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 #define CREATE_TRACE_POINTS
  55 #include <trace/events/ipi.h>
  56
  57 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(int, cpu_number);
  58 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_number);
  59
  60 /*
  61  * as from 2.5, kernels no longer have an init_tasks structure
  62  * so we need some other way of telling a new secondary core
  63  * where to place its SVC stack
  64  */
  65 struct secondary_data secondary_data;
  66 /* Number of CPUs which aren't online, but looping in kernel text. */
  67 static int cpus_stuck_in_kernel;
  68
  69 enum ipi_msg_type {
  70         IPI_RESCHEDULE,
  71         IPI_CALL_FUNC,
  72         IPI_CPU_STOP,
  73         IPI_CPU_CRASH_STOP,
  74         IPI_TIMER,
  75         IPI_IRQ_WORK,
  76         IPI_WAKEUP,
  77         NR_IPI
  78 };
  79
  80 static int ipi_irq_base __read_mostly;
  81 static int nr_ipi __read_mostly = NR_IPI;
  82 static struct irq_desc *ipi_desc[NR_IPI] __read_mostly;
  83
  84 static void ipi_setup(int cpu);
  85
  86 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  87 static void ipi_teardown(int cpu);
  88 static int op_cpu_kill(unsigned int cpu);
  89 #else
  90 static inline int op_cpu_kill(unsigned int cpu)
  91 {
  92         return -ENOSYS;
  93 }
  94 #endif
  95
  96
  97 /*
  98  * Boot a secondary CPU, and assign it the specified idle task.
  99  * This also gives us the initial stack to use for this CPU.
 100  */
 101 static int boot_secondary(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 102 {
 103         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 104
 105         if (ops->cpu_boot)
 106                 return ops->cpu_boot(cpu);
 107
 108         return -EOPNOTSUPP;
 109 }
 110
 111 static DECLARE_COMPLETION(cpu_running);
 112
 113 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
 114 {
 115         int ret;
 116         long status;
 117
 118         /*
 119          * We need to tell the secondary core where to find its stack and the
 120          * page tables.
 121          */
 122         secondary_data.task = idle;
 123         update_cpu_boot_status(CPU_MMU_OFF);
 124
 125         /* Now bring the CPU into our world */
 126         ret = boot_secondary(cpu, idle);
 127         if (ret) {
 128                 pr_err("CPU%u: failed to boot: %d\n", cpu, ret);
 129                 return ret;
 130         }
 131
 132         /*
 133          * CPU was successfully started, wait for it to come online or
 134          * time out.
 135          */
 136         wait_for_completion_timeout(&cpu_running,
 137                                     msecs_to_jiffies(5000));
 138         if (cpu_online(cpu))
 139                 return 0;
 140
 141         pr_crit("CPU%u: failed to come online\n", cpu);
 142         secondary_data.task = NULL;
 143         status = READ_ONCE(secondary_data.status);
 144         if (status == CPU_MMU_OFF)
 145                 status = READ_ONCE(__early_cpu_boot_status);
 146
 147         switch (status & CPU_BOOT_STATUS_MASK) {
 148         default:
 149                 pr_err("CPU%u: failed in unknown state : 0x%lx\n",
 150                        cpu, status);
 151                 cpus_stuck_in_kernel++;
 152                 break;
 153         case CPU_KILL_ME:
 154                 if (!op_cpu_kill(cpu)) {
 155                         pr_crit("CPU%u: died during early boot\n", cpu);
 156                         break;
 157                 }
 158                 pr_crit("CPU%u: may not have shut down cleanly\n", cpu);
 159                 fallthrough;
 160         case CPU_STUCK_IN_KERNEL:
 161                 pr_crit("CPU%u: is stuck in kernel\n", cpu);
 162                 if (status & CPU_STUCK_REASON_52_BIT_VA)
 163                         pr_crit("CPU%u: does not support 52-bit VAs\n", cpu);
 164                 if (status & CPU_STUCK_REASON_NO_GRAN) {
 165                         pr_crit("CPU%u: does not support %luK granule\n",
 166                                 cpu, PAGE_SIZE / SZ_1K);
 167                 }
 168                 cpus_stuck_in_kernel++;
 169                 break;
 170         case CPU_PANIC_KERNEL:
 171                 panic("CPU%u detected unsupported configuration\n", cpu);
 172         }
 173
 174         return -EIO;
 175 }
 176
 177 static void init_gic_priority_masking(void)
 178 {
 179         u32 cpuflags;
 180
 181         if (WARN_ON(!gic_enable_sre()))
 182                 return;
 183
 184         cpuflags = read_sysreg(daif);
 185
 186         WARN_ON(!(cpuflags & PSR_I_BIT));
 187         WARN_ON(!(cpuflags & PSR_F_BIT));
 188
 189         gic_write_pmr(GIC_PRIO_IRQON | GIC_PRIO_PSR_I_SET);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * This is the secondary CPU boot entry.  We're using this CPUs
 194  * idle thread stack, but a set of temporary page tables.
