powerpc: handle kdump appropriately with crash_kexec_post_notifiers option
[platform/kernel/linux-rpi.git] / arch / powerpc / kernel / smp.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * SMP support for ppc.
4  *
5  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) borrowing a great
6  * deal of code from the sparc and intel versions.
7  *
8  * Copyright (C) 1999 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
9  *
10  * PowerPC-64 Support added by Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
11  * Mike Corrigan {engebret|bergner|mikec}@us.ibm.com
12  */
13
14 #undef DEBUG
15
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/export.h>
18 #include <linux/sched/mm.h>
19 #include <linux/sched/task_stack.h>
20 #include <linux/sched/topology.h>
21 #include <linux/smp.h>
22 #include <linux/interrupt.h>
23 #include <linux/delay.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26 #include <linux/cache.h>
27 #include <linux/err.h>
28 #include <linux/device.h>
29 #include <linux/cpu.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/topology.h>
32 #include <linux/profile.h>
33 #include <linux/processor.h>
34 #include <linux/random.h>
35 #include <linux/stackprotector.h>
36 #include <linux/pgtable.h>
37 #include <linux/clockchips.h>
38
39 #include <asm/ptrace.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41 #include <asm/irq.h>
42 #include <asm/hw_irq.h>
43 #include <asm/kvm_ppc.h>
44 #include <asm/dbell.h>
45 #include <asm/page.h>
46 #include <asm/prom.h>
47 #include <asm/smp.h>
48 #include <asm/time.h>
49 #include <asm/machdep.h>
50 #include <asm/cputhreads.h>
51 #include <asm/cputable.h>
52 #include <asm/mpic.h>
53 #include <asm/vdso_datapage.h>
54 #ifdef CONFIG_PPC64
55 #include <asm/paca.h>
56 #endif
57 #include <asm/vdso.h>
58 #include <asm/debug.h>
59 #include <asm/kexec.h>
60 #include <asm/asm-prototypes.h>
61 #include <asm/cpu_has_feature.h>
62 #include <asm/ftrace.h>
63 #include <asm/kup.h>
64
65 #ifdef DEBUG
66 #include <asm/udbg.h>
67 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
68 #else
69 #define DBG(fmt...)
70 #endif
71
72 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
73 /* State of each CPU during hotplug phases */
74 static DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
75 #endif
76
77 struct task_struct *secondary_current;
78 bool has_big_cores;
79 bool coregroup_enabled;
80 bool thread_group_shares_l2;
81 bool thread_group_shares_l3;
82
83 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
84 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_smallcore_map);
85 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_l2_cache_map);
86 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
87 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_coregroup_map);
88
89 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
90 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_l2_cache_map);
91 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
92 EXPORT_SYMBOL_GPL(has_big_cores);
93
94 enum {
95 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
96         smt_idx,
97 #endif
98         cache_idx,
99         mc_idx,
100         die_idx,
101 };
102
103 #define MAX_THREAD_LIST_SIZE    8
104 #define THREAD_GROUP_SHARE_L1   1
105 #define THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3 2
106 struct thread_groups {
107         unsigned int property;
108         unsigned int nr_groups;
109         unsigned int threads_per_group;
110         unsigned int thread_list[MAX_THREAD_LIST_SIZE];
111 };
112
113 /* Maximum number of properties that groups of threads within a core can share */
114 #define MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES 2
115
116 struct thread_groups_list {
117         unsigned int nr_properties;
118         struct thread_groups property_tgs[MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES];
119 };
120
121 static struct thread_groups_list tgl[NR_CPUS] __initdata;
122 /*
123  * On big-cores system, thread_group_l1_cache_map for each CPU corresponds to
124  * the set its siblings that share the L1-cache.
125  */
126 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l1_cache_map);
127
128 /*
129  * On some big-cores system, thread_group_l2_cache_map for each CPU
130  * corresponds to the set its siblings within the core that share the
131  * L2-cache.
132  */
133 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l2_cache_map);
134
135 /*
136  * On P10, thread_group_l3_cache_map for each CPU is equal to the
137  * thread_group_l2_cache_map
138  */
139 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, thread_group_l3_cache_map);
140
141 /* SMP operations for this machine */
142 struct smp_ops_t *smp_ops;
143
144 /* Can't be static due to PowerMac hackery */
145 volatile unsigned int cpu_callin_map[NR_CPUS];
146
147 int smt_enabled_at_boot = 1;
148
149 /*
150  * Returns 1 if the specified cpu should be brought up during boot.
151  * Used to inhibit booting threads if they've been disabled or
152  * limited on the command line
153  */
154 int smp_generic_cpu_bootable(unsigned int nr)
155 {
156         /* Special case - we inhibit secondary thread startup
157          * during boot if the user requests it.
158          */
159         if (system_state < SYSTEM_RUNNING && cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT)) {
160                 if (!smt_enabled_at_boot && cpu_thread_in_core(nr) != 0)
161                         return 0;
162                 if (smt_enabled_at_boot
163                     && cpu_thread_in_core(nr) >= smt_enabled_at_boot)
164                         return 0;
165         }
166
167         return 1;
168 }
169
170
171 #ifdef CONFIG_PPC64
172 int smp_generic_kick_cpu(int nr)
173 {
174         if (nr < 0 || nr >= nr_cpu_ids)
175                 return -EINVAL;
176
177         /*
178          * The processor is currently spinning, waiting for the
179          * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
180          * the processor will continue on to secondary_start
181          */
182         if (!paca_ptrs[nr]->cpu_start) {
183                 paca_ptrs[nr]->cpu_start = 1;
184                 smp_mb();
185                 return 0;
186         }
187
188 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
189         /*
190          * Ok it's not there, so it might be soft-unplugged, let's
191          * try to bring it back
192          */
193         generic_set_cpu_up(nr);
194         smp_wmb();
195         smp_send_reschedule(nr);
196 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
197
198         return 0;
199 }
200 #endif /* CONFIG_PPC64 */
201
202 static irqreturn_t call_function_action(int irq, void *data)
203 {
204         generic_smp_call_function_interrupt();
205         return IRQ_HANDLED;
206 }
207
208 static irqreturn_t reschedule_action(int irq, void *data)
209 {
210         scheduler_ipi();
211         return IRQ_HANDLED;
212 }
213
214 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
215 static irqreturn_t tick_broadcast_ipi_action(int irq, void *data)
216 {
217         timer_broadcast_interrupt();
218         return IRQ_HANDLED;
219 }
220 #endif
221
222 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
223 static irqreturn_t nmi_ipi_action(int irq, void *data)
224 {
225         smp_handle_nmi_ipi(get_irq_regs());
226         return IRQ_HANDLED;
227 }
228 #endif
229
230 static irq_handler_t smp_ipi_action[] = {
231         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  call_function_action,
232         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = reschedule_action,
233 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
234         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = tick_broadcast_ipi_action,
235 #endif
236 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
237         [PPC_MSG_NMI_IPI] = nmi_ipi_action,
238 #endif
239 };
240
241 /*
242  * The NMI IPI is a fallback and not truly non-maskable. It is simpler
243  * than going through the call function infrastructure, and strongly
244  * serialized, so it is more appropriate for debugging.
