arch/arm64/kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * SMP initialisation and IPI support
   4  * Based on arch/arm/kernel/smp.c
   5  *
   6  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   7  */
   8
   9 #include <linux/acpi.h>
  10 #include <linux/arm_sdei.h>
  11 #include <linux/delay.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/sched/mm.h>
  15 #include <linux/sched/hotplug.h>
  16 #include <linux/sched/task_stack.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/cache.h>
  19 #include <linux/profile.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/err.h>
  23 #include <linux/cpu.h>
  24 #include <linux/smp.h>
  25 #include <linux/seq_file.h>
  26 #include <linux/irq.h>
  27 #include <linux/irqchip/arm-gic-v3.h>
  28 #include <linux/percpu.h>
  29 #include <linux/clockchips.h>
  30 #include <linux/completion.h>
  31 #include <linux/of.h>
  32 #include <linux/irq_work.h>
  33 #include <linux/kernel_stat.h>
  34 #include <linux/kexec.h>
  35 #include <linux/kvm_host.h>
  36
  37 #include <asm/alternative.h>
  38 #include <asm/atomic.h>
  39 #include <asm/cacheflush.h>
  40 #include <asm/cpu.h>
  41 #include <asm/cputype.h>
  42 #include <asm/cpu_ops.h>
  43 #include <asm/daifflags.h>
  44 #include <asm/kvm_mmu.h>
  45 #include <asm/mmu_context.h>
  46 #include <asm/numa.h>
  47 #include <asm/processor.h>
  48 #include <asm/smp_plat.h>
  49 #include <asm/sections.h>
  50 #include <asm/tlbflush.h>
  51 #include <asm/ptrace.h>
  52 #include <asm/virt.h>
  53
  54 #include <trace/events/ipi.h>
  55
  56 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(int, cpu_number);
  57 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_number);
  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 /* Number of CPUs which aren't online, but looping in kernel text. */
  66 static int cpus_stuck_in_kernel;
  67
  68 enum ipi_msg_type {
  69         IPI_RESCHEDULE,
  70         IPI_CALL_FUNC,
  71         IPI_CPU_STOP,
  72         IPI_CPU_CRASH_STOP,
  73         IPI_TIMER,
  74         IPI_IRQ_WORK,
  75         IPI_WAKEUP,
  76         NR_IPI
  77 };
  78
  79 static int ipi_irq_base __read_mostly;
  80 static int nr_ipi __read_mostly = NR_IPI;
  81 static struct irq_desc *ipi_desc[NR_IPI] __read_mostly;
  82
  83 static void ipi_setup(int cpu);
  84
  85 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  86 static void ipi_teardown(int cpu);
  87 static int op_cpu_kill(unsigned int cpu);
  88 #else
  89 static inline int op_cpu_kill(unsigned int cpu)
  90 {
  91         return -ENOSYS;
  92 }
  93 #endif
  94
  95
  96 /*
  97  * Boot a secondary CPU, and assign it the specified idle task.
  98  * This also gives us the initial stack to use for this CPU.
  99  */
 100 static int boot_secondary(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 101 {
 102         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 103
 104         if (ops->cpu_boot)
 105                 return ops->cpu_boot(cpu);
 106
 107         return -EOPNOTSUPP;
 108 }
 109
 110 static DECLARE_COMPLETION(cpu_running);
 111
 112 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 113 {
 114         int ret;
 115         long status;
 116
 117         /*
 118          * We need to tell the secondary core where to find its stack and the
 119          * page tables.
 120          */
 121         secondary_data.task = idle;
 122         update_cpu_boot_status(CPU_MMU_OFF);
 123
 124         /* Now bring the CPU into our world */
 125         ret = boot_secondary(cpu, idle);
 126         if (ret) {
 127                 pr_err("CPU%u: failed to boot: %d\n", cpu, ret);
 128                 return ret;
 129         }
 130
 131         /*
 132          * CPU was successfully started, wait for it to come online or
 133          * time out.
