LCOV - code coverage report
Current view: top level - arch/arm/common - bL_switcher.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: coverage.info Lines: 90 295 30.5 %
Date: 2014-02-18 Functions: 4 24 16.7 %
Branches: 32 143 22.4 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : /*
       2                 :            :  * arch/arm/common/bL_switcher.c -- big.LITTLE cluster switcher core driver
       3                 :            :  *
       4                 :            :  * Created by:  Nicolas Pitre, March 2012
       5                 :            :  * Copyright:   (C) 2012-2013  Linaro Limited
       6                 :            :  *
       7                 :            :  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
       8                 :            :  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
       9                 :            :  * published by the Free Software Foundation.
      10                 :            :  */
      11                 :            : 
      12                 :            : #include <linux/atomic.h>
      13                 :            : #include <linux/init.h>
      14                 :            : #include <linux/kernel.h>
      15                 :            : #include <linux/module.h>
      16                 :            : #include <linux/sched.h>
      17                 :            : #include <linux/interrupt.h>
      18                 :            : #include <linux/cpu_pm.h>
      19                 :            : #include <linux/cpu.h>
      20                 :            : #include <linux/cpumask.h>
      21                 :            : #include <linux/kthread.h>
      22                 :            : #include <linux/wait.h>
      23                 :            : #include <linux/time.h>
      24                 :            : #include <linux/clockchips.h>
      25                 :            : #include <linux/hrtimer.h>
      26                 :            : #include <linux/tick.h>
      27                 :            : #include <linux/notifier.h>
      28                 :            : #include <linux/mm.h>
      29                 :            : #include <linux/mutex.h>
      30                 :            : #include <linux/smp.h>
      31                 :            : #include <linux/spinlock.h>
      32                 :            : #include <linux/string.h>
      33                 :            : #include <linux/sysfs.h>
      34                 :            : #include <linux/irqchip/arm-gic.h>
      35                 :            : #include <linux/moduleparam.h>
      36                 :            : 
      37                 :            : #include <asm/smp_plat.h>
      38                 :            : #include <asm/cputype.h>
      39                 :            : #include <asm/suspend.h>
      40                 :            : #include <asm/mcpm.h>
      41                 :            : #include <asm/bL_switcher.h>
      42                 :            : 
      43                 :            : #define CREATE_TRACE_POINTS
      44                 :            : #include <trace/events/power_cpu_migrate.h>
      45                 :            : 
      46                 :            : 
      47                 :            : /*
      48                 :            :  * Use our own MPIDR accessors as the generic ones in asm/cputype.h have
      49                 :            :  * __attribute_const__ and we don't want the compiler to assume any
      50                 :            :  * constness here as the value _does_ change along some code paths.
      51                 :            :  */
      52                 :            : 
      53                 :            : static int read_mpidr(void)
      54                 :            : {
      55                 :            :         unsigned int id;
      56                 :      14623 :         asm volatile ("mrc p15, 0, %0, c0, c0, 5" : "=r" (id));
      57                 :      14628 :         return id & MPIDR_HWID_BITMASK;
      58                 :            : }
      59                 :            : 
      60                 :            : /*
      61                 :            :  * Get a global nanosecond time stamp for tracing.
      62                 :            :  */
      63                 :            : static s64 get_ns(void)
      64                 :            : {
      65                 :            :         struct timespec ts;
      66                 :       9749 :         getnstimeofday(&ts);
      67                 :            :         return timespec_to_ns(&ts);
      68                 :            : }
      69                 :            : 
      70                 :            : /*
      71                 :            :  * bL switcher core code.
      72                 :            :  */
      73                 :            : 
      74                 :          0 : static void bL_do_switch(void *_arg)
      75                 :            : {
      76                 :            :         unsigned ib_mpidr, ib_cpu, ib_cluster;
      77                 :            :         long volatile handshake, **handshake_ptr = _arg;
      78                 :            : 
      79                 :            :         pr_debug("%s\n", __func__);
      80                 :            : 
      81                 :       4878 :         ib_mpidr = cpu_logical_map(smp_processor_id());
      82                 :       4878 :         ib_cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ib_mpidr, 0);
      83                 :       4878 :         ib_cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ib_mpidr, 1);
      84                 :            : 
      85                 :            :         /* Advertise our handshake location */
      86         [ +  - ]:       4878 :         if (handshake_ptr) {
      87                 :       4878 :                 handshake = 0;
      88                 :       4878 :                 *handshake_ptr = &handshake;
      89                 :            :         } else
      90                 :          0 :                 handshake = -1;
      91                 :            : 
      92                 :            :         /*
      93                 :            :          * Our state has been saved at this point.  Let's release our
      94                 :            :          * inbound CPU.
      95                 :            :          */
      96                 :       4878 :         mcpm_set_entry_vector(ib_cpu, ib_cluster, cpu_resume);
      97                 :       4878 :         sev();
      98                 :            : 
      99                 :            :         /*
     100                 :            :          * From this point, we must assume that our counterpart CPU might
     101                 :            :          * have taken over in its parallel world already, as if execution
     102                 :            :          * just returned from cpu_suspend().  It is therefore important to
     103                 :            :          * be very careful not to make any change the other guy is not
     104                 :            :          * expecting.  This is why we need stack isolation.
     105                 :            :          *
     106                 :            :          * Fancy under cover tasks could be performed here.  For now
     107                 :            :          * we have none.
     108                 :            :          */
     109                 :            : 
     110                 :            :         /*
     111                 :            :          * Let's wait until our inbound is alive.