 195  */
 196 asmlinkage notrace void secondary_start_kernel(void)
 197 {
 198         u64 mpidr = read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK;
 199         struct mm_struct *mm = &init_mm;
 200         const struct cpu_operations *ops;
 201         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 202
 203         /*
 204          * All kernel threads share the same mm context; grab a
 205          * reference and switch to it.
 206          */
 207         mmgrab(mm);
 208         current->active_mm = mm;
 209
 210         /*
 211          * TTBR0 is only used for the identity mapping at this stage. Make it
 212          * point to zero page to avoid speculatively fetching new entries.
 213          */
 214         cpu_uninstall_idmap();
 215
 216         if (system_uses_irq_prio_masking())
 217                 init_gic_priority_masking();
 218
 219         rcu_cpu_starting(cpu);
 220         trace_hardirqs_off();
 221
 222         /*
 223          * If the system has established the capabilities, make sure
 224          * this CPU ticks all of those. If it doesn't, the CPU will
 225          * fail to come online.
 226          */
 227         check_local_cpu_capabilities();
 228
 229         ops = get_cpu_ops(cpu);
 230         if (ops->cpu_postboot)
 231                 ops->cpu_postboot();
 232
 233         /*
 234          * Log the CPU info before it is marked online and might get read.
 235          */
 236         cpuinfo_store_cpu();
 237         store_cpu_topology(cpu);
 238
 239         /*
 240          * Enable GIC and timers.
 241          */
 242         notify_cpu_starting(cpu);
 243
 244         ipi_setup(cpu);
 245
 246         numa_add_cpu(cpu);
 247
 248         /*
 249          * OK, now it's safe to let the boot CPU continue.  Wait for
 250          * the CPU migration code to notice that the CPU is online
 251          * before we continue.
 252          */
 253         pr_info("CPU%u: Booted secondary processor 0x%010lx [0x%08x]\n",
 254                                          cpu, (unsigned long)mpidr,
 255                                          read_cpuid_id());
 256         update_cpu_boot_status(CPU_BOOT_SUCCESS);
 257         set_cpu_online(cpu, true);
 258         complete(&cpu_running);
 259
 260         local_daif_restore(DAIF_PROCCTX);
 261
 262         /*
 263          * OK, it's off to the idle thread for us
 264          */
 265         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
 266 }
 267
 268 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 269 static int op_cpu_disable(unsigned int cpu)
 270 {
 271         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 272
 273         /*
 274          * If we don't have a cpu_die method, abort before we reach the point
 275          * of no return. CPU0 may not have an cpu_ops, so test for it.
 276          */
 277         if (!ops || !ops->cpu_die)
 278                 return -EOPNOTSUPP;
 279
 280         /*
 281          * We may need to abort a hot unplug for some other mechanism-specific
 282          * reason.
 283          */
 284         if (ops->cpu_disable)
 285                 return ops->cpu_disable(cpu);
 286
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 /*
 291  * __cpu_disable runs on the processor to be shutdown.
 292  */
 293 int __cpu_disable(void)
 294 {
 295         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 296         int ret;
 297
 298         ret = op_cpu_disable(cpu);
 299         if (ret)
 300                 return ret;
 301
 302         remove_cpu_topology(cpu);
 303         numa_remove_cpu(cpu);
 304
 305         /*
 306          * Take this CPU offline.  Once we clear this, we can't return,
 307          * and we must not schedule until we're ready to give up the cpu.
