kernel/smp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Generic helpers for smp ipi calls
   4  *
   5  * (C) Jens Axboe <jens.axboe@oracle.com> 2008
   6  */
   7
   8 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
   9
  10 #include <linux/irq_work.h>
  11 #include <linux/rcupdate.h>
  12 #include <linux/rculist.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/export.h>
  15 #include <linux/percpu.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/gfp.h>
  19 #include <linux/smp.h>
  20 #include <linux/cpu.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/sched/idle.h>
  23 #include <linux/hypervisor.h>
  24 #include <linux/sched/clock.h>
  25 #include <linux/nmi.h>
  26 #include <linux/sched/debug.h>
  27
  28 #include "smpboot.h"
  29 #include "sched/smp.h"
  30
  31 #define CSD_TYPE(_csd)  ((_csd)->flags & CSD_FLAG_TYPE_MASK)
  32
  33 struct call_function_data {
  34         call_single_data_t      __percpu *csd;
  35         cpumask_var_t           cpumask;
  36         cpumask_var_t           cpumask_ipi;
  37 };
  38
  39 static DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct call_function_data, cfd_data);
  40
  41 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct llist_head, call_single_queue);
  42
  43 static void flush_smp_call_function_queue(bool warn_cpu_offline);
  44
  45 int smpcfd_prepare_cpu(unsigned int cpu)
  46 {
  47         struct call_function_data *cfd = &per_cpu(cfd_data, cpu);
  48
  49         if (!zalloc_cpumask_var_node(&cfd->cpumask, GFP_KERNEL,
  50                                      cpu_to_node(cpu)))
  51                 return -ENOMEM;
  52         if (!zalloc_cpumask_var_node(&cfd->cpumask_ipi, GFP_KERNEL,
  53                                      cpu_to_node(cpu))) {
  54                 free_cpumask_var(cfd->cpumask);
  55                 return -ENOMEM;
  56         }
  57         cfd->csd = alloc_percpu(call_single_data_t);
  58         if (!cfd->csd) {
  59                 free_cpumask_var(cfd->cpumask);
  60                 free_cpumask_var(cfd->cpumask_ipi);
  61                 return -ENOMEM;
  62         }
  63
  64         return 0;
  65 }
  66
  67 int smpcfd_dead_cpu(unsigned int cpu)
  68 {
  69         struct call_function_data *cfd = &per_cpu(cfd_data, cpu);
  70
  71         free_cpumask_var(cfd->cpumask);
  72         free_cpumask_var(cfd->cpumask_ipi);
  73         free_percpu(cfd->csd);
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 int smpcfd_dying_cpu(unsigned int cpu)
  78 {
  79         /*
  80          * The IPIs for the smp-call-function callbacks queued by other
  81          * CPUs might arrive late, either due to hardware latencies or
  82          * because this CPU disabled interrupts (inside stop-machine)
  83          * before the IPIs were sent. So flush out any pending callbacks
  84          * explicitly (without waiting for the IPIs to arrive), to
  85          * ensure that the outgoing CPU doesn't go offline with work
  86          * still pending.
  87          */
  88         flush_smp_call_function_queue(false);
  89         irq_work_run();
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 void __init call_function_init(void)
  94 {
  95         int i;
  96
  97         for_each_possible_cpu(i)
  98                 init_llist_head(&per_cpu(call_single_queue, i));
  99
 100         smpcfd_prepare_cpu(smp_processor_id());
 101 }
 102
 103 #ifdef CONFIG_CSD_LOCK_WAIT_DEBUG
 104
 105 static DEFINE_PER_CPU(call_single_data_t *, cur_csd);
 106 static DEFINE_PER_CPU(smp_call_func_t, cur_csd_func);
 107 static DEFINE_PER_CPU(void *, cur_csd_info);
 108
 109 #define CSD_LOCK_TIMEOUT (5ULL * NSEC_PER_SEC)
 110 static atomic_t csd_bug_count = ATOMIC_INIT(0);
 111
 112 /* Record current CSD work for current CPU, NULL to erase. */
 113 static void csd_lock_record(struct __call_single_data *csd)
 114 {
 115         if (!csd) {
 116                 smp_mb(); /* NULL cur_csd after unlock. */
 117                 __this_cpu_write(cur_csd, NULL);
 118                 return;
 119         }
 120         __this_cpu_write(cur_csd_func, csd->func);
 121         __this_cpu_write(cur_csd_info, csd->info);
 122         smp_wmb(); /* func and info before csd. */
 123         __this_cpu_write(cur_csd, csd);
 124         smp_mb(); /* Update cur_csd before function call. */
 125                   /* Or before unlock, as the case may be. */
 126 }
 127
 128 static __always_inline int csd_lock_wait_getcpu(struct __call_single_data *csd)
 129 {
 130         unsigned int csd_type;
 131
 132         csd_type = CSD_TYPE(csd);
 133         if (csd_type == CSD_TYPE_ASYNC || csd_type == CSD_TYPE_SYNC)
 134                 return csd->dst; /* Other CSD_TYPE_ values might not have ->dst. */
 135         return -1;
 136 }
 137
 138 /*
 139  * Complain if too much time spent waiting.  Note that only
 140  * the CSD_TYPE_SYNC/ASYNC types provide the destination CPU,
 141  * so waiting on other types gets much less information.
