ibm,ppc-interrupt-server#s" arranged as per their membership in
 791  * the grouping.
 792  *
 793  * Example:
 794  * If "ibm,thread-groups" = [1,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15,2,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
 795  * This can be decomposed up into two consecutive arrays:
 796  * a) [1,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
 797  * b) [2,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
 798  *
 799  * where in,
 800  *
 801  * a) provides information of Property "1" being shared by "2" groups,
 802  *  each with "4" threads each. The "ibm,ppc-interrupt-server#s" of
 803  *  the first group is {8,10,12,14} and the
 804  *  "ibm,ppc-interrupt-server#s" of the second group is
 805  *  {9,11,13,15}. Property "1" is indicative of the thread in the
 806  *  group sharing L1 cache, translation cache and Instruction Data
 807  *  flow.
 808  *
 809  * b) provides information of Property "2" being shared by "2" groups,
 810  *  each group with "4" threads. The "ibm,ppc-interrupt-server#s" of
 811  *  the first group is {8,10,12,14} and the
 812  *  "ibm,ppc-interrupt-server#s" of the second group is
 813  *  {9,11,13,15}. Property "2" indicates that the threads in each
 814  *  group share the L2-cache.
 815  *
 816  * Returns 0 on success, -EINVAL if the property does not exist,
 817  * -ENODATA if property does not have a value, and -EOVERFLOW if the
 818  * property data isn't large enough.
 819  */
 820 static int parse_thread_groups(struct device_node *dn,
 821                                struct thread_groups_list *tglp)
 822 {
 823         unsigned int property_idx = 0;
 824         u32 *thread_group_array;
 825         size_t total_threads;
 826         int ret = 0, count;
 827         u32 *thread_list;
 828         int i = 0;
 829
 830         count = of_property_count_u32_elems(dn, "ibm,thread-groups");
 831         thread_group_array = kcalloc(count, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
 832         ret = of_property_read_u32_array(dn, "ibm,thread-groups",
 833                                          thread_group_array, count);
 834         if (ret)
 835                 goto out_free;
 836
 837         while (i < count && property_idx < MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES) {
 838                 int j;
 839                 struct thread_groups *tg = &tglp->property_tgs[property_idx++];
 840
 841                 tg->property = thread_group_array[i];
 842                 tg->nr_groups = thread_group_array[i + 1];
 843                 tg->threads_per_group = thread_group_array[i + 2];
 844                 total_threads = tg->nr_groups * tg->threads_per_group;
 845
 846                 thread_list = &thread_group_array[i + 3];
 847
 848                 for (j = 0; j < total_threads; j++)
 849                         tg->thread_list[j] = thread_list[j];
 850                 i = i + 3 + total_threads;
 851         }
 852
 853         tglp->nr_properties = property_idx;
 854
 855 out_free:
 856         kfree(thread_group_array);
 857         return ret;
 858 }
 859
 860 /*
 861  * get_cpu_thread_group_start : Searches the thread group in tg->thread_list
 862  *                              that @cpu belongs to.
 863  *
 864  * @cpu : The logical CPU whose thread group is being searched.
 865  * @tg : The thread-group structure of the CPU node which @cpu belongs
 866  *       to.
 867  *
 868  * Returns the index to tg->thread_list that points to the start
 869  * of the thread_group that @cpu belongs to.
 870  *
 871  * Returns -1 if cpu doesn't belong to any of the groups pointed to by
 872  * tg->thread_list.