     112                 :            :          */
     113         [ +  + ]:      46987 :         while (!handshake) {
     114                 :      42118 :                 wfe();
     115                 :      42099 :                 smp_mb();
     116                 :            :         }
     117                 :            : 
     118                 :            :         /* Let's put ourself down. */
     119                 :       4869 :         mcpm_cpu_power_down();
     120                 :            : 
     121                 :            :         /* should never get here */
     122                 :          0 :         BUG();
     123                 :            : }
     124                 :            : 
     125                 :            : /*
     126                 :            :  * Stack isolation.  To ensure 'current' remains valid, we just use another
     127                 :            :  * piece of our thread's stack space which should be fairly lightly used.
     128                 :            :  * The selected area starts just above the thread_info structure located
     129                 :            :  * at the very bottom of the stack, aligned to a cache line, and indexed
     130                 :            :  * with the cluster number.
     131                 :            :  */
     132                 :            : #define STACK_SIZE 512
     133                 :            : extern void call_with_stack(void (*fn)(void *), void *arg, void *sp);
     134                 :          0 : static int bL_switchpoint(unsigned long _arg)
     135                 :            : {
     136                 :       4877 :         unsigned int mpidr = read_mpidr();
     137                 :       4877 :         unsigned int clusterid = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 1);
     138                 :       4877 :         void *stack = current_thread_info() + 1;
     139                 :       4877 :         stack = PTR_ALIGN(stack, L1_CACHE_BYTES);
     140                 :       4877 :         stack += clusterid * STACK_SIZE + STACK_SIZE;
     141                 :       4877 :         call_with_stack(bL_do_switch, (void *)_arg, stack);
     142                 :          0 :         BUG();
     143                 :            : }
     144                 :            : 
     145                 :            : /*
     146                 :            :  * Generic switcher interface
     147                 :            :  */
     148                 :            : 
     149                 :            : static unsigned int bL_gic_id[MAX_CPUS_PER_CLUSTER][MAX_NR_CLUSTERS];
     150                 :            : static int bL_switcher_cpu_pairing[NR_CPUS];
     151                 :            : 
     152                 :            : /*
     153                 :            :  * bL_switch_to - Switch to a specific cluster for the current CPU
     154                 :            :  * @new_cluster_id: the ID of the cluster to switch to.
     155                 :            :  *
     156                 :            :  * This function must be called on the CPU to be switched.
     157                 :            :  * Returns 0 on success, else a negative status code.
     158                 :            :  */
     159                 :          0 : static int bL_switch_to(unsigned int new_cluster_id)
     160                 :            : {
     161                 :            :         unsigned int mpidr, this_cpu, that_cpu;
     162                 :            :         unsigned int ob_mpidr, ob_cpu, ob_cluster, ib_mpidr, ib_cpu, ib_cluster;
     163                 :            :         struct completion inbound_alive;
     164                 :            :         struct tick_device *tdev;
     165                 :            :         enum clock_event_mode tdev_mode;
     166                 :            :         long volatile *handshake_ptr;
     167                 :            :         int ipi_nr, ret;
     168                 :            : 
     169                 :       4869 :         this_cpu = smp_processor_id();
     170                 :       4874 :         ob_mpidr = read_mpidr();
     171                 :       4874 :         ob_cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ob_mpidr, 0);
     172                 :       4874 :         ob_cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ob_mpidr, 1);
     173         [ -  + ]:       4874 :         BUG_ON(cpu_logical_map(this_cpu) != ob_mpidr);
     174                 :            : 
     175         [ +  + ]:       4874 :         if (new_cluster_id == ob_cluster)
     176                 :            :                 return 0;
     177                 :            : 
     178                 :       4856 :         that_cpu = bL_switcher_cpu_pairing[this_cpu];
     179                 :       4856 :         ib_mpidr = cpu_logical_map(that_cpu);
     180                 :       4856 :         ib_cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ib_mpidr, 0);
     181                 :       4856 :         ib_cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ib_mpidr, 1);
     182                 :            : 
     183                 :            :         pr_debug("before switch: CPU %d MPIDR %#x -> %#x\n",
     184                 :            :                  this_cpu, ob_mpidr, ib_mpidr);
     185                 :            : 
     186                 :       4856 :         this_cpu = smp_processor_id();
     187                 :            : 
     188                 :            :         /* Close the gate for our entry vectors */
     189                 :       4856 :         mcpm_set_entry_vector(ob_cpu, ob_cluster, NULL);
     190                 :       4867 :         mcpm_set_entry_vector(ib_cpu, ib_cluster, NULL);
     191                 :            : 
     192                 :            :         /* Install our "inbound alive" notifier. */
     193                 :            :         init_completion(&inbound_alive);
     194                 :       4856 :         ipi_nr = register_ipi_completion(&inbound_alive, this_cpu);
     195                 :       4863 :         ipi_nr |= ((1 << 16) << bL_gic_id[ob_cpu][ob_cluster]);
     196                 :       4863 :         mcpm_set_early_poke(ib_cpu, ib_cluster, gic_get_sgir_physaddr(), ipi_nr);
     197                 :            : 
     198                 :            :         /*
     199                 :            :          * Let's wake up the inbound CPU now in case it requires some delay
     200                 :            :          * to come online, but leave it gated in our entry vector code.