 142  */
 143 static __always_inline bool csd_lock_wait_toolong(struct __call_single_data *csd, u64 ts0, u64 *ts1, int *bug_id)
 144 {
 145         int cpu = -1;
 146         int cpux;
 147         bool firsttime;
 148         u64 ts2, ts_delta;
 149         call_single_data_t *cpu_cur_csd;
 150         unsigned int flags = READ_ONCE(csd->flags);
 151
 152         if (!(flags & CSD_FLAG_LOCK)) {
 153                 if (!unlikely(*bug_id))
 154                         return true;
 155                 cpu = csd_lock_wait_getcpu(csd);
 156                 pr_alert("csd: CSD lock (#%d) got unstuck on CPU#%02d, CPU#%02d released the lock.\n",
 157                          *bug_id, raw_smp_processor_id(), cpu);
 158                 return true;
 159         }
 160
 161         ts2 = sched_clock();
 162         ts_delta = ts2 - *ts1;
 163         if (likely(ts_delta <= CSD_LOCK_TIMEOUT))
 164                 return false;
 165
 166         firsttime = !*bug_id;
 167         if (firsttime)
 168                 *bug_id = atomic_inc_return(&csd_bug_count);
 169         cpu = csd_lock_wait_getcpu(csd);
 170         if (WARN_ONCE(cpu < 0 || cpu >= nr_cpu_ids, "%s: cpu = %d\n", __func__, cpu))
 171                 cpux = 0;
 172         else
 173                 cpux = cpu;
 174         cpu_cur_csd = smp_load_acquire(&per_cpu(cur_csd, cpux)); /* Before func and info. */
 175         pr_alert("csd: %s non-responsive CSD lock (#%d) on CPU#%d, waiting %llu ns for CPU#%02d %pS(%ps).\n",
 176                  firsttime ? "Detected" : "Continued", *bug_id, raw_smp_processor_id(), ts2 - ts0,
 177                  cpu, csd->func, csd->info);
 178         if (cpu_cur_csd && csd != cpu_cur_csd) {
 179                 pr_alert("\tcsd: CSD lock (#%d) handling prior %pS(%ps) request.\n",
 180                          *bug_id, READ_ONCE(per_cpu(cur_csd_func, cpux)),
 181                          READ_ONCE(per_cpu(cur_csd_info, cpux)));
 182         } else {
 183                 pr_alert("\tcsd: CSD lock (#%d) %s.\n",
 184                          *bug_id, !cpu_cur_csd ? "unresponsive" : "handling this request");
 185         }
 186         if (cpu >= 0) {
 187                 if (!trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
 188                         dump_cpu_task(cpu);
 189                 if (!cpu_cur_csd) {
 190                         pr_alert("csd: Re-sending CSD lock (#%d) IPI from CPU#%02d to CPU#%02d\n", *bug_id, raw_smp_processor_id(), cpu);
 191                         arch_send_call_function_single_ipi(cpu);
 192                 }
 193         }
 194         dump_stack();
 195         *ts1 = ts2;
 196
 197         return false;
 198 }
 199
 200 /*
 201  * csd_lock/csd_unlock used to serialize access to per-cpu csd resources
 202  *
 203  * For non-synchronous ipi calls the csd can still be in use by the
 204  * previous function call. For multi-cpu calls its even more interesting
 205  * as we'll have to ensure no other cpu is observing our csd.
