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/ktr.h>
  34 #include <sys/bus.h>
  35 #include <sys/pcpu.h>
  36 #include <sys/proc.h>
  37 #include <sys/sched.h>
  38 #include <sys/smp.h>
  39
  40 #include <vm/vm.h>
  41 #include <vm/vm_param.h>
  42 #include <vm/pmap.h>
  43 #include <vm/vm_map.h>
  44 #include <vm/vm_extern.h>
  45 #include <vm/vm_kern.h>
  46
  47 #include <machine/bus.h>
  48 #include <machine/cpu.h>
  49 #include <machine/intr_machdep.h>
  50 #include <machine/platform.h>
  51 #include <machine/md_var.h>
  52 #include <machine/smp.h>
  53
  54 #include "pic_if.h"
  55
  56 extern struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
  57
  58 volatile static int ap_awake;
  59 volatile static u_int ap_letgo;
  60 volatile static uint32_t ap_decr;
  61 volatile static u_quad_t ap_timebase;
  62 static u_int ipi_msg_cnt[32];
  63
  64 void
  65 machdep_ap_bootstrap(void)
  66 {
  67
  68         PCPU_SET(pir, mfspr(SPR_PIR));
  69         PCPU_SET(awake, 1);
  70         __asm __volatile("msync; isync");
  71
  72         while (ap_letgo == 0)
  73                 ;
  74
  75         /* Initialize DEC and TB, sync with the BSP values */
  76         decr_ap_init();
  77         mttb(ap_timebase);
  78         __asm __volatile("mtdec %0" :: "r"(ap_decr));
  79
  80         atomic_add_int(&ap_awake, 1);
  81         CTR1(KTR_SMP, "SMP: AP CPU%d launched", PCPU_GET(cpuid));
  82
  83         /* Initialize curthread */
  84         PCPU_SET(curthread, PCPU_GET(idlethread));
  85         PCPU_SET(curpcb, curthread->td_pcb);
  86
  87         /* Let the DEC and external interrupts go */
  88         mtmsr(mfmsr() | PSL_EE);
  89         sched_throw(NULL);
  90 }
  91
  92 struct cpu_group *
  93 cpu_topo(void)
  94 {
  95
  96         return (smp_topo_none());
  97 }
  98
  99 void
 100 cpu_mp_setmaxid(void)
 101 {
 102         struct cpuref cpuref;
 103         int error;
 104
 105         mp_ncpus = 0;
 106         error = platform_smp_first_cpu(&cpuref);
 107         while (!error) {
 108                 mp_ncpus++;
 109                 error = platform_smp_next_cpu(&cpuref);
 110         }
 111         /* Sanity. */
 112         if (mp_ncpus == 0)
 113                 mp_ncpus = 1;
 114
 115         /*
 116          * Set the largest cpuid we're going to use. This is necessary
 117          * for VM initialization.
 118          */
 119         mp_maxid = min(mp_ncpus, MAXCPU) - 1;
 120 }
 121
 122 int
 123 cpu_mp_probe(void)
 124 {
 125
 126         /*
 127          * We're not going to enable SMP if there's only 1 processor.
 128          */
 129         return (mp_ncpus > 1);
 130 }
 131
 132 void
 133 cpu_mp_start(void)
 134 {
 135         struct cpuref bsp, cpu;
 136         struct pcpu *pc;
 137         int error;
 138
 139         error = platform_smp_get_bsp(&bsp);
 140         KASSERT(error == 0, ("Don't know BSP"));
 141         KASSERT(bsp.cr_cpuid == 0, ("%s: cpuid != 0", __func__));
 142
 143         error = platform_smp_first_cpu(&cpu);
 144         while (!error) {
 145                 if (cpu.cr_cpuid >= MAXCPU) {
 146                         printf("SMP: cpu%d: skipped -- ID out of range\n",
 147                             cpu.cr_cpuid);
 148                         goto next;
 149                 }
 150                 if (all_cpus & (1 << cpu.cr_cpuid)) {
 151                         printf("SMP: cpu%d: skipped - duplicate ID\n",
 152                             cpu.cr_cpuid);
 153                         goto next;
 154                 }
 155                 if (cpu.cr_cpuid != bsp.cr_cpuid) {
 156                         void *dpcpu;
 157
 158                         pc = &__pcpu[cpu.cr_cpuid];
 159                         dpcpu = (void *)kmem_alloc(kernel_map, DPCPU_SIZE);
 160                         pcpu_init(pc, cpu.cr_cpuid, sizeof(*pc));
 161                         dpcpu_init(dpcpu, cpu.cr_cpuid);
 162                 } else {
 163                         pc = pcpup;
 164                         pc->pc_cpuid = bsp.cr_cpuid;
 165                         pc->pc_bsp = 1;
 166                 }
 167                 pc->pc_cpumask = 1 << pc->pc_cpuid;
 168                 pc->pc_hwref = cpu.cr_hwref;
 169                 all_cpus |= pc->pc_cpumask;
 170 next:
 171                 error = platform_smp_next_cpu(&cpu);
 172         }
 173 }
 174
 175 void
 176 cpu_mp_announce(void)
 177 {
 178         struct pcpu *pc;
 179         int i;
 180
 181         for (i = 0; i <= mp_maxid; i++) {
 182                 pc = pcpu_find(i);
 183                 if (pc == NULL)
 184                         continue;
 185                 printf("cpu%d: dev=%x", i, pc->pc_hwref);
 186                 if (pc->pc_bsp)
 187                         printf(" (BSP)");
 188                 printf("\n");
 189         }
 190 }
 191
 192 static void
 193 cpu_mp_unleash(void *dummy)
 194 {
 195         struct pcpu *pc;
 196         int cpus, timeout;
 197
 198         if (mp_ncpus <= 1)
 199                 return;
 200
 201         cpus = 0;
 202         smp_cpus = 0;
