sys/powerpc/powerpc/mp_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2008 Marcel Moolenaar
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  *
   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 ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/bus.h>
  34 #include <sys/pcpu.h>
  35 #include <sys/proc.h>
  36 #include <sys/sched.h>
  37 #include <sys/smp.h>
  38
  39 #include <machine/bus.h>
  40 #include <machine/cpu.h>
  41 #include <machine/intr_machdep.h>
  42 #include <machine/smp.h>
  43
  44 #include "pic_if.h"
  45
  46 extern struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
  47
  48 volatile static int ap_awake;
  49 volatile static u_int ap_state;
  50 volatile static uint32_t ap_decr;
  51 volatile static uint32_t ap_tbl;
  52
  53 void
  54 machdep_ap_bootstrap(void)
  55 {
  56
  57         pcpup->pc_awake = 1;
  58
  59         while (ap_state == 0)
  60                 ;
  61
  62         mtspr(SPR_TBL, 0);
  63         mtspr(SPR_TBU, 0);
  64         mtspr(SPR_TBL, ap_tbl);
  65         __asm __volatile("mtdec %0" :: "r"(ap_decr));
  66
  67         ap_awake++;
  68
  69         /* Initialize curthread. */
  70         PCPU_SET(curthread, PCPU_GET(idlethread));
  71         PCPU_SET(curpcb, curthread->td_pcb);
  72
  73         mtmsr(mfmsr() | PSL_EE);
  74         sched_throw(NULL);
  75 }
  76
  77 struct cpu_group *
  78 cpu_topo(void)
  79 {
  80
  81         return (smp_topo_none());
  82 }
  83
  84 void
  85 cpu_mp_setmaxid(void)
  86 {
  87         struct cpuref cpuref;
  88         int error;
  89
  90         mp_ncpus = 0;
  91         error = powerpc_smp_first_cpu(&cpuref);
  92         while (!error) {
  93                 mp_ncpus++;
  94                 error = powerpc_smp_next_cpu(&cpuref);
  95         }
  96         /* Sanity. */
  97         if (mp_ncpus == 0)
  98                 mp_ncpus = 1;
  99
 100         /*
 101          * Set the largest cpuid we're going to use. This is necessary
 102          * for VM initialization.
 103          */
 104         mp_maxid = min(mp_ncpus, MAXCPU) - 1;
 105 }
 106
 107 int
 108 cpu_mp_probe(void)
 109 {
 110
 111         /*
 112          * We're not going to enable SMP if there's only 1 processor.
 113          */
 114         return (mp_ncpus > 1);
 115 }
 116
 117 void
 118 cpu_mp_start(void)
 119 {
 120         struct cpuref bsp, cpu;
 121         struct pcpu *pc;
 122         int error;
 123
 124         error = powerpc_smp_get_bsp(&bsp);
 125         KASSERT(error == 0, ("Don't know BSP"));
 126         KASSERT(bsp.cr_cpuid == 0, ("%s: cpuid != 0", __func__));
 127
 128         error = powerpc_smp_first_cpu(&cpu);
 129         while (!error) {
 130                 if (cpu.cr_cpuid >= MAXCPU) {
 131                         printf("SMP: cpu%d: skipped -- ID out of range\n",
 132                             cpu.cr_cpuid);
 133                         goto next;
 134                 }
 135                 if (all_cpus & (1 << cpu.cr_cpuid)) {
 136                         printf("SMP: cpu%d: skipped - duplicate ID\n",
 137                             cpu.cr_cpuid);
 138                         goto next;
 139                 }
 140                 if (cpu.cr_cpuid != bsp.cr_cpuid) {
 141                         pc = &__pcpu[cpu.cr_cpuid];
 142                         pcpu_init(pc, cpu.cr_cpuid, sizeof(*pc));
 143                 } else {
 144                         pc = pcpup;
 145                         pc->pc_cpuid = bsp.cr_cpuid;
 146                         pc->pc_bsp = 1;
 147                 }
 148                 pc->pc_cpumask = 1 << pc->pc_cpuid;
 149                 pc->pc_hwref = cpu.cr_hwref;
 150                 all_cpus |= pc->pc_cpumask;
 151
 152  next:
 153                 error = powerpc_smp_next_cpu(&cpu);
 154         }
 155 }
 156
 157 void
 158 cpu_mp_announce(void)
 159 {
 160         struct pcpu *pc;
 161         int i;
 162
 163         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
 164                 pc = pcpu_find(i);
 165                 if (pc == NULL)
 166                         continue;