245  */
246 const char *smp_ipi_name[] = {
247         [PPC_MSG_CALL_FUNCTION] =  "ipi call function",
248         [PPC_MSG_RESCHEDULE] = "ipi reschedule",
249 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
250         [PPC_MSG_TICK_BROADCAST] = "ipi tick-broadcast",
251 #endif
252 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
253         [PPC_MSG_NMI_IPI] = "nmi ipi",
254 #endif
255 };
256
257 /* optional function to request ipi, for controllers with >= 4 ipis */
258 int smp_request_message_ipi(int virq, int msg)
259 {
260         int err;
261
262         if (msg < 0 || msg > PPC_MSG_NMI_IPI)
263                 return -EINVAL;
264 #ifndef CONFIG_NMI_IPI
265         if (msg == PPC_MSG_NMI_IPI)
266                 return 1;
267 #endif
268
269         err = request_irq(virq, smp_ipi_action[msg],
270                           IRQF_PERCPU | IRQF_NO_THREAD | IRQF_NO_SUSPEND,
271                           smp_ipi_name[msg], NULL);
272         WARN(err < 0, "unable to request_irq %d for %s (rc %d)\n",
273                 virq, smp_ipi_name[msg], err);
274
275         return err;
276 }
277
278 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
279 struct cpu_messages {
280         long messages;                  /* current messages */
281 };
282 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpu_messages, ipi_message);
283
284 void smp_muxed_ipi_set_message(int cpu, int msg)
285 {
286         struct cpu_messages *info = &per_cpu(ipi_message, cpu);
287         char *message = (char *)&info->messages;
288
289         /*
290          * Order previous accesses before accesses in the IPI handler.
291          */
292         smp_mb();
293         message[msg] = 1;
294 }
295
296 void smp_muxed_ipi_message_pass(int cpu, int msg)
297 {
298         smp_muxed_ipi_set_message(cpu, msg);
299
300         /*
301          * cause_ipi functions are required to include a full barrier
302          * before doing whatever causes the IPI.
303          */
304         smp_ops->cause_ipi(cpu);
305 }
306
307 #ifdef __BIG_ENDIAN__
308 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << ((BITS_PER_LONG - 8) - 8 * (A)))
309 #else
310 #define IPI_MESSAGE(A) (1uL << (8 * (A)))
311 #endif
312
313 irqreturn_t smp_ipi_demux(void)
314 {
315         mb();   /* order any irq clear */
316
317         return smp_ipi_demux_relaxed();
318 }
319
320 /* sync-free variant. Callers should ensure synchronization */
321 irqreturn_t smp_ipi_demux_relaxed(void)
322 {
323         struct cpu_messages *info;
324         unsigned long all;
325
326         info = this_cpu_ptr(&ipi_message);
327         do {
328                 all = xchg(&info->messages, 0);
329 #if defined(CONFIG_KVM_XICS) && defined(CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE)
330                 /*
331                  * Must check for PPC_MSG_RM_HOST_ACTION messages
332                  * before PPC_MSG_CALL_FUNCTION messages because when
333                  * a VM is destroyed, we call kick_all_cpus_sync()
334                  * to ensure that any pending PPC_MSG_RM_HOST_ACTION
335                  * messages have completed before we free any VCPUs.
336                  */
337                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RM_HOST_ACTION))
338                         kvmppc_xics_ipi_action();
339 #endif
340                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_CALL_FUNCTION))
341                         generic_smp_call_function_interrupt();
342                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_RESCHEDULE))
343                         scheduler_ipi();
344 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
345                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_TICK_BROADCAST))
346                         timer_broadcast_interrupt();
347 #endif
348 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
349                 if (all & IPI_MESSAGE(PPC_MSG_NMI_IPI))
350                         nmi_ipi_action(0, NULL);
351 #endif
352         } while (info->messages);
353
354         return IRQ_HANDLED;
355 }
356 #endif /* CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI */
357
358 static inline void do_message_pass(int cpu, int msg)
359 {
360         if (smp_ops->message_pass)
361                 smp_ops->message_pass(cpu, msg);
362 #ifdef CONFIG_PPC_SMP_MUXED_IPI
363         else
364                 smp_muxed_ipi_message_pass(cpu, msg);
365 #endif
366 }
367
368 void smp_send_reschedule(int cpu)
369 {
370         if (likely(smp_ops))
371                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_RESCHEDULE);
372 }
373 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_send_reschedule);
374
375 void arch_send_call_function_single_ipi(int cpu)
376 {
377         do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
378 }
379
380 void arch_send_call_function_ipi_mask(const struct cpumask *mask)
381 {
382         unsigned int cpu;
383
384         for_each_cpu(cpu, mask)
385                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_CALL_FUNCTION);
386 }
387
388 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
389
390 /*
391  * "NMI IPI" system.
392  *
393  * NMI IPIs may not be recoverable, so should not be used as ongoing part of
394  * a running system. They can be used for crash, debug, halt/reboot, etc.
395  *
396  * The IPI call waits with interrupts disabled until all targets enter the
397  * NMI handler, then returns. Subsequent IPIs can be issued before targets
398  * have returned from their handlers, so there is no guarantee about
399  * concurrency or re-entrancy.
400  *
401  * A new NMI can be issued before all targets exit the handler.
402  *
403  * The IPI call may time out without all targets entering the NMI handler.
404  * In that case, there is some logic to recover (and ignore subsequent
405  * NMI interrupts that may eventually be raised), but the platform interrupt
406  * handler may not be able to distinguish this from other exception causes,
407  * which may cause a crash.
408  */
409
410 static atomic_t __nmi_ipi_lock = ATOMIC_INIT(0);
411 static struct cpumask nmi_ipi_pending_mask;
412 static bool nmi_ipi_busy = false;
413 static void (*nmi_ipi_function)(struct pt_regs *) = NULL;
414
415 static void nmi_ipi_lock_start(unsigned long *flags)
416 {
417         raw_local_irq_save(*flags);
418         hard_irq_disable();
419         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1) {
420                 raw_local_irq_restore(*flags);
421                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
422                 raw_local_irq_save(*flags);
423                 hard_irq_disable();
424         }
425 }
426
427 static void nmi_ipi_lock(void)
428 {
429         while (atomic_cmpxchg(&__nmi_ipi_lock, 0, 1) == 1)
430                 spin_until_cond(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) == 0);
431 }
432
433 static void nmi_ipi_unlock(void)
434 {
435         smp_mb();
436         WARN_ON(atomic_read(&__nmi_ipi_lock) != 1);
437         atomic_set(&__nmi_ipi_lock, 0);
438 }
439
440 static void nmi_ipi_unlock_end(unsigned long *flags)
441 {
442         nmi_ipi_unlock();
443         raw_local_irq_restore(*flags);
444 }
445
446 /*
447  * Platform NMI handler calls this to ack
448  */
449 int smp_handle_nmi_ipi(struct pt_regs *regs)
450 {
451         void (*fn)(struct pt_regs *) = NULL;
452         unsigned long flags;
453         int me = raw_smp_processor_id();
454         int ret = 0;
455
456         /*
457          * Unexpected NMIs are possible here because the interrupt may not
458          * be able to distinguish NMI IPIs from other types of NMIs, or
459          * because the caller may have timed out.
