kernel/cpu.c

   1 /* CPU control.
   2  * (C) 2001, 2002, 2003, 2004 Rusty Russell
   3  *
   4  * This code is licenced under the GPL.
   5  */
   6 #include <linux/proc_fs.h>
   7 #include <linux/smp.h>
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/notifier.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/unistd.h>
  12 #include <linux/cpu.h>
  13 #include <linux/oom.h>
  14 #include <linux/rcupdate.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/kthread.h>
  18 #include <linux/stop_machine.h>
  19 #include <linux/mutex.h>
  20 #include <linux/gfp.h>
  21 #include <linux/suspend.h>
  22 #include <linux/lockdep.h>
  23 #include <linux/tick.h>
  24 #include <linux/irq.h>
  25 #include <trace/events/power.h>
  26
  27 #include <trace/events/sched.h>
  28
  29 #include "smpboot.h"
  30
  31 #ifdef CONFIG_SMP
  32 /* Serializes the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask */
  33 static DEFINE_MUTEX(cpu_add_remove_lock);
  34
  35 /*
  36  * The following two APIs (cpu_maps_update_begin/done) must be used when
  37  * attempting to serialize the updates to cpu_online_mask & cpu_present_mask.
  38  * The APIs cpu_notifier_register_begin/done() must be used to protect CPU
  39  * hotplug callback (un)registration performed using __register_cpu_notifier()
  40  * or __unregister_cpu_notifier().
  41  */
  42 void cpu_maps_update_begin(void)
  43 {
  44         mutex_lock(&cpu_add_remove_lock);
  45 }
  46 EXPORT_SYMBOL(cpu_notifier_register_begin);
  47
  48 void cpu_maps_update_done(void)
  49 {
  50         mutex_unlock(&cpu_add_remove_lock);
  51 }
  52 EXPORT_SYMBOL(cpu_notifier_register_done);
  53
  54 static RAW_NOTIFIER_HEAD(cpu_chain);
  55
  56 /* If set, cpu_up and cpu_down will return -EBUSY and do nothing.
  57  * Should always be manipulated under cpu_add_remove_lock
  58  */
  59 static int cpu_hotplug_disabled;
  60
  61 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  62
  63 static struct {
  64         struct task_struct *active_writer;
  65         /* wait queue to wake up the active_writer */
  66         wait_queue_head_t wq;
  67         /* verifies that no writer will get active while readers are active */
  68         struct mutex lock;
  69         /*
  70          * Also blocks the new readers during
  71          * an ongoing cpu hotplug operation.
  72          */
  73         atomic_t refcount;
  74
  75 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  76         struct lockdep_map dep_map;
  77 #endif
  78 } cpu_hotplug = {
  79         .active_writer = NULL,
  80         .wq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(cpu_hotplug.wq),
  81         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(cpu_hotplug.lock),
  82 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
  83         .dep_map = {.name = "cpu_hotplug.lock" },
  84 #endif
  85 };
  86
  87 /* Lockdep annotations for get/put_online_cpus() and cpu_hotplug_begin/end() */
  88 #define cpuhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&cpu_hotplug.dep_map)
  89 #define cpuhp_lock_acquire_tryread() \
  90                                   lock_map_acquire_tryread(&cpu_hotplug.dep_map)
  91 #define cpuhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&cpu_hotplug.dep_map)
  92 #define cpuhp_lock_release()      lock_map_release(&cpu_hotplug.dep_map)
  93
  94
  95 void get_online_cpus(void)
  96 {
  97         might_sleep();
  98         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
  99                 return;
 100         cpuhp_lock_acquire_read();
 101         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
 102         atomic_inc(&cpu_hotplug.refcount);
 103         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 104 }
 105 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_online_cpus);
 106
 107 void put_online_cpus(void)
 108 {
 109         int refcount;
 110
 111         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
 112                 return;
 113
 114         refcount = atomic_dec_return(&cpu_hotplug.refcount);
 115         if (WARN_ON(refcount < 0)) /* try to fix things up */
 116                 atomic_inc(&cpu_hotplug.refcount);
 117
 118         if (refcount <= 0 && waitqueue_active(&cpu_hotplug.wq))
 119                 wake_up(&cpu_hotplug.wq);
 120
 121         cpuhp_lock_release();
 122
 123 }
 124 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_online_cpus);
 125
 126 /*
 127  * This ensures that the hotplug operation can begin only when the
 128  * refcount goes to zero.