 308          */
 309         set_cpu_online(cpu, false);
 310         ipi_teardown(cpu);
 311
 312         /*
 313          * OK - migrate IRQs away from this CPU
 314          */
 315         irq_migrate_all_off_this_cpu();
 316
 317         return 0;
 318 }
 319
 320 static int op_cpu_kill(unsigned int cpu)
 321 {
 322         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 323
 324         /*
 325          * If we have no means of synchronising with the dying CPU, then assume
 326          * that it is really dead. We can only wait for an arbitrary length of
 327          * time and hope that it's dead, so let's skip the wait and just hope.
 328          */
 329         if (!ops->cpu_kill)
 330                 return 0;
 331
 332         return ops->cpu_kill(cpu);
 333 }
 334
 335 /*
 336  * called on the thread which is asking for a CPU to be shutdown -
 337  * waits until shutdown has completed, or it is timed out.
 338  */
 339 void __cpu_die(unsigned int cpu)
 340 {
 341         int err;
 342
 343         if (!cpu_wait_death(cpu, 5)) {
 344                 pr_crit("CPU%u: cpu didn't die\n", cpu);
 345                 return;
 346         }
 347         pr_debug("CPU%u: shutdown\n", cpu);
 348
 349         /*
 350          * Now that the dying CPU is beyond the point of no return w.r.t.
 351          * in-kernel synchronisation, try to get the firwmare to help us to
 352          * verify that it has really left the kernel before we consider
 353          * clobbering anything it might still be using.
 354          */
 355         err = op_cpu_kill(cpu);
 356         if (err)
 357                 pr_warn("CPU%d may not have shut down cleanly: %d\n", cpu, err);
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Called from the idle thread for the CPU which has been shutdown.
 362  *
 363  */
 364 void cpu_die(void)
 365 {
 366         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 367         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 368
 369         idle_task_exit();
 370
 371         local_daif_mask();
 372
 373         /* Tell __cpu_die() that this CPU is now safe to dispose of */
 374         (void)cpu_report_death();
 375
 376         /*
 377          * Actually shutdown the CPU. This must never fail. The specific hotplug
 378          * mechanism must perform all required cache maintenance to ensure that
 379          * no dirty lines are lost in the process of shutting down the CPU.
 380          */
 381         ops->cpu_die(cpu);
 382
 383         BUG();
 384 }
 385 #endif
 386
 387 static void __cpu_try_die(int cpu)
 388 {
 389 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 390         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(cpu);
 391
 392         if (ops && ops->cpu_die)
 393                 ops->cpu_die(cpu);
 394 #endif
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Kill the calling secondary CPU, early in bringup before it is turned
 399  * online.
 400  */
 401 void cpu_die_early(void)
 402 {
 403         int cpu = smp_processor_id();
 404
 405         pr_crit("CPU%d: will not boot\n", cpu);
 406
 407         /* Mark this CPU absent */
 408         set_cpu_present(cpu, 0);
 409         rcu_report_dead(cpu);
 410
 411         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU)) {
 412                 update_cpu_boot_status(CPU_KILL_ME);
 413                 __cpu_try_die(cpu);
 414         }
 415
 416         update_cpu_boot_status(CPU_STUCK_IN_KERNEL);
 417
 418         cpu_park_loop();
 419 }
 420
 421 static void __init hyp_mode_check(void)
 422 {
 423         if (is_hyp_mode_available())
 424                 pr_info("CPU: All CPU(s) started at EL2\n");
 425         else if (is_hyp_mode_mismatched())
 426                 WARN_TAINT(1, TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC,
 427                            "CPU: CPUs started in inconsistent modes");
 428         else
 429                 pr_info("CPU: All CPU(s) started at EL1\n");
 430         if (IS_ENABLED(CONFIG_KVM) && !is_kernel_in_hyp_mode()) {
 431                 kvm_compute_layout();
 432                 kvm_apply_hyp_relocations();
 433         }
 434 }
 435
 436 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 437 {
 438         pr_info("SMP: Total of %d processors activated.\n", num_online_cpus());
 439         setup_cpu_features();
 440         hyp_mode_check();
 441         apply_alternatives_all();
 442         mark_linear_text_alias_ro();
 443 }
 444
 445 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 446 {
 447         /*
 448          * The runtime per-cpu areas have been allocated by
 449          * setup_per_cpu_areas(), and CPU0's boot time per-cpu area will be
 450          * freed shortly, so we must move over to the runtime per-cpu area.