460          */
461         nmi_ipi_lock_start(&flags);
462         if (cpumask_test_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask)) {
463                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
464                 fn = READ_ONCE(nmi_ipi_function);
465                 WARN_ON_ONCE(!fn);
466                 ret = 1;
467         }
468         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
469
470         if (fn)
471                 fn(regs);
472
473         return ret;
474 }
475
476 static void do_smp_send_nmi_ipi(int cpu, bool safe)
477 {
478         if (!safe && smp_ops->cause_nmi_ipi && smp_ops->cause_nmi_ipi(cpu))
479                 return;
480
481         if (cpu >= 0) {
482                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_NMI_IPI);
483         } else {
484                 int c;
485
486                 for_each_online_cpu(c) {
487                         if (c == raw_smp_processor_id())
488                                 continue;
489                         do_message_pass(c, PPC_MSG_NMI_IPI);
490                 }
491         }
492 }
493
494 /*
495  * - cpu is the target CPU (must not be this CPU), or NMI_IPI_ALL_OTHERS.
496  * - fn is the target callback function.
497  * - delay_us > 0 is the delay before giving up waiting for targets to
498  *   begin executing the handler, == 0 specifies indefinite delay.
499  */
500 static int __smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *),
501                                 u64 delay_us, bool safe)
502 {
503         unsigned long flags;
504         int me = raw_smp_processor_id();
505         int ret = 1;
506
507         BUG_ON(cpu == me);
508         BUG_ON(cpu < 0 && cpu != NMI_IPI_ALL_OTHERS);
509
510         if (unlikely(!smp_ops))
511                 return 0;
512
513         nmi_ipi_lock_start(&flags);
514         while (nmi_ipi_busy) {
515                 nmi_ipi_unlock_end(&flags);
516                 spin_until_cond(!nmi_ipi_busy);
517                 nmi_ipi_lock_start(&flags);
518         }
519         nmi_ipi_busy = true;
520         nmi_ipi_function = fn;
521
522         WARN_ON_ONCE(!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask));
523
524         if (cpu < 0) {
525                 /* ALL_OTHERS */
526                 cpumask_copy(&nmi_ipi_pending_mask, cpu_online_mask);
527                 cpumask_clear_cpu(me, &nmi_ipi_pending_mask);
528         } else {
529                 cpumask_set_cpu(cpu, &nmi_ipi_pending_mask);
530         }
531
532         nmi_ipi_unlock();
533
534         /* Interrupts remain hard disabled */
535
536         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, safe);
537
538         nmi_ipi_lock();
539         /* nmi_ipi_busy is set here, so unlock/lock is okay */
540         while (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
541                 nmi_ipi_unlock();
542                 udelay(1);
543                 nmi_ipi_lock();
544                 if (delay_us) {
545                         delay_us--;
546                         if (!delay_us)
547                                 break;
548                 }
549         }
550
551         if (!cpumask_empty(&nmi_ipi_pending_mask)) {
552                 /* Timeout waiting for CPUs to call smp_handle_nmi_ipi */
553                 ret = 0;
554                 cpumask_clear(&nmi_ipi_pending_mask);
555         }
556
557         nmi_ipi_function = NULL;
558         nmi_ipi_busy = false;
559
560         nmi_ipi_unlock_end(&flags);
561
562         return ret;
563 }
564
565 int smp_send_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
566 {
567         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, false);
568 }
569
570 int smp_send_safe_nmi_ipi(int cpu, void (*fn)(struct pt_regs *), u64 delay_us)
571 {
572         return __smp_send_nmi_ipi(cpu, fn, delay_us, true);
573 }
574 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
575
576 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
577 void tick_broadcast(const struct cpumask *mask)
578 {
579         unsigned int cpu;
580
581         for_each_cpu(cpu, mask)
582                 do_message_pass(cpu, PPC_MSG_TICK_BROADCAST);
583 }
584 #endif
585
586 #ifdef CONFIG_DEBUGGER
587 static void debugger_ipi_callback(struct pt_regs *regs)
588 {
589         debugger_ipi(regs);
590 }
591
592 void smp_send_debugger_break(void)
593 {
594         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, debugger_ipi_callback, 1000000);
595 }
596 #endif
597
598 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
599 void crash_send_ipi(void (*crash_ipi_callback)(struct pt_regs *))
600 {
601         int cpu;
602
603         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_ipi_callback, 1000000);
604         if (kdump_in_progress() && crash_wake_offline) {
605                 for_each_present_cpu(cpu) {
606                         if (cpu_online(cpu))
607                                 continue;
608                         /*
609                          * crash_ipi_callback will wait for
610                          * all cpus, including offline CPUs.
611                          * We don't care about nmi_ipi_function.
612                          * Offline cpus will jump straight into
613                          * crash_ipi_callback, we can skip the
614                          * entire NMI dance and waiting for
615                          * cpus to clear pending mask, etc.
616                          */
617                         do_smp_send_nmi_ipi(cpu, false);
618                 }
619         }
620 }
621 #endif
622
623 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
624 static void crash_stop_this_cpu(struct pt_regs *regs)
625 #else
626 static void crash_stop_this_cpu(void *dummy)
627 #endif
628 {
629         /*
630          * Just busy wait here and avoid marking CPU as offline to ensure
631          * register data is captured appropriately.
632          */
633         while (1)
634                 cpu_relax();
635 }
636
637 void crash_smp_send_stop(void)
638 {
639         static bool stopped = false;
640
641         if (stopped)
642                 return;
643
644         stopped = true;
645
646 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
647         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, crash_stop_this_cpu, 1000000);
648 #else
649         smp_call_function(crash_stop_this_cpu, NULL, 0);
650 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
651 }
652
653 #ifdef CONFIG_NMI_IPI
654 static void nmi_stop_this_cpu(struct pt_regs *regs)
655 {
656         /*
657          * IRQs are already hard disabled by the smp_handle_nmi_ipi.
658          */
659         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
660
661         spin_begin();
662         while (1)
663                 spin_cpu_relax();
664 }
665
666 void smp_send_stop(void)
667 {
668         smp_send_nmi_ipi(NMI_IPI_ALL_OTHERS, nmi_stop_this_cpu, 1000000);
669 }
670
671 #else /* CONFIG_NMI_IPI */
672
673 static void stop_this_cpu(void *dummy)
674 {
675         hard_irq_disable();
676
677         /*
678          * Offlining CPUs in stop_this_cpu can result in scheduler warnings,
679          * (see commit de6e5d38417e), but printk_safe_flush_on_panic() wants
680          * to know other CPUs are offline before it breaks locks to flush
681          * printk buffers, in case we panic()ed while holding the lock.
682          */
683         set_cpu_online(smp_processor_id(), false);
684
685         spin_begin();
686         while (1)
687                 spin_cpu_relax();
688 }
689
690 void smp_send_stop(void)
691 {
692         static bool stopped = false;
693
694         /*
695          * Prevent waiting on csd lock from a previous smp_send_stop.