 873  */
 874 static int get_cpu_thread_group_start(int cpu, struct thread_groups *tg)
 875 {
 876         int hw_cpu_id = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 877         int i, j;
 878
 879         for (i = 0; i < tg->nr_groups; i++) {
 880                 int group_start = i * tg->threads_per_group;
 881
 882                 for (j = 0; j < tg->threads_per_group; j++) {
 883                         int idx = group_start + j;
 884
 885                         if (tg->thread_list[idx] == hw_cpu_id)
 886                                 return group_start;
 887                 }
 888         }
 889
 890         return -1;
 891 }
 892
 893 static struct thread_groups *__init get_thread_groups(int cpu,
 894                                                       int group_property,
 895                                                       int *err)
 896 {
 897         struct device_node *dn = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 898         struct thread_groups_list *cpu_tgl = &tgl[cpu];
 899         struct thread_groups *tg = NULL;
 900         int i;
 901         *err = 0;
 902
 903         if (!dn) {
 904                 *err = -ENODATA;
 905                 return NULL;
 906         }
 907
 908         if (!cpu_tgl->nr_properties) {
 909                 *err = parse_thread_groups(dn, cpu_tgl);
 910                 if (*err)
 911                         goto out;
 912         }
 913
 914         for (i = 0; i < cpu_tgl->nr_properties; i++) {
 915                 if (cpu_tgl->property_tgs[i].property == group_property) {
 916                         tg = &cpu_tgl->property_tgs[i];
 917                         break;
 918                 }
 919         }
 920
 921         if (!tg)
 922                 *err = -EINVAL;
 923 out:
 924         of_node_put(dn);
 925         return tg;
 926 }
 927
 928 static int __init update_mask_from_threadgroup(cpumask_var_t *mask, struct thread_groups *tg,
 929                                                int cpu, int cpu_group_start)
 930 {
 931         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
 932         int i;
 933
 934         zalloc_cpumask_var_node(mask, GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
 935
 936         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++) {
 937                 int i_group_start = get_cpu_thread_group_start(i, tg);
 938
 939                 if (unlikely(i_group_start == -1)) {
 940                         WARN_ON_ONCE(1);
 941                         return -ENODATA;
 942                 }
 943
 944                 if (i_group_start == cpu_group_start)
 945                         cpumask_set_cpu(i, *mask);
 946         }
 947
 948         return 0;
 949 }
 950
 951 static int __init init_thread_group_cache_map(int cpu, int cache_property)
 952
 953 {
 954         int cpu_group_start = -1, err = 0;
 955         struct thread_groups *tg = NULL;
 956         cpumask_var_t *mask = NULL;
 957
 958         if (cache_property != THREAD_GROUP_SHARE_L1 &&
 959             cache_property != THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3)
 960                 return -EINVAL;
 961
 962         tg = get_thread_groups(cpu, cache_property, &err);
 963
 964         if (!tg)
 965                 return err;
 966
 967         cpu_group_start = get_cpu_thread_group_start(cpu, tg);
 968
 969         if (unlikely(cpu_group_start == -1)) {
 970                 WARN_ON_ONCE(1);
 971                 return -ENODATA;
 972         }
 973
 974         if (cache_property == THREAD_GROUP_SHARE_L1) {
 975                 mask = &per_cpu(thread_group_l1_cache_map, cpu);
 976                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
 977         }
 978         else if (cache_property == THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3) {
 979                 mask = &per_cpu(thread_group_l2_cache_map, cpu);
 980                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
 981                 mask = &per_cpu(thread_group_l3_cache_map, cpu);
 982                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
 983         }
 984
 985
 986         return 0;
 987 }
 988
 989 static bool shared_caches;
 990
 991 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
 992 /* cpumask of CPUs with asymmetric SMT dependency */
 993 static int powerpc_smt_flags(void)
 994 {
 995         int flags = SD_SHARE_CPUCAPACITY | SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
 996
 997         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ASYM_SMT)) {
 998                 printk_once(KERN_INFO "Enabling Asymmetric SMT scheduling\n");
 999                 flags |= SD_ASYM_PACKING;
1000         }
1001         return flags;
1002 }
1003 #endif
1004
1005 /*
1006  * P9 has a slightly odd architecture where pairs of cores share an L2 cache.
1007  * This topology makes it *much* cheaper to migrate tasks between adjacent cores
1008  * since the migrated task remains cache hot. We want to take advantage of this
1009  * at the scheduler level so an extra topology level is required.
1010  */
1011 static int powerpc_shared_cache_flags(void)
1012 {
1013         return SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * We can't just pass cpu_l2_cache_mask() directly because
1018  * returns a non-const pointer and the compiler barfs on that.
