sys/ia64/ia64/mp_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2001-2005 Marcel Moolenaar
   3  * Copyright (c) 2000 Doug Rabson
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include "opt_kstack_pages.h"
  32
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/systm.h>
  35 #include <sys/ktr.h>
  36 #include <sys/proc.h>
  37 #include <sys/bus.h>
  38 #include <sys/lock.h>
  39 #include <sys/malloc.h>
  40 #include <sys/mutex.h>
  41 #include <sys/kernel.h>
  42 #include <sys/pcpu.h>
  43 #include <sys/sched.h>
  44 #include <sys/smp.h>
  45 #include <sys/sysctl.h>
  46 #include <sys/uuid.h>
  47
  48 #include <vm/vm.h>
  49 #include <vm/pmap.h>
  50 #include <vm/vm_extern.h>
  51 #include <vm/vm_kern.h>
  52
  53 #include <machine/atomic.h>
  54 #include <machine/cpu.h>
  55 #include <machine/fpu.h>
  56 #include <machine/intr.h>
  57 #include <machine/mca.h>
  58 #include <machine/md_var.h>
  59 #include <machine/pal.h>
  60 #include <machine/pcb.h>
  61 #include <machine/pmap.h>
  62 #include <machine/sal.h>
  63 #include <machine/smp.h>
  64 #include <i386/include/specialreg.h>
  65
  66 MALLOC_DEFINE(M_SMP, "SMP", "SMP related allocations");
  67
  68 void ia64_ap_startup(void);
  69
  70 #define LID_SAPIC_ID(x)         ((int)((x) >> 24) & 0xff)
  71 #define LID_SAPIC_EID(x)        ((int)((x) >> 16) & 0xff)
  72 #define LID_SAPIC_SET(id,eid)   (((id & 0xff) << 8 | (eid & 0xff)) << 16);
  73 #define LID_SAPIC_MASK          0xffff0000UL
  74
  75 /* Variables used by os_boot_rendez and ia64_ap_startup */
  76 struct pcpu *ap_pcpu;
  77 void *ap_stack;
  78 uint64_t ap_vhpt;
  79 volatile int ap_delay;
  80 volatile int ap_awake;
  81 volatile int ap_spin;
  82
  83 static void cpu_mp_unleash(void *);
  84
  85 struct cpu_group *
  86 cpu_topo(void)
  87 {
  88
  89         return smp_topo_none();
  90 }
  91
  92 void
  93 ia64_ap_startup(void)
  94 {
  95         volatile struct ia64_interrupt_block *ib = IA64_INTERRUPT_BLOCK;
  96         int vector;
  97
  98         pcpup = ap_pcpu;
  99         ia64_set_k4((intptr_t)pcpup);
 100
 101         map_vhpt(ap_vhpt);
 102         ia64_set_pta(ap_vhpt + (1 << 8) + (pmap_vhpt_log2size << 2) + 1);
 103         ia64_srlz_i();
 104
 105         ap_awake = 1;
 106         ap_delay = 0;
 107
 108         map_pal_code();
 109         map_gateway_page();
 110
 111         ia64_set_fpsr(IA64_FPSR_DEFAULT);
 112
 113         /* Wait until it's time for us to be unleashed */
 114         while (ap_spin)
 115                 cpu_spinwait();
 116
 117         /* Initialize curthread. */
 118         KASSERT(PCPU_GET(idlethread) != NULL, ("no idle thread"));
 119         PCPU_SET(curthread, PCPU_GET(idlethread));
 120
 121         /*
 122          * Get and save the CPU specific MCA records. Should we get the
 123          * MCA state for each processor, or just the CMC state?
 124          */
 125         ia64_mca_save_state(SAL_INFO_MCA);
 126         ia64_mca_save_state(SAL_INFO_CMC);
 127
 128         ap_awake++;
 129         while (!smp_started)
 130                 cpu_spinwait();
 131
 132         CTR1(KTR_SMP, "SMP: cpu%d launched", PCPU_GET(cpuid));
 133
 134         /* Acknowledge and EOI all interrupts. */
 135         vector = ia64_get_ivr();
 136         while (vector != 15) {
 137                 ia64_srlz_d();
 138                 if (vector == 0)
 139                         vector = (int)ib->ib_inta;
 140                 ia64_set_eoi(0);
 141                 ia64_srlz_d();
 142                 vector = ia64_get_ivr();
 143         }
 144         ia64_srlz_d();
 145
 146         /* kick off the clock on this AP */
 147         pcpu_initclock();
 148
 149         ia64_set_tpr(0);
 150         ia64_srlz_d();
 151         enable_intr();
 152
 153         sched_throw(NULL);
 154         /* NOTREACHED */
 155 }
 156
 157 void
 158 cpu_mp_setmaxid(void)
 159 {
 160
 161         /*
 162          * Count the number of processors in the system by walking the ACPI
 163          * tables. Note that we record the actual number of processors, even
 164          * if this is larger than MAXCPU. We only activate MAXCPU processors.
 165          */
 166         mp_ncpus = ia64_count_cpus();
 167
 168         /*
 169          * Set the largest cpuid we're going to use. This is necessary for
 170          * VM initialization.
 171          */
 172         mp_maxid = min(mp_ncpus, MAXCPU) - 1;
 173 }
 174
 175 int
 176 cpu_mp_probe(void)
 177 {
 178
 179         /*
 180          * If there's only 1 processor, or we don't have a wake-up vector,
 181          * we're not going to enable SMP. Note that no wake-up vector can
 182          * also mean that the wake-up mechanism is not supported. In this
 183          * case we can have multiple processors, but we simply can't wake
 184          * them up...