 129  *
 130  * Note that during a cpu-hotplug operation, the new readers, if any,
 131  * will be blocked by the cpu_hotplug.lock
 132  *
 133  * Since cpu_hotplug_begin() is always called after invoking
 134  * cpu_maps_update_begin(), we can be sure that only one writer is active.
 135  *
 136  * Note that theoretically, there is a possibility of a livelock:
 137  * - Refcount goes to zero, last reader wakes up the sleeping
 138  *   writer.
 139  * - Last reader unlocks the cpu_hotplug.lock.
 140  * - A new reader arrives at this moment, bumps up the refcount.
 141  * - The writer acquires the cpu_hotplug.lock finds the refcount
 142  *   non zero and goes to sleep again.
 143  *
 144  * However, this is very difficult to achieve in practice since
 145  * get_online_cpus() not an api which is called all that often.
 146  *
 147  */
 148 void cpu_hotplug_begin(void)
 149 {
 150         DEFINE_WAIT(wait);
 151
 152         cpu_hotplug.active_writer = current;
 153         cpuhp_lock_acquire();
 154
 155         for (;;) {
 156                 mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
 157                 prepare_to_wait(&cpu_hotplug.wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 158                 if (likely(!atomic_read(&cpu_hotplug.refcount)))
 159                                 break;
 160                 mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 161                 schedule();
 162         }
 163         finish_wait(&cpu_hotplug.wq, &wait);
 164 }
 165
 166 void cpu_hotplug_done(void)
 167 {
 168         cpu_hotplug.active_writer = NULL;
 169         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 170         cpuhp_lock_release();
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Wait for currently running CPU hotplug operations to complete (if any) and
 175  * disable future CPU hotplug (from sysfs). The 'cpu_add_remove_lock' protects
 176  * the 'cpu_hotplug_disabled' flag. The same lock is also acquired by the
 177  * hotplug path before performing hotplug operations. So acquiring that lock
 178  * guarantees mutual exclusion from any currently running hotplug operations.
 179  */
 180 void cpu_hotplug_disable(void)
 181 {
 182         cpu_maps_update_begin();
 183         cpu_hotplug_disabled++;
 184         cpu_maps_update_done();
 185 }
 186 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_hotplug_disable);
 187
 188 static void __cpu_hotplug_enable(void)
 189 {
 190         if (WARN_ONCE(!cpu_hotplug_disabled, "Unbalanced cpu hotplug enable\n"))
 191                 return;
 192         cpu_hotplug_disabled--;
 193 }
 194
 195 void cpu_hotplug_enable(void)
 196 {
 197         cpu_maps_update_begin();
 198         __cpu_hotplug_enable();
 199         cpu_maps_update_done();
 200 }
 201 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_hotplug_enable);
 202 #endif  /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 203
 204 /* Need to know about CPUs going up/down? */
 205 int register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 206 {
 207         int ret;
 208         cpu_maps_update_begin();
 209         ret = raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
 210         cpu_maps_update_done();
 211         return ret;
 212 }
 213
 214 int __register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 215 {
 216         return raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
 217 }
 218
 219 static int __cpu_notify(unsigned long val, void *v, int nr_to_call,
 220                         int *nr_calls)
 221 {
 222         int ret;
 223
 224         ret = __raw_notifier_call_chain(&cpu_chain, val, v, nr_to_call,
 225                                         nr_calls);
 226
 227         return notifier_to_errno(ret);
 228 }
 229
 230 static int cpu_notify(unsigned long val, void *v)
 231 {
 232         return __cpu_notify(val, v, -1, NULL);
 233 }
 234
 235 static void cpu_notify_nofail(unsigned long val, void *v)
 236 {
 237         BUG_ON(cpu_notify(val, v));
 238 }
 239 EXPORT_SYMBOL(register_cpu_notifier);
 240 EXPORT_SYMBOL(__register_cpu_notifier);
 241
 242 void unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 243 {
 244         cpu_maps_update_begin();
 245         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
 246         cpu_maps_update_done();
 247 }
 248 EXPORT_SYMBOL(unregister_cpu_notifier);
 249
 250 void __unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 251 {
 252         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
 253 }
 254 EXPORT_SYMBOL(__unregister_cpu_notifier);
 255
 256 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 257 /**
 258  * clear_tasks_mm_cpumask - Safely clear tasks' mm_cpumask for a CPU
 259  * @cpu: a CPU id
 260  *
 261  * This function walks all processes, finds a valid mm struct for each one and
 262  * then clears a corresponding bit in mm's cpumask.  While this all sounds
 263  * trivial, there are various non-obvious corner cases, which this function
 264  * tries to solve in a safe manner.