1019  */
1020 static const struct cpumask *shared_cache_mask(int cpu)
1021 {
1022         return per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu);
1023 }
1024
1025 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1026 static const struct cpumask *smallcore_smt_mask(int cpu)
1027 {
1028         return cpu_smallcore_mask(cpu);
1029 }
1030 #endif
1031
1032 static struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
1033 {
1034         return per_cpu(cpu_coregroup_map, cpu);
1035 }
1036
1037 static bool has_coregroup_support(void)
1038 {
1039         return coregroup_enabled;
1040 }
1041
1042 static const struct cpumask *cpu_mc_mask(int cpu)
1043 {
1044         return cpu_coregroup_mask(cpu);
1045 }
1046
1047 static struct sched_domain_topology_level powerpc_topology[] = {
1048 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1049         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1050 #endif
1051         { shared_cache_mask, powerpc_shared_cache_flags, SD_INIT_NAME(CACHE) },
1052         { cpu_mc_mask, SD_INIT_NAME(MC) },
1053         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1054         { NULL, },
1055 };
1056
1057 static int __init init_big_cores(void)
1058 {
1059         int cpu;
1060
1061         for_each_possible_cpu(cpu) {
1062                 int err = init_thread_group_cache_map(cpu, THREAD_GROUP_SHARE_L1);
1063
1064                 if (err)
1065                         return err;
1066
1067                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_smallcore_map, cpu),
1068                                         GFP_KERNEL,
1069                                         cpu_to_node(cpu));
1070         }
1071
1072         has_big_cores = true;
1073
1074         for_each_possible_cpu(cpu) {
1075                 int err = init_thread_group_cache_map(cpu, THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3);
1076
1077                 if (err)
1078                         return err;
1079         }
1080
1081         thread_group_shares_l2 = true;
1082         thread_group_shares_l3 = true;
1083         pr_debug("L2/L3 cache only shared by the threads in the small core\n");
1084
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1089 {
1090         unsigned int cpu;
1091
1092         DBG("smp_prepare_cpus\n");
1093
1094         /*
1095          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We haven't
1096          * spun any cpus up but lets be paranoid.
1097          */
1098         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
1099
1100         /* Fixup boot cpu */
1101         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
1102         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
1103
1104         for_each_possible_cpu(cpu) {
1105                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_sibling_map, cpu),
1106                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1107                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu),
1108                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1109                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_core_map, cpu),
1110                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1111                 if (has_coregroup_support())
1112                         zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_coregroup_map, cpu),
1113                                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1114
1115 #ifdef CONFIG_NUMA
1116                 /*
1117                  * numa_node_id() works after this.
1118                  */
1119                 if (cpu_present(cpu)) {
1120                         set_cpu_numa_node(cpu, numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1121                         set_cpu_numa_mem(cpu,
1122                                 local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1123                 }
1124 #endif
1125         }
1126
1127         /* Init the cpumasks so the boot CPU is related to itself */
1128         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_sibling_mask(boot_cpuid));
1129         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_l2_cache_mask(boot_cpuid));
1130         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_core_mask(boot_cpuid));
1131
1132         if (has_coregroup_support())
1133                 cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_coregroup_mask(boot_cpuid));
1134
1135         init_big_cores();
1136         if (has_big_cores) {
1137                 cpumask_set_cpu(boot_cpuid,
1138                                 cpu_smallcore_mask(boot_cpuid));
1139         }
1140
1141         if (cpu_to_chip_id(boot_cpuid) != -1) {
1142                 int idx = DIV_ROUND_UP(num_possible_cpus(), threads_per_core);
1143
1144                 /*
1145                  * All threads of a core will all belong to the same core,
1146                  * chip_id_lookup_table will have one entry per core.
1147                  * Assumption: if boot_cpuid doesn't have a chip-id, then no
1148                  * other CPUs, will also not have chip-id.