 451          */
 452         set_my_cpu_offset(per_cpu_offset(smp_processor_id()));
 453         cpuinfo_store_boot_cpu();
 454
 455         /*
 456          * We now know enough about the boot CPU to apply the
 457          * alternatives that cannot wait until interrupt handling
 458          * and/or scheduling is enabled.
 459          */
 460         apply_boot_alternatives();
 461
 462         /* Conditionally switch to GIC PMR for interrupt masking */
 463         if (system_uses_irq_prio_masking())
 464                 init_gic_priority_masking();
 465
 466         kasan_init_hw_tags();
 467 }
 468
 469 /*
 470  * Duplicate MPIDRs are a recipe for disaster. Scan all initialized
 471  * entries and check for duplicates. If any is found just ignore the
 472  * cpu. cpu_logical_map was initialized to INVALID_HWID to avoid
 473  * matching valid MPIDR values.
 474  */
 475 static bool __init is_mpidr_duplicate(unsigned int cpu, u64 hwid)
 476 {
 477         unsigned int i;
 478
 479         for (i = 1; (i < cpu) && (i < NR_CPUS); i++)
 480                 if (cpu_logical_map(i) == hwid)
 481                         return true;
 482         return false;
 483 }
 484
 485 /*
 486  * Initialize cpu operations for a logical cpu and
 487  * set it in the possible mask on success
 488  */
 489 static int __init smp_cpu_setup(int cpu)
 490 {
 491         const struct cpu_operations *ops;
 492
 493         if (init_cpu_ops(cpu))
 494                 return -ENODEV;
 495
 496         ops = get_cpu_ops(cpu);
 497         if (ops->cpu_init(cpu))
 498                 return -ENODEV;
 499
 500         set_cpu_possible(cpu, true);
 501
 502         return 0;
 503 }
 504
 505 static bool bootcpu_valid __initdata;
 506 static unsigned int cpu_count = 1;
 507
 508 #ifdef CONFIG_ACPI
 509 static struct acpi_madt_generic_interrupt cpu_madt_gicc[NR_CPUS];
 510
 511 struct acpi_madt_generic_interrupt *acpi_cpu_get_madt_gicc(int cpu)
 512 {
 513         return &cpu_madt_gicc[cpu];
 514 }
 515 EXPORT_SYMBOL_GPL(acpi_cpu_get_madt_gicc);
 516
 517 /*
 518  * acpi_map_gic_cpu_interface - parse processor MADT entry
 519  *
 520  * Carry out sanity checks on MADT processor entry and initialize
 521  * cpu_logical_map on success
 522  */
 523 static void __init
 524 acpi_map_gic_cpu_interface(struct acpi_madt_generic_interrupt *processor)
 525 {
 526         u64 hwid = processor->arm_mpidr;
 527
 528         if (!(processor->flags & ACPI_MADT_ENABLED)) {
 529                 pr_debug("skipping disabled CPU entry with 0x%llx MPIDR\n", hwid);
 530                 return;
 531         }
 532
 533         if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK || hwid == INVALID_HWID) {
 534                 pr_err("skipping CPU entry with invalid MPIDR 0x%llx\n", hwid);
 535                 return;
 536         }
 537
 538         if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
 539                 pr_err("duplicate CPU MPIDR 0x%llx in MADT\n", hwid);
 540                 return;
 541         }
 542
 543         /* Check if GICC structure of boot CPU is available in the MADT */
 544         if (cpu_logical_map(0) == hwid) {
 545                 if (bootcpu_valid) {
 546                         pr_err("duplicate boot CPU MPIDR: 0x%llx in MADT\n",
 547                                hwid);
 548                         return;
 549                 }
 550                 bootcpu_valid = true;
 551                 cpu_madt_gicc[0] = *processor;
 552                 return;
 553         }
 554
 555         if (cpu_count >= NR_CPUS)
 556                 return;
 557
 558         /* map the logical cpu id to cpu MPIDR */
 559         set_cpu_logical_map(cpu_count, hwid);
 560
 561         cpu_madt_gicc[cpu_count] = *processor;
 562
 563         /*
 564          * Set-up the ACPI parking protocol cpu entries
 565          * while initializing the cpu_logical_map to
 566          * avoid parsing MADT entries multiple times for
 567          * nothing (ie a valid cpu_logical_map entry should
 568          * contain a valid parking protocol data set to
 569          * initialize the cpu if the parking protocol is
 570          * the only available enable method).
