Quelle  leon_smp.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/* leon_smp.c: Sparc-Leon SMP support.
 *
 * based on sun4m_smp.c
 * Copyright (C) 1996 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
 * Copyright (C) 2009 Daniel Hellstrom (daniel@gaisler.com) Aeroflex Gaisler AB
 * Copyright (C) 2009 Konrad Eisele (konrad@gaisler.com) Aeroflex Gaisler AB
 */

#include <asm/head.h>

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched/mm.h>
#include <linux/threads.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel_stat.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/swap.h>
#include <linux/profile.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/cpu.h>
#include <linux/clockchips.h>

#include <asm/cacheflush.h>
#include <asm/tlbflush.h>

#include <asm/ptrace.h>
#include <linux/atomic.h>
#include <asm/irq_regs.h>
#include <asm/traps.h>

#include <asm/delay.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/page.h>
#include <asm/oplib.h>
#include <asm/cpudata.h>
#include <asm/asi.h>
#include <asm/leon.h>
#include <asm/leon_amba.h>
#include <asm/timer.h>

#include "kernel.h"

#include "irq.h"

extern ctxd_t *srmmu_ctx_table_phys;
static int smp_processors_ready;
extern volatile unsigned long cpu_callin_map[NR_CPUS];
extern cpumask_t smp_commenced_mask;
void leon_configure_cache_smp(void);
static void leon_ipi_init(void);

/* IRQ number of LEON IPIs */
int leon_ipi_irq = LEON3_IRQ_IPI_DEFAULT;

static inline unsigned long do_swap(volatile unsigned long *ptr,
        unsigned long val)
{
 __asm__ __volatile__("swapa [%2] %3, %0\n\t" : "=&r"(val)
        : "0"(val), "r"(ptr), "i"(ASI_LEON_DCACHE_MISS)
        : "memory");
 return val;
}

void leon_cpu_pre_starting(void *arg)
{
 leon_configure_cache_smp();
}

void leon_cpu_pre_online(void *arg)
{
 int cpuid = hard_smp_processor_id();

 /* Allow master to continue. The master will then give us the
 * go-ahead by setting the smp_commenced_mask and will wait without
 * timeouts until our setup is completed fully (signified by
 * our bit being set in the cpu_online_mask).
 */
 do_swap(&cpu_callin_map[cpuid], 1);

 local_ops->cache_all();
 local_ops->tlb_all();

 /* Fix idle thread fields. */
 __asm__ __volatile__("ld [%0], %%g6\n\t" : : "r"(¤t_set[cpuid])
        : "memory" /* paranoid */);

 /* Attach to the address space of init_task. */
 mmgrab(&init_mm);
 current->active_mm = &init_mm;

 while (!cpumask_test_cpu(cpuid, &smp_commenced_mask))
  mb();
}

/*
 * Cycle through the processors asking the PROM to start each one.
 */

extern struct linux_prom_registers smp_penguin_ctable;

void leon_configure_cache_smp(void)
{
 unsigned long cfg = sparc_leon3_get_dcachecfg();
 int me = smp_processor_id();

 if (ASI_LEON3_SYSCTRL_CFG_SSIZE(cfg) > 4) {
  printk(KERN_INFO "Note: SMP with snooping only works on 4k cache, found %dk(0x%x) on cpu %d, disabling caches\n",
       (unsigned int)ASI_LEON3_SYSCTRL_CFG_SSIZE(cfg),
       (unsigned int)cfg, (unsigned int)me);
  sparc_leon3_disable_cache();
 } else {
  if (cfg & ASI_LEON3_SYSCTRL_CFG_SNOOPING) {
   sparc_leon3_enable_snooping();
  } else {
   printk(KERN_INFO "Note: You have to enable snooping in the vhdl model cpu %d, disabling caches\n",
        me);
   sparc_leon3_disable_cache();
  }
 }

 local_ops->cache_all();
 local_ops->tlb_all();
}

static void leon_smp_setbroadcast(unsigned int mask)
{
 int broadcast =
     ((LEON3_BYPASS_LOAD_PA(&(leon3_irqctrl_regs->mpstatus)) >>
       LEON3_IRQMPSTATUS_BROADCAST) & 1);
 if (!broadcast) {
  prom_printf("######## !!!! The irqmp-ctrl must have broadcast enabled, smp wont work !!!!! ####### nr cpus: %d\n",
       leon_smp_nrcpus());
  if (leon_smp_nrcpus() > 1) {
   BUG();
  } else {
   prom_printf("continue anyway\n");
   return;
  }
 }
 LEON_BYPASS_STORE_PA(&(leon3_irqctrl_regs->mpbroadcast), mask);
}

int leon_smp_nrcpus(void)
{
 int nrcpu =
     ((LEON3_BYPASS_LOAD_PA(&(leon3_irqctrl_regs->mpstatus)) >>
       LEON3_IRQMPSTATUS_CPUNR) & 0xf) + 1;
 return nrcpu;
}

void __init leon_boot_cpus(void)
{
 int nrcpu = leon_smp_nrcpus();
 int me = smp_processor_id();