     201                 :            :          */
     202                 :       4878 :         ret = mcpm_cpu_power_up(ib_cpu, ib_cluster);
     203         [ -  + ]:       4878 :         if (ret) {
     204                 :          0 :                 pr_err("%s: mcpm_cpu_power_up() returned %d\n", __func__, ret);
     205                 :          0 :                 return ret;
     206                 :            :         }
     207                 :            : 
     208                 :            :         /*
     209                 :            :          * Raise a SGI on the inbound CPU to make sure it doesn't stall
     210                 :            :          * in a possible WFI, such as in bL_power_down().
     211                 :            :          */
     212                 :       4878 :         gic_send_sgi(bL_gic_id[ib_cpu][ib_cluster], 0);
     213                 :            : 
     214                 :            :         /*
     215                 :            :          * Wait for the inbound to come up.  This allows for other
     216                 :            :          * tasks to be scheduled in the mean time.
     217                 :            :          */
     218                 :       4875 :         wait_for_completion(&inbound_alive);
     219                 :       4876 :         mcpm_set_early_poke(ib_cpu, ib_cluster, 0, 0);
     220                 :            : 
     221                 :            :         /*
     222                 :            :          * From this point we are entering the switch critical zone
     223                 :            :          * and can't take any interrupts anymore.
     224                 :            :          */
     225                 :            :         local_irq_disable();
     226                 :       4877 :         local_fiq_disable();
     227                 :       4872 :         trace_cpu_migrate_begin(get_ns(), ob_mpidr);
     228                 :            : 
     229                 :            :         /* redirect GIC's SGIs to our counterpart */
     230                 :       4872 :         gic_migrate_target(bL_gic_id[ib_cpu][ib_cluster]);
     231                 :            : 
     232                 :       4878 :         tdev = tick_get_device(this_cpu);
     233 [ +  - ][ -  + ]:       4878 :         if (tdev && !cpumask_equal(tdev->evtdev->cpumask, cpumask_of(this_cpu)))
     234                 :            :                 tdev = NULL;
     235         [ +  - ]:       4878 :         if (tdev) {
     236                 :       4878 :                 tdev_mode = tdev->evtdev->mode;
     237                 :       4878 :                 clockevents_set_mode(tdev->evtdev, CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN);
     238                 :            :         }
     239                 :            : 
     240                 :       4878 :         ret = cpu_pm_enter();
     241                 :            : 
     242                 :            :         /* we can not tolerate errors at this point */
     243         [ -  + ]:       4876 :         if (ret)
     244                 :          0 :                 panic("%s: cpu_pm_enter() returned %d\n", __func__, ret);
     245                 :            : 
     246                 :            :         /* Swap the physical CPUs in the logical map for this logical CPU. */
     247                 :       4876 :         cpu_logical_map(this_cpu) = ib_mpidr;
     248                 :       4876 :         cpu_logical_map(that_cpu) = ob_mpidr;
     249                 :            : 
     250                 :            :         /* Let's do the actual CPU switch. */
     251                 :       4876 :         ret = cpu_suspend((unsigned long)&handshake_ptr, bL_switchpoint);
     252         [ -  + ]:       4876 :         if (ret > 0)
     253                 :          0 :                 panic("%s: cpu_suspend() returned %d\n", __func__, ret);
     254                 :            : 
     255                 :            :         /* We are executing on the inbound CPU at this point */
     256                 :       4877 :         mpidr = read_mpidr();
     257                 :            :         pr_debug("after switch: CPU %d MPIDR %#x\n", this_cpu, mpidr);
     258         [ -  + ]:       4877 :         BUG_ON(mpidr != ib_mpidr);
     259                 :            : 
     260                 :       4877 :         mcpm_cpu_powered_up();
     261                 :            : 
     262                 :       4878 :         ret = cpu_pm_exit();
     263                 :            : 
     264         [ +  + ]:       4878 :         if (tdev) {
     265                 :       4877 :                 clockevents_set_mode(tdev->evtdev, tdev_mode);
     266                 :       4873 :                 clockevents_program_event(tdev->evtdev,
     267                 :       4873 :                                           tdev->evtdev->next_event, 1);
     268                 :            :         }
     269                 :            : 
     270                 :       4869 :         trace_cpu_migrate_finish(get_ns(), ib_mpidr);
     271                 :       4869 :         local_fiq_enable();
     272                 :            :         local_irq_enable();
     273                 :            : 
     274                 :       4874 :         *handshake_ptr = 1;
     275                 :            :         dsb_sev();
     276                 :            : 
     277         [ -  + ]:       4878 :         if (ret)
     278                 :          0 :                 pr_err("%s exiting with error %d\n", __func__, ret);
     279                 :       4871 :         return ret;
     280                 :            : }
     281                 :            : 
     282                 :            : struct bL_thread {
     283                 :            :         spinlock_t lock;
     284                 :            :         struct task_struct *task;
     285                 :            :         wait_queue_head_t wq;
     286                 :            :         int wanted_cluster;
     287                 :            :         struct completion started;
     288                 :            :         bL_switch_completion_handler completer;
     289                 :            :         void *completer_cookie;
     290                 :            : };
     291                 :            : 
     292                 :            : static struct bL_thread bL_threads[NR_CPUS];
     293                 :            : 
     294                 :          0 : static int bL_switcher_thread(void *arg)
     295                 :            : {
     296                 :            :         struct bL_thread *t = arg;
     297                 :          0 :         struct sched_param param = { .sched_priority = 1 };
     298                 :            :         int cluster;
     299                 :            :         bL_switch_completion_handler completer;
     300                 :            :         void *completer_cookie;
     301                 :            : 
     302                 :          0 :         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &param);