 206  */
 207 static __always_inline void csd_lock_wait(struct __call_single_data *csd)
 208 {
 209         int bug_id = 0;
 210         u64 ts0, ts1;
 211
 212         ts1 = ts0 = sched_clock();
 213         for (;;) {
 214                 if (csd_lock_wait_toolong(csd, ts0, &ts1, &bug_id))
 215                         break;
 216                 cpu_relax();
 217         }
 218         smp_acquire__after_ctrl_dep();
 219 }
 220
 221 #else
 222 static void csd_lock_record(struct __call_single_data *csd)
 223 {
 224 }
 225
 226 static __always_inline void csd_lock_wait(struct __call_single_data *csd)
 227 {
 228         smp_cond_load_acquire(&csd->flags, !(VAL & CSD_FLAG_LOCK));
 229 }
 230 #endif
 231
 232 static __always_inline void csd_lock(struct __call_single_data *csd)
 233 {
 234         csd_lock_wait(csd);
 235         csd->flags |= CSD_FLAG_LOCK;
 236
 237         /*
 238          * prevent CPU from reordering the above assignment
 239          * to ->flags with any subsequent assignments to other
 240          * fields of the specified call_single_data_t structure:
 241          */
 242         smp_wmb();
 243 }
 244
 245 static __always_inline void csd_unlock(struct __call_single_data *csd)
 246 {
 247         WARN_ON(!(csd->flags & CSD_FLAG_LOCK));
 248
 249         /*
 250          * ensure we're all done before releasing data:
 251          */
 252         smp_store_release(&csd->flags, 0);
 253 }
 254
 255 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(call_single_data_t, csd_data);
 256
 257 void __smp_call_single_queue(int cpu, struct llist_node *node)
 258 {
 259         /*
 260          * The list addition should be visible before sending the IPI
 261          * handler locks the list to pull the entry off it because of
 262          * normal cache coherency rules implied by spinlocks.
 263          *
 264          * If IPIs can go out of order to the cache coherency protocol
 265          * in an architecture, sufficient synchronisation should be added
 266          * to arch code to make it appear to obey cache coherency WRT
 267          * locking and barrier primitives. Generic code isn't really
 268          * equipped to do the right thing...
 269          */
 270         if (llist_add(node, &per_cpu(call_single_queue, cpu)))
 271                 send_call_function_single_ipi(cpu);
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Insert a previously allocated call_single_data_t element
 276  * for execution on the given CPU. data must already have
 277  * ->func, ->info, and ->flags set.
 278  */
 279 static int generic_exec_single(int cpu, struct __call_single_data *csd)
 280 {
 281         if (cpu == smp_processor_id()) {
 282                 smp_call_func_t func = csd->func;
 283                 void *info = csd->info;
 284                 unsigned long flags;
 285
 286                 /*
 287                  * We can unlock early even for the synchronous on-stack case,
 288                  * since we're doing this from the same CPU..
 289                  */
 290                 csd_lock_record(csd);
 291                 csd_unlock(csd);
 292                 local_irq_save(flags);
 293                 func(info);
 294                 csd_lock_record(NULL);
 295                 local_irq_restore(flags);
 296                 return 0;
 297         }
 298
 299         if ((unsigned)cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu)) {
 300                 csd_unlock(csd);
 301                 return -ENXIO;
 302         }
 303
 304         __smp_call_single_queue(cpu, &csd->llist);
 305
 306         return 0;
 307 }
 308
 309 /**
 310  * generic_smp_call_function_single_interrupt - Execute SMP IPI callbacks
 311  *
 312  * Invoked by arch to handle an IPI for call function single.
 313  * Must be called with interrupts disabled.
 314  */
 315 void generic_smp_call_function_single_interrupt(void)
 316 {
 317         flush_smp_call_function_queue(true);
 318 }
 319
 320 /**
 321  * flush_smp_call_function_queue - Flush pending smp-call-function callbacks
 322  *
 323  * @warn_cpu_offline: If set to 'true', warn if callbacks were queued on an
 324  *                    offline CPU. Skip this check if set to 'false'.
 325  *
 326  * Flush any pending smp-call-function callbacks queued on this CPU. This is
 327  * invoked by the generic IPI handler, as well as by a CPU about to go offline,
 328  * to ensure that all pending IPI callbacks are run before it goes completely
 329  * offline.
 330  *
 331  * Loop through the call_single_queue and run all the queued callbacks.
 332  * Must be called with interrupts disabled.
 333  */
 334 static void flush_smp_call_function_queue(bool warn_cpu_offline)
 335 {
 336         call_single_data_t *csd, *csd_next;
 337         struct llist_node *entry, *prev;
 338         struct llist_head *head;
 339         static bool warned;
 340
 341         lockdep_assert_irqs_disabled();
 342
 343         head = this_cpu_ptr(&call_single_queue);
 344         entry = llist_del_all(head);
 345         entry = llist_reverse_order(entry);
 346
 347         /* There shouldn't be any pending callbacks on an offline CPU. */
 348         if (unlikely(warn_cpu_offline && !cpu_online(smp_processor_id()) &&
 349                      !warned && !llist_empty(head))) {
 350                 warned = true;
 351                 WARN(1, "IPI on offline CPU %d\n", smp_processor_id());
 352
 353                 /*
 354                  * We don't have to use the _safe() variant here
 355                  * because we are not invoking the IPI handlers yet.