 /* Setup IPI */
 leon_ipi_init();

 printk(KERN_INFO "%d:(%d:%d) cpus mpirq at 0x%x\n", (unsigned int)me,
        (unsigned int)nrcpu, (unsigned int)NR_CPUS,
        (unsigned int)&(leon3_irqctrl_regs->mpstatus));

 leon_enable_irq_cpu(LEON3_IRQ_CROSS_CALL, me);
 leon_enable_irq_cpu(LEON3_IRQ_TICKER, me);
 leon_enable_irq_cpu(leon_ipi_irq, me);

 leon_smp_setbroadcast(1 << LEON3_IRQ_TICKER);

 leon_configure_cache_smp();
 local_ops->cache_all();

}

int leon_boot_one_cpu(int i, struct task_struct *idle)
{
 int timeout;

 current_set[i] = task_thread_info(idle);

 /* See trampoline.S:leon_smp_cpu_startup for details...
 * Initialize the contexts table
 * Since the call to prom_startcpu() trashes the structure,
 * we need to re-initialize it for each cpu
 */
 smp_penguin_ctable.which_io = 0;
 smp_penguin_ctable.phys_addr = (unsigned int)srmmu_ctx_table_phys;
 smp_penguin_ctable.reg_size = 0;

 /* whirrr, whirrr, whirrrrrrrrr... */
 printk(KERN_INFO "Starting CPU %d : (irqmp: 0x%x)\n", (unsigned int)i,
        (unsigned int)&leon3_irqctrl_regs->mpstatus);
 local_ops->cache_all();

 /* Make sure all IRQs are of from the start for this new CPU */
 LEON_BYPASS_STORE_PA(&leon3_irqctrl_regs->mask[i], 0);

 /* Wake one CPU */
 LEON_BYPASS_STORE_PA(&(leon3_irqctrl_regs->mpstatus), 1 << i);

 /* wheee... it's going... */
 for (timeout = 0; timeout < 10000; timeout++) {
  if (cpu_callin_map[i])
   break;
  udelay(200);
 }
 printk(KERN_INFO "Started CPU %d\n", (unsigned int)i);

 if (!(cpu_callin_map[i])) {
  printk(KERN_ERR "Processor %d is stuck.\n", i);
  return -ENODEV;
 } else {
  leon_enable_irq_cpu(LEON3_IRQ_CROSS_CALL, i);
  leon_enable_irq_cpu(LEON3_IRQ_TICKER, i);
  leon_enable_irq_cpu(leon_ipi_irq, i);
 }

 local_ops->cache_all();
 return 0;
}

void __init leon_smp_done(void)
{

 int i, first;
 int *prev;

 /* setup cpu list for irq rotation */
 first = 0;
 prev = &first;
 for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
  if (cpu_online(i)) {
   *prev = i;
   prev = &cpu_data(i).next;
  }
 }
 *prev = first;
 local_ops->cache_all();

 /* Free unneeded trap tables */
 if (!cpu_present(1)) {
  free_reserved_page(virt_to_page(&trapbase_cpu1[0]));
 }
 if (!cpu_present(2)) {
  free_reserved_page(virt_to_page(&trapbase_cpu2[0]));
 }
 if (!cpu_present(3)) {
  free_reserved_page(virt_to_page(&trapbase_cpu3[0]));
 }
 /* Ok, they are spinning and ready to go. */
 smp_processors_ready = 1;

}

struct leon_ipi_work {
 int single;
 int msk;
 int resched;
};

static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct leon_ipi_work, leon_ipi_work);

/* Initialize IPIs on the LEON, in order to save IRQ resources only one IRQ
 * is used for all three types of IPIs.
 */
static void __init leon_ipi_init(void)
{
 int cpu, len;
 struct leon_ipi_work *work;
 struct property *pp;
 struct device_node *rootnp;
 struct tt_entry *trap_table;
 unsigned long flags;

 /* Find IPI IRQ or stick with default value */
 rootnp = of_find_node_by_path("/ambapp0");
 if (rootnp) {
  pp = of_find_property(rootnp, "ipi_num", &len);
  if (pp && (*(int *)pp->value))
   leon_ipi_irq = *(int *)pp->value;
 }
 printk(KERN_INFO "leon: SMP IPIs at IRQ %d\n", leon_ipi_irq);

 /* Adjust so that we jump directly to smpleon_ipi */
 local_irq_save(flags);
 trap_table = &sparc_ttable[SP_TRAP_IRQ1 + (leon_ipi_irq - 1)];
 trap_table->inst_three += smpleon_ipi - real_irq_entry;
 local_ops->cache_all();
 local_irq_restore(flags);

 for_each_possible_cpu(cpu) {
  work = &per_cpu(leon_ipi_work, cpu);
  work->single = work->msk = work->resched = 0;
 }
}

static void leon_send_ipi(int cpu, int level)
{
 unsigned long mask;
 mask = leon_get_irqmask(level);
 LEON3_BYPASS_STORE_PA(&leon3_irqctrl_regs->force[cpu], mask);
}

static void leon_ipi_single(int cpu)
{
 struct leon_ipi_work *work = &per_cpu(leon_ipi_work, cpu);