 185          */
 186         return (mp_ncpus > 1 && ipi_vector[IPI_AP_WAKEUP] != 0);
 187 }
 188
 189 void
 190 cpu_mp_add(u_int acpiid, u_int apicid, u_int apiceid)
 191 {
 192         struct pcpu *pc;
 193         u_int64_t lid;
 194
 195         /* Ignore any processor numbers outside our range */
 196         if (acpiid > mp_maxid)
 197                 return;
 198
 199         KASSERT((all_cpus & (1UL << acpiid)) == 0,
 200             ("%s: cpu%d already in CPU map", __func__, acpiid));
 201
 202         lid = LID_SAPIC_SET(apicid, apiceid);
 203
 204         if ((ia64_get_lid() & LID_SAPIC_MASK) == lid) {
 205                 KASSERT(acpiid == 0,
 206                     ("%s: the BSP must be cpu0", __func__));
 207         }
 208
 209         if (acpiid != 0) {
 210                 pc = (struct pcpu *)malloc(sizeof(*pc), M_SMP, M_WAITOK);
 211                 pcpu_init(pc, acpiid, sizeof(*pc));
 212         } else
 213                 pc = pcpup;
 214
 215         pc->pc_lid = lid;
 216         all_cpus |= (1UL << acpiid);
 217 }
 218
 219 void
 220 cpu_mp_announce()
 221 {
 222         struct pcpu *pc;
 223         int i;
 224
 225         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
 226                 pc = pcpu_find(i);
 227                 if (pc != NULL) {
 228                         printf("cpu%d: SAPIC Id=%x, SAPIC Eid=%x", i,
 229                             LID_SAPIC_ID(pc->pc_lid),
 230                             LID_SAPIC_EID(pc->pc_lid));
 231                         if (i == 0)
 232                                 printf(" (BSP)\n");
 233                         else
 234                                 printf("\n");
 235                 }
 236         }
 237 }
 238
 239 void
 240 cpu_mp_start()
 241 {
 242         struct pcpu *pc;
 243
 244         ap_spin = 1;
 245
 246         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 247                 pc->pc_current_pmap = kernel_pmap;
 248                 pc->pc_other_cpus = all_cpus & ~pc->pc_cpumask;
 249                 if (pc->pc_cpuid > 0) {
 250                         ap_pcpu = pc;
 251                         ap_stack = malloc(KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE, M_SMP,
 252                             M_WAITOK);
 253                         ap_vhpt = pmap_vhpt_base[pc->pc_cpuid];
 254                         ap_delay = 2000;
 255                         ap_awake = 0;
 256
 257                         if (bootverbose)
 258                                 printf("SMP: waking up cpu%d\n", pc->pc_cpuid);
 259
 260                         ipi_send(pc, IPI_AP_WAKEUP);
 261
 262                         do {
 263                                 DELAY(1000);
 264                         } while (--ap_delay > 0);
 265                         pc->pc_awake = ap_awake;
 266
 267                         if (!ap_awake)
 268                                 printf("SMP: WARNING: cpu%d did not wake up\n",
 269                                     pc->pc_cpuid);
 270                 }
 271         }
 272 }
 273
 274 static void
 275 cpu_mp_unleash(void *dummy)
 276 {
 277         struct pcpu *pc;
 278         int cpus;
 279
 280         if (mp_ncpus <= 1)
 281                 return;
 282
 283         cpus = 0;
 284         smp_cpus = 0;
 285         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 286                 cpus++;
 287                 if (pc->pc_awake)
 288                         smp_cpus++;
 289         }
 290
 291         ap_awake = 1;
 292         ap_spin = 0;
 293
 294         while (ap_awake != smp_cpus)
 295                 cpu_spinwait();
 296
 297         if (smp_cpus != cpus || cpus != mp_ncpus) {
 298                 printf("SMP: %d CPUs found; %d CPUs usable; %d CPUs woken\n",
 299                     mp_ncpus, cpus, smp_cpus);
 300         }
 301
 302         smp_active = 1;
 303         smp_started = 1;
 304 }
 305
 306 /*
 307  * send an IPI to a set of cpus.
 308  */
 309 void
 310 ipi_selected(cpumask_t cpus, int ipi)
 311 {
 312         struct pcpu *pc;
 313
 314         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 315                 if (cpus & pc->pc_cpumask)
 316                         ipi_send(pc, ipi);
 317         }
 318 }
 319
 320 /*
 321  * send an IPI to all CPUs EXCEPT myself.
 322  */
 323 void
 324 ipi_all_but_self(int ipi)
 325 {
 326         struct pcpu *pc;
 327
 328         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 329                 if (pc != pcpup)
 330                         ipi_send(pc, ipi);
 331         }
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Send an IPI to the specified processor. The lid parameter holds the
 336  * cr.lid (CR64) contents of the target processor. Only the id and eid
 337  * fields are used here.
 338  */
 339 void
 340 ipi_send(struct pcpu *cpu, int ipi)
 341 {
 342         volatile uint64_t *pipi;
 343         uint64_t vector;
 344
 345         pipi = __MEMIO_ADDR(ia64_lapic_address |
 346             ((cpu->pc_lid & LID_SAPIC_MASK) >> 12));
 347         vector = (uint64_t)(ipi_vector[ipi] & 0xff);
 348         KASSERT(vector != 0, ("IPI %d is not assigned a vector", ipi));
 349         *pipi = vector;
 350         CTR3(KTR_SMP, "ipi_send(%p, %ld), cpuid=%d", pipi, vector,
 351             PCPU_GET(cpuid));
 352 }
 353
 354 SYSINIT(start_aps, SI_SUB_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_mp_unleash, NULL);