 134          */
 135         wait_for_completion_timeout(&cpu_running,
 136                                     msecs_to_jiffies(5000));
 137         if (cpu_online(cpu))
 138                 return 0;
 139
 140         pr_crit("CPU%u: failed to come online\n", cpu);
 141         secondary_data.task = NULL;
 142         status = READ_ONCE(secondary_data.status);
 143         if (status == CPU_MMU_OFF)
 144                 status = READ_ONCE(__early_cpu_boot_status);
 145
 146         switch (status & CPU_BOOT_STATUS_MASK) {
 147         default:
 148                 pr_err("CPU%u: failed in unknown state : 0x%lx\n",
 149                        cpu, status);
 150                 cpus_stuck_in_kernel++;
 151                 break;
 152         case CPU_KILL_ME:
 153                 if (!op_cpu_kill(cpu)) {
 154                         pr_crit("CPU%u: died during early boot\n", cpu);
 155                         break;
 156                 }
 157                 pr_crit("CPU%u: may not have shut down cleanly\n", cpu);
 158                 fallthrough;
 159         case CPU_STUCK_IN_KERNEL:
 160                 pr_crit("CPU%u: is stuck in kernel\n", cpu);
 161                 if (status & CPU_STUCK_REASON_52_BIT_VA)
 162                         pr_crit("CPU%u: does not support 52-bit VAs\n", cpu);
 163                 if (status & CPU_STUCK_REASON_NO_GRAN) {
 164                         pr_crit("CPU%u: does not support %luK granule\n",
 165                                 cpu, PAGE_SIZE / SZ_1K);
 166                 }
 167                 cpus_stuck_in_kernel++;
 168                 break;
 169         case CPU_PANIC_KERNEL:
 170                 panic("CPU%u detected unsupported configuration\n", cpu);
 171         }
 172
 173         return -EIO;
 174 }
 175
 176 static void init_gic_priority_masking(void)
 177 {
 178         u32 cpuflags;
 179
 180         if (WARN_ON(!gic_enable_sre()))
 181                 return;
 182
 183         cpuflags = read_sysreg(daif);
 184
 185         WARN_ON(!(cpuflags & PSR_I_BIT));
 186         WARN_ON(!(cpuflags & PSR_F_BIT));
 187
 188         gic_write_pmr(GIC_PRIO_IRQON | GIC_PRIO_PSR_I_SET);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
 193  * idle thread stack, but a set of temporary page tables.
 194  */
 195 asmlinkage notrace void secondary_start_kernel(void)
 196 {
 197         u64 mpidr = read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK;
 198         struct mm_struct *mm = &init_mm;
 199         const struct cpu_operations *ops;
 200         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 201
 202         /*
 203          * All kernel threads share the same mm context; grab a
 204          * reference and switch to it.
 205          */
 206         mmgrab(mm);
 207         current->active_mm = mm;
 208
 209         /*
 210          * TTBR0 is only used for the identity mapping at this stage. Make it
 211          * point to zero page to avoid speculatively fetching new entries.
 212          */
 213         cpu_uninstall_idmap();
 214
 215         if (system_uses_irq_prio_masking())
 216                 init_gic_priority_masking();
 217
 218         rcu_cpu_starting(cpu);
 219         trace_hardirqs_off();
 220
 221         /*
 222          * If the system has established the capabilities, make sure
 223          * this CPU ticks all of those. If it doesn't, the CPU will
 224          * fail to come online.
 225          */
 226         check_local_cpu_capabilities();
 227
 228         ops = get_cpu_ops(cpu);
 229         if (ops->cpu_postboot)
 230                 ops->cpu_postboot();
 231
 232         /*
 233          * Log the CPU info before it is marked online and might get read.
 234          */
 235         cpuinfo_store_cpu();
 236         store_cpu_topology(cpu);
 237
 238         /*
 239          * Enable GIC and timers.
 240          */
 241         notify_cpu_starting(cpu);
 242
 243         ipi_setup(cpu);
 244
 245         numa_add_cpu(cpu);
 246
 247         /*
 248          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue.  Wait for
 249          * the CPU migration code to notice that the CPU is online
 250          * before we continue.
 251          */
 252         pr_info("CPU%u: Booted secondary processor 0x%010lx [0x%08x]\n",
 253                                          cpu, (unsigned long)mpidr,
 254                                          read_cpuid_id());
 255         update_cpu_boot_status(CPU_BOOT_SUCCESS);
 256         set_cpu_online(cpu, true);
 257         complete(&cpu_running);
 258
 259         local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 260
 261         /*
 262          * OK, it's off to the idle thread for us
 263          */
 264         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
 265 }
 266
 267 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 268 static int op_cpu_disable(unsigned int cpu)
 269 {
 270         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 271
 272         /*
 273          * If we don't have a cpu_die method, abort before we reach the point
 274          * of no return. CPU0 may not have an cpu_ops, so test for it.