1149                  */
1150                 chip_id_lookup_table = kcalloc(idx, sizeof(int), GFP_KERNEL);
1151                 if (chip_id_lookup_table)
1152                         memset(chip_id_lookup_table, -1, sizeof(int) * idx);
1153         }
1154
1155         if (smp_ops && smp_ops->probe)
1156                 smp_ops->probe();
1157 }
1158
1159 void smp_prepare_boot_cpu(void)
1160 {
1161         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
1162 #ifdef CONFIG_PPC64
1163         paca_ptrs[boot_cpuid]->__current = current;
1164 #endif
1165         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[boot_cpuid]);
1166         current_set[boot_cpuid] = current;
1167 }
1168
1169 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1170
1171 int generic_cpu_disable(void)
1172 {
1173         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1174
1175         if (cpu == boot_cpuid)
1176                 return -EBUSY;
1177
1178         set_cpu_online(cpu, false);
1179 #ifdef CONFIG_PPC64
1180         vdso_data->processorCount--;
1181 #endif
1182         /* Update affinity of all IRQs previously aimed at this CPU */
1183         irq_migrate_all_off_this_cpu();
1184
1185         /*
1186          * Depending on the details of the interrupt controller, it's possible
1187          * that one of the interrupts we just migrated away from this CPU is
1188          * actually already pending on this CPU. If we leave it in that state
1189          * the interrupt will never be EOI'ed, and will never fire again. So
1190          * temporarily enable interrupts here, to allow any pending interrupt to
1191          * be received (and EOI'ed), before we take this CPU offline.
1192          */
1193         local_irq_enable();
1194         mdelay(1);
1195         local_irq_disable();
1196
1197         return 0;
1198 }
1199
1200 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
1201 {
1202         int i;
1203
1204         for (i = 0; i < 100; i++) {
1205                 smp_rmb();
1206                 if (is_cpu_dead(cpu))
1207                         return;
1208                 msleep(100);
1209         }
1210         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
1211 }
1212
1213 void generic_set_cpu_dead(unsigned int cpu)
1214 {
1215         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_DEAD;
1216 }
1217
1218 /*
1219  * The cpu_state should be set to CPU_UP_PREPARE in kick_cpu(), otherwise
1220  * the cpu_state is always CPU_DEAD after calling generic_set_cpu_dead(),
1221  * which makes the delay in generic_cpu_die() not happen.
1222  */
1223 void generic_set_cpu_up(unsigned int cpu)
1224 {
1225         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
1226 }
1227
1228 int generic_check_cpu_restart(unsigned int cpu)
1229 {
1230         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_UP_PREPARE;
1231 }
1232
1233 int is_cpu_dead(unsigned int cpu)
1234 {
1235         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD;
1236 }
1237
1238 static bool secondaries_inhibited(void)
1239 {
1240         return kvm_hv_mode_active();
1241 }
1242
1243 #else /* HOTPLUG_CPU */
1244
1245 #define secondaries_inhibited()         0
1246
1247 #endif
1248
1249 static void cpu_idle_thread_init(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
1250 {
1251 #ifdef CONFIG_PPC64
1252         paca_ptrs[cpu]->__current = idle;
1253         paca_ptrs[cpu]->kstack = (unsigned long)task_stack_page(idle) +
1254                                  THREAD_SIZE - STACK_FRAME_MIN_SIZE;
1255 #endif
1256         task_thread_info(idle)->cpu = cpu;
1257         secondary_current = current_set[cpu] = idle;
1258 }
1259
1260 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1261 {
1262         const unsigned long boot_spin_ms = 5 * MSEC_PER_SEC;
1263         const bool booting = system_state < SYSTEM_RUNNING;
1264         const unsigned long hp_spin_ms = 1;
1265         unsigned long deadline;
1266         int rc;
1267         const unsigned long spin_wait_ms = booting ? boot_spin_ms : hp_spin_ms;
1268
1269         /*
1270          * Don't allow secondary threads to come online if inhibited
1271          */
1272         if (threads_per_core > 1 && secondaries_inhibited() &&
1273             cpu_thread_in_subcore(cpu))
1274                 return -EBUSY;
1275
1276         if (smp_ops == NULL ||
1277             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
1278                 return -EINVAL;
1279
1280         cpu_idle_thread_init(cpu, tidle);
1281
1282         /*
1283          * The platform might need to allocate resources prior to bringing
1284          * up the CPU
1285          */
1286         if (smp_ops->prepare_cpu) {
1287                 rc = smp_ops->prepare_cpu(cpu);
1288                 if (rc)
1289                         return rc;
1290         }
1291
1292         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
1293          * hotplug
1294          */
1295         cpu_callin_map[cpu] = 0;
1296
1297         /* The information for processor bringup must
1298          * be written out to main store before we release
1299          * the processor.