 265  *
 266  * Also note that the function uses a somewhat relaxed locking scheme, so it may
 267  * be called only for an already offlined CPU.
 268  */
 269 void clear_tasks_mm_cpumask(int cpu)
 270 {
 271         struct task_struct *p;
 272
 273         /*
 274          * This function is called after the cpu is taken down and marked
 275          * offline, so its not like new tasks will ever get this cpu set in
 276          * their mm mask. -- Peter Zijlstra
 277          * Thus, we may use rcu_read_lock() here, instead of grabbing
 278          * full-fledged tasklist_lock.
 279          */
 280         WARN_ON(cpu_online(cpu));
 281         rcu_read_lock();
 282         for_each_process(p) {
 283                 struct task_struct *t;
 284
 285                 /*
 286                  * Main thread might exit, but other threads may still have
 287                  * a valid mm. Find one.
 288                  */
 289                 t = find_lock_task_mm(p);
 290                 if (!t)
 291                         continue;
 292                 cpumask_clear_cpu(cpu, mm_cpumask(t->mm));
 293                 task_unlock(t);
 294         }
 295         rcu_read_unlock();
 296 }
 297
 298 static inline void check_for_tasks(int dead_cpu)
 299 {
 300         struct task_struct *g, *p;
 301
 302         read_lock(&tasklist_lock);
 303         for_each_process_thread(g, p) {
 304                 if (!p->on_rq)
 305                         continue;
 306                 /*
 307                  * We do the check with unlocked task_rq(p)->lock.
 308                  * Order the reading to do not warn about a task,
 309                  * which was running on this cpu in the past, and
 310                  * it's just been woken on another cpu.
 311                  */
 312                 rmb();
 313                 if (task_cpu(p) != dead_cpu)
 314                         continue;
 315
 316                 pr_warn("Task %s (pid=%d) is on cpu %d (state=%ld, flags=%x)\n",
 317                         p->comm, task_pid_nr(p), dead_cpu, p->state, p->flags);
 318         }
 319         read_unlock(&tasklist_lock);
 320 }
 321
 322 struct take_cpu_down_param {
 323         unsigned long mod;
 324         void *hcpu;
 325 };
 326
 327 /* Take this CPU down. */
 328 static int take_cpu_down(void *_param)
 329 {
 330         struct take_cpu_down_param *param = _param;
 331         int err;
 332
 333         /* Ensure this CPU doesn't handle any more interrupts. */
 334         err = __cpu_disable();
 335         if (err < 0)
 336                 return err;
 337
 338         cpu_notify(CPU_DYING | param->mod, param->hcpu);
 339         /* Give up timekeeping duties */
 340         tick_handover_do_timer();
 341         /* Park the stopper thread */
 342         stop_machine_park((long)param->hcpu);
 343         return 0;
 344 }
 345
 346 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
 347 static int _cpu_down(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
 348 {
 349         int err, nr_calls = 0;
 350         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
 351         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
 352         struct take_cpu_down_param tcd_param = {
 353                 .mod = mod,
 354                 .hcpu = hcpu,
 355         };
 356
 357         if (num_online_cpus() == 1)
 358                 return -EBUSY;
 359
 360         if (!cpu_online(cpu))
 361                 return -EINVAL;
 362
 363         cpu_hotplug_begin();
 364
 365         err = __cpu_notify(CPU_DOWN_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
 366         if (err) {
 367                 nr_calls--;
 368                 __cpu_notify(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
 369                 pr_warn("%s: attempt to take down CPU %u failed\n",
 370                         __func__, cpu);
 371                 goto out_release;
 372         }
 373
 374         /*
 375          * By now we've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled
 376          * and RCU users of this state to go away such that all new such users
 377          * will observe it.
 378          *
 379          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
 380          * not imply sync_sched(), so wait for both.
 381          *
 382          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
 383          */
 384         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
 385                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
 386         else
 387                 synchronize_rcu();
 388
 389         smpboot_park_threads(cpu);
 390
 391         /*
 392          * Prevent irq alloc/free while the dying cpu reorganizes the
 393          * interrupt affinities.
 394          */
 395         irq_lock_sparse();
 396
 397         /*
 398          * So now all preempt/rcu users must observe !cpu_active().
 399          */
 400         err = stop_machine(take_cpu_down, &tcd_param, cpumask_of(cpu));
 401         if (err) {
 402                 /* CPU didn't die: tell everyone.  Can't complain. */
 403                 cpu_notify_nofail(CPU_DOWN_FAILED | mod, hcpu);
 404                 irq_unlock_sparse();
 405                 goto out_release;
 406         }
 407         BUG_ON(cpu_online(cpu));
 408
 409         /*
 410          * The migration_call() CPU_DYING callback will have removed all
 411          * runnable tasks from the cpu, there's only the idle task left now
 412          * that the migration thread is done doing the stop_machine thing.