 571          */
 572         acpi_set_mailbox_entry(cpu_count, processor);
 573
 574         cpu_count++;
 575 }
 576
 577 static int __init
 578 acpi_parse_gic_cpu_interface(union acpi_subtable_headers *header,
 579                              const unsigned long end)
 580 {
 581         struct acpi_madt_generic_interrupt *processor;
 582
 583         processor = (struct acpi_madt_generic_interrupt *)header;
 584         if (BAD_MADT_GICC_ENTRY(processor, end))
 585                 return -EINVAL;
 586
 587         acpi_table_print_madt_entry(&header->common);
 588
 589         acpi_map_gic_cpu_interface(processor);
 590
 591         return 0;
 592 }
 593
 594 static void __init acpi_parse_and_init_cpus(void)
 595 {
 596         int i;
 597
 598         /*
 599          * do a walk of MADT to determine how many CPUs
 600          * we have including disabled CPUs, and get information
 601          * we need for SMP init.
 602          */
 603         acpi_table_parse_madt(ACPI_MADT_TYPE_GENERIC_INTERRUPT,
 604                                       acpi_parse_gic_cpu_interface, 0);
 605
 606         /*
 607          * In ACPI, SMP and CPU NUMA information is provided in separate
 608          * static tables, namely the MADT and the SRAT.
 609          *
 610          * Thus, it is simpler to first create the cpu logical map through
 611          * an MADT walk and then map the logical cpus to their node ids
 612          * as separate steps.
 613          */
 614         acpi_map_cpus_to_nodes();
 615
 616         for (i = 0; i < nr_cpu_ids; i++)
 617                 early_map_cpu_to_node(i, acpi_numa_get_nid(i));
 618 }
 619 #else
 620 #define acpi_parse_and_init_cpus(...)   do { } while (0)
 621 #endif
 622
 623 /*
 624  * Enumerate the possible CPU set from the device tree and build the
 625  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
 626  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
 627  */
 628 static void __init of_parse_and_init_cpus(void)
 629 {
 630         struct device_node *dn;
 631
 632         for_each_of_cpu_node(dn) {
 633                 u64 hwid = of_get_cpu_hwid(dn, 0);
 634
 635                 if (hwid & ~MPIDR_HWID_BITMASK)
 636                         goto next;
 637
 638                 if (is_mpidr_duplicate(cpu_count, hwid)) {
 639                         pr_err("%pOF: duplicate cpu reg properties in the DT\n",
 640                                 dn);
 641                         goto next;
 642                 }
 643
 644                 /*
 645                  * The numbering scheme requires that the boot CPU
 646                  * must be assigned logical id 0. Record it so that
 647                  * the logical map built from DT is validated and can
 648                  * be used.
 649                  */
 650                 if (hwid == cpu_logical_map(0)) {
 651                         if (bootcpu_valid) {
 652                                 pr_err("%pOF: duplicate boot cpu reg property in DT\n",
 653                                         dn);
 654                                 goto next;
 655                         }
 656
 657                         bootcpu_valid = true;
 658                         early_map_cpu_to_node(0, of_node_to_nid(dn));
 659
 660                         /*
 661                          * cpu_logical_map has already been
 662                          * initialized and the boot cpu doesn't need
 663                          * the enable-method so continue without
 664                          * incrementing cpu.
 665                          */
 666                         continue;
 667                 }
 668
 669                 if (cpu_count >= NR_CPUS)
 670                         goto next;
 671
 672                 pr_debug("cpu logical map 0x%llx\n", hwid);
 673                 set_cpu_logical_map(cpu_count, hwid);
 674
 675                 early_map_cpu_to_node(cpu_count, of_node_to_nid(dn));
 676 next:
 677                 cpu_count++;
 678         }
 679 }
 680
 681 /*
 682  * Enumerate the possible CPU set from the device tree or ACPI and build the
 683  * cpu logical map array containing MPIDR values related to logical
 684  * cpus. Assumes that cpu_logical_map(0) has already been initialized.
