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/kexec.h>
  16 #include <linux/profile.h>
  17 #include <linux/smp.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/seq_file.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/irq_work.h>
  22
  23 #include <asm/sbi.h>
  24 #include <asm/tlbflush.h>
  25 #include <asm/cacheflush.h>
  26 #include <asm/cpu_ops.h>
  27
  28 enum ipi_message_type {
  29         IPI_RESCHEDULE,
  30         IPI_CALL_FUNC,
  31         IPI_CPU_STOP,
  32         IPI_CPU_CRASH_STOP,
  33         IPI_IRQ_WORK,
  34         IPI_TIMER,
  35         IPI_MAX
  36 };
  37
  38 unsigned long __cpuid_to_hartid_map[NR_CPUS] __ro_after_init = {
  39         [0 ... NR_CPUS-1] = INVALID_HARTID
  40 };
  41
  42 void __init smp_setup_processor_id(void)
  43 {
  44         cpuid_to_hartid_map(0) = boot_cpu_hartid;
  45 }
  46
  47 /* A collection of single bit ipi messages.  */
  48 static struct {
  49         unsigned long stats[IPI_MAX] ____cacheline_aligned;
  50         unsigned long bits ____cacheline_aligned;
  51 } ipi_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  52
  53 int riscv_hartid_to_cpuid(unsigned long hartid)
  54 {
  55         int i;
  56
  57         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
  58                 if (cpuid_to_hartid_map(i) == hartid)
  59                         return i;
  60
  61         pr_err("Couldn't find cpu id for hartid [%lu]\n", hartid);
  62         return -ENOENT;
  63 }
  64
  65 bool arch_match_cpu_phys_id(int cpu, u64 phys_id)
  66 {
  67         return phys_id == cpuid_to_hartid_map(cpu);
  68 }
  69
  70 static void ipi_stop(void)
  71 {
  72         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
  73         while (1)
  74                 wait_for_interrupt();
  75 }
  76
  77 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
  78 static atomic_t waiting_for_crash_ipi = ATOMIC_INIT(0);
  79
  80 static inline void ipi_cpu_crash_stop(unsigned int cpu, struct pt_regs *regs)
  81 {
  82         crash_save_cpu(regs, cpu);
  83
  84         atomic_dec(&waiting_for_crash_ipi);
  85
  86         local_irq_disable();
  87
  88 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  89         if (cpu_has_hotplug(cpu))
  90                 cpu_ops[cpu]->cpu_stop();
  91 #endif
  92
  93         for(;;)
  94                 wait_for_interrupt();
  95 }
  96 #else
  97 static inline void ipi_cpu_crash_stop(unsigned int cpu, struct pt_regs *regs)
  98 {
  99         unreachable();
 100 }
 101 #endif
 102
 103 static const struct riscv_ipi_ops *ipi_ops __ro_after_init;
 104
 105 void riscv_set_ipi_ops(const struct riscv_ipi_ops *ops)
 106 {
 107         ipi_ops = ops;
 108 }
 109 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_set_ipi_ops);
 110
 111 void riscv_clear_ipi(void)
 112 {
 113         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_clear)
 114                 ipi_ops->ipi_clear();
 115
 116         csr_clear(CSR_IP, IE_SIE);
 117 }
 118 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_clear_ipi);
 119
 120 static void send_ipi_mask(const struct cpumask *mask, enum ipi_message_type op)
 121 {
 122         int cpu;
 123
 124         smp_mb__before_atomic();
 125         for_each_cpu(cpu, mask)
 126                 set_bit(op, &ipi_data[cpu].bits);
 127         smp_mb__after_atomic();
 128
 129         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_inject)
 130                 ipi_ops->ipi_inject(mask);
 131         else
 132                 pr_warn("SMP: IPI inject method not available\n");
 133 }
 134
 135 static void send_ipi_single(int cpu, enum ipi_message_type op)
 136 {
 137         smp_mb__before_atomic();
 138         set_bit(op, &ipi_data[cpu].bits);
 139         smp_mb__after_atomic();
 140
 141         if (ipi_ops && ipi_ops->ipi_inject)
 142                 ipi_ops->ipi_inject(cpumask_of(cpu));
 143         else
 144                 pr_warn("SMP: IPI inject method not available\n");
 145 }
 146
 147 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 148 void arch_irq_work_raise(void)
 149 {
 150         send_ipi_single(smp_processor_id(), IPI_IRQ_WORK);
 151 }
 152 #endif
 153
 154 void handle_IPI(struct pt_regs *regs)
 155 {
 156         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 157         unsigned long *pending_ipis = &ipi_data[cpu].bits;
 158         unsigned long *stats = ipi_data[cpu].stats;
 159
 160         riscv_clear_ipi();
 161
 162         while (true) {
 163                 unsigned long ops;
 164
 165                 /* Order bit clearing and data access. */
 166                 mb();
 167
 168                 ops = xchg(pending_ipis, 0);
 169                 if (ops == 0)
 170                         return;
 171
 172                 if (ops & (1 << IPI_RESCHEDULE)) {
 173                         stats[IPI_RESCHEDULE]++;
 174                         scheduler_ipi();
 175                 }
 176
 177                 if (ops & (1 << IPI_CALL_FUNC)) {
 178                         stats[IPI_CALL_FUNC]++;
 179                         generic_smp_call_function_interrupt();
 180                 }
 181
 182                 if (ops & (1 << IPI_CPU_STOP)) {
 183                         stats[IPI_CPU_STOP]++;
 184                         ipi_stop();
 185                 }