 275          */
 276         if (!ops || !ops->cpu_die)
 277                 return -EOPNOTSUPP;
 278
 279         /*
 280          * We may need to abort a hot unplug for some other mechanism-specific
 281          * reason.
 282          */
 283         if (ops->cpu_disable)
 284                 return ops->cpu_disable(cpu);
 285
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 /*
 290  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
 291  */
 292 int __cpu_disable(void)
 293 {
 294         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 295         int ret;
 296
 297         ret = op_cpu_disable(cpu);
 298         if (ret)
 299                 return ret;
 300
 301         remove_cpu_topology(cpu);
 302         numa_remove_cpu(cpu);
 303
 304         /*
 305          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
 306          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
 307          */
 308         set_cpu_online(cpu, false);
 309         ipi_teardown(cpu);
 310
 311         /*
 312          * OK - migrate IRQs away from this CPU
 313          */
 314         irq_migrate_all_off_this_cpu();
 315
 316         return 0;
 317 }
 318
 319 static int op_cpu_kill(unsigned int cpu)
 320 {
 321         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 322
 323         /*
 324          * If we have no means of synchronising with the dying CPU, then assume
 325          * that it is really dead. We can only wait for an arbitrary length of
 326          * time and hope that it's dead, so let's skip the wait and just hope.
 327          */
 328         if (!ops->cpu_kill)
 329                 return 0;
 330
 331         return ops->cpu_kill(cpu);
 332 }
 333
 334 /*
 335  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
 336  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
 337  */
 338 void __cpu_die(unsigned int cpu)
 339 {
 340         int err;
 341
 342         if (!cpu_wait_death(cpu, 5)) {
 343                 pr_crit("CPU%u: cpu didn't die\n", cpu);
 344                 return;
 345         }
 346         pr_debug("CPU%u: shutdown\n", cpu);
 347
 348         /*
 349          * Now that the dying CPU is beyond the point of no return w.r.t.
 350          * in-kernel synchronisation, try to get the firwmare to help us to
 351          * verify that it has really left the kernel before we consider
 352          * clobbering anything it might still be using.
 353          */
 354         err = op_cpu_kill(cpu);
 355         if (err)
 356                 pr_warn("CPU%d may not have shut down cleanly: %d\n", cpu, err);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
 361  *
 362  */
 363 void __noreturn cpu_die(void)
 364 {
 365         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 366         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 367
 368         idle_task_exit();
 369
 370         local_daif_mask();
 371
 372         /* Tell __cpu_die() that this CPU is now safe to dispose of */
 373         (void)cpu_report_death();
 374
 375         /*
 376          * Actually shutdown the CPU. This must never fail. The specific hotplug
 377          * mechanism must perform all required cache maintenance to ensure that
 378          * no dirty lines are lost in the process of shutting down the CPU.
 379          */
 380         ops->cpu_die(cpu);
 381
 382         BUG();
 383 }
 384 #endif
 385
 386 static void __cpu_try_die(int cpu)
 387 {
 388 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 389         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 390
 391         if (ops && ops->cpu_die)
 392                 ops->cpu_die(cpu);
 393 #endif
 394 }
 395
 396 /*
 397  * Kill the calling secondary CPU, early in bringup before it is turned
 398  * online.