 356                  */
 357                 llist_for_each_entry(csd, entry, llist) {
 358                         switch (CSD_TYPE(csd)) {
 359                         case CSD_TYPE_ASYNC:
 360                         case CSD_TYPE_SYNC:
 361                         case CSD_TYPE_IRQ_WORK:
 362                                 pr_warn("IPI callback %pS sent to offline CPU\n",
 363                                         csd->func);
 364                                 break;
 365
 366                         case CSD_TYPE_TTWU:
 367                                 pr_warn("IPI task-wakeup sent to offline CPU\n");
 368                                 break;
 369
 370                         default:
 371                                 pr_warn("IPI callback, unknown type %d, sent to offline CPU\n",
 372                                         CSD_TYPE(csd));
 373                                 break;
 374                         }
 375                 }
 376         }
 377
 378         /*
 379          * First; run all SYNC callbacks, people are waiting for us.
 380          */
 381         prev = NULL;
 382         llist_for_each_entry_safe(csd, csd_next, entry, llist) {
 383                 /* Do we wait until *after* callback? */
 384                 if (CSD_TYPE(csd) == CSD_TYPE_SYNC) {
 385                         smp_call_func_t func = csd->func;
 386                         void *info = csd->info;
 387
 388                         if (prev) {
 389                                 prev->next = &csd_next->llist;
 390                         } else {
 391                                 entry = &csd_next->llist;
 392                         }
 393
 394                         csd_lock_record(csd);
 395                         func(info);
 396                         csd_unlock(csd);
 397                         csd_lock_record(NULL);
 398                 } else {
 399                         prev = &csd->llist;
 400                 }
 401         }
 402
 403         if (!entry)
 404                 return;
 405
 406         /*
 407          * Second; run all !SYNC callbacks.
 408          */
 409         prev = NULL;
 410         llist_for_each_entry_safe(csd, csd_next, entry, llist) {
 411                 int type = CSD_TYPE(csd);
 412
 413                 if (type != CSD_TYPE_TTWU) {
 414                         if (prev) {
 415                                 prev->next = &csd_next->llist;
 416                         } else {
 417                                 entry = &csd_next->llist;
 418                         }
 419
 420                         if (type == CSD_TYPE_ASYNC) {
 421                                 smp_call_func_t func = csd->func;
 422                                 void *info = csd->info;
 423
 424                                 csd_lock_record(csd);
 425                                 csd_unlock(csd);
 426                                 func(info);
 427                                 csd_lock_record(NULL);
 428                         } else if (type == CSD_TYPE_IRQ_WORK) {
 429                                 irq_work_single(csd);
 430                         }
 431
 432                 } else {
 433                         prev = &csd->llist;
 434                 }
 435         }
 436
 437         /*
 438          * Third; only CSD_TYPE_TTWU is left, issue those.
 439          */
 440         if (entry)
 441                 sched_ttwu_pending(entry);
 442 }
 443
 444 void flush_smp_call_function_from_idle(void)
 445 {
 446         unsigned long flags;
 447
 448         if (llist_empty(this_cpu_ptr(&call_single_queue)))
 449                 return;
 450
 451         local_irq_save(flags);
 452         flush_smp_call_function_queue(true);
 453
 454         if (local_softirq_pending()) {
 455
 456                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
 457                         do_softirq();
 458                 } else {
 459                         struct task_struct *ksoftirqd = this_cpu_ksoftirqd();
 460
 461                         if (ksoftirqd && ksoftirqd->state != TASK_RUNNING)
 462                                 wake_up_process(ksoftirqd);
 463                 }
 464         }
 465
 466         local_irq_restore(flags);
 467 }
 468
 469 /*
 470  * smp_call_function_single - Run a function on a specific CPU
 471  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
 472  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
 473  * @wait: If true, wait until function has completed on other CPUs.
 474  *
 475  * Returns 0 on success, else a negative status code.
 476  */
 477 int smp_call_function_single(int cpu, smp_call_func_t func, void *info,
 478                              int wait)
 479 {
 480         call_single_data_t *csd;
 481         call_single_data_t csd_stack = {
 482                 .flags = CSD_FLAG_LOCK | CSD_TYPE_SYNC,
 483         };
 484         int this_cpu;
 485         int err;
 486
 487         /*
 488          * prevent preemption and reschedule on another processor,
 489          * as well as CPU removal
 490          */
 491         this_cpu = get_cpu();
 492
 493         /*
 494          * Can deadlock when called with interrupts disabled.
 495          * We allow cpu's that are not yet online though, as no one else can
 496          * send smp call function interrupt to this cpu and as such deadlocks
 497          * can't happen.
 498          */
 499         WARN_ON_ONCE(cpu_online(this_cpu) && irqs_disabled()
 500                      && !oops_in_progress);
 501
 502         /*
 503          * When @wait we can deadlock when we interrupt between llist_add() and
 504          * arch_send_call_function_ipi*(); when !@wait we can deadlock due to
 505          * csd_lock() on because the interrupt context uses the same csd
 506          * storage.