1300          */
1301         smp_mb();
1302
1303         /* wake up cpus */
1304         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
1305         rc = smp_ops->kick_cpu(cpu);
1306         if (rc) {
1307                 pr_err("smp: failed starting cpu %d (rc %d)\n", cpu, rc);
1308                 return rc;
1309         }
1310
1311         /*
1312          * At boot time, simply spin on the callin word until the
1313          * deadline passes.
1314          *
1315          * At run time, spin for an optimistic amount of time to avoid
1316          * sleeping in the common case.
1317          */
1318         deadline = jiffies + msecs_to_jiffies(spin_wait_ms);
1319         spin_until_cond(cpu_callin_map[cpu] || time_is_before_jiffies(deadline));
1320
1321         if (!cpu_callin_map[cpu] && system_state >= SYSTEM_RUNNING) {
1322                 const unsigned long sleep_interval_us = 10 * USEC_PER_MSEC;
1323                 const unsigned long sleep_wait_ms = 100 * MSEC_PER_SEC;
1324
1325                 deadline = jiffies + msecs_to_jiffies(sleep_wait_ms);
1326                 while (!cpu_callin_map[cpu] && time_is_after_jiffies(deadline))
1327                         fsleep(sleep_interval_us);
1328         }
1329
1330         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
1331                 printk(KERN_ERR "Processor %u is stuck.\n", cpu);
1332                 return -ENOENT;
1333         }
1334
1335         DBG("Processor %u found.\n", cpu);
1336
1337         if (smp_ops->give_timebase)
1338                 smp_ops->give_timebase();
1339
1340         /* Wait until cpu puts itself in the online & active maps */
1341         spin_until_cond(cpu_online(cpu));
1342
1343         return 0;
1344 }
1345
1346 /* Return the value of the reg property corresponding to the given
1347  * logical cpu.
1348  */
1349 int cpu_to_core_id(int cpu)
1350 {
1351         struct device_node *np;
1352         int id = -1;
1353
1354         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
1355         if (!np)
1356                 goto out;
1357
1358         id = of_get_cpu_hwid(np, 0);
1359 out:
1360         of_node_put(np);
1361         return id;
1362 }
1363 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_to_core_id);
1364
1365 /* Helper routines for cpu to core mapping */
1366 int cpu_core_index_of_thread(int cpu)
1367 {
1368         return cpu >> threads_shift;
1369 }
1370 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_core_index_of_thread);
1371
1372 int cpu_first_thread_of_core(int core)
1373 {
1374         return core << threads_shift;
1375 }
1376 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_first_thread_of_core);
1377
1378 /* Must be called when no change can occur to cpu_present_mask,
1379  * i.e. during cpu online or offline.
1380  */
1381 static struct device_node *cpu_to_l2cache(int cpu)
1382 {
1383         struct device_node *np;
1384         struct device_node *cache;
1385
1386         if (!cpu_present(cpu))
1387                 return NULL;
1388
1389         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
1390         if (np == NULL)
1391                 return NULL;
1392
1393         cache = of_find_next_cache_node(np);
1394
1395         of_node_put(np);
1396
1397         return cache;
1398 }
1399
1400 static bool update_mask_by_l2(int cpu, cpumask_var_t *mask)
1401 {
1402         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1403         struct device_node *l2_cache, *np;
1404         int i;
1405
1406         if (has_big_cores)
1407                 submask_fn = cpu_smallcore_mask;
1408
1409         /*
1410          * If the threads in a thread-group share L2 cache, then the
1411          * L2-mask can be obtained from thread_group_l2_cache_map.