 399  */
 400 void __noreturn cpu_die_early(void)
 401 {
 402         int cpu = smp_processor_id();
 403
 404         pr_crit("CPU%d: will not boot\n", cpu);
 405
 406         /* Mark this CPU absent */
 407         set_cpu_present(cpu, 0);
 408         rcu_report_dead(cpu);
 409
 410         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU)) {
 411                 update_cpu_boot_status(CPU_KILL_ME);
 412                 __cpu_try_die(cpu);
 413         }
 414
 415         update_cpu_boot_status(CPU_STUCK_IN_KERNEL);
 416
 417         cpu_park_loop();
 418 }
 419
 420 static void __init hyp_mode_check(void)
 421 {
 422         if (is_hyp_mode_available())
 423                 pr_info("CPU: All CPU(s) started at EL2\n");
 424         else if (is_hyp_mode_mismatched())
 425                 WARN_TAINT(1, TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC,
 426                            "CPU: CPUs started in inconsistent modes");
 427         else
 428                 pr_info("CPU: All CPU(s) started at EL1\n");
 429         if (IS_ENABLED(CONFIG_KVM) && !is_kernel_in_hyp_mode()) {
 430                 kvm_compute_layout();
 431                 kvm_apply_hyp_relocations();
 432         }
 433 }
 434
 435 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 436 {
 437         pr_info("SMP: Total of %d processors activated.\n", num_online_cpus());
 438         setup_cpu_features();
 439         hyp_mode_check();
 440         apply_alternatives_all();
 441         mark_linear_text_alias_ro();
 442 }
 443
 444 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 445 {
 446         /*
 447          * The runtime per-cpu areas have been allocated by
 448          * setup_per_cpu_areas(), and CPU0's boot time per-cpu area will be
 449          * freed shortly, so we must move over to the runtime per-cpu area.
 450          */
 451         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(smp_processor_id()));
 452         cpuinfo_store_boot_cpu();
 453
 454         /*
 455          * We now know enough about the boot CPU to apply the
 456          * alternatives that cannot wait until interrupt handling
 457          * and/or scheduling is enabled.
 458          */
 459         apply_boot_alternatives();
 460
 461         /* Conditionally switch to GIC PMR for interrupt masking */
 462         if (system_uses_irq_prio_masking())
 463                 init_gic_priority_masking();
 464
 465         kasan_init_hw_tags();
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Duplicate MPIDRs are a recipe for disaster. Scan all initialized
 470  * entries and check for duplicates. If any is found just ignore the
 471  * cpu. cpu_logical_map was initialized to INVALID_HWID to avoid
 472  * matching valid MPIDR values.
 473  */
 474 static bool __init is_mpidr_duplicate(unsigned int cpu, u64 hwid)
 475 {
 476         unsigned int i;
 477
 478         for (i = 1; (i < cpu) && (i < NR_CPUS); i++)
 479                 if (cpu_logical_map(i) == hwid)
 480                         return true;
 481         return false;
 482 }
 483
 484 /*
 485  * Initialize cpu operations for a logical cpu and
 486  * set it in the possible mask on success
 487  */
 488 static int __init smp_cpu_setup(int cpu)
 489 {
 490         const struct cpu_operations *ops;
 491
 492         if (init_cpu_ops(cpu))
 493                 return -ENODEV;
 494
 495         ops = get_cpu_ops(cpu);
 496         if (ops->cpu_init(cpu))
 497                 return -ENODEV;
 498
 499         set_cpu_possible(cpu, true);
 500
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static bool bootcpu_valid __initdata;
 505 static unsigned int cpu_count = 1;
 506
 507 #ifdef CONFIG_ACPI
 508 static struct acpi_madt_generic_interrupt cpu_madt_gicc[NR_CPUS];
 509
 510 struct acpi_madt_generic_interrupt *acpi_cpu_get_madt_gicc(int cpu)
 511 {
 512         return &cpu_madt_gicc[cpu];
 513 }
 514 EXPORT_SYMBOL_GPL(acpi_cpu_get_madt_gicc);
 515
 516 /*
 517  * acpi_map_gic_cpu_interface - parse processor MADT entry
 518  *
 519  * Carry out sanity checks on MADT processor entry and initialize
 520  * cpu_logical_map on success
 521  */
 522 static void __init
 523 acpi_map_gic_cpu_interface(struct acpi_madt_generic_interrupt *processor)
 524 {
 525         u64 hwid = processor->arm_mpidr;
 526
 527         if (!(processor->flags & ACPI_MADT_ENABLED)) {
 528                 pr_debug("skipping disabled CPU entry with 0x%llx MPIDR\n", hwid);
 529                 return;
 530         }
 531
 532         if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK || hwid == INVALID_HWID) {
 533                 pr_err("skipping CPU entry with invalid MPIDR 0x%llx\n", hwid);
 534                 return;
 535         }
 536
 537         if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
 538                 pr_err("duplicate CPU MPIDR 0x%llx in MADT\n", hwid);
 539                 return;
 540         }
 541
 542         /* Check if GICC structure of boot CPU is available in the MADT */
 543         if (cpu_logical_map(0) == hwid) {
 544                 if (bootcpu_valid) {
 545                         pr_err("duplicate boot CPU MPIDR: 0x%llx in MADT\n",
 546                                hwid);
 547                         return;
 548                 }
 549                 bootcpu_valid = true;
 550                 cpu_madt_gicc[0] = *processor;
 551                 return;
 552         }
 553
 554         if (cpu_count >= NR_CPUS)
 555                 return;
 556
 557         /* map the logical cpu id to cpu MPIDR */
 558         set_cpu_logical_map(cpu_count, hwid);
 559
 560         cpu_madt_gicc[cpu_count] = *processor;
 561
 562         /*
 563          * Set-up the ACPI parking protocol cpu entries
 564          * while initializing the cpu_logical_map to
 565          * avoid parsing MADT entries multiple times for
 566          * nothing (ie a valid cpu_logical_map entry should
 567          * contain a valid parking protocol data set to
 568          * initialize the cpu if the parking protocol is
 569          * the only available enable method).