 507          */
 508         WARN_ON_ONCE(!in_task());
 509
 510         csd = &csd_stack;
 511         if (!wait) {
 512                 csd = this_cpu_ptr(&csd_data);
 513                 csd_lock(csd);
 514         }
 515
 516         csd->func = func;
 517         csd->info = info;
 518 #ifdef CONFIG_CSD_LOCK_WAIT_DEBUG
 519         csd->src = smp_processor_id();
 520         csd->dst = cpu;
 521 #endif
 522
 523         err = generic_exec_single(cpu, csd);
 524
 525         if (wait)
 526                 csd_lock_wait(csd);
 527
 528         put_cpu();
 529
 530         return err;
 531 }
 532 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_single);
 533
 534 /**
 535  * smp_call_function_single_async(): Run an asynchronous function on a
 536  *                               specific CPU.
 537  * @cpu: The CPU to run on.
 538  * @csd: Pre-allocated and setup data structure
 539  *
 540  * Like smp_call_function_single(), but the call is asynchonous and
 541  * can thus be done from contexts with disabled interrupts.
 542  *
 543  * The caller passes his own pre-allocated data structure
 544  * (ie: embedded in an object) and is responsible for synchronizing it
 545  * such that the IPIs performed on the @csd are strictly serialized.
 546  *
 547  * If the function is called with one csd which has not yet been
 548  * processed by previous call to smp_call_function_single_async(), the
 549  * function will return immediately with -EBUSY showing that the csd
 550  * object is still in progress.
 551  *
 552  * NOTE: Be careful, there is unfortunately no current debugging facility to
 553  * validate the correctness of this serialization.
 554  */
 555 int smp_call_function_single_async(int cpu, struct __call_single_data *csd)
 556 {
 557         int err = 0;
 558
 559         preempt_disable();
 560
 561         if (csd->flags & CSD_FLAG_LOCK) {
 562                 err = -EBUSY;
 563                 goto out;
 564         }
 565
 566         csd->flags = CSD_FLAG_LOCK;
 567         smp_wmb();
 568
 569         err = generic_exec_single(cpu, csd);
 570
 571 out:
 572         preempt_enable();
 573
 574         return err;
 575 }
 576 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_call_function_single_async);
 577
 578 /*
 579  * smp_call_function_any - Run a function on any of the given cpus
 580  * @mask: The mask of cpus it can run on.
 581  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
 582  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
 583  * @wait: If true, wait until function has completed.
 584  *
 585  * Returns 0 on success, else a negative status code (if no cpus were online).
 586  *
 587  * Selection preference:
 588  *      1) current cpu if in @mask
 589  *      2) any cpu of current node if in @mask
 590  *      3) any other online cpu in @mask
 591  */
 592 int smp_call_function_any(const struct cpumask *mask,
 593                           smp_call_func_t func, void *info, int wait)
 594 {
 595         unsigned int cpu;
 596         const struct cpumask *nodemask;
 597         int ret;
 598
 599         /* Try for same CPU (cheapest) */
 600         cpu = get_cpu();
 601         if (cpumask_test_cpu(cpu, mask))
 602                 goto call;
 603
 604         /* Try for same node. */
 605         nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
 606         for (cpu = cpumask_first_and(nodemask, mask); cpu < nr_cpu_ids;
 607              cpu = cpumask_next_and(cpu, nodemask, mask)) {
 608                 if (cpu_online(cpu))
 609                         goto call;
 610         }
 611
 612         /* Any online will do: smp_call_function_single handles nr_cpu_ids. */
 613         cpu = cpumask_any_and(mask, cpu_online_mask);
 614 call:
 615         ret = smp_call_function_single(cpu, func, info, wait);
 616         put_cpu();
 617         return ret;
 618 }
 619 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_call_function_any);
 620
 621 static void smp_call_function_many_cond(const struct cpumask *mask,
 622                                         smp_call_func_t func, void *info,
 623                                         bool wait, smp_cond_func_t cond_func)
 624 {
 625         struct call_function_data *cfd;
 626         int cpu, next_cpu, this_cpu = smp_processor_id();
 627
 628         /*
 629          * Can deadlock when called with interrupts disabled.
 630          * We allow cpu's that are not yet online though, as no one else can
 631          * send smp call function interrupt to this cpu and as such deadlocks
 632          * can't happen.
 633          */
 634         WARN_ON_ONCE(cpu_online(this_cpu) && irqs_disabled()
 635                      && !oops_in_progress && !early_boot_irqs_disabled);
 636
 637         /*
 638          * When @wait we can deadlock when we interrupt between llist_add() and
 639          * arch_send_call_function_ipi*(); when !@wait we can deadlock due to
 640          * csd_lock() on because the interrupt context uses the same csd
 641          * storage.
