Quelle  x2apic_cluster.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

#include <linux/cpuhotplug.h>
#include <linux/cpumask.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/mm.h>

#include <asm/apic.h>

#include "local.h"

#define apic_cluster(apicid) ((apicid) >> 4)

/*
 * __x2apic_send_IPI_mask() possibly needs to read
 * x86_cpu_to_logical_apicid for all online cpus in a sequential way.
 * Using per cpu variable would cost one cache line per cpu.
 */
static u32 *x86_cpu_to_logical_apicid __read_mostly;

static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, ipi_mask);
static DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpumask *, cluster_masks);

static int x2apic_acpi_madt_oem_check(char *oem_id, char *oem_table_id)
{
 return x2apic_enabled();
}

static void x2apic_send_IPI(int cpu, int vector)
{
 u32 dest = x86_cpu_to_logical_apicid[cpu];

 /* x2apic MSRs are special and need a special fence: */
 weak_wrmsr_fence();
 __x2apic_send_IPI_dest(dest, vector, APIC_DEST_LOGICAL);
}

static void
__x2apic_send_IPI_mask(const struct cpumask *mask, int vector, int apic_dest)
{
 unsigned int cpu, clustercpu;
 struct cpumask *tmpmsk;
 unsigned long flags;
 u32 dest;

 /* x2apic MSRs are special and need a special fence: */
 weak_wrmsr_fence();
 local_irq_save(flags);

 tmpmsk = this_cpu_cpumask_var_ptr(ipi_mask);
 cpumask_copy(tmpmsk, mask);
 /* If IPI should not be sent to self, clear current CPU */
 if (apic_dest != APIC_DEST_ALLINC)
  __cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), tmpmsk);

 /* Collapse cpus in a cluster so a single IPI per cluster is sent */
 for_each_cpu(cpu, tmpmsk) {
  struct cpumask *cmsk = per_cpu(cluster_masks, cpu);

  dest = 0;
  for_each_cpu_and(clustercpu, tmpmsk, cmsk)
   dest |= x86_cpu_to_logical_apicid[clustercpu];

  if (!dest)
   continue;

  __x2apic_send_IPI_dest(dest, vector, APIC_DEST_LOGICAL);
  /* Remove cluster CPUs from tmpmask */
  cpumask_andnot(tmpmsk, tmpmsk, cmsk);
 }

 local_irq_restore(flags);
}

static void x2apic_send_IPI_mask(const struct cpumask *mask, int vector)
{
 __x2apic_send_IPI_mask(mask, vector, APIC_DEST_ALLINC);
}

static void
x2apic_send_IPI_mask_allbutself(const struct cpumask *mask, int vector)
{
 __x2apic_send_IPI_mask(mask, vector, APIC_DEST_ALLBUT);
}

static u32 x2apic_calc_apicid(unsigned int cpu)
{
 return x86_cpu_to_logical_apicid[cpu];
}

static void init_x2apic_ldr(void)
{
 struct cpumask *cmsk = this_cpu_read(cluster_masks);

 BUG_ON(!cmsk);

 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), cmsk);
}

/*
 * As an optimisation during boot, set the cluster_mask for all present
 * CPUs at once, to prevent each of them having to iterate over the others
 * to find the existing cluster_mask.
 */
static void prefill_clustermask(struct cpumask *cmsk, unsigned int cpu, u32 cluster)
{
 int cpu_i;

 for_each_present_cpu(cpu_i) {
  struct cpumask **cpu_cmsk = &per_cpu(cluster_masks, cpu_i);
  u32 apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu_i);

  if (apicid == BAD_APICID || cpu_i == cpu || apic_cluster(apicid) != cluster)
   continue;

  if (WARN_ON_ONCE(*cpu_cmsk == cmsk))
   continue;

  BUG_ON(*cpu_cmsk);
  *cpu_cmsk = cmsk;
 }
}

static int alloc_clustermask(unsigned int cpu, u32 cluster, int node)
{
 struct cpumask *cmsk = NULL;
 unsigned int cpu_i;

 /*
 * At boot time, the CPU present mask is stable. The cluster mask is
 * allocated for the first CPU in the cluster and propagated to all
 * present siblings in the cluster. If the cluster mask is already set
 * on entry to this function for a given CPU, there is nothing to do.
 */
 if (per_cpu(cluster_masks, cpu))
  return 0;

 if (system_state < SYSTEM_RUNNING)
  goto alloc;