 570          */
 571         acpi_set_mailbox_entry(cpu_count, processor);
 572
 573         cpu_count++;
 574 }
 575
 576 static int __init
 577 acpi_parse_gic_cpu_interface(union acpi_subtable_headers *header,
 578                              const unsigned long end)
 579 {
 580         struct acpi_madt_generic_interrupt *processor;
 581
 582         processor = (struct acpi_madt_generic_interrupt *)header;
 583         if (BAD_MADT_GICC_ENTRY(processor, end))
 584                 return -EINVAL;
 585
 586         acpi_table_print_madt_entry(&header->common);
 587
 588         acpi_map_gic_cpu_interface(processor);
 589
 590         return 0;
 591 }
 592
 593 static void __init acpi_parse_and_init_cpus(void)
 594 {
 595         int i;
 596
 597         /*
 598          * do a walk of MADT to determine how many CPUs
 599          * we have including disabled CPUs, and get information
 600          * we need for SMP init.
 601          */
 602         acpi_table_parse_madt(ACPI_MADT_TYPE_GENERIC_INTERRUPT,
 603                                       acpi_parse_gic_cpu_interface, 0);
 604
 605         /*
 606          * In ACPI, SMP and CPU NUMA information is provided in separate
 607          * static tables, namely the MADT and the SRAT.
 608          *
 609          * Thus, it is simpler to first create the cpu logical map through
 610          * an MADT walk and then map the logical cpus to their node ids
 611          * as separate steps.
 612          */
 613         acpi_map_cpus_to_nodes();
 614
 615         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 616                 early_map_cpu_to_node(i, acpi_numa_get_nid(i));
 617 }
 618 #else
 619 #define acpi_parse_and_init_cpus(...)   do { } while (0)
 620 #endif
 621
 622 /*
 623  * Enumerate the possible CPU set from the device tree and build the
 624  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
 625  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
 626  */
 627 static void __init of_parse_and_init_cpus(void)
 628 {
 629         struct device_node *dn;
 630
 631         for_each_of_cpu_node(dn) {
 632                 u64 hwid = of_get_cpu_hwid(dn, 0);
 633
 634                 if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK)
 635                         goto next;
 636
 637                 if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
 638                         pr_err("%pOF: duplicate cpu reg properties in the DT\n",
 639                                 dn);
 640                         goto next;
 641                 }
 642
 643                 /*
 644                  * The numbering scheme requires that the boot CPU
 645                  * must be assigned logical id 0. Record it so that
 646                  * the logical map built from DT is validated and can
 647                  * be used.
 648                  */
 649                 if (hwid == cpu_logical_map(0)) {
 650                         if (bootcpu_valid) {
 651                                 pr_err("%pOF: duplicate boot cpu reg property in DT\n",
 652                                         dn);
 653                                 goto next;
 654                         }
 655
 656                         bootcpu_valid = true;
 657                         early_map_cpu_to_node(0, of_node_to_nid(dn));
 658
 659                         /*
 660                          * cpu_logical_map has already been
 661                          * initialized and the boot cpu doesn't need
 662                          * the enable-method so continue without
 663                          * incrementing cpu.