 642          */
 643         WARN_ON_ONCE(!in_task());
 644
 645         /* Try to fastpath.  So, what's a CPU they want? Ignoring this one. */
 646         cpu = cpumask_first_and(mask, cpu_online_mask);
 647         if (cpu == this_cpu)
 648                 cpu = cpumask_next_and(cpu, mask, cpu_online_mask);
 649
 650         /* No online cpus?  We're done. */
 651         if (cpu >= nr_cpu_ids)
 652                 return;
 653
 654         /* Do we have another CPU which isn't us? */
 655         next_cpu = cpumask_next_and(cpu, mask, cpu_online_mask);
 656         if (next_cpu == this_cpu)
 657                 next_cpu = cpumask_next_and(next_cpu, mask, cpu_online_mask);
 658
 659         /* Fastpath: do that cpu by itself. */
 660         if (next_cpu >= nr_cpu_ids) {
 661                 if (!cond_func || cond_func(cpu, info))
 662                         smp_call_function_single(cpu, func, info, wait);
 663                 return;
 664         }
 665
 666         cfd = this_cpu_ptr(&cfd_data);
 667
 668         cpumask_and(cfd->cpumask, mask, cpu_online_mask);
 669         __cpumask_clear_cpu(this_cpu, cfd->cpumask);
 670
 671         /* Some callers race with other cpus changing the passed mask */
 672         if (unlikely(!cpumask_weight(cfd->cpumask)))
 673                 return;
 674
 675         cpumask_clear(cfd->cpumask_ipi);
 676         for_each_cpu(cpu, cfd->cpumask) {
 677                 call_single_data_t *csd = per_cpu_ptr(cfd->csd, cpu);
 678
 679                 if (cond_func && !cond_func(cpu, info))
 680                         continue;
 681
 682                 csd_lock(csd);
 683                 if (wait)
 684                         csd->flags |= CSD_TYPE_SYNC;
 685                 csd->func = func;
 686                 csd->info = info;
 687 #ifdef CONFIG_CSD_LOCK_WAIT_DEBUG
 688                 csd->src = smp_processor_id();
 689                 csd->dst = cpu;
 690 #endif
 691                 if (llist_add(&csd->llist, &per_cpu(call_single_queue, cpu)))
 692                         __cpumask_set_cpu(cpu, cfd->cpumask_ipi);
 693         }
 694
 695         /* Send a message to all CPUs in the map */
 696         arch_send_call_function_ipi_mask(cfd->cpumask_ipi);
 697
 698         if (wait) {
 699                 for_each_cpu(cpu, cfd->cpumask) {
 700                         call_single_data_t *csd;
 701
 702                         csd = per_cpu_ptr(cfd->csd, cpu);
 703                         csd_lock_wait(csd);
 704                 }
 705         }
 706 }
 707
 708 /**
 709  * smp_call_function_many(): Run a function on a set of other CPUs.
 710  * @mask: The set of cpus to run on (only runs on online subset).
 711  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
 712  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
 713  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed
 714  *        on other CPUs.
 715  *
 716  * If @wait is true, then returns once @func has returned.
 717  *
 718  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 719  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler. Preemption
 720  * must be disabled when calling this function.
 721  */
 722 void smp_call_function_many(const struct cpumask *mask,
 723                             smp_call_func_t func, void *info, bool wait)
 724 {
 725         smp_call_function_many_cond(mask, func, info, wait, NULL);
 726 }
 727 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function_many);
 728
 729 /**
 730  * smp_call_function(): Run a function on all other CPUs.
 731  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
 732  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
 733  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed
 734  *        on other CPUs.
 735  *
 736  * Returns 0.
 737  *
 738  * If @wait is true, then returns once @func has returned; otherwise
 739  * it returns just before the target cpu calls @func.
 740  *
 741  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 742  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
 743  */
 744 void smp_call_function(smp_call_func_t func, void *info, int wait)
 745 {
 746         preempt_disable();
 747         smp_call_function_many(cpu_online_mask, func, info, wait);
 748         preempt_enable();
 749 }
 750 EXPORT_SYMBOL(smp_call_function);
 751
 752 /* Setup configured maximum number of CPUs to activate */
 753 unsigned int setup_max_cpus = NR_CPUS;
 754 EXPORT_SYMBOL(setup_max_cpus);
 755
 756
 757 /*
 758  * Setup routine for controlling SMP activation
 759  *
 760  * Command-line option of "nosmp" or "maxcpus=0" will disable SMP
 761  * activation entirely (the MPS table probe still happens, though).
 762  *
 763  * Command-line option of "maxcpus=<NUM>", where <NUM> is an integer
 764  * greater than 0, limits the maximum number of CPUs activated in
 765  * SMP mode to <NUM>.