1412          */
1413         if (thread_group_shares_l2) {
1414                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_l2_cache_mask(cpu));
1415
1416                 for_each_cpu(i, per_cpu(thread_group_l2_cache_map, cpu)) {
1417                         if (cpu_online(i))
1418                                 set_cpus_related(i, cpu, cpu_l2_cache_mask);
1419                 }
1420
1421                 /* Verify that L1-cache siblings are a subset of L2 cache-siblings */
1422                 if (!cpumask_equal(submask_fn(cpu), cpu_l2_cache_mask(cpu)) &&
1423                     !cpumask_subset(submask_fn(cpu), cpu_l2_cache_mask(cpu))) {
1424                         pr_warn_once("CPU %d : Inconsistent L1 and L2 cache siblings\n",
1425                                      cpu);
1426                 }
1427
1428                 return true;
1429         }
1430
1431         l2_cache = cpu_to_l2cache(cpu);
1432         if (!l2_cache || !*mask) {
1433                 /* Assume only core siblings share cache with this CPU */
1434                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu))
1435                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1436
1437                 return false;
1438         }
1439
1440         cpumask_and(*mask, cpu_online_mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1441
1442         /* Update l2-cache mask with all the CPUs that are part of submask */
1443         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_l2_cache_mask);
1444
1445         /* Skip all CPUs already part of current CPU l2-cache mask */
1446         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_l2_cache_mask(cpu));
1447
1448         for_each_cpu(i, *mask) {
1449                 /*
1450                  * when updating the marks the current CPU has not been marked
1451                  * online, but we need to update the cache masks
1452                  */
1453                 np = cpu_to_l2cache(i);
1454
1455                 /* Skip all CPUs already part of current CPU l2-cache */
1456                 if (np == l2_cache) {
1457                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_l2_cache_mask);
1458                         cpumask_andnot(*mask, *mask, submask_fn(i));
1459                 } else {
1460                         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_l2_cache_mask(i));
1461                 }
1462
1463                 of_node_put(np);
1464         }
1465         of_node_put(l2_cache);
1466
1467         return true;
1468 }
1469
1470 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1471 static void remove_cpu_from_masks(int cpu)
1472 {
1473         struct cpumask *(*mask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1474         int i;
1475
1476         unmap_cpu_from_node(cpu);
1477
1478         if (shared_caches)
1479                 mask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1480
1481         for_each_cpu(i, mask_fn(cpu)) {
1482                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1483                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_sibling_mask);
1484                 if (has_big_cores)
1485                         set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_smallcore_mask);
1486         }
1487
1488         for_each_cpu(i, cpu_core_mask(cpu))
1489                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_core_mask);
1490
1491         if (has_coregroup_support()) {
1492                 for_each_cpu(i, cpu_coregroup_mask(cpu))
1493                         set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_coregroup_mask);
1494         }
1495 }
1496 #endif
1497
1498 static inline void add_cpu_to_smallcore_masks(int cpu)
1499 {
1500         int i;
1501
1502         if (!has_big_cores)
1503                 return;
1504
1505         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_smallcore_mask(cpu));
1506
1507         for_each_cpu(i, per_cpu(thread_group_l1_cache_map, cpu)) {
1508                 if (cpu_online(i))
1509                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_smallcore_mask);
1510         }
1511 }
1512
1513 static void update_coregroup_mask(int cpu, cpumask_var_t *mask)
1514 {
1515         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1516         int coregroup_id = cpu_to_coregroup_id(cpu);
1517         int i;
1518
1519         if (shared_caches)
1520                 submask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1521
1522         if (!*mask) {
1523                 /* Assume only siblings are part of this CPU's coregroup */
1524                 for_each_cpu(i, submask_fn(cpu))
1525                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_coregroup_mask);
1526
1527                 return;
1528         }
1529
1530         cpumask_and(*mask, cpu_online_mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1531
1532         /* Update coregroup mask with all the CPUs that are part of submask */
1533         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_coregroup_mask);
1534
1535         /* Skip all CPUs already part of coregroup mask */
1536         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_coregroup_mask(cpu));
1537
1538         for_each_cpu(i, *mask) {
1539                 /* Skip all CPUs not part of this coregroup */
1540                 if (coregroup_id == cpu_to_coregroup_id(i)) {
1541                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_coregroup_mask);
1542                         cpumask_andnot(*mask, *mask, submask_fn(i));
1543                 } else {
1544                         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_coregroup_mask(i));
1545                 }
1546         }
1547 }
1548
1549 static void add_cpu_to_masks(int cpu)
1550 {
1551         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1552         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
1553         cpumask_var_t mask;
1554         int chip_id = -1;
1555         bool ret;
1556         int i;
1557
1558         /*
1559          * This CPU will not be in the online mask yet so we need to manually
1560          * add it to it's own thread sibling mask.