 664                          */
 665                         continue;
 666                 }
 667
 668                 if (cpu_count >= NR_CPUS)
 669                         goto next;
 670
 671                 pr_debug("cpu logical map 0x%llx\n", hwid);
 672                 set_cpu_logical_map(cpu_count, hwid);
 673
 674                 early_map_cpu_to_node(cpu_count, of_node_to_nid(dn));
 675 next:
 676                 cpu_count++;
 677         }
 678 }
 679
 680 /*
 681  * Enumerate the possible CPU set from the device tree or ACPI and build the
 682  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
 683  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
 684  */
 685 void __init smp_init_cpus(void)
 686 {
 687         int i;
 688
 689         if (acpi_disabled)
 690                 of_parse_and_init_cpus();
 691         else
 692                 acpi_parse_and_init_cpus();
 693
 694         if (cpu_count > nr_cpu_ids)
 695                 pr_warn("Number of cores (%d) exceeds configured maximum of %u - clipping\n",
 696                         cpu_count, nr_cpu_ids);
 697
 698         if (!bootcpu_valid) {
 699                 pr_err("missing boot CPU MPIDR, not enabling secondaries\n");
 700                 return;
 701         }
 702
 703         /*
 704          * We need to set the cpu_logical_map entries before enabling
 705          * the cpus so that cpu processor description entries (DT cpu nodes
 706          * and ACPI MADT entries) can be retrieved by matching the cpu hwid
 707          * with entries in cpu_logical_map while initializing the cpus.
 708          * If the cpu set-up fails, invalidate the cpu_logical_map entry.
 709          */
 710         for (i = 1; i < nr_cpu_ids; i++) {
 711                 if (cpu_logical_map(i) != INVALID_HWID) {
 712                         if (smp_cpu_setup(i))
 713                                 set_cpu_logical_map(i, INVALID_HWID);
 714                 }
 715         }
 716 }
 717
 718 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 719 {
 720         const struct cpu_operations *ops;
 721         int err;
 722         unsigned int cpu;
 723         unsigned int this_cpu;
 724
 725         init_cpu_topology();
 726
 727         this_cpu = smp_processor_id();
 728         store_cpu_topology(this_cpu);
 729         numa_store_cpu_info(this_cpu);
 730         numa_add_cpu(this_cpu);
 731
 732         /*
 733          * If UP is mandated by "nosmp" (which implies "maxcpus=0"), don't set
 734          * secondary CPUs present.
 735          */
 736         if (max_cpus == 0)
 737                 return;
 738
 739         /*
 740          * Initialise the present map (which describes the set of CPUs
 741          * actually populated at the present time) and release the
 742          * secondaries from the bootloader.
 743          */
 744         for_each_possible_cpu(cpu) {
 745
 746                 per_cpu(cpu_number, cpu) = cpu;
 747
 748                 if (cpu == smp_processor_id())
 749                         continue;
 750
 751                 ops = get_cpu_ops(cpu);
 752                 if (!ops)
 753                         continue;
 754
 755                 err = ops->cpu_prepare(cpu);
 756                 if (err)
 757                         continue;
 758
 759                 set_cpu_present(cpu, true);
 760                 numa_store_cpu_info(cpu);
 761         }
 762 }
 763
 764 static const char *ipi_types[NR_IPI] __tracepoint_string = {
 765         [IPI_RESCHEDULE]        = "Rescheduling interrupts",
 766         [IPI_CALL_FUNC]         = "Function call interrupts",
 767         [IPI_CPU_STOP]          = "CPU stop interrupts",
 768         [IPI_CPU_CRASH_STOP]    = "CPU stop (for crash dump) interrupts",
 769         [IPI_TIMER]             = "Timer broadcast interrupts",
 770         [IPI_IRQ_WORK]          = "IRQ work interrupts",
 771         [IPI_WAKEUP]            = "CPU wake-up interrupts",
 772 };
 773
 774 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr);
 775
 776 unsigned long irq_err_count;
 777
 778 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
 779 {
 780         unsigned int cpu, i;
 781
 782         for (i = 0; i < NR_IPI; i++) {
 783                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
 784                            prec >= 4 ? " " : "");
 785                 for_each_online_cpu(cpu)
 786                         seq_printf(p, "%10u ", irq_desc_kstat_cpu(ipi_desc[i], cpu));
 787                 seq_printf(p, "      %s\n", ipi_types[i]);
 788         }
 789
 790         seq_printf(p, "%*s: %10lu\n", prec, "Err", irq_err_count);
 791         return 0;
 792 }
 793
 794 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 795 {
 796         smp_cross_call(mask, IPI_CALL_FUNC);
 797 }
 798
 799 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 800 {
 801         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_CALL_FUNC);
 802 }
 803
 804 #ifdef CONFIG_ARM64_ACPI_PARKING_PROTOCOL
 805 void arch_send_wakeup_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 806 {
 807         smp_cross_call(mask, IPI_WAKEUP);
 808 }
 809 #endif
 810
 811 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 812 void arch_irq_work_raise(void)
 813 {
 814         smp_cross_call(cpumask_of(smp_processor_id()), IPI_IRQ_WORK);
 815 }
 816 #endif
 817
 818 static void __noreturn local_cpu_stop(void)
 819 {
 820         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 821
 822         local_daif_mask();
 823         sdei_mask_local_cpu();
 824         cpu_park_loop();
 825 }
 826
 827 /*
 828  * We need to implement panic_smp_self_stop() for parallel panic() calls, so
 829  * that cpu_online_mask gets correctly updated and smp_send_stop() can skip
 830  * CPUs that have already stopped themselves.