 /*
 * On post boot hotplug for a CPU which was not present at boot time,
 * iterate over all possible CPUs (even those which are not present
 * any more) to find any existing cluster mask.
 */
 for_each_possible_cpu(cpu_i) {
  u32 apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu_i);

  if (apicid != BAD_APICID && apic_cluster(apicid) == cluster) {
   cmsk = per_cpu(cluster_masks, cpu_i);
   /*
 * If the cluster is already initialized, just store
 * the mask and return. There's no need to propagate.
 */
   if (cmsk) {
    per_cpu(cluster_masks, cpu) = cmsk;
    return 0;
   }
  }
 }
 /*
 * No CPU in the cluster has ever been initialized, so fall through to
 * the boot time code which will also populate the cluster mask for any
 * other CPU in the cluster which is (now) present.
 */
alloc:
 cmsk = kzalloc_node(sizeof(*cmsk), GFP_KERNEL, node);
 if (!cmsk)
  return -ENOMEM;
 per_cpu(cluster_masks, cpu) = cmsk;
 prefill_clustermask(cmsk, cpu, cluster);

 return 0;
}

static int x2apic_prepare_cpu(unsigned int cpu)
{
 u32 phys_apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
 u32 cluster = apic_cluster(phys_apicid);
 u32 logical_apicid = (cluster << 16) | (1 << (phys_apicid & 0xf));
 int node = cpu_to_node(cpu);

 x86_cpu_to_logical_apicid[cpu] = logical_apicid;

 if (alloc_clustermask(cpu, cluster, node) < 0)
  return -ENOMEM;

 if (!zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(ipi_mask, cpu), GFP_KERNEL, node))
  return -ENOMEM;

 return 0;
}

static int x2apic_dead_cpu(unsigned int dead_cpu)
{
 struct cpumask *cmsk = per_cpu(cluster_masks, dead_cpu);

 if (cmsk)
  cpumask_clear_cpu(dead_cpu, cmsk);
 free_cpumask_var(per_cpu(ipi_mask, dead_cpu));
 return 0;
}

static int x2apic_cluster_probe(void)
{
 u32 slots;

 if (!x2apic_mode)
  return 0;

 slots = max_t(u32, L1_CACHE_BYTES/sizeof(u32), nr_cpu_ids);
 x86_cpu_to_logical_apicid = kcalloc(slots, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
 if (!x86_cpu_to_logical_apicid)
  return 0;

 if (cpuhp_setup_state(CPUHP_X2APIC_PREPARE, "x86/x2apic:prepare",
         x2apic_prepare_cpu, x2apic_dead_cpu) < 0) {
  pr_err("Failed to register X2APIC_PREPARE\n");
  kfree(x86_cpu_to_logical_apicid);
  x86_cpu_to_logical_apicid = NULL;
  return 0;
 }
 init_x2apic_ldr();
 return 1;
}

static struct apic apic_x2apic_cluster __ro_after_init = {

 .name    = "cluster x2apic",
 .probe    = x2apic_cluster_probe,
 .acpi_madt_oem_check  = x2apic_acpi_madt_oem_check,

 .dest_mode_logical  = true,

 .disable_esr   = 0,

 .init_apic_ldr   = init_x2apic_ldr,
 .cpu_present_to_apicid  = default_cpu_present_to_apicid,

 .max_apic_id   = UINT_MAX,
 .x2apic_set_max_apicid  = true,
 .get_apic_id   = x2apic_get_apic_id,

 .calc_dest_apicid  = x2apic_calc_apicid,

 .send_IPI   = x2apic_send_IPI,
 .send_IPI_mask   = x2apic_send_IPI_mask,
 .send_IPI_mask_allbutself = x2apic_send_IPI_mask_allbutself,
 .send_IPI_allbutself  = x2apic_send_IPI_allbutself,
 .send_IPI_all   = x2apic_send_IPI_all,
 .send_IPI_self   = x2apic_send_IPI_self,
 .nmi_to_offline_cpu  = true,

 .read    = native_apic_msr_read,
 .write    = native_apic_msr_write,
 .eoi    = native_apic_msr_eoi,
 .icr_read   = native_x2apic_icr_read,
 .icr_write   = native_x2apic_icr_write,
};

apic_driver(apic_x2apic_cluster);