696          * This is racy, but in general callers try to do the right
697          * thing and only fire off one smp_send_stop (e.g., see
698          * kernel/panic.c)
699          */
700         if (stopped)
701                 return;
702
703         stopped = true;
704
705         smp_call_function(stop_this_cpu, NULL, 0);
706 }
707 #endif /* CONFIG_NMI_IPI */
708
709 struct task_struct *current_set[NR_CPUS];
710
711 static void smp_store_cpu_info(int id)
712 {
713         per_cpu(cpu_pvr, id) = mfspr(SPRN_PVR);
714 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
715         per_cpu(next_tlbcam_idx, id)
716                 = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) - 1;
717 #endif
718 }
719
720 /*
721  * Relationships between CPUs are maintained in a set of per-cpu cpumasks so
722  * rather than just passing around the cpumask we pass around a function that
723  * returns the that cpumask for the given CPU.
724  */
725 static void set_cpus_related(int i, int j, struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
726 {
727         cpumask_set_cpu(i, get_cpumask(j));
728         cpumask_set_cpu(j, get_cpumask(i));
729 }
730
731 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
732 static void set_cpus_unrelated(int i, int j,
733                 struct cpumask *(*get_cpumask)(int))
734 {
735         cpumask_clear_cpu(i, get_cpumask(j));
736         cpumask_clear_cpu(j, get_cpumask(i));
737 }
738 #endif
739
740 /*
741  * Extends set_cpus_related. Instead of setting one CPU at a time in
742  * dstmask, set srcmask at oneshot. dstmask should be super set of srcmask.
743  */
744 static void or_cpumasks_related(int i, int j, struct cpumask *(*srcmask)(int),
745                                 struct cpumask *(*dstmask)(int))
746 {
747         struct cpumask *mask;
748         int k;
749
750         mask = srcmask(j);
751         for_each_cpu(k, srcmask(i))
752                 cpumask_or(dstmask(k), dstmask(k), mask);
753
754         if (i == j)
755                 return;
756
757         mask = srcmask(i);
758         for_each_cpu(k, srcmask(j))
759                 cpumask_or(dstmask(k), dstmask(k), mask);
760 }
761
762 /*
763  * parse_thread_groups: Parses the "ibm,thread-groups" device tree
764  *                      property for the CPU device node @dn and stores
765  *                      the parsed output in the thread_groups_list
766  *                      structure @tglp.
767  *
768  * @dn: The device node of the CPU device.
769  * @tglp: Pointer to a thread group list structure into which the parsed
770  *      output of "ibm,thread-groups" is stored.
771  *
772  * ibm,thread-groups[0..N-1] array defines which group of threads in
773  * the CPU-device node can be grouped together based on the property.
774  *
775  * This array can represent thread groupings for multiple properties.
776  *
777  * ibm,thread-groups[i + 0] tells us the property based on which the
778  * threads are being grouped together. If this value is 1, it implies
779  * that the threads in the same group share L1, translation cache. If
780  * the value is 2, it implies that the threads in the same group share
781  * the same L2 cache.
782  *
783  * ibm,thread-groups[i+1] tells us how many such thread groups exist for the
784  * property ibm,thread-groups[i]
785  *
786  * ibm,thread-groups[i+2] tells us the number of threads in each such
787  * group.
788  * Suppose k = (ibm,thread-groups[i+1] * ibm,thread-groups[i+2]), then,
789  *
790  * ibm,thread-groups[i+3..i+k+2] (is the list of threads identified by
791  * "ibm,ppc-interrupt-server#s" arranged as per their membership in
792  * the grouping.
793  *
794  * Example:
795  * If "ibm,thread-groups" = [1,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15,2,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
796  * This can be decomposed up into two consecutive arrays:
797  * a) [1,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
798  * b) [2,2,4,8,10,12,14,9,11,13,15]
799  *
800  * where in,
801  *
802  * a) provides information of Property "1" being shared by "2" groups,
803  *  each with "4" threads each. The "ibm,ppc-interrupt-server#s" of
804  *  the first group is {8,10,12,14} and the
805  *  "ibm,ppc-interrupt-server#s" of the second group is
806  *  {9,11,13,15}. Property "1" is indicative of the thread in the
807  *  group sharing L1 cache, translation cache and Instruction Data
808  *  flow.
809  *
810  * b) provides information of Property "2" being shared by "2" groups,
811  *  each group with "4" threads. The "ibm,ppc-interrupt-server#s" of
812  *  the first group is {8,10,12,14} and the
813  *  "ibm,ppc-interrupt-server#s" of the second group is
814  *  {9,11,13,15}. Property "2" indicates that the threads in each
815  *  group share the L2-cache.
816  *
817  * Returns 0 on success, -EINVAL if the property does not exist,
818  * -ENODATA if property does not have a value, and -EOVERFLOW if the
819  * property data isn't large enough.
820  */
821 static int parse_thread_groups(struct device_node *dn,
822                                struct thread_groups_list *tglp)
823 {
824         unsigned int property_idx = 0;
825         u32 *thread_group_array;
826         size_t total_threads;
827         int ret = 0, count;
828         u32 *thread_list;
829         int i = 0;
830
831         count = of_property_count_u32_elems(dn, "ibm,thread-groups");
832         thread_group_array = kcalloc(count, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
833         ret = of_property_read_u32_array(dn, "ibm,thread-groups",
834                                          thread_group_array, count);
835         if (ret)
836                 goto out_free;
837
838         while (i < count && property_idx < MAX_THREAD_GROUP_PROPERTIES) {
839                 int j;
840                 struct thread_groups *tg = &tglp->property_tgs[property_idx++];
841
842                 tg->property = thread_group_array[i];
843                 tg->nr_groups = thread_group_array[i + 1];
844                 tg->threads_per_group = thread_group_array[i + 2];
845                 total_threads = tg->nr_groups * tg->threads_per_group;
846
847                 thread_list = &thread_group_array[i + 3];
848
849                 for (j = 0; j < total_threads; j++)
850                         tg->thread_list[j] = thread_list[j];
851                 i = i + 3 + total_threads;
852         }
853
854         tglp->nr_properties = property_idx;
855
856 out_free:
857         kfree(thread_group_array);
858         return ret;
859 }
860
861 /*
862  * get_cpu_thread_group_start : Searches the thread group in tg->thread_list
863  *                              that @cpu belongs to.
864  *
865  * @cpu : The logical CPU whose thread group is being searched.
866  * @tg : The thread-group structure of the CPU node which @cpu belongs
867  *       to.
868  *
869  * Returns the index to tg->thread_list that points to the the start
870  * of the thread_group that @cpu belongs to.
871  *
872  * Returns -1 if cpu doesn't belong to any of the groups pointed to by
873  * tg->thread_list.