 766  */
 767
 768 void __weak arch_disable_smp_support(void) { }
 769
 770 static int __init nosmp(char *str)
 771 {
 772         setup_max_cpus = 0;
 773         arch_disable_smp_support();
 774
 775         return 0;
 776 }
 777
 778 early_param("nosmp", nosmp);
 779
 780 /* this is hard limit */
 781 static int __init nrcpus(char *str)
 782 {
 783         int nr_cpus;
 784
 785         if (get_option(&str, &nr_cpus) && nr_cpus > 0 && nr_cpus < nr_cpu_ids)
 786                 nr_cpu_ids = nr_cpus;
 787
 788         return 0;
 789 }
 790
 791 early_param("nr_cpus", nrcpus);
 792
 793 static int __init maxcpus(char *str)
 794 {
 795         get_option(&str, &setup_max_cpus);
 796         if (setup_max_cpus == 0)
 797                 arch_disable_smp_support();
 798
 799         return 0;
 800 }
 801
 802 early_param("maxcpus", maxcpus);
 803
 804 /* Setup number of possible processor ids */
 805 unsigned int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
 806 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
 807
 808 /* An arch may set nr_cpu_ids earlier if needed, so this would be redundant */
 809 void __init setup_nr_cpu_ids(void)
 810 {
 811         nr_cpu_ids = find_last_bit(cpumask_bits(cpu_possible_mask),NR_CPUS) + 1;
 812 }
 813
 814 /* Called by boot processor to activate the rest. */
 815 void __init smp_init(void)
 816 {
 817         int num_nodes, num_cpus;
 818
 819         idle_threads_init();
 820         cpuhp_threads_init();
 821
 822         pr_info("Bringing up secondary CPUs ...\n");
 823
 824         bringup_nonboot_cpus(setup_max_cpus);
 825
 826         num_nodes = num_online_nodes();
 827         num_cpus  = num_online_cpus();
 828         pr_info("Brought up %d node%s, %d CPU%s\n",
 829                 num_nodes, (num_nodes > 1 ? "s" : ""),
 830                 num_cpus,  (num_cpus  > 1 ? "s" : ""));
 831
 832         /* Any cleanup work */
 833         smp_cpus_done(setup_max_cpus);
 834 }
 835
 836 /*
 837  * Call a function on all processors.  May be used during early boot while
 838  * early_boot_irqs_disabled is set.  Use local_irq_save/restore() instead
 839  * of local_irq_disable/enable().
 840  */
 841 void on_each_cpu(smp_call_func_t func, void *info, int wait)
 842 {
 843         unsigned long flags;
 844
 845         preempt_disable();
 846         smp_call_function(func, info, wait);
 847         local_irq_save(flags);
 848         func(info);
 849         local_irq_restore(flags);
 850         preempt_enable();
 851 }
 852 EXPORT_SYMBOL(on_each_cpu);
 853
 854 /**
 855  * on_each_cpu_mask(): Run a function on processors specified by
 856  * cpumask, which may include the local processor.
 857  * @mask: The set of cpus to run on (only runs on online subset).
 858  * @func: The function to run. This must be fast and non-blocking.
 859  * @info: An arbitrary pointer to pass to the function.
 860  * @wait: If true, wait (atomically) until function has completed
 861  *        on other CPUs.
 862  *
 863  * If @wait is true, then returns once @func has returned.
 864  *
 865  * You must not call this function with disabled interrupts or from a
 866  * hardware interrupt handler or from a bottom half handler.  The
 867  * exception is that it may be used during early boot while
 868  * early_boot_irqs_disabled is set.
 869  */
 870 void on_each_cpu_mask(const struct cpumask *mask, smp_call_func_t func,
 871                         void *info, bool wait)
 872 {
 873         int cpu = get_cpu();
 874
 875         smp_call_function_many(mask, func, info, wait);
 876         if (cpumask_test_cpu(cpu, mask)) {
 877                 unsigned long flags;
 878                 local_irq_save(flags);
 879                 func(info);
 880                 local_irq_restore(flags);
 881         }
 882         put_cpu();
 883 }
 884 EXPORT_SYMBOL(on_each_cpu_mask);
 885
 886 /*
 887  * on_each_cpu_cond(): Call a function on each processor for which
 888  * the supplied function cond_func returns true, optionally waiting
 889  * for all the required CPUs to finish. This may include the local
 890  * processor.
 891  * @cond_func:  A callback function that is passed a cpu id and
 892  *              the info parameter. The function is called
 893  *              with preemption disabled. The function should
 894  *              return a blooean value indicating whether to IPI
 895  *              the specified CPU.
 896  * @func:       The function to run on all applicable CPUs.
 897  *              This must be fast and non-blocking.
 898  * @info:       An arbitrary pointer to pass to both functions.