     303                 :          0 :         complete(&t->started);
     304                 :            : 
     305                 :            :         do {
     306         [ -  + ]:       4866 :                 if (signal_pending(current))
     307                 :          0 :                         flush_signals(current);
     308    [ +  - ][ + ]:       9741 :                 wait_event_interruptible(t->wq,
            [ +  + ][ + ]
                 [ +  + ]
     309                 :            :                                 t->wanted_cluster != -1 ||
     310                 :            :                                 kthread_should_stop());
     311                 :            : 
     312                 :            :                 spin_lock(&t->lock);
     313                 :       4877 :                 cluster = t->wanted_cluster;
     314                 :       4877 :                 completer = t->completer;
     315                 :       4877 :                 completer_cookie = t->completer_cookie;
     316                 :       4877 :                 t->wanted_cluster = -1;
     317                 :       4877 :                 t->completer = NULL;
     318                 :            :                 spin_unlock(&t->lock);
     319                 :            : 
     320         [ +  + ]:       4878 :                 if (cluster != -1) {
     321                 :       4874 :                         bL_switch_to(cluster);
     322                 :            : 
     323         [ -  + ]:       4875 :                         if (completer)
     324                 :          0 :                                 completer(completer_cookie);
     325                 :            :                 }
     326         [ +  - ]:       4879 :         } while (!kthread_should_stop());
     327                 :            : 
     328                 :          0 :         return 0;
     329                 :            : }
     330                 :            : 
     331                 :          0 : static struct task_struct *bL_switcher_thread_create(int cpu, void *arg)
     332                 :            : {
     333                 :            :         struct task_struct *task;
     334                 :            : 
     335                 :          0 :         task = kthread_create_on_node(bL_switcher_thread, arg,
     336                 :            :                                       cpu_to_node(cpu), "kswitcher_%d", cpu);
     337         [ #  # ]:          0 :         if (!IS_ERR(task)) {
     338                 :          0 :                 kthread_bind(task, cpu);
     339                 :          0 :                 wake_up_process(task);
     340                 :            :         } else
     341                 :          0 :                 pr_err("%s failed for CPU %d\n", __func__, cpu);
     342                 :          0 :         return task;
     343                 :            : }
     344                 :            : 
     345                 :            : /*
     346                 :            :  * bL_switch_request_cb - Switch to a specific cluster for the given CPU,
     347                 :            :  *      with completion notification via a callback
     348                 :            :  *
     349                 :            :  * @cpu: the CPU to switch
     350                 :            :  * @new_cluster_id: the ID of the cluster to switch to.
     351                 :            :  * @completer: switch completion callback.  if non-NULL,
     352                 :            :  *      @completer(@completer_cookie) will be called on completion of
     353                 :            :  *      the switch, in non-atomic context.
     354                 :            :  * @completer_cookie: opaque context argument for @completer.
     355                 :            :  *
     356                 :            :  * This function causes a cluster switch on the given CPU by waking up
     357                 :            :  * the appropriate switcher thread.  This function may or may not return
     358                 :            :  * before the switch has occurred.
     359                 :            :  *
     360                 :            :  * If a @completer callback function is supplied, it will be called when
     361                 :            :  * the switch is complete.  This can be used to determine asynchronously
     362                 :            :  * when the switch is complete, regardless of when bL_switch_request()
     363                 :            :  * returns.  When @completer is supplied, no new switch request is permitted
     364                 :            :  * for the affected CPU until after the switch is complete, and @completer
     365                 :            :  * has returned.
     366                 :            :  */
     367                 :          0 : int bL_switch_request_cb(unsigned int cpu, unsigned int new_cluster_id,
     368                 :            :                          bL_switch_completion_handler completer,
     369                 :            :                          void *completer_cookie)
     370                 :            : {
     371                 :            :         struct bL_thread *t;
     372                 :            : 
     373         [ -  + ]:       4878 :         if (cpu >= ARRAY_SIZE(bL_threads)) {
     374                 :          0 :                 pr_err("%s: cpu %d out of bounds\n", __func__, cpu);
     375                 :          0 :                 return -EINVAL;
     376                 :            :         }
     377                 :            : 
     378                 :       4878 :         t = &bL_threads[cpu];
     379                 :            : 
     380         [ -  + ]:       4878 :         if (IS_ERR(t->task))
     381                 :          0 :                 return PTR_ERR(t->task);
     382         [ +  - ]:       4878 :         if (!t->task)
     383                 :            :                 return -ESRCH;
     384                 :            : 
     385                 :            :         spin_lock(&t->lock);
     386         [ -  + ]:       4878 :         if (t->completer) {
     387                 :            :                 spin_unlock(&t->lock);
     388                 :          0 :                 return -EBUSY;
     389                 :            :         }
     390                 :       4878 :         t->completer = completer;
     391                 :       4878 :         t->completer_cookie = completer_cookie;
     392                 :       4878 :         t->wanted_cluster = new_cluster_id;
     393                 :            :         spin_unlock(&t->lock);
     394                 :       4878 :         wake_up(&t->wq);
     395                 :       4878 :         return 0;
     396                 :            : }
     397                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switch_request_cb);
     398                 :            : 
     399                 :            : /*
     400                 :            :  * Activation and configuration code.