874  */
875 static int get_cpu_thread_group_start(int cpu, struct thread_groups *tg)
876 {
877         int hw_cpu_id = get_hard_smp_processor_id(cpu);
878         int i, j;
879
880         for (i = 0; i < tg->nr_groups; i++) {
881                 int group_start = i * tg->threads_per_group;
882
883                 for (j = 0; j < tg->threads_per_group; j++) {
884                         int idx = group_start + j;
885
886                         if (tg->thread_list[idx] == hw_cpu_id)
887                                 return group_start;
888                 }
889         }
890
891         return -1;
892 }
893
894 static struct thread_groups *__init get_thread_groups(int cpu,
895                                                       int group_property,
896                                                       int *err)
897 {
898         struct device_node *dn = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
899         struct thread_groups_list *cpu_tgl = &tgl[cpu];
900         struct thread_groups *tg = NULL;
901         int i;
902         *err = 0;
903
904         if (!dn) {
905                 *err = -ENODATA;
906                 return NULL;
907         }
908
909         if (!cpu_tgl->nr_properties) {
910                 *err = parse_thread_groups(dn, cpu_tgl);
911                 if (*err)
912                         goto out;
913         }
914
915         for (i = 0; i < cpu_tgl->nr_properties; i++) {
916                 if (cpu_tgl->property_tgs[i].property == group_property) {
917                         tg = &cpu_tgl->property_tgs[i];
918                         break;
919                 }
920         }
921
922         if (!tg)
923                 *err = -EINVAL;
924 out:
925         of_node_put(dn);
926         return tg;
927 }
928
929 static int update_mask_from_threadgroup(cpumask_var_t *mask, struct thread_groups *tg, int cpu, int cpu_group_start)
930 {
931         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
932         int i;
933
934         zalloc_cpumask_var_node(mask, GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
935
936         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++) {
937                 int i_group_start = get_cpu_thread_group_start(i, tg);
938
939                 if (unlikely(i_group_start == -1)) {
940                         WARN_ON_ONCE(1);
941                         return -ENODATA;
942                 }
943
944                 if (i_group_start == cpu_group_start)
945                         cpumask_set_cpu(i, *mask);
946         }
947
948         return 0;
949 }
950
951 static int __init init_thread_group_cache_map(int cpu, int cache_property)
952
953 {
954         int cpu_group_start = -1, err = 0;
955         struct thread_groups *tg = NULL;
956         cpumask_var_t *mask = NULL;
957
958         if (cache_property != THREAD_GROUP_SHARE_L1 &&
959             cache_property != THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3)
960                 return -EINVAL;
961
962         tg = get_thread_groups(cpu, cache_property, &err);
963
964         if (!tg)
965                 return err;
966
967         cpu_group_start = get_cpu_thread_group_start(cpu, tg);
968
969         if (unlikely(cpu_group_start == -1)) {
970                 WARN_ON_ONCE(1);
971                 return -ENODATA;
972         }
973
974         if (cache_property == THREAD_GROUP_SHARE_L1) {
975                 mask = &per_cpu(thread_group_l1_cache_map, cpu);
976                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
977         }
978         else if (cache_property == THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3) {
979                 mask = &per_cpu(thread_group_l2_cache_map, cpu);
980                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
981                 mask = &per_cpu(thread_group_l3_cache_map, cpu);
982                 update_mask_from_threadgroup(mask, tg, cpu, cpu_group_start);
983         }
984
985
986         return 0;
987 }
988
989 static bool shared_caches;
990
991 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
992 /* cpumask of CPUs with asymmetric SMT dependency */
993 static int powerpc_smt_flags(void)
994 {
995         int flags = SD_SHARE_CPUCAPACITY | SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
996
997         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ASYM_SMT)) {
998                 printk_once(KERN_INFO "Enabling Asymmetric SMT scheduling\n");
999                 flags |= SD_ASYM_PACKING;
1000         }
1001         return flags;
1002 }
1003 #endif
1004
1005 /*
1006  * P9 has a slightly odd architecture where pairs of cores share an L2 cache.
1007  * This topology makes it *much* cheaper to migrate tasks between adjacent cores
1008  * since the migrated task remains cache hot. We want to take advantage of this
1009  * at the scheduler level so an extra topology level is required.
1010  */
1011 static int powerpc_shared_cache_flags(void)
1012 {
1013         return SD_SHARE_PKG_RESOURCES;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * We can't just pass cpu_l2_cache_mask() directly because
1018  * returns a non-const pointer and the compiler barfs on that.
1019  */
1020 static const struct cpumask *shared_cache_mask(int cpu)
1021 {
1022         return per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu);
1023 }
1024
1025 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1026 static const struct cpumask *smallcore_smt_mask(int cpu)
1027 {
1028         return cpu_smallcore_mask(cpu);
1029 }
1030 #endif
1031
1032 static struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
1033 {
1034         return per_cpu(cpu_coregroup_map, cpu);
1035 }
1036
1037 static bool has_coregroup_support(void)
1038 {
1039         return coregroup_enabled;
1040 }
1041
1042 static const struct cpumask *cpu_mc_mask(int cpu)
1043 {
1044         return cpu_coregroup_mask(cpu);
1045 }
1046
1047 static struct sched_domain_topology_level powerpc_topology[] = {
1048 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1049         { cpu_smt_mask, powerpc_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
1050 #endif
1051         { shared_cache_mask, powerpc_shared_cache_flags, SD_INIT_NAME(CACHE) },
1052         { cpu_mc_mask, SD_INIT_NAME(MC) },
1053         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
1054         { NULL, },
1055 };
1056
1057 static int __init init_big_cores(void)
1058 {
1059         int cpu;
1060
1061         for_each_possible_cpu(cpu) {
1062                 int err = init_thread_group_cache_map(cpu, THREAD_GROUP_SHARE_L1);
1063
1064                 if (err)
1065                         return err;
1066
1067                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_smallcore_map, cpu),
1068                                         GFP_KERNEL,
1069                                         cpu_to_node(cpu));
1070         }
1071
1072         has_big_cores = true;
1073
1074         for_each_possible_cpu(cpu) {
1075                 int err = init_thread_group_cache_map(cpu, THREAD_GROUP_SHARE_L2_L3);
1076
1077                 if (err)
1078                         return err;
1079         }
1080
1081         thread_group_shares_l2 = true;
1082         thread_group_shares_l3 = true;
1083         pr_debug("L2/L3 cache only shared by the threads in the small core\n");
1084
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1089 {
1090         unsigned int cpu;
1091
1092         DBG("smp_prepare_cpus\n");
1093
1094         /* 
1095          * setup_cpu may need to be called on the boot cpu. We havent
1096          * spun any cpus up but lets be paranoid.
1097          */
1098         BUG_ON(boot_cpuid != smp_processor_id());
1099
1100         /* Fixup boot cpu */
1101         smp_store_cpu_info(boot_cpuid);
1102         cpu_callin_map[boot_cpuid] = 1;
1103
1104         for_each_possible_cpu(cpu) {
1105                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_sibling_map, cpu),
1106                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1107                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_l2_cache_map, cpu),
1108                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1109                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_core_map, cpu),
1110                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1111                 if (has_coregroup_support())
1112                         zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(cpu_coregroup_map, cpu),
1113                                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
1114
1115 #ifdef CONFIG_NUMA
1116                 /*
1117                  * numa_node_id() works after this.