 186
 187                 if (ops & (1 << IPI_CPU_CRASH_STOP)) {
 188                         ipi_cpu_crash_stop(cpu, get_irq_regs());
 189                 }
 190
 191                 if (ops & (1 << IPI_IRQ_WORK)) {
 192                         stats[IPI_IRQ_WORK]++;
 193                         irq_work_run();
 194                 }
 195
 196 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 197                 if (ops & (1 << IPI_TIMER)) {
 198                         stats[IPI_TIMER]++;
 199                         tick_receive_broadcast();
 200                 }
 201 #endif
 202                 BUG_ON((ops >> IPI_MAX) != 0);
 203
 204                 /* Order data access and bit testing. */
 205                 mb();
 206         }
 207 }
 208
 209 static const char * const ipi_names[] = {
 210         [IPI_RESCHEDULE]        = "Rescheduling interrupts",
 211         [IPI_CALL_FUNC]         = "Function call interrupts",
 212         [IPI_CPU_STOP]          = "CPU stop interrupts",
 213         [IPI_CPU_CRASH_STOP]    = "CPU stop (for crash dump) interrupts",
 214         [IPI_IRQ_WORK]          = "IRQ work interrupts",
 215         [IPI_TIMER]             = "Timer broadcast interrupts",
 216 };
 217
 218 void show_ipi_stats(struct seq_file *p, int prec)
 219 {
 220         unsigned int cpu, i;
 221
 222         for (i = 0; i < IPI_MAX; i++) {
 223                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
 224                            prec >= 4 ? " " : "");
 225                 for_each_online_cpu(cpu)
 226                         seq_printf(p, "%10lu ", ipi_data[cpu].stats[i]);
 227                 seq_printf(p, " %s\n", ipi_names[i]);
 228         }
 229 }
 230
 231 void arch_send_call_function_ipi_mask(struct cpumask *mask)
 232 {
 233         send_ipi_mask(mask, IPI_CALL_FUNC);
 234 }
 235
 236 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 237 {
 238         send_ipi_single(cpu, IPI_CALL_FUNC);
 239 }
 240
 241 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 242 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 243 {
 244         send_ipi_mask(mask, IPI_TIMER);
 245 }
 246 #endif
 247
 248 void smp_send_stop(void)
 249 {
 250         unsigned long timeout;
 251
 252         if (num_online_cpus() > 1) {
 253                 cpumask_t mask;
 254
 255                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
 256                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
 257
 258                 if (system_state <= SYSTEM_RUNNING)
 259                         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
 260                 send_ipi_mask(&mask, IPI_CPU_STOP);
 261         }
 262
 263         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
 264         timeout = USEC_PER_SEC;
 265         while (num_online_cpus() > 1 && timeout--)
 266                 udelay(1);
 267
 268         if (num_online_cpus() > 1)
 269                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
 270                            cpumask_pr_args(cpu_online_mask));
 271 }
 272
 273 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 274 /*
 275  * The number of CPUs online, not counting this CPU (which may not be
 276  * fully online and so not counted in num_online_cpus()).
 277  */
 278 static inline unsigned int num_other_online_cpus(void)
 279 {
 280         unsigned int this_cpu_online = cpu_online(smp_processor_id());
 281
 282         return num_online_cpus() - this_cpu_online;
 283 }
 284
 285 void crash_smp_send_stop(void)
 286 {
 287         static int cpus_stopped;
 288         cpumask_t mask;
 289         unsigned long timeout;
 290
 291         /*
 292          * This function can be called twice in panic path, but obviously
 293          * we execute this only once.
 294          */
 295         if (cpus_stopped)
 296                 return;
 297
 298         cpus_stopped = 1;
 299
 300         /*
 301          * If this cpu is the only one alive at this point in time, online or
 302          * not, there are no stop messages to be sent around, so just back out.
 303          */
 304         if (num_other_online_cpus() == 0)
 305                 return;
 306
 307         cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
 308         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
 309
 310         atomic_set(&waiting_for_crash_ipi, num_other_online_cpus());
 311
 312         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
 313         send_ipi_mask(&mask, IPI_CPU_CRASH_STOP);
 314
 315         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
 316         timeout = USEC_PER_SEC;
 317         while ((atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0) && timeout--)
 318                 udelay(1);
 319
 320         if (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0)
 321                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
 322                         cpumask_pr_args(&mask));
 323 }
 324
 325 bool smp_crash_stop_failed(void)
 326 {
 327         return (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0);
 328 }
 329 #endif
 330
 331 void smp_send_reschedule(int cpu)
 332 {
 333         send_ipi_single(cpu, IPI_RESCHEDULE);
 334 }
 335 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_send_reschedule);