     401                 :            :  */
     402                 :            : 
     403                 :            : static DEFINE_MUTEX(bL_switcher_activation_lock);
     404                 :            : static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(bL_activation_notifier);
     405                 :            : static unsigned int bL_switcher_active;
     406                 :            : static unsigned int bL_switcher_cpu_original_cluster[NR_CPUS];
     407                 :            : static cpumask_t bL_switcher_removed_logical_cpus;
     408                 :            : 
     409                 :          0 : int bL_switcher_register_notifier(struct notifier_block *nb)
     410                 :            : {
     411                 :          0 :         return blocking_notifier_chain_register(&bL_activation_notifier, nb);
     412                 :            : }
     413                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_register_notifier);
     414                 :            : 
     415                 :          0 : int bL_switcher_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
     416                 :            : {
     417                 :          0 :         return blocking_notifier_chain_unregister(&bL_activation_notifier, nb);
     418                 :            : }
     419                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_unregister_notifier);
     420                 :            : 
     421                 :          0 : static int bL_activation_notify(unsigned long val)
     422                 :            : {
     423                 :            :         int ret;
     424                 :            : 
     425                 :          0 :         ret = blocking_notifier_call_chain(&bL_activation_notifier, val, NULL);
     426         [ #  # ]:          0 :         if (ret & NOTIFY_STOP_MASK)
     427                 :          0 :                 pr_err("%s: notifier chain failed with status 0x%x\n",
     428                 :            :                         __func__, ret);
     429                 :          0 :         return notifier_to_errno(ret);
     430                 :            : }
     431                 :            : 
     432                 :          0 : static void bL_switcher_restore_cpus(void)
     433                 :            : {
     434                 :            :         int i;
     435                 :            : 
     436         [ #  # ]:          0 :         for_each_cpu(i, &bL_switcher_removed_logical_cpus)
     437                 :          0 :                 cpu_up(i);
     438                 :          0 : }
     439                 :            : 
     440                 :          0 : static int bL_switcher_halve_cpus(void)
     441                 :            : {
     442                 :            :         int i, j, cluster_0, gic_id, ret;
     443                 :            :         unsigned int cpu, cluster, mask;
     444                 :            :         cpumask_t available_cpus;
     445                 :            : 
     446                 :            :         /* First pass to validate what we have */
     447                 :            :         mask = 0;
     448         [ #  # ]:          0 :         for_each_online_cpu(i) {
     449                 :          0 :                 cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 0);
     450                 :          0 :                 cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 1);
     451         [ #  # ]:          0 :                 if (cluster >= 2) {
     452                 :          0 :                         pr_err("%s: only dual cluster systems are supported\n", __func__);
     453                 :          0 :                         return -EINVAL;
     454                 :            :                 }
     455 [ #  # ][ #  # ]:          0 :                 if (WARN_ON(cpu >= MAX_CPUS_PER_CLUSTER))
     456                 :            :                         return -EINVAL;
     457                 :          0 :                 mask |= (1 << cluster);
     458                 :            :         }
     459         [ #  # ]:          0 :         if (mask != 3) {
     460                 :          0 :                 pr_err("%s: no CPU pairing possible\n", __func__);
     461                 :          0 :                 return -EINVAL;
     462                 :            :         }
     463                 :            : 
     464                 :            :         /*
     465                 :            :          * Now let's do the pairing.  We match each CPU with another CPU
     466                 :            :          * from a different cluster.  To get a uniform scheduling behavior
     467                 :            :          * without fiddling with CPU topology and compute capacity data,
     468                 :            :          * we'll use logical CPUs initially belonging to the same cluster.
     469                 :            :          */
     470                 :          0 :         memset(bL_switcher_cpu_pairing, -1, sizeof(bL_switcher_cpu_pairing));
     471                 :            :         cpumask_copy(&available_cpus, cpu_online_mask);
     472                 :            :         cluster_0 = -1;
     473         [ #  # ]:          0 :         for_each_cpu(i, &available_cpus) {
     474                 :            :                 int match = -1;
     475                 :          0 :                 cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 1);
     476         [ #  # ]:          0 :                 if (cluster_0 == -1)
     477                 :          0 :                         cluster_0 = cluster;
     478         [ #  # ]:          0 :                 if (cluster != cluster_0)
     479                 :          0 :                         continue;
     480                 :            :                 cpumask_clear_cpu(i, &available_cpus);
     481         [ #  # ]:          0 :                 for_each_cpu(j, &available_cpus) {
     482                 :          0 :                         cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(j), 1);
     483                 :            :                         /*
     484                 :            :                          * Let's remember the last match to create "odd"
     485                 :            :                          * pairings on purpose in order for other code not
     486                 :            :                          * to assume any relation between physical and
     487                 :            :                          * logical CPU numbers.
     488                 :            :                          */
     489         [ #  # ]:          0 :                         if (cluster != cluster_0)
     490                 :            :                                 match = j;
     491                 :            :                 }
     492         [ #  # ]:          0 :                 if (match != -1) {
     493                 :          0 :                         bL_switcher_cpu_pairing[i] = match;
     494                 :            :                         cpumask_clear_cpu(match, &available_cpus);
     495                 :          0 :                         pr_info("CPU%d paired with CPU%d\n", i, match);
     496                 :            :                 }
     497                 :            :         }
     498                 :            : 
     499                 :            :         /*
     500                 :            :          * Now we disable the unwanted CPUs i.e. everything that has no
     501                 :            :          * pairing information (that includes the pairing counterparts).