 831  */
 832 void __noreturn panic_smp_self_stop(void)
 833 {
 834         local_cpu_stop();
 835 }
 836
 837 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 838 static atomic_t waiting_for_crash_ipi = ATOMIC_INIT(0);
 839 #endif
 840
 841 static void __noreturn ipi_cpu_crash_stop(unsigned int cpu, struct pt_regs *regs)
 842 {
 843 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 844         crash_save_cpu(regs, cpu);
 845
 846         atomic_dec(&waiting_for_crash_ipi);
 847
 848         local_irq_disable();
 849         sdei_mask_local_cpu();
 850
 851         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
 852                 __cpu_try_die(cpu);
 853
 854         /* just in case */
 855         cpu_park_loop();
 856 #else
 857         BUG();
 858 #endif
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Main handler for inter-processor interrupts
 863  */
 864 static void do_handle_IPI(int ipinr)
 865 {
 866         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 867
 868         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
 869                 trace_ipi_entry(ipi_types[ipinr]);
 870
 871         switch (ipinr) {
 872         case IPI_RESCHEDULE:
 873                 scheduler_ipi();
 874                 break;
 875
 876         case IPI_CALL_FUNC:
 877                 generic_smp_call_function_interrupt();
 878                 break;
 879
 880         case IPI_CPU_STOP:
 881                 local_cpu_stop();
 882                 break;
 883
 884         case IPI_CPU_CRASH_STOP:
 885                 if (IS_ENABLED(CONFIG_KEXEC_CORE)) {
 886                         ipi_cpu_crash_stop(cpu, get_irq_regs());
 887
 888                         unreachable();
 889                 }
 890                 break;
 891
 892 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 893         case IPI_TIMER:
 894                 tick_receive_broadcast();
 895                 break;
 896 #endif
 897
 898 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 899         case IPI_IRQ_WORK:
 900                 irq_work_run();
 901                 break;
 902 #endif
 903
 904 #ifdef CONFIG_ARM64_ACPI_PARKING_PROTOCOL
 905         case IPI_WAKEUP:
 906                 WARN_ONCE(!acpi_parking_protocol_valid(cpu),
 907                           "CPU%u: Wake-up IPI outside the ACPI parking protocol\n",
 908                           cpu);
 909                 break;
 910 #endif
 911
 912         default:
 913                 pr_crit("CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n", cpu, ipinr);
 914                 break;
 915         }
 916
 917         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
 918                 trace_ipi_exit(ipi_types[ipinr]);
 919 }
 920
 921 static irqreturn_t ipi_handler(int irq, void *data)
 922 {
 923         do_handle_IPI(irq - ipi_irq_base);
 924         return IRQ_HANDLED;
 925 }
 926
 927 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr)
 928 {
 929         trace_ipi_raise(target, ipi_types[ipinr]);
 930         __ipi_send_mask(ipi_desc[ipinr], target);
 931 }
 932
 933 static void ipi_setup(int cpu)
 934 {
 935         int i;
 936
 937         if (WARN_ON_ONCE(!ipi_irq_base))
 938                 return;
 939
 940         for (i = 0; i < nr_ipi; i++)
 941                 enable_percpu_irq(ipi_irq_base + i, 0);
 942 }
 943
 944 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 945 static void ipi_teardown(int cpu)
 946 {
 947         int i;
 948
 949         if (WARN_ON_ONCE(!ipi_irq_base))
 950                 return;
 951
 952         for (i = 0; i < nr_ipi; i++)
 953                 disable_percpu_irq(ipi_irq_base + i);
 954 }
 955 #endif
 956
 957 void __init set_smp_ipi_range(int ipi_base, int n)
 958 {
 959         int i;
 960
 961         WARN_ON(n < NR_IPI);
 962         nr_ipi = min(n, NR_IPI);
 963
 964         for (i = 0; i < nr_ipi; i++) {
 965                 int err;
 966
 967                 err = request_percpu_irq(ipi_base + i, ipi_handler,
 968                                          "IPI", &cpu_number);
 969                 WARN_ON(err);
 970
 971                 ipi_desc[i] = irq_to_desc(ipi_base + i);
 972                 irq_set_status_flags(ipi_base + i, IRQ_HIDDEN);
 973         }
 974