1118                  */
1119                 if (cpu_present(cpu)) {
1120                         set_cpu_numa_node(cpu, numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1121                         set_cpu_numa_mem(cpu,
1122                                 local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1123                 }
1124 #endif
1125         }
1126
1127         /* Init the cpumasks so the boot CPU is related to itself */
1128         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_sibling_mask(boot_cpuid));
1129         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_l2_cache_mask(boot_cpuid));
1130         cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_core_mask(boot_cpuid));
1131
1132         if (has_coregroup_support())
1133                 cpumask_set_cpu(boot_cpuid, cpu_coregroup_mask(boot_cpuid));
1134
1135         init_big_cores();
1136         if (has_big_cores) {
1137                 cpumask_set_cpu(boot_cpuid,
1138                                 cpu_smallcore_mask(boot_cpuid));
1139         }
1140
1141         if (cpu_to_chip_id(boot_cpuid) != -1) {
1142                 int idx = DIV_ROUND_UP(num_possible_cpus(), threads_per_core);
1143
1144                 /*
1145                  * All threads of a core will all belong to the same core,
1146                  * chip_id_lookup_table will have one entry per core.
1147                  * Assumption: if boot_cpuid doesn't have a chip-id, then no
1148                  * other CPUs, will also not have chip-id.
1149                  */
1150                 chip_id_lookup_table = kcalloc(idx, sizeof(int), GFP_KERNEL);
1151                 if (chip_id_lookup_table)
1152                         memset(chip_id_lookup_table, -1, sizeof(int) * idx);
1153         }
1154
1155         if (smp_ops && smp_ops->probe)
1156                 smp_ops->probe();
1157 }
1158
1159 void smp_prepare_boot_cpu(void)
1160 {
1161         BUG_ON(smp_processor_id() != boot_cpuid);
1162 #ifdef CONFIG_PPC64
1163         paca_ptrs[boot_cpuid]->__current = current;
1164 #endif
1165         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[boot_cpuid]);
1166         current_set[boot_cpuid] = current;
1167 }
1168
1169 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1170
1171 int generic_cpu_disable(void)
1172 {
1173         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1174
1175         if (cpu == boot_cpuid)
1176                 return -EBUSY;
1177
1178         set_cpu_online(cpu, false);
1179 #ifdef CONFIG_PPC64
1180         vdso_data->processorCount--;
1181 #endif
1182         /* Update affinity of all IRQs previously aimed at this CPU */
1183         irq_migrate_all_off_this_cpu();
1184
1185         /*
1186          * Depending on the details of the interrupt controller, it's possible
1187          * that one of the interrupts we just migrated away from this CPU is
1188          * actually already pending on this CPU. If we leave it in that state
1189          * the interrupt will never be EOI'ed, and will never fire again. So
1190          * temporarily enable interrupts here, to allow any pending interrupt to
1191          * be received (and EOI'ed), before we take this CPU offline.
1192          */
1193         local_irq_enable();
1194         mdelay(1);
1195         local_irq_disable();
1196
1197         return 0;
1198 }
1199
1200 void generic_cpu_die(unsigned int cpu)
1201 {
1202         int i;
1203
1204         for (i = 0; i < 100; i++) {
1205                 smp_rmb();
1206                 if (is_cpu_dead(cpu))
1207                         return;
1208                 msleep(100);
1209         }
1210         printk(KERN_ERR "CPU%d didn't die...\n", cpu);
1211 }
1212
1213 void generic_set_cpu_dead(unsigned int cpu)
1214 {
1215         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_DEAD;
1216 }
1217
1218 /*
1219  * The cpu_state should be set to CPU_UP_PREPARE in kick_cpu(), otherwise
1220  * the cpu_state is always CPU_DEAD after calling generic_set_cpu_dead(),
1221  * which makes the delay in generic_cpu_die() not happen.
1222  */
1223 void generic_set_cpu_up(unsigned int cpu)
1224 {
1225         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
1226 }
1227
1228 int generic_check_cpu_restart(unsigned int cpu)
1229 {
1230         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_UP_PREPARE;
1231 }
1232
1233 int is_cpu_dead(unsigned int cpu)
1234 {
1235         return per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD;
1236 }
1237
1238 static bool secondaries_inhibited(void)
1239 {
1240         return kvm_hv_mode_active();
1241 }
1242
1243 #else /* HOTPLUG_CPU */
1244
1245 #define secondaries_inhibited()         0
1246
1247 #endif
1248
1249 static void cpu_idle_thread_init(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
1250 {
1251 #ifdef CONFIG_PPC64
1252         paca_ptrs[cpu]->__current = idle;
1253         paca_ptrs[cpu]->kstack = (unsigned long)task_stack_page(idle) +
1254                                  THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD;
1255 #endif
1256         idle->cpu = cpu;
1257         secondary_current = current_set[cpu] = idle;
1258 }
1259
1260 int __cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1261 {
1262         int rc, c;
1263
1264         /*
1265          * Don't allow secondary threads to come online if inhibited
1266          */
1267         if (threads_per_core > 1 && secondaries_inhibited() &&
1268             cpu_thread_in_subcore(cpu))
1269                 return -EBUSY;
1270
1271         if (smp_ops == NULL ||
1272             (smp_ops->cpu_bootable && !smp_ops->cpu_bootable(cpu)))
1273                 return -EINVAL;
1274
1275         cpu_idle_thread_init(cpu, tidle);
1276
1277         /*
1278          * The platform might need to allocate resources prior to bringing
1279          * up the CPU
1280          */
1281         if (smp_ops->prepare_cpu) {
1282                 rc = smp_ops->prepare_cpu(cpu);
1283                 if (rc)
1284                         return rc;
1285         }
1286
1287         /* Make sure callin-map entry is 0 (can be leftover a CPU
1288          * hotplug
1289          */
1290         cpu_callin_map[cpu] = 0;
1291
1292         /* The information for processor bringup must
1293          * be written out to main store before we release
1294          * the processor.
1295          */
1296         smp_mb();
1297
1298         /* wake up cpus */
1299         DBG("smp: kicking cpu %d\n", cpu);
1300         rc = smp_ops->kick_cpu(cpu);
1301         if (rc) {
1302                 pr_err("smp: failed starting cpu %d (rc %d)\n", cpu, rc);
1303                 return rc;
1304         }
1305
1306         /*
1307          * wait to see if the cpu made a callin (is actually up).
1308          * use this value that I found through experimentation.
1309          * -- Cort
1310          */
1311         if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
1312                 for (c = 50000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
1313                         udelay(100);
1314 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1315         else
1316                 /*
1317                  * CPUs can take much longer to come up in the
1318                  * hotplug case.  Wait five seconds.
1319                  */
1320                 for (c = 5000; c && !cpu_callin_map[cpu]; c--)
1321                         msleep(1);
1322 #endif
1323
1324         if (!cpu_callin_map[cpu]) {
1325                 printk(KERN_ERR "Processor %u is stuck.\n", cpu);
1326                 return -ENOENT;
1327         }
1328
1329         DBG("Processor %u found.\n", cpu);
1330
1331         if (smp_ops->give_timebase)
1332                 smp_ops->give_timebase();
1333
1334         /* Wait until cpu puts itself in the online & active maps */
1335         spin_until_cond(cpu_online(cpu));
1336
1337         return 0;
1338 }
1339
1340 /* Return the value of the reg property corresponding to the given
1341  * logical cpu.