     502                 :            :          */
     503                 :            :         cpumask_clear(&bL_switcher_removed_logical_cpus);
     504         [ #  # ]:          0 :         for_each_online_cpu(i) {
     505                 :          0 :                 cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 0);
     506                 :          0 :                 cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 1);
     507                 :            : 
     508                 :            :                 /* Let's take note of the GIC ID for this CPU */
     509                 :          0 :                 gic_id = gic_get_cpu_id(i);
     510         [ #  # ]:          0 :                 if (gic_id < 0) {
     511                 :          0 :                         pr_err("%s: bad GIC ID for CPU %d\n", __func__, i);
     512                 :          0 :                         bL_switcher_restore_cpus();
     513                 :          0 :                         return -EINVAL;
     514                 :            :                 }
     515                 :          0 :                 bL_gic_id[cpu][cluster] = gic_id;
     516                 :          0 :                 pr_info("GIC ID for CPU %u cluster %u is %u\n",
     517                 :            :                         cpu, cluster, gic_id);
     518                 :            : 
     519         [ #  # ]:          0 :                 if (bL_switcher_cpu_pairing[i] != -1) {
     520                 :          0 :                         bL_switcher_cpu_original_cluster[i] = cluster;
     521                 :          0 :                         continue;
     522                 :            :                 }
     523                 :            : 
     524                 :          0 :                 ret = cpu_down(i);
     525         [ #  # ]:          0 :                 if (ret) {
     526                 :          0 :                         bL_switcher_restore_cpus();
     527                 :          0 :                         return ret;
     528                 :            :                 }
     529                 :            :                 cpumask_set_cpu(i, &bL_switcher_removed_logical_cpus);
     530                 :            :         }
     531                 :            : 
     532                 :            :         return 0;
     533                 :            : }
     534                 :            : 
     535                 :            : /* Determine the logical CPU a given physical CPU is grouped on. */
     536                 :          0 : int bL_switcher_get_logical_index(u32 mpidr)
     537                 :            : {
     538                 :            :         int cpu;
     539                 :            : 
     540         [ #  # ]:          0 :         if (!bL_switcher_active)
     541                 :            :                 return -EUNATCH;
     542                 :            : 
     543                 :          0 :         mpidr &= MPIDR_HWID_BITMASK;
     544         [ #  # ]:          0 :         for_each_online_cpu(cpu) {
     545                 :          0 :                 int pairing = bL_switcher_cpu_pairing[cpu];
     546         [ #  # ]:          0 :                 if (pairing == -1)
     547                 :          0 :                         continue;
     548 [ #  # ][ #  # ]:          0 :                 if ((mpidr == cpu_logical_map(cpu)) ||
     549                 :          0 :                     (mpidr == cpu_logical_map(pairing)))
     550                 :            :                         return cpu;
     551                 :            :         }
     552                 :            :         return -EINVAL;
     553                 :            : }
     554                 :            : 
     555                 :          0 : static void bL_switcher_trace_trigger_cpu(void *__always_unused info)
     556                 :            : {
     557                 :          0 :         trace_cpu_migrate_current(get_ns(), read_mpidr());
     558                 :          0 : }
     559                 :            : 
     560                 :          0 : int bL_switcher_trace_trigger(void)
     561                 :            : {
     562                 :            :         int ret;
     563                 :            : 
     564                 :          0 :         preempt_disable();
     565                 :            : 
     566                 :          0 :         bL_switcher_trace_trigger_cpu(NULL);
     567                 :          0 :         ret = smp_call_function(bL_switcher_trace_trigger_cpu, NULL, true);
     568                 :            : 
     569                 :          0 :         preempt_enable();
     570                 :            : 
     571                 :          0 :         return ret;
     572                 :            : }
     573                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_trace_trigger);
     574                 :            : 
     575                 :          0 : static int bL_switcher_enable(void)
     576                 :            : {
     577                 :            :         int cpu, ret;
     578                 :            : 
     579                 :          0 :         mutex_lock(&bL_switcher_activation_lock);
     580                 :          0 :         lock_device_hotplug();
     581         [ #  # ]:          0 :         if (bL_switcher_active) {
     582                 :          0 :                 unlock_device_hotplug();
     583                 :          0 :                 mutex_unlock(&bL_switcher_activation_lock);
     584                 :          0 :                 return 0;
     585                 :            :         }
     586                 :            : 
     587                 :          0 :         pr_info("big.LITTLE switcher initializing\n");
     588                 :            : 
     589                 :          0 :         ret = bL_activation_notify(BL_NOTIFY_PRE_ENABLE);
     590         [ #  # ]:          0 :         if (ret)
     591                 :            :                 goto error;
     592                 :            : 
     593                 :          0 :         ret = bL_switcher_halve_cpus();
     594         [ #  # ]:          0 :         if (ret)
     595                 :            :                 goto error;
     596                 :            : 
     597                 :          0 :         bL_switcher_trace_trigger();
     598                 :            : 
     599         [ #  # ]:          0 :         for_each_online_cpu(cpu) {
     600                 :          0 :                 struct bL_thread *t = &bL_threads[cpu];
     601                 :          0 :                 spin_lock_init(&t->lock);
     602                 :          0 :                 init_waitqueue_head(&t->wq);
     603                 :            :                 init_completion(&t->started);
     604                 :          0 :                 t->wanted_cluster = -1;
     605                 :          0 :                 t->task = bL_switcher_thread_create(cpu, t);
     606                 :            :         }
     607                 :            : 
     608                 :          0 :         bL_switcher_active = 1;
     609                 :          0 :         bL_activation_notify(BL_NOTIFY_POST_ENABLE);