 975         ipi_irq_base = ipi_base;
 976
 977         /* Setup the boot CPU immediately */
 978         ipi_setup(smp_processor_id());
 979 }
 980
 981 void arch_smp_send_reschedule(int cpu)
 982 {
 983         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_RESCHEDULE);
 984 }
 985
 986 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 987 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 988 {
 989         smp_cross_call(mask, IPI_TIMER);
 990 }
 991 #endif
 992
 993 /*
 994  * The number of CPUs online, not counting this CPU (which may not be
 995  * fully online and so not counted in num_online_cpus()).
 996  */
 997 static inline unsigned int num_other_online_cpus(void)
 998 {
 999         unsigned int this_cpu_online = cpu_online(smp_processor_id());
1000
1001         return num_online_cpus() - this_cpu_online;
1002 }
1003
1004 void smp_send_stop(void)
1005 {
1006         unsigned long timeout;
1007
1008         if (num_other_online_cpus()) {
1009                 cpumask_t mask;
1010
1011                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
1012                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
1013
1014                 if (system_state <= SYSTEM_RUNNING)
1015                         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
1016                 smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_STOP);
1017         }
1018
1019         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
1020         timeout = USEC_PER_SEC;
1021         while (num_other_online_cpus() && timeout--)
1022                 udelay(1);
1023
1024         if (num_other_online_cpus())
1025                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
1026                         cpumask_pr_args(cpu_online_mask));
1027
1028         sdei_mask_local_cpu();
1029 }
1030
1031 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
1032 void crash_smp_send_stop(void)
1033 {
1034         static int cpus_stopped;
1035         cpumask_t mask;
1036         unsigned long timeout;
1037
1038         /*
1039          * This function can be called twice in panic path, but obviously
1040          * we execute this only once.
1041          */
1042         if (cpus_stopped)
1043                 return;
1044
1045         cpus_stopped = 1;
1046
1047         /*
1048          * If this cpu is the only one alive at this point in time, online or
1049          * not, there are no stop messages to be sent around, so just back out.
1050          */
1051         if (num_other_online_cpus() == 0) {
1052                 sdei_mask_local_cpu();
1053                 return;
1054         }
1055
1056         cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
1057         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
1058
1059         atomic_set(&waiting_for_crash_ipi, num_other_online_cpus());
1060
1061         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
1062         smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_CRASH_STOP);
1063
1064         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
1065         timeout = USEC_PER_SEC;
1066         while ((atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0) && timeout--)
1067                 udelay(1);
1068
1069         if (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0)
1070                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
1071                         cpumask_pr_args(&mask));
1072
1073         sdei_mask_local_cpu();
1074 }
1075
1076 bool smp_crash_stop_failed(void)
1077 {
1078         return (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0);
1079 }
1080 #endif
1081
1082 static bool have_cpu_die(void)
1083 {
1084 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1085         int any_cpu = raw_smp_processor_id();
1086         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(any_cpu);
1087
1088         if (ops && ops->cpu_die)
1089                 return true;
1090 #endif
1091         return false;
1092 }
1093
1094 bool cpus_are_stuck_in_kernel(void)
1095 {
1096         bool smp_spin_tables = (num_possible_cpus() > 1 && !have_cpu_die());
1097
1098         return !!cpus_stuck_in_kernel || smp_spin_tables ||
1099                 is_protected_kvm_enabled();
1100 }