1342  */
1343 int cpu_to_core_id(int cpu)
1344 {
1345         struct device_node *np;
1346         const __be32 *reg;
1347         int id = -1;
1348
1349         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
1350         if (!np)
1351                 goto out;
1352
1353         reg = of_get_property(np, "reg", NULL);
1354         if (!reg)
1355                 goto out;
1356
1357         id = be32_to_cpup(reg);
1358 out:
1359         of_node_put(np);
1360         return id;
1361 }
1362 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_to_core_id);
1363
1364 /* Helper routines for cpu to core mapping */
1365 int cpu_core_index_of_thread(int cpu)
1366 {
1367         return cpu >> threads_shift;
1368 }
1369 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_core_index_of_thread);
1370
1371 int cpu_first_thread_of_core(int core)
1372 {
1373         return core << threads_shift;
1374 }
1375 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_first_thread_of_core);
1376
1377 /* Must be called when no change can occur to cpu_present_mask,
1378  * i.e. during cpu online or offline.
1379  */
1380 static struct device_node *cpu_to_l2cache(int cpu)
1381 {
1382         struct device_node *np;
1383         struct device_node *cache;
1384
1385         if (!cpu_present(cpu))
1386                 return NULL;
1387
1388         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
1389         if (np == NULL)
1390                 return NULL;
1391
1392         cache = of_find_next_cache_node(np);
1393
1394         of_node_put(np);
1395
1396         return cache;
1397 }
1398
1399 static bool update_mask_by_l2(int cpu, cpumask_var_t *mask)
1400 {
1401         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1402         struct device_node *l2_cache, *np;
1403         int i;
1404
1405         if (has_big_cores)
1406                 submask_fn = cpu_smallcore_mask;
1407
1408         /*
1409          * If the threads in a thread-group share L2 cache, then the
1410          * L2-mask can be obtained from thread_group_l2_cache_map.
1411          */
1412         if (thread_group_shares_l2) {
1413                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_l2_cache_mask(cpu));
1414
1415                 for_each_cpu(i, per_cpu(thread_group_l2_cache_map, cpu)) {
1416                         if (cpu_online(i))
1417                                 set_cpus_related(i, cpu, cpu_l2_cache_mask);
1418                 }
1419
1420                 /* Verify that L1-cache siblings are a subset of L2 cache-siblings */
1421                 if (!cpumask_equal(submask_fn(cpu), cpu_l2_cache_mask(cpu)) &&
1422                     !cpumask_subset(submask_fn(cpu), cpu_l2_cache_mask(cpu))) {
1423                         pr_warn_once("CPU %d : Inconsistent L1 and L2 cache siblings\n",
1424                                      cpu);
1425                 }
1426
1427                 return true;
1428         }
1429
1430         l2_cache = cpu_to_l2cache(cpu);
1431         if (!l2_cache || !*mask) {
1432                 /* Assume only core siblings share cache with this CPU */
1433                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu))
1434                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1435
1436                 return false;
1437         }
1438
1439         cpumask_and(*mask, cpu_online_mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1440
1441         /* Update l2-cache mask with all the CPUs that are part of submask */
1442         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_l2_cache_mask);
1443
1444         /* Skip all CPUs already part of current CPU l2-cache mask */
1445         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_l2_cache_mask(cpu));
1446
1447         for_each_cpu(i, *mask) {
1448                 /*
1449                  * when updating the marks the current CPU has not been marked
1450                  * online, but we need to update the cache masks
1451                  */
1452                 np = cpu_to_l2cache(i);
1453
1454                 /* Skip all CPUs already part of current CPU l2-cache */
1455                 if (np == l2_cache) {
1456                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_l2_cache_mask);
1457                         cpumask_andnot(*mask, *mask, submask_fn(i));
1458                 } else {
1459                         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_l2_cache_mask(i));
1460                 }
1461
1462                 of_node_put(np);
1463         }
1464         of_node_put(l2_cache);
1465
1466         return true;
1467 }
1468
1469 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1470 static void remove_cpu_from_masks(int cpu)
1471 {
1472         struct cpumask *(*mask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1473         int i;
1474
1475         unmap_cpu_from_node(cpu);
1476
1477         if (shared_caches)
1478                 mask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1479
1480         for_each_cpu(i, mask_fn(cpu)) {
1481                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_l2_cache_mask);
1482                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_sibling_mask);
1483                 if (has_big_cores)
1484                         set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_smallcore_mask);
1485         }
1486
1487         for_each_cpu(i, cpu_core_mask(cpu))
1488                 set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_core_mask);
1489
1490         if (has_coregroup_support()) {
1491                 for_each_cpu(i, cpu_coregroup_mask(cpu))
1492                         set_cpus_unrelated(cpu, i, cpu_coregroup_mask);
1493         }
1494 }
1495 #endif
1496
1497 static inline void add_cpu_to_smallcore_masks(int cpu)
1498 {
1499         int i;
1500
1501         if (!has_big_cores)
1502                 return;
1503
1504         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_smallcore_mask(cpu));
1505
1506         for_each_cpu(i, per_cpu(thread_group_l1_cache_map, cpu)) {
1507                 if (cpu_online(i))
1508                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_smallcore_mask);
1509         }
1510 }
1511
1512 static void update_coregroup_mask(int cpu, cpumask_var_t *mask)
1513 {
1514         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1515         int coregroup_id = cpu_to_coregroup_id(cpu);
1516         int i;
1517
1518         if (shared_caches)
1519                 submask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1520
1521         if (!*mask) {
1522                 /* Assume only siblings are part of this CPU's coregroup */
1523                 for_each_cpu(i, submask_fn(cpu))
1524                         set_cpus_related(cpu, i, cpu_coregroup_mask);
1525
1526                 return;
1527         }
1528
1529         cpumask_and(*mask, cpu_online_mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1530
1531         /* Update coregroup mask with all the CPUs that are part of submask */
1532         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_coregroup_mask);
1533
1534         /* Skip all CPUs already part of coregroup mask */
1535         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_coregroup_mask(cpu));
1536
1537         for_each_cpu(i, *mask) {
1538                 /* Skip all CPUs not part of this coregroup */
1539                 if (coregroup_id == cpu_to_coregroup_id(i)) {
1540                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_coregroup_mask);
1541                         cpumask_andnot(*mask, *mask, submask_fn(i));
1542                 } else {
1543                         cpumask_andnot(*mask, *mask, cpu_coregroup_mask(i));
1544                 }
1545         }
1546 }
1547
1548 static void add_cpu_to_masks(int cpu)
1549 {
1550         struct cpumask *(*submask_fn)(int) = cpu_sibling_mask;
1551         int first_thread = cpu_first_thread_sibling(cpu);
1552         cpumask_var_t mask;
1553         int chip_id = -1;
1554         bool ret;
1555         int i;
1556
1557         /*
1558          * This CPU will not be in the online mask yet so we need to manually
1559          * add it to it's own thread sibling mask.