     610                 :          0 :         pr_info("big.LITTLE switcher initialized\n");
     611                 :          0 :         goto out;
     612                 :            : 
     613                 :            : error:
     614                 :          0 :         pr_warn("big.LITTLE switcher initialization failed\n");
     615                 :          0 :         bL_activation_notify(BL_NOTIFY_POST_DISABLE);
     616                 :            : 
     617                 :            : out:
     618                 :          0 :         unlock_device_hotplug();
     619                 :          0 :         mutex_unlock(&bL_switcher_activation_lock);
     620                 :          0 :         return ret;
     621                 :            : }
     622                 :            : 
     623                 :            : #ifdef CONFIG_SYSFS
     624                 :            : 
     625                 :          0 : static void bL_switcher_disable(void)
     626                 :            : {
     627                 :            :         unsigned int cpu, cluster;
     628                 :            :         struct bL_thread *t;
     629                 :            :         struct task_struct *task;
     630                 :            : 
     631                 :          0 :         mutex_lock(&bL_switcher_activation_lock);
     632                 :          0 :         lock_device_hotplug();
     633                 :            : 
     634         [ #  # ]:          0 :         if (!bL_switcher_active)
     635                 :            :                 goto out;
     636                 :            : 
     637         [ #  # ]:          0 :         if (bL_activation_notify(BL_NOTIFY_PRE_DISABLE) != 0) {
     638                 :          0 :                 bL_activation_notify(BL_NOTIFY_POST_ENABLE);
     639                 :          0 :                 goto out;
     640                 :            :         }
     641                 :            : 
     642                 :          0 :         bL_switcher_active = 0;
     643                 :            : 
     644                 :            :         /*
     645                 :            :          * To deactivate the switcher, we must shut down the switcher
     646                 :            :          * threads to prevent any other requests from being accepted.
     647                 :            :          * Then, if the final cluster for given logical CPU is not the
     648                 :            :          * same as the original one, we'll recreate a switcher thread
     649                 :            :          * just for the purpose of switching the CPU back without any
     650                 :            :          * possibility for interference from external requests.
     651                 :            :          */
     652         [ #  # ]:          0 :         for_each_online_cpu(cpu) {
     653                 :          0 :                 t = &bL_threads[cpu];
     654                 :          0 :                 task = t->task;
     655                 :          0 :                 t->task = NULL;
     656 [ #  # ][ #  # ]:          0 :                 if (!task || IS_ERR(task))
     657                 :          0 :                         continue;
     658                 :          0 :                 kthread_stop(task);
     659                 :            :                 /* no more switch may happen on this CPU at this point */
     660                 :          0 :                 cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(cpu), 1);
     661         [ #  # ]:          0 :                 if (cluster == bL_switcher_cpu_original_cluster[cpu])
     662                 :          0 :                         continue;
     663                 :            :                 init_completion(&t->started);
     664                 :          0 :                 t->wanted_cluster = bL_switcher_cpu_original_cluster[cpu];
     665                 :          0 :                 task = bL_switcher_thread_create(cpu, t);
     666         [ #  # ]:          0 :                 if (!IS_ERR(task)) {
     667                 :          0 :                         wait_for_completion(&t->started);
     668                 :          0 :                         kthread_stop(task);
     669                 :          0 :                         cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(cpu), 1);
     670         [ #  # ]:          0 :                         if (cluster == bL_switcher_cpu_original_cluster[cpu])
     671                 :          0 :                                 continue;
     672                 :            :                 }
     673                 :            :                 /* If execution gets here, we're in trouble. */
     674                 :          0 :                 pr_crit("%s: unable to restore original cluster for CPU %d\n",
     675                 :            :                         __func__, cpu);
     676                 :          0 :                 pr_crit("%s: CPU %d can't be restored\n",
     677                 :            :                         __func__, bL_switcher_cpu_pairing[cpu]);
     678                 :          0 :                 cpumask_clear_cpu(bL_switcher_cpu_pairing[cpu],
     679                 :            :                                   &bL_switcher_removed_logical_cpus);
     680                 :            :         }
     681                 :            : 
     682                 :          0 :         bL_switcher_restore_cpus();
     683                 :          0 :         bL_switcher_trace_trigger();
     684                 :            : 
     685                 :          0 :         bL_activation_notify(BL_NOTIFY_POST_DISABLE);
     686                 :            : 
     687                 :            : out:
     688                 :          0 :         unlock_device_hotplug();
     689                 :          0 :         mutex_unlock(&bL_switcher_activation_lock);
     690                 :          0 : }
     691                 :            : 
     692                 :          0 : static ssize_t bL_switcher_active_show(struct kobject *kobj,
     693                 :            :                 struct kobj_attribute *attr, char *buf)
     694                 :            : {
     695                 :          0 :         return sprintf(buf, "%u\n", bL_switcher_active);
     696                 :            : }
     697                 :            : 
     698                 :          0 : static ssize_t bL_switcher_active_store(struct kobject *kobj,
     699                 :            :                 struct kobj_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
     700                 :            : {
     701                 :            :         int ret;
     702                 :            : 
     703      [ #  #  # ]:          0 :         switch (buf[0]) {
     704                 :            :         case '0':
     705                 :          0 :                 bL_switcher_disable();
     706                 :            :                 ret = 0;
     707                 :          0 :                 break;
     708                 :            :         case '1':
     709                 :          0 :                 ret = bL_switcher_enable();
     710                 :          0 :                 break;