 413          *
 414          * Wait for the stop thread to go away.
 415          */
 416         while (!per_cpu(cpu_dead_idle, cpu))
 417                 cpu_relax();
 418         smp_mb(); /* Read from cpu_dead_idle before __cpu_die(). */
 419         per_cpu(cpu_dead_idle, cpu) = false;
 420
 421         /* Interrupts are moved away from the dying cpu, reenable alloc/free */
 422         irq_unlock_sparse();
 423
 424         hotplug_cpu__broadcast_tick_pull(cpu);
 425         /* This actually kills the CPU. */
 426         __cpu_die(cpu);
 427
 428         /* CPU is completely dead: tell everyone.  Too late to complain. */
 429         tick_cleanup_dead_cpu(cpu);
 430         cpu_notify_nofail(CPU_DEAD | mod, hcpu);
 431
 432         check_for_tasks(cpu);
 433
 434 out_release:
 435         cpu_hotplug_done();
 436         trace_sched_cpu_hotplug(cpu, err, 0);
 437         if (!err)
 438                 cpu_notify_nofail(CPU_POST_DEAD | mod, hcpu);
 439         return err;
 440 }
 441
 442 int cpu_down(unsigned int cpu)
 443 {
 444         int err;
 445
 446         cpu_maps_update_begin();
 447
 448         if (cpu_hotplug_disabled) {
 449                 err = -EBUSY;
 450                 goto out;
 451         }
 452
 453         err = _cpu_down(cpu, 0);
 454
 455 out:
 456         cpu_maps_update_done();
 457         return err;
 458 }
 459 EXPORT_SYMBOL(cpu_down);
 460 #endif /*CONFIG_HOTPLUG_CPU*/
 461
 462 /*
 463  * Unpark per-CPU smpboot kthreads at CPU-online time.
 464  */
 465 static int smpboot_thread_call(struct notifier_block *nfb,
 466                                unsigned long action, void *hcpu)
 467 {
 468         int cpu = (long)hcpu;
 469
 470         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
 471
 472         case CPU_DOWN_FAILED:
 473         case CPU_ONLINE:
 474                 smpboot_unpark_threads(cpu);
 475                 break;
 476
 477         default:
 478                 break;
 479         }
 480
 481         return NOTIFY_OK;
 482 }
 483
 484 static struct notifier_block smpboot_thread_notifier = {
 485         .notifier_call = smpboot_thread_call,
 486         .priority = CPU_PRI_SMPBOOT,
 487 };
 488
 489 void smpboot_thread_init(void)
 490 {
 491         register_cpu_notifier(&smpboot_thread_notifier);
 492 }
 493
 494 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
 495 static int _cpu_up(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
 496 {
 497         int ret, nr_calls = 0;
 498         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
 499         unsigned long mod = tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
 500         struct task_struct *idle;
 501
 502         cpu_hotplug_begin();
 503
 504         if (cpu_online(cpu) || !cpu_present(cpu)) {
 505                 ret = -EINVAL;
 506                 goto out;
 507         }
 508
 509         idle = idle_thread_get(cpu);
 510         if (IS_ERR(idle)) {
 511                 ret = PTR_ERR(idle);
 512                 goto out;
 513         }
 514
 515         ret = smpboot_create_threads(cpu);
 516         if (ret)
 517                 goto out;
 518
 519         ret = __cpu_notify(CPU_UP_PREPARE | mod, hcpu, -1, &nr_calls);
 520         if (ret) {
 521                 nr_calls--;
 522                 pr_warn("%s: attempt to bring up CPU %u failed\n",
 523                         __func__, cpu);
 524                 goto out_notify;
 525         }
 526
 527         /* Arch-specific enabling code. */
 528         ret = __cpu_up(cpu, idle);
 529
 530         if (ret != 0)
 531                 goto out_notify;
 532         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 533
 534         /* Now call notifier in preparation. */
 535         cpu_notify(CPU_ONLINE | mod, hcpu);
 536
 537 out_notify:
 538         if (ret != 0)
 539                 __cpu_notify(CPU_UP_CANCELED | mod, hcpu, nr_calls, NULL);
 540 out:
 541         cpu_hotplug_done();
 542         trace_sched_cpu_hotplug(cpu, ret, 1);
 543
 544         return ret;
 545 }
 546
 547 int cpu_up(unsigned int cpu)
 548 {
 549         int err = 0;
 550
 551         if (!cpu_possible(cpu)) {
 552                 pr_err("can't online cpu %d because it is not configured as may-hotadd at boot time\n",
 553                        cpu);
 554 #if defined(CONFIG_IA64)
 555                 pr_err("please check additional_cpus= boot parameter\n");
 556 #endif
 557                 return -EINVAL;
 558         }
 559
 560         err = try_online_node(cpu_to_node(cpu));