 899  * @wait:       If true, wait (atomically) until function has
 900  *              completed on other CPUs.
 901  *
 902  * Preemption is disabled to protect against CPUs going offline but not online.
 903  * CPUs going online during the call will not be seen or sent an IPI.
 904  *
 905  * You must not call this function with disabled interrupts or
 906  * from a hardware interrupt handler or from a bottom half handler.
 907  */
 908 void on_each_cpu_cond_mask(smp_cond_func_t cond_func, smp_call_func_t func,
 909                            void *info, bool wait, const struct cpumask *mask)
 910 {
 911         int cpu = get_cpu();
 912
 913         smp_call_function_many_cond(mask, func, info, wait, cond_func);
 914         if (cpumask_test_cpu(cpu, mask) && cond_func(cpu, info)) {
 915                 unsigned long flags;
 916
 917                 local_irq_save(flags);
 918                 func(info);
 919                 local_irq_restore(flags);
 920         }
 921         put_cpu();
 922 }
 923 EXPORT_SYMBOL(on_each_cpu_cond_mask);
 924
 925 void on_each_cpu_cond(smp_cond_func_t cond_func, smp_call_func_t func,
 926                       void *info, bool wait)
 927 {
 928         on_each_cpu_cond_mask(cond_func, func, info, wait, cpu_online_mask);
 929 }
 930 EXPORT_SYMBOL(on_each_cpu_cond);
 931
 932 static void do_nothing(void *unused)
 933 {
 934 }
 935
 936 /**
 937  * kick_all_cpus_sync - Force all cpus out of idle
 938  *
 939  * Used to synchronize the update of pm_idle function pointer. It's
 940  * called after the pointer is updated and returns after the dummy
 941  * callback function has been executed on all cpus. The execution of
 942  * the function can only happen on the remote cpus after they have
 943  * left the idle function which had been called via pm_idle function
 944  * pointer. So it's guaranteed that nothing uses the previous pointer
 945  * anymore.
 946  */
 947 void kick_all_cpus_sync(void)
 948 {
 949         /* Make sure the change is visible before we kick the cpus */
 950         smp_mb();
 951         smp_call_function(do_nothing, NULL, 1);
 952 }
 953 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_all_cpus_sync);
 954
 955 /**
 956  * wake_up_all_idle_cpus - break all cpus out of idle
 957  * wake_up_all_idle_cpus try to break all cpus which is in idle state even
 958  * including idle polling cpus, for non-idle cpus, we will do nothing
 959  * for them.
 960  */
 961 void wake_up_all_idle_cpus(void)
 962 {
 963         int cpu;
 964
 965         preempt_disable();
 966         for_each_online_cpu(cpu) {
 967                 if (cpu == smp_processor_id())
 968                         continue;
 969
 970                 wake_up_if_idle(cpu);
 971         }
 972         preempt_enable();
 973 }
 974 EXPORT_SYMBOL_GPL(wake_up_all_idle_cpus);
 975
 976 /**
 977  * smp_call_on_cpu - Call a function on a specific cpu
 978  *
 979  * Used to call a function on a specific cpu and wait for it to return.
 980  * Optionally make sure the call is done on a specified physical cpu via vcpu
 981  * pinning in order to support virtualized environments.
 982  */
 983 struct smp_call_on_cpu_struct {
 984         struct work_struct      work;
 985         struct completion       done;
 986         int                     (*func)(void *);
 987         void                    *data;
 988         int                     ret;
 989         int                     cpu;
 990 };
 991
 992 static void smp_call_on_cpu_callback(struct work_struct *work)
 993 {
 994         struct smp_call_on_cpu_struct *sscs;
 995
 996         sscs = container_of(work, struct smp_call_on_cpu_struct, work);
 997         if (sscs->cpu >= 0)
 998                 hypervisor_pin_vcpu(sscs->cpu);
 999         sscs->ret = sscs->func(sscs->data);
1000         if (sscs->cpu >= 0)
1001                 hypervisor_pin_vcpu(-1);
1002
1003         complete(&sscs->done);
1004 }
1005
1006 int smp_call_on_cpu(unsigned int cpu, int (*func)(void *), void *par, bool phys)
1007 {
1008         struct smp_call_on_cpu_struct sscs = {
1009                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(sscs.done),
1010                 .func = func,
1011                 .data = par,
1012                 .cpu  = phys ? cpu : -1,
1013         };
1014
1015         INIT_WORK_ONSTACK(&sscs.work, smp_call_on_cpu_callback);
1016
1017         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
1018                 return -ENXIO;
1019
1020         queue_work_on(cpu, system_wq, &sscs.work);
1021         wait_for_completion(&sscs.done);
1022
1023         return sscs.ret;
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL_GPL(smp_call_on_cpu);