1561          */
1562         map_cpu_to_node(cpu, cpu_to_node(cpu));
1563         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
1564         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(cpu));
1565
1566         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++)
1567                 if (cpu_online(i))
1568                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_sibling_mask);
1569
1570         add_cpu_to_smallcore_masks(cpu);
1571
1572         /* In CPU-hotplug path, hence use GFP_ATOMIC */
1573         ret = alloc_cpumask_var_node(&mask, GFP_ATOMIC, cpu_to_node(cpu));
1574         update_mask_by_l2(cpu, &mask);
1575
1576         if (has_coregroup_support())
1577                 update_coregroup_mask(cpu, &mask);
1578
1579         if (chip_id_lookup_table && ret)
1580                 chip_id = cpu_to_chip_id(cpu);
1581
1582         if (shared_caches)
1583                 submask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1584
1585         /* Update core_mask with all the CPUs that are part of submask */
1586         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_core_mask);
1587
1588         /* Skip all CPUs already part of current CPU core mask */
1589         cpumask_andnot(mask, cpu_online_mask, cpu_core_mask(cpu));
1590
1591         /* If chip_id is -1; limit the cpu_core_mask to within DIE*/
1592         if (chip_id == -1)
1593                 cpumask_and(mask, mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1594
1595         for_each_cpu(i, mask) {
1596                 if (chip_id == cpu_to_chip_id(i)) {
1597                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_core_mask);
1598                         cpumask_andnot(mask, mask, submask_fn(i));
1599                 } else {
1600                         cpumask_andnot(mask, mask, cpu_core_mask(i));
1601                 }
1602         }
1603
1604         free_cpumask_var(mask);
1605 }
1606
1607 /* Activate a secondary processor. */
1608 __no_stack_protector
1609 void start_secondary(void *unused)
1610 {
1611         unsigned int cpu = raw_smp_processor_id();
1612
1613         /* PPC64 calls setup_kup() in early_setup_secondary() */
1614         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
1615                 setup_kup();
1616
1617         mmgrab_lazy_tlb(&init_mm);
1618         current->active_mm = &init_mm;
1619
1620         smp_store_cpu_info(cpu);
1621         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
1622         rcu_cpu_starting(cpu);
1623         cpu_callin_map[cpu] = 1;
1624
1625         if (smp_ops->setup_cpu)
1626                 smp_ops->setup_cpu(cpu);
1627         if (smp_ops->take_timebase)
1628                 smp_ops->take_timebase();
1629
1630         secondary_cpu_time_init();
1631
1632 #ifdef CONFIG_PPC64
1633         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1634                 vdso_data->processorCount++;
1635
1636         vdso_getcpu_init();
1637 #endif
1638         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1639         set_numa_mem(local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1640
1641         /* Update topology CPU masks */
1642         add_cpu_to_masks(cpu);
1643
1644         /*
1645          * Check for any shared caches. Note that this must be done on a
1646          * per-core basis because one core in the pair might be disabled.