 685  */
 686 void __init smp_init_cpus(void)
 687 {
 688         int i;
 689
 690         if (acpi_disabled)
 691                 of_parse_and_init_cpus();
 692         else
 693                 acpi_parse_and_init_cpus();
 694
 695         if (cpu_count > nr_cpu_ids)
 696                 pr_warn("Number of cores (%d) exceeds configured maximum of %u - clipping\n",
 697                         cpu_count, nr_cpu_ids);
 698
 699         if (!bootcpu_valid) {
 700                 pr_err("missing boot CPU MPIDR, not enabling secondaries\n");
 701                 return;
 702         }
 703
 704         /*
 705          * We need to set the cpu_logical_map entries before enabling
 706          * the cpus so that cpu processor description entries (DT cpu nodes
 707          * and ACPI MADT entries) can be retrieved by matching the cpu hwid
 708          * with entries in cpu_logical_map while initializing the cpus.
 709          * If the cpu set-up fails, invalidate the cpu_logical_map entry.
 710          */
 711         for (i = 1; i < nr_cpu_ids; i++) {
 712                 if (cpu_logical_map(i) != INVALID_HWID) {
 713                         if (smp_cpu_setup(i))
 714                                 set_cpu_logical_map(i, INVALID_HWID);
 715                 }
 716         }
 717 }
 718
 719 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 720 {
 721         const struct cpu_operations *ops;
 722         int err;
 723         unsigned int cpu;
 724         unsigned int this_cpu;
 725
 726         init_cpu_topology();
 727
 728         this_cpu = smp_processor_id();
 729         store_cpu_topology(this_cpu);
 730         numa_store_cpu_info(this_cpu);
 731         numa_add_cpu(this_cpu);
 732
 733         /*
 734          * If UP is mandated by "nosmp" (which implies "maxcpus=0"), don't set
 735          * secondary CPUs present.
 736          */
 737         if (max_cpus == 0)
 738                 return;
 739
 740         /*
 741          * Initialise the present map (which describes the set of CPUs
 742          * actually populated at the present time) and release the
 743          * secondaries from the bootloader.
 744          */
 745         for_each_possible_cpu(cpu) {
 746
 747                 per_cpu(cpu_number, cpu) = cpu;
 748
 749                 if (cpu == smp_processor_id())
 750                         continue;
 751
 752                 ops = get_cpu_ops(cpu);
 753                 if (!ops)
 754                         continue;
 755
 756                 err = ops->cpu_prepare(cpu);
 757                 if (err)
 758                         continue;
 759
 760                 set_cpu_present(cpu, true);
 761                 numa_store_cpu_info(cpu);
 762         }
 763 }
 764
 765 static const char *ipi_types[NR_IPI] __tracepoint_string = {
 766         [IPI_RESCHEDULE]        = "Rescheduling interrupts",
 767         [IPI_CALL_FUNC]         = "Function call interrupts",
 768         [IPI_CPU_STOP]          = "CPU stop interrupts",
 769         [IPI_CPU_CRASH_STOP]    = "CPU stop (for crash dump) interrupts",
 770         [IPI_TIMER]             = "Timer broadcast interrupts",
 771         [IPI_IRQ_WORK]          = "IRQ work interrupts",
 772         [IPI_WAKEUP]            = "CPU wake-up interrupts",
 773 };
 774
 775 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr);
 776
 777 unsigned long irq_err_count;
 778
 779 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
 780 {
 781         unsigned int cpu, i;
 782
 783         for (i = 0; i < NR_IPI; i++) {
 784                 seq_printf(p, "%*s%u:%s", prec - 1, "IPI", i,
 785                            prec >= 4 ? " " : "");
 786                 for_each_online_cpu(cpu)
 787                         seq_printf(p, "%10u ", irq_desc_kstat_cpu(ipi_desc[i], cpu));
 788                 seq_printf(p, "      %s\n", ipi_types[i]);
 789         }
 790
 791         seq_printf(p, "%*s: %10lu\n", prec, "Err", irq_err_count);
 792         return 0;
 793 }
 794
 795 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 796 {
 797         smp_cross_call(mask, IPI_CALL_FUNC);
 798 }
 799
 800 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
 801 {
 802         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_CALL_FUNC);
 803 }
 804
 805 #ifdef CONFIG_ARM64_ACPI_PARKING_PROTOCOL
 806 void arch_send_wakeup_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
 807 {
 808         smp_cross_call(mask, IPI_WAKEUP);
 809 }
 810 #endif
 811
 812 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 813 void arch_irq_work_raise(void)
 814 {
 815         smp_cross_call(cpumask_of(smp_processor_id()), IPI_IRQ_WORK);
 816 }
 817 #endif
 818
 819 static void local_cpu_stop(void)
 820 {
 821         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
 822
 823         local_daif_mask();
 824         sdei_mask_local_cpu();
 825         cpu_park_loop();
 826 }
 827
 828 /*
 829  * We need to implement panic_smp_self_stop() for parallel panic() calls, so
 830  * that cpu_online_mask gets correctly updated and smp_send_stop() can skip
 831  * CPUs that have already stopped themselves.