1560          */
1561         map_cpu_to_node(cpu, cpu_to_node(cpu));
1562         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
1563         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(cpu));
1564
1565         for (i = first_thread; i < first_thread + threads_per_core; i++)
1566                 if (cpu_online(i))
1567                         set_cpus_related(i, cpu, cpu_sibling_mask);
1568
1569         add_cpu_to_smallcore_masks(cpu);
1570
1571         /* In CPU-hotplug path, hence use GFP_ATOMIC */
1572         ret = alloc_cpumask_var_node(&mask, GFP_ATOMIC, cpu_to_node(cpu));
1573         update_mask_by_l2(cpu, &mask);
1574
1575         if (has_coregroup_support())
1576                 update_coregroup_mask(cpu, &mask);
1577
1578         if (chip_id_lookup_table && ret)
1579                 chip_id = cpu_to_chip_id(cpu);
1580
1581         if (shared_caches)
1582                 submask_fn = cpu_l2_cache_mask;
1583
1584         /* Update core_mask with all the CPUs that are part of submask */
1585         or_cpumasks_related(cpu, cpu, submask_fn, cpu_core_mask);
1586
1587         /* Skip all CPUs already part of current CPU core mask */
1588         cpumask_andnot(mask, cpu_online_mask, cpu_core_mask(cpu));
1589
1590         /* If chip_id is -1; limit the cpu_core_mask to within DIE*/
1591         if (chip_id == -1)
1592                 cpumask_and(mask, mask, cpu_cpu_mask(cpu));
1593
1594         for_each_cpu(i, mask) {
1595                 if (chip_id == cpu_to_chip_id(i)) {
1596                         or_cpumasks_related(cpu, i, submask_fn, cpu_core_mask);
1597                         cpumask_andnot(mask, mask, submask_fn(i));
1598                 } else {
1599                         cpumask_andnot(mask, mask, cpu_core_mask(i));
1600                 }
1601         }
1602
1603         free_cpumask_var(mask);
1604 }
1605
1606 /* Activate a secondary processor. */
1607 void start_secondary(void *unused)
1608 {
1609         unsigned int cpu = raw_smp_processor_id();
1610
1611         /* PPC64 calls setup_kup() in early_setup_secondary() */
1612         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
1613                 setup_kup();
1614
1615         mmgrab(&init_mm);
1616         current->active_mm = &init_mm;
1617
1618         smp_store_cpu_info(cpu);
1619         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
1620         rcu_cpu_starting(cpu);
1621         cpu_callin_map[cpu] = 1;
1622
1623         if (smp_ops->setup_cpu)
1624                 smp_ops->setup_cpu(cpu);
1625         if (smp_ops->take_timebase)
1626                 smp_ops->take_timebase();
1627
1628         secondary_cpu_time_init();
1629
1630 #ifdef CONFIG_PPC64
1631         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1632                 vdso_data->processorCount++;
1633
1634         vdso_getcpu_init();
1635 #endif
1636         set_numa_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]);
1637         set_numa_mem(local_memory_node(numa_cpu_lookup_table[cpu]));
1638
1639         /* Update topology CPU masks */
1640         add_cpu_to_masks(cpu);
1641
1642         /*
1643          * Check for any shared caches. Note that this must be done on a
1644          * per-core basis because one core in the pair might be disabled.
1645          */
1646         if (!shared_caches) {
1647                 struct cpumask *(*sibling_mask)(int) = cpu_sibling_mask;
1648                 struct cpumask *mask = cpu_l2_cache_mask(cpu);
1649
1650                 if (has_big_cores)
1651                         sibling_mask = cpu_smallcore_mask;
1652
1653                 if (cpumask_weight(mask) > cpumask_weight(sibling_mask(cpu)))
1654                         shared_caches = true;
1655         }
1656
1657         smp_wmb();
1658         notify_cpu_starting(cpu);
1659         set_cpu_online(cpu, true);
1660
1661         boot_init_stack_canary();
1662
1663         local_irq_enable();
1664
1665         /* We can enable ftrace for secondary cpus now */
1666         this_cpu_enable_ftrace();
1667
1668         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
1669
1670         BUG();
1671 }
1672
1673 #ifdef CONFIG_PROFILING
1674 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1675 {
1676         return 0;
1677 }
1678 #endif
1679
1680 static void fixup_topology(void)
1681 {
1682         int i;
1683
1684 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
1685         if (has_big_cores) {
1686                 pr_info("Big cores detected but using small core scheduling\n");
1687                 powerpc_topology[smt_idx].mask = smallcore_smt_mask;
1688         }
1689 #endif
1690
1691         if (!has_coregroup_support())
1692                 powerpc_topology[mc_idx].mask = powerpc_topology[cache_idx].mask;
1693
1694         /*
1695          * Try to consolidate topology levels here instead of
1696          * allowing scheduler to degenerate.
1697          * - Dont consolidate if masks are different.
1698          * - Dont consolidate if sd_flags exists and are different.
1699          */
1700         for (i = 1; i <= die_idx; i++) {
1701                 if (powerpc_topology[i].mask != powerpc_topology[i - 1].mask)
1702                         continue;
1703
1704                 if (powerpc_topology[i].sd_flags && powerpc_topology[i - 1].sd_flags &&
1705                                 powerpc_topology[i].sd_flags != powerpc_topology[i - 1].sd_flags)
1706                         continue;
1707
1708                 if (!powerpc_topology[i - 1].sd_flags)
1709                         powerpc_topology[i - 1].sd_flags = powerpc_topology[i].sd_flags;
1710
1711                 powerpc_topology[i].mask = powerpc_topology[i + 1].mask;
1712                 powerpc_topology[i].sd_flags = powerpc_topology[i + 1].sd_flags;
1713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1714                 powerpc_topology[i].name = powerpc_topology[i + 1].name;
1715 #endif
1716         }
1717 }
1718
1719 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1720 {
1721         /*
1722          * We are running pinned to the boot CPU, see rest_init().
1723          */
1724         if (smp_ops && smp_ops->setup_cpu)
1725                 smp_ops->setup_cpu(boot_cpuid);
1726
1727         if (smp_ops && smp_ops->bringup_done)
1728                 smp_ops->bringup_done();
1729
1730         dump_numa_cpu_topology();
1731
1732         fixup_topology();
1733         set_sched_topology(powerpc_topology);
1734 }
1735
1736 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1737 int __cpu_disable(void)
1738 {
1739         int cpu = smp_processor_id();
1740         int err;
1741
1742         if (!smp_ops->cpu_disable)
1743                 return -ENOSYS;
1744
1745         this_cpu_disable_ftrace();
1746
1747         err = smp_ops->cpu_disable();
1748         if (err)
1749                 return err;
1750
1751         /* Update sibling maps */
1752         remove_cpu_from_masks(cpu);
1753
1754         return 0;
1755 }
1756
1757 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1758 {
1759         if (smp_ops->cpu_die)
1760                 smp_ops->cpu_die(cpu);
1761 }
1762
1763 void arch_cpu_idle_dead(void)
1764 {
1765         /*
1766          * Disable on the down path. This will be re-enabled by
1767          * start_secondary() via start_secondary_resume() below
1768          */
1769         this_cpu_disable_ftrace();
1770
1771         if (smp_ops->cpu_offline_self)
1772                 smp_ops->cpu_offline_self();
1773
1774         /* If we return, we re-enter start_secondary */
1775         start_secondary_resume();
1776 }
1777
1778 #endif