1647          */
1648         if (!shared_caches) {
1649                 struct cpumask *(*sibling_mask)(int) = cpu_sibling_mask;
1650                 struct cpumask *mask = cpu_l2_cache_mask(cpu);
1651
1652                 if (has_big_cores)
1653                         sibling_mask = cpu_smallcore_mask;
1654
1655                 if (cpumask_weight(mask) > cpumask_weight(sibling_mask(cpu)))
1656                         shared_caches = true;
1657         }
1658
1659         smp_wmb();
1660         notify_cpu_starting(cpu);
1661         set_cpu_online(cpu, true);
1662
1663         boot_init_stack_canary();
1664
1665         local_irq_enable();
1666
1667         /* We can enable ftrace for secondary cpus now */
1668         this_cpu_enable_ftrace();
1669
1670         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
1671
1672         BUG();
1673 }
1674
1675 static void __init fixup_topology(void)
1676 {
1677         int i;
1678
1679 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1680         if (has_big_cores) {
1681                 pr_info("Big cores detected but using small core scheduling\n");
1682                 powerpc_topology[smt_idx].mask = smallcore_smt_mask;
1683         }
1684 #endif
1685
1686         if (!has_coregroup_support())
1687                 powerpc_topology[mc_idx].mask = powerpc_topology[cache_idx].mask;
1688
1689         /*
1690          * Try to consolidate topology levels here instead of
1691          * allowing scheduler to degenerate.
1692          * - Dont consolidate if masks are different.
1693          * - Dont consolidate if sd_flags exists and are different.
1694          */
1695         for (i = 1; i <= die_idx; i++) {
1696                 if (powerpc_topology[i].mask != powerpc_topology[i - 1].mask)
1697                         continue;
1698
1699                 if (powerpc_topology[i].sd_flags && powerpc_topology[i - 1].sd_flags &&
1700                                 powerpc_topology[i].sd_flags != powerpc_topology[i - 1].sd_flags)
1701                         continue;
1702
1703                 if (!powerpc_topology[i - 1].sd_flags)
1704                         powerpc_topology[i - 1].sd_flags = powerpc_topology[i].sd_flags;
1705
1706                 powerpc_topology[i].mask = powerpc_topology[i + 1].mask;
1707                 powerpc_topology[i].sd_flags = powerpc_topology[i + 1].sd_flags;
1708 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1709                 powerpc_topology[i].name = powerpc_topology[i + 1].name;
1710 #endif
1711         }
1712 }
1713
1714 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1715 {
1716         /*
1717          * We are running pinned to the boot CPU, see rest_init().
1718          */
1719         if (smp_ops && smp_ops->setup_cpu)
1720                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
1721
1722         if (smp_ops && smp_ops->bringup_done)
1723                 smp_ops->bringup_done();
1724
1725         dump_numa_cpu_topology();
1726
1727         fixup_topology();
1728         set_sched_topology(powerpc_topology);
1729 }
1730
1731 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1732 int __cpu_disable(void)
1733 {
1734         int cpu = smp_processor_id();
1735         int err;
1736
1737         if (!smp_ops->cpu_disable)
1738                 return -ENOSYS;
1739
1740         this_cpu_disable_ftrace();
1741
1742         err = smp_ops->cpu_disable();
1743         if (err)
1744                 return err;
1745
1746         /* Update sibling maps */
1747         remove_cpu_from_masks(cpu);
1748
1749         return 0;
1750 }
1751
1752 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1753 {
1754         if (smp_ops->cpu_die)
1755                 smp_ops->cpu_die(cpu);
1756 }
1757
1758 void __noreturn arch_cpu_idle_dead(void)
1759 {
1760         /*
1761          * Disable on the down path. This will be re-enabled by
1762          * start_secondary() via start_secondary_resume() below
1763          */
1764         this_cpu_disable_ftrace();
1765
1766         if (smp_ops->cpu_offline_self)
1767                 smp_ops->cpu_offline_self();
1768
1769         /* If we return, we re-enter start_secondary */
1770         start_secondary_resume();
1771 }
1772
1773 #endif