 832  */
 833 void panic_smp_self_stop(void)
 834 {
 835         local_cpu_stop();
 836 }
 837
 838 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 839 static atomic_t waiting_for_crash_ipi = ATOMIC_INIT(0);
 840 #endif
 841
 842 static void ipi_cpu_crash_stop(unsigned int cpu, struct pt_regs *regs)
 843 {
 844 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
 845         crash_save_cpu(regs, cpu);
 846
 847         atomic_dec(&waiting_for_crash_ipi);
 848
 849         local_irq_disable();
 850         sdei_mask_local_cpu();
 851
 852         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
 853                 __cpu_try_die(cpu);
 854
 855         /* just in case */
 856         cpu_park_loop();
 857 #endif
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Main handler for inter-processor interrupts
 862  */
 863 static void do_handle_IPI(int ipinr)
 864 {
 865         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 866
 867         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
 868                 trace_ipi_entry_rcuidle(ipi_types[ipinr]);
 869
 870         switch (ipinr) {
 871         case IPI_RESCHEDULE:
 872                 scheduler_ipi();
 873                 break;
 874
 875         case IPI_CALL_FUNC:
 876                 generic_smp_call_function_interrupt();
 877                 break;
 878
 879         case IPI_CPU_STOP:
 880                 local_cpu_stop();
 881                 break;
 882
 883         case IPI_CPU_CRASH_STOP:
 884                 if (IS_ENABLED(CONFIG_KEXEC_CORE)) {
 885                         ipi_cpu_crash_stop(cpu, get_irq_regs());
 886
 887                         unreachable();
 888                 }
 889                 break;
 890
 891 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 892         case IPI_TIMER:
 893                 tick_receive_broadcast();
 894                 break;
 895 #endif
 896
 897 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 898         case IPI_IRQ_WORK:
 899                 irq_work_run();
 900                 break;
 901 #endif
 902
 903 #ifdef CONFIG_ARM64_ACPI_PARKING_PROTOCOL
 904         case IPI_WAKEUP:
 905                 WARN_ONCE(!acpi_parking_protocol_valid(cpu),
 906                           "CPU%u: Wake-up IPI outside the ACPI parking protocol\n",
 907                           cpu);
 908                 break;
 909 #endif
 910
 911         default:
 912                 pr_crit("CPU%u: Unknown IPI message 0x%x\n", cpu, ipinr);
 913                 break;
 914         }
 915
 916         if ((unsigned)ipinr < NR_IPI)
 917                 trace_ipi_exit_rcuidle(ipi_types[ipinr]);
 918 }
 919
 920 static irqreturn_t ipi_handler(int irq, void *data)
 921 {
 922         do_handle_IPI(irq - ipi_irq_base);
 923         return IRQ_HANDLED;
 924 }
 925
 926 static void smp_cross_call(const struct cpumask *target, unsigned int ipinr)
 927 {
 928         trace_ipi_raise(target, ipi_types[ipinr]);
 929         __ipi_send_mask(ipi_desc[ipinr], target);
 930 }
 931
 932 static void ipi_setup(int cpu)
 933 {
 934         int i;
 935
 936         if (WARN_ON_ONCE(!ipi_irq_base))
 937                 return;
 938
 939         for (i = 0; i < nr_ipi; i++)
 940                 enable_percpu_irq(ipi_irq_base + i, 0);
 941 }
 942
 943 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 944 static void ipi_teardown(int cpu)
 945 {
 946         int i;
 947
 948         if (WARN_ON_ONCE(!ipi_irq_base))
 949                 return;
 950
 951         for (i = 0; i < nr_ipi; i++)
 952                 disable_percpu_irq(ipi_irq_base + i);
 953 }
 954 #endif
 955
 956 void __init set_smp_ipi_range(int ipi_base, int n)
 957 {
 958         int i;
 959
 960         WARN_ON(n < NR_IPI);
 961         nr_ipi = min(n, NR_IPI);
 962
 963         for (i = 0; i < nr_ipi; i++) {
 964                 int err;
 965
 966                 err = request_percpu_irq(ipi_base + i, ipi_handler,
 967                                          "IPI", &cpu_number);
 968                 WARN_ON(err);
 969
 970                 ipi_desc[i] = irq_to_desc(ipi_base + i);
 971                 irq_set_status_flags(ipi_base + i, IRQ_HIDDEN);
 972         }
 973
 974         ipi_irq_base = ipi_base;
 975
 976         /* Setup the boot CPU immediately */
 977         ipi_setup(smp_processor_id());
 978 }
 979
 980 void smp_send_reschedule(int cpu)
 981 {
 982         smp_cross_call(cpumask_of(cpu), IPI_RESCHEDULE);
 983 }
 984
 985 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 986 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
 987 {
 988         smp_cross_call(mask, IPI_TIMER);
 989 }
 990 #endif
 991
 992 /*
 993  * The number of CPUs online, not counting this CPU (which may not be
 994  * fully online and so not counted in num_online_cpus()).