 /* Mark work */
 work->single = 1;

 /* Generate IRQ on the CPU */
 leon_send_ipi(cpu, leon_ipi_irq);
}

static void leon_ipi_mask_one(int cpu)
{
 struct leon_ipi_work *work = &per_cpu(leon_ipi_work, cpu);

 /* Mark work */
 work->msk = 1;

 /* Generate IRQ on the CPU */
 leon_send_ipi(cpu, leon_ipi_irq);
}

static void leon_ipi_resched(int cpu)
{
 struct leon_ipi_work *work = &per_cpu(leon_ipi_work, cpu);

 /* Mark work */
 work->resched = 1;

 /* Generate IRQ on the CPU (any IRQ will cause resched) */
 leon_send_ipi(cpu, leon_ipi_irq);
}

void leonsmp_ipi_interrupt(void)
{
 struct leon_ipi_work *work = this_cpu_ptr(&leon_ipi_work);

 if (work->single) {
  work->single = 0;
  smp_call_function_single_interrupt();
 }
 if (work->msk) {
  work->msk = 0;
  smp_call_function_interrupt();
 }
 if (work->resched) {
  work->resched = 0;
  smp_resched_interrupt();
 }
}

static struct smp_funcall {
 void *func;
 unsigned long arg1;
 unsigned long arg2;
 unsigned long arg3;
 unsigned long arg4;
 unsigned long arg5;
 unsigned long processors_in[NR_CPUS]; /* Set when ipi entered. */
 unsigned long processors_out[NR_CPUS]; /* Set when ipi exited. */
} ccall_info __attribute__((aligned(8)));

static DEFINE_SPINLOCK(cross_call_lock);

/* Cross calls must be serialized, at least currently. */
static void leon_cross_call(void *func, cpumask_t mask, unsigned long arg1,
       unsigned long arg2, unsigned long arg3,
       unsigned long arg4)
{
 if (smp_processors_ready) {
  register int high = NR_CPUS - 1;
  unsigned long flags;

  spin_lock_irqsave(&cross_call_lock, flags);

  {
   /* If you make changes here, make sure gcc generates proper code... */
   register void *f asm("i0") = func;
   register unsigned long a1 asm("i1") = arg1;
   register unsigned long a2 asm("i2") = arg2;
   register unsigned long a3 asm("i3") = arg3;
   register unsigned long a4 asm("i4") = arg4;
   register unsigned long a5 asm("i5") = 0;

   __asm__ __volatile__("std %0, [%6]\n\t"
          "std %2, [%6 + 8]\n\t"
          "std %4, [%6 + 16]\n\t" : :
          "r"(f), "r"(a1), "r"(a2), "r"(a3),
          "r"(a4), "r"(a5),
          "r"(&ccall_info.func));
  }

  /* Init receive/complete mapping, plus fire the IPI's off. */
  {
   register int i;

   cpumask_clear_cpu(smp_processor_id(), &mask);
   cpumask_and(&mask, cpu_online_mask, &mask);
   for (i = 0; i <= high; i++) {
    if (cpumask_test_cpu(i, &mask)) {
     ccall_info.processors_in[i] = 0;
     ccall_info.processors_out[i] = 0;
     leon_send_ipi(i, LEON3_IRQ_CROSS_CALL);

    }
   }
  }

  {
   register int i;

   i = 0;
   do {
    if (!cpumask_test_cpu(i, &mask))
     continue;

    while (!ccall_info.processors_in[i])
     barrier();
   } while (++i <= high);

   i = 0;
   do {
    if (!cpumask_test_cpu(i, &mask))
     continue;

    while (!ccall_info.processors_out[i])
     barrier();
   } while (++i <= high);
  }

  spin_unlock_irqrestore(&cross_call_lock, flags);
 }
}

/* Running cross calls. */
void leon_cross_call_irq(void)
{
 void (*func)(unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long,
       unsigned long) = ccall_info.func;
 int i = smp_processor_id();

 ccall_info.processors_in[i] = 1;
 func(ccall_info.arg1, ccall_info.arg2, ccall_info.arg3, ccall_info.arg4,
      ccall_info.arg5);
 ccall_info.processors_out[i] = 1;
}

static const struct sparc32_ipi_ops leon_ipi_ops = {
 .cross_call = leon_cross_call,
 .resched    = leon_ipi_resched,
 .single     = leon_ipi_single,
 .mask_one   = leon_ipi_mask_one,
};

void __init leon_init_smp(void)
{
 /* Patch ipi15 trap table */
 t_nmi[1] = t_nmi[1] + (linux_trap_ipi15_leon - linux_trap_ipi15_sun4m);

 sparc32_ipi_ops = &leon_ipi_ops;
}