     711                 :            :         default:
     712                 :            :                 ret = -EINVAL;
     713                 :            :         }
     714                 :            : 
     715         [ #  # ]:          0 :         return (ret >= 0) ? count : ret;
     716                 :            : }
     717                 :            : 
     718                 :          0 : static ssize_t bL_switcher_trace_trigger_store(struct kobject *kobj,
     719                 :            :                 struct kobj_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
     720                 :            : {
     721                 :          0 :         int ret = bL_switcher_trace_trigger();
     722                 :            : 
     723         [ #  # ]:          0 :         return ret ? ret : count;
     724                 :            : }
     725                 :            : 
     726                 :            : static struct kobj_attribute bL_switcher_active_attr =
     727                 :            :         __ATTR(active, 0644, bL_switcher_active_show, bL_switcher_active_store);
     728                 :            : 
     729                 :            : static struct kobj_attribute bL_switcher_trace_trigger_attr =
     730                 :            :         __ATTR(trace_trigger, 0200, NULL, bL_switcher_trace_trigger_store);
     731                 :            : 
     732                 :            : static struct attribute *bL_switcher_attrs[] = {
     733                 :            :         &bL_switcher_active_attr.attr,
     734                 :            :         &bL_switcher_trace_trigger_attr.attr,
     735                 :            :         NULL,
     736                 :            : };
     737                 :            : 
     738                 :            : static struct attribute_group bL_switcher_attr_group = {
     739                 :            :         .attrs = bL_switcher_attrs,
     740                 :            : };
     741                 :            : 
     742                 :            : static struct kobject *bL_switcher_kobj;
     743                 :            : 
     744                 :          0 : static int __init bL_switcher_sysfs_init(void)
     745                 :            : {
     746                 :            :         int ret;
     747                 :            : 
     748                 :          0 :         bL_switcher_kobj = kobject_create_and_add("bL_switcher", kernel_kobj);
     749         [ #  # ]:          0 :         if (!bL_switcher_kobj)
     750                 :            :                 return -ENOMEM;
     751                 :          0 :         ret = sysfs_create_group(bL_switcher_kobj, &bL_switcher_attr_group);
     752         [ #  # ]:          0 :         if (ret)
     753                 :          0 :                 kobject_put(bL_switcher_kobj);
     754                 :          0 :         return ret;
     755                 :            : }
     756                 :            : 
     757                 :            : #endif  /* CONFIG_SYSFS */
     758                 :            : 
     759                 :          0 : bool bL_switcher_get_enabled(void)
     760                 :            : {
     761                 :          0 :         mutex_lock(&bL_switcher_activation_lock);
     762                 :            : 
     763                 :          0 :         return bL_switcher_active;
     764                 :            : }
     765                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_get_enabled);
     766                 :            : 
     767                 :          0 : void bL_switcher_put_enabled(void)
     768                 :            : {
     769                 :          0 :         mutex_unlock(&bL_switcher_activation_lock);
     770                 :          0 : }
     771                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_put_enabled);
     772                 :            : 
     773                 :            : /*
     774                 :            :  * Veto any CPU hotplug operation on those CPUs we've removed
     775                 :            :  * while the switcher is active.
     776                 :            :  * We're just not ready to deal with that given the trickery involved.
     777                 :            :  */
     778                 :          0 : static int bL_switcher_hotplug_callback(struct notifier_block *nfb,
     779                 :            :                                         unsigned long action, void *hcpu)
     780                 :            : {
     781         [ #  # ]:          0 :         if (bL_switcher_active) {
     782                 :          0 :                 int pairing = bL_switcher_cpu_pairing[(unsigned long)hcpu];
     783         [ #  # ]:          0 :                 switch (action & 0xf) {
     784                 :            :                 case CPU_UP_PREPARE:
     785                 :            :                 case CPU_DOWN_PREPARE:
     786         [ #  # ]:          0 :                         if (pairing == -1)
     787                 :            :                                 return NOTIFY_BAD;
     788                 :            :                 }
     789                 :            :         }
     790                 :          0 :         return NOTIFY_DONE;
     791                 :            : }
     792                 :            : 
     793                 :            : static bool no_bL_switcher;
     794                 :            : core_param(no_bL_switcher, no_bL_switcher, bool, 0644);
     795                 :            : 
     796                 :          0 : static int __init bL_switcher_init(void)
     797                 :            : {
     798                 :            :         int ret;
     799                 :            : 
     800                 :            :         if (MAX_NR_CLUSTERS != 2) {
     801                 :            :                 pr_err("%s: only dual cluster systems are supported\n", __func__);
     802                 :            :                 return -EINVAL;
     803                 :            :         }
     804                 :            : 
     805                 :          0 :         cpu_notifier(bL_switcher_hotplug_callback, 0);
     806                 :            : 
     807         [ #  # ]:          0 :         if (!no_bL_switcher) {
     808                 :          0 :                 ret = bL_switcher_enable();
     809         [ #  # ]:          0 :                 if (ret)
     810                 :            :                         return ret;
     811                 :            :         }
     812                 :            : 
     813                 :            : #ifdef CONFIG_SYSFS
     814                 :          0 :         ret = bL_switcher_sysfs_init();
     815         [ #  # ]:          0 :         if (ret)
     816                 :          0 :                 pr_err("%s: unable to create sysfs entry\n", __func__);
     817                 :            : #endif
     818                 :            : 
     819                 :            :         return 0;
     820                 :            : }
     821                 :            : 
     822                 :            : late_initcall(bL_switcher_init);

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