 995  */
 996 static inline unsigned int num_other_online_cpus(void)
 997 {
 998         unsigned int this_cpu_online = cpu_online(smp_processor_id());
 999
1000         return num_online_cpus() - this_cpu_online;
1001 }
1002
1003 void smp_send_stop(void)
1004 {
1005         unsigned long timeout;
1006
1007         if (num_other_online_cpus()) {
1008                 cpumask_t mask;
1009
1010                 cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
1011                 cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
1012
1013                 if (system_state <= SYSTEM_RUNNING)
1014                         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
1015                 smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_STOP);
1016         }
1017
1018         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
1019         timeout = USEC_PER_SEC;
1020         while (num_other_online_cpus() && timeout--)
1021                 udelay(1);
1022
1023         if (num_other_online_cpus())
1024                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
1025                         cpumask_pr_args(cpu_online_mask));
1026
1027         sdei_mask_local_cpu();
1028 }
1029
1030 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
1031 void crash_smp_send_stop(void)
1032 {
1033         static int cpus_stopped;
1034         cpumask_t mask;
1035         unsigned long timeout;
1036
1037         /*
1038          * This function can be called twice in panic path, but obviously
1039          * we execute this only once.
1040          */
1041         if (cpus_stopped)
1042                 return;
1043
1044         cpus_stopped = 1;
1045
1046         /*
1047          * If this cpu is the only one alive at this point in time, online or
1048          * not, there are no stop messages to be sent around, so just back out.
1049          */
1050         if (num_other_online_cpus() == 0) {
1051                 sdei_mask_local_cpu();
1052                 return;
1053         }
1054
1055         cpumask_copy(&mask, cpu_online_mask);
1056         cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
1057
1058         atomic_set(&waiting_for_crash_ipi, num_other_online_cpus());
1059
1060         pr_crit("SMP: stopping secondary CPUs\n");
1061         smp_cross_call(&mask, IPI_CPU_CRASH_STOP);
1062
1063         /* Wait up to one second for other CPUs to stop */
1064         timeout = USEC_PER_SEC;
1065         while ((atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0) && timeout--)
1066                 udelay(1);
1067
1068         if (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0)
1069                 pr_warn("SMP: failed to stop secondary CPUs %*pbl\n",
1070                         cpumask_pr_args(&mask));
1071
1072         sdei_mask_local_cpu();
1073 }
1074
1075 bool smp_crash_stop_failed(void)
1076 {
1077         return (atomic_read(&waiting_for_crash_ipi) > 0);
1078 }
1079 #endif
1080
1081 static bool have_cpu_die(void)
1082 {
1083 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1084         int any_cpu = raw_smp_processor_id();
1085         const struct cpu_operations *ops = get_cpu_ops(any_cpu);
1086
1087         if (ops && ops->cpu_die)
1088                 return true;
1089 #endif
1090         return false;
1091 }
1092
1093 bool cpus_are_stuck_in_kernel(void)
1094 {
1095         bool smp_spin_tables = (num_possible_cpus() > 1 && !have_cpu_die());
1096
1097         return !!cpus_stuck_in_kernel || smp_spin_tables ||
1098                 is_protected_kvm_enabled();
1099 }