 167                 printf("cpu%d: dev=%x", i, pc->pc_hwref);
 168                 if (pc->pc_bsp)
 169                         printf(" (BSP)");
 170                 printf("\n");
 171         }
 172 }
 173
 174 static void
 175 cpu_mp_unleash(void *dummy)
 176 {
 177         struct pcpu *pc;
 178         int cpus;
 179
 180         if (mp_ncpus <= 1)
 181                 return;
 182
 183         cpus = 0;
 184         smp_cpus = 0;
 185         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 186                 cpus++;
 187                 pc->pc_other_cpus = all_cpus & ~pc->pc_cpumask;
 188                 if (!pc->pc_bsp) {
 189                         printf("Waking up CPU %d (dev=%x)\n", pc->pc_cpuid,
 190                             pc->pc_hwref);
 191                         powerpc_smp_start_cpu(pc);
 192                 } else {
 193                         __asm __volatile("mfspr %0,1023" : "=r"(pc->pc_pir));
 194                         pc->pc_awake = 1;
 195                 }
 196                 if (pc->pc_awake)
 197                         smp_cpus++;
 198         }
 199
 200         ap_awake = 1;
 201
 202         __asm __volatile("mftb %0" : "=r"(ap_tbl));
 203         ap_tbl += 10;
 204         __asm __volatile("mfdec %0" : "=r"(ap_decr));
 205         ap_state++;
 206         powerpc_sync();
 207
 208         mtspr(SPR_TBL, 0);
 209         mtspr(SPR_TBU, 0);
 210         mtspr(SPR_TBL, ap_tbl);
 211
 212         while (ap_awake < smp_cpus)
 213                 ;
 214
 215         if (smp_cpus != cpus || cpus != mp_ncpus) {
 216                 printf("SMP: %d CPUs found; %d CPUs usable; %d CPUs woken\n",
 217                         mp_ncpus, cpus, smp_cpus);
 218         }
 219
 220         smp_active = 1;
 221         smp_started = 1;
 222 }
 223
 224 SYSINIT(start_aps, SI_SUB_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_mp_unleash, NULL);
 225
 226 static u_int ipi_msg_cnt[32];
 227
 228 int
 229 powerpc_ipi_handler(void *arg)
 230 {
 231         cpumask_t self;
 232         uint32_t ipimask;
 233         int msg;
 234
 235         ipimask = atomic_readandclear_32(&(pcpup->pc_ipimask));
 236         if (ipimask == 0)
 237                 return (FILTER_STRAY);
 238         while ((msg = ffs(ipimask) - 1) != -1) {
 239                 ipimask &= ~(1u << msg);
 240                 ipi_msg_cnt[msg]++;
 241                 switch (msg) {
 242                 case IPI_AST:
 243                         break;
 244                 case IPI_PREEMPT:
 245                         sched_preempt(curthread);
 246                         break;
 247                 case IPI_RENDEZVOUS:
 248                         smp_rendezvous_action();
 249                         break;
 250                 case IPI_STOP:
 251                         self = PCPU_GET(cpumask);
 252                         savectx(PCPU_GET(curpcb));
 253                         atomic_set_int(&stopped_cpus, self);
 254                         while ((started_cpus & self) == 0)
 255                                 cpu_spinwait();
 256                         atomic_clear_int(&started_cpus, self);
 257                         atomic_clear_int(&stopped_cpus, self);
 258                         break;
 259                 }
 260         }
 261
 262         return (FILTER_HANDLED);
 263 }
 264
 265 static void
 266 ipi_send(struct pcpu *pc, int ipi)
 267 {
 268
 269         atomic_set_32(&pc->pc_ipimask, (1 << ipi));
 270         PIC_IPI(pic, pc->pc_cpuid);
 271 }
 272
 273 /* Send an IPI to a set of cpus. */
 274 void
 275 ipi_selected(cpumask_t cpus, int ipi)
 276 {
 277         struct pcpu *pc;
 278
 279         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 280                 if (cpus & pc->pc_cpumask)
 281                         ipi_send(pc, ipi);
 282         }
 283 }
 284
 285 /* Send an IPI to all CPUs EXCEPT myself. */
 286 void
 287 ipi_all_but_self(int ipi)
 288 {
 289         struct pcpu *pc;
 290
 291         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 292                 if (pc != pcpup)
 293                         ipi_send(pc, ipi);
 294         }
 295 }