 203         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 204                 cpus++;
 205                 pc->pc_other_cpus = all_cpus & ~pc->pc_cpumask;
 206                 if (!pc->pc_bsp) {
 207                         if (bootverbose)
 208                                 printf("Waking up CPU %d (dev=%x)\n",
 209                                     pc->pc_cpuid, pc->pc_hwref);
 210
 211                         platform_smp_start_cpu(pc);
 212
 213                         timeout = 2000; /* wait 2sec for the AP */
 214                         while (!pc->pc_awake && --timeout > 0)
 215                                 DELAY(1000);
 216
 217                 } else {
 218                         PCPU_SET(pir, mfspr(SPR_PIR));
 219                         pc->pc_awake = 1;
 220                 }
 221                 if (pc->pc_awake) {
 222                         if (bootverbose)
 223                                 printf("Adding CPU %d, pir=%x, awake=%x\n",
 224                                     pc->pc_cpuid, pc->pc_pir, pc->pc_awake);
 225                         smp_cpus++;
 226                 } else
 227                         stopped_cpus |= (1 << pc->pc_cpuid);
 228         }
 229
 230         ap_awake = 1;
 231
 232         /* Provide our current DEC and TB values for APs */
 233         __asm __volatile("mfdec %0" : "=r"(ap_decr));
 234         ap_timebase = mftb() + 10;
 235         __asm __volatile("msync; isync");
 236
 237         /* Let APs continue */
 238         atomic_store_rel_int(&ap_letgo, 1);
 239
 240         mttb(ap_timebase);
 241
 242         while (ap_awake < smp_cpus)
 243                 ;
 244
 245         if (smp_cpus != cpus || cpus != mp_ncpus) {
 246                 printf("SMP: %d CPUs found; %d CPUs usable; %d CPUs woken\n",
 247                     mp_ncpus, cpus, smp_cpus);
 248         }
 249
 250         smp_active = 1;
 251         smp_started = 1;
 252 }
 253
 254 SYSINIT(start_aps, SI_SUB_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_mp_unleash, NULL);
 255
 256 int
 257 powerpc_ipi_handler(void *arg)
 258 {
 259         cpumask_t self;
 260         uint32_t ipimask;
 261         int msg;
 262
 263         CTR2(KTR_SMP, "%s: MSR 0x%08x", __func__, mfmsr());
 264
 265         ipimask = atomic_readandclear_32(&(pcpup->pc_ipimask));
 266         if (ipimask == 0)
 267                 return (FILTER_STRAY);
 268         while ((msg = ffs(ipimask) - 1) != -1) {
 269                 ipimask &= ~(1u << msg);
 270                 ipi_msg_cnt[msg]++;
 271                 switch (msg) {
 272                 case IPI_AST:
 273                         CTR1(KTR_SMP, "%s: IPI_AST", __func__);
 274                         break;
 275                 case IPI_PREEMPT:
 276                         CTR1(KTR_SMP, "%s: IPI_PREEMPT", __func__);
 277                         sched_preempt(curthread);
 278                         break;
 279                 case IPI_RENDEZVOUS:
 280                         CTR1(KTR_SMP, "%s: IPI_RENDEZVOUS", __func__);
 281                         smp_rendezvous_action();
 282                         break;
 283                 case IPI_STOP:
 284
 285                         /*
 286                          * IPI_STOP_HARD is mapped to IPI_STOP so it is not
 287                          * necessary to add such case in the switch.
 288                          */
 289                         CTR1(KTR_SMP, "%s: IPI_STOP or IPI_STOP_HARD (stop)",
 290                             __func__);
 291                         self = PCPU_GET(cpumask);
 292                         savectx(PCPU_GET(curpcb));
 293                         atomic_set_int(&stopped_cpus, self);
 294                         while ((started_cpus & self) == 0)
 295                                 cpu_spinwait();
 296                         atomic_clear_int(&started_cpus, self);
 297                         atomic_clear_int(&stopped_cpus, self);
 298                         CTR1(KTR_SMP, "%s: IPI_STOP (restart)", __func__);
 299                         break;
 300                 }
 301         }
 302
 303         return (FILTER_HANDLED);
 304 }
 305
 306 static void
 307 ipi_send(struct pcpu *pc, int ipi)
 308 {
 309
 310         CTR4(KTR_SMP, "%s: pc=%p, targetcpu=%d, IPI=%d", __func__,
 311             pc, pc->pc_cpuid, ipi);
 312
 313         atomic_set_32(&pc->pc_ipimask, (1 << ipi));
 314         PIC_IPI(pic, pc->pc_cpuid);
 315
 316         CTR1(KTR_SMP, "%s: sent", __func__);
 317 }
 318
 319 /* Send an IPI to a set of cpus. */
 320 void
 321 ipi_selected(cpumask_t cpus, int ipi)
 322 {
 323         struct pcpu *pc;
 324
 325         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 326                 if (cpus & pc->pc_cpumask)
 327                         ipi_send(pc, ipi);
 328         }
 329 }
 330
 331 /* Send an IPI to all CPUs EXCEPT myself. */
 332 void
 333 ipi_all_but_self(int ipi)
 334 {
 335         struct pcpu *pc;
 336
 337         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
 338                 if (pc != pcpup)
 339                         ipi_send(pc, ipi);
 340         }
 341 }