 561         if (err)
 562                 return err;
 563
 564         cpu_maps_update_begin();
 565
 566         if (cpu_hotplug_disabled) {
 567                 err = -EBUSY;
 568                 goto out;
 569         }
 570
 571         err = _cpu_up(cpu, 0);
 572
 573 out:
 574         cpu_maps_update_done();
 575         return err;
 576 }
 577 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_up);
 578
 579 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
 580 static cpumask_var_t frozen_cpus;
 581
 582 int disable_nonboot_cpus(void)
 583 {
 584         int cpu, first_cpu, error = 0;
 585
 586         cpu_maps_update_begin();
 587         first_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
 588         /*
 589          * We take down all of the non-boot CPUs in one shot to avoid races
 590          * with the userspace trying to use the CPU hotplug at the same time
 591          */
 592         cpumask_clear(frozen_cpus);
 593
 594         pr_info("Disabling non-boot CPUs ...\n");
 595         for_each_online_cpu(cpu) {
 596                 if (cpu == first_cpu)
 597                         continue;
 598                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_OFF"), cpu, true);
 599                 error = _cpu_down(cpu, 1);
 600                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_OFF"), cpu, false);
 601                 if (!error)
 602                         cpumask_set_cpu(cpu, frozen_cpus);
 603                 else {
 604                         pr_err("Error taking CPU%d down: %d\n", cpu, error);
 605                         break;
 606                 }
 607         }
 608
 609         if (!error)
 610                 BUG_ON(num_online_cpus() > 1);
 611         else
 612                 pr_err("Non-boot CPUs are not disabled\n");
 613
 614         /*
 615          * Make sure the CPUs won't be enabled by someone else. We need to do
 616          * this even in case of failure as all disable_nonboot_cpus() users are
 617          * supposed to do enable_nonboot_cpus() on the failure path.
 618          */
 619         cpu_hotplug_disabled++;
 620
 621         cpu_maps_update_done();
 622         return error;
 623 }
 624
 625 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
 626 {
 627 }
 628
 629 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
 630 {
 631 }
 632
 633 void enable_nonboot_cpus(void)
 634 {
 635         int cpu, error;
 636         struct device *cpu_device;
 637
 638         /* Allow everyone to use the CPU hotplug again */
 639         cpu_maps_update_begin();
 640         __cpu_hotplug_enable();
 641         if (cpumask_empty(frozen_cpus))
 642                 goto out;
 643
 644         pr_info("Enabling non-boot CPUs ...\n");
 645
 646         arch_enable_nonboot_cpus_begin();
 647
 648         for_each_cpu(cpu, frozen_cpus) {
 649                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_ON"), cpu, true);
 650                 error = _cpu_up(cpu, 1);
 651                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_ON"), cpu, false);
 652                 if (!error) {
 653                         pr_info("CPU%d is up\n", cpu);
 654                         cpu_device = get_cpu_device(cpu);
 655                         if (!cpu_device)
 656                                 pr_err("%s: failed to get cpu%d device\n",
 657                                        __func__, cpu);
 658                         else
 659                                 kobject_uevent(&cpu_device->kobj, KOBJ_ONLINE);
 660                         continue;
 661                 }
 662                 pr_warn("Error taking CPU%d up: %d\n", cpu, error);
 663         }
 664
 665         arch_enable_nonboot_cpus_end();
 666
 667         cpumask_clear(frozen_cpus);
 668 out:
 669         cpu_maps_update_done();
 670 }
 671
 672 static int __init alloc_frozen_cpus(void)
 673 {
 674         if (!alloc_cpumask_var(&frozen_cpus, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO))
 675                 return -ENOMEM;
 676         return 0;
 677 }
 678 core_initcall(alloc_frozen_cpus);
 679
 680 /*
 681  * When callbacks for CPU hotplug notifications are being executed, we must
 682  * ensure that the state of the system with respect to the tasks being frozen
 683  * or not, as reported by the notification, remains unchanged *throughout the
 684  * duration* of the execution of the callbacks.
 685  * Hence we need to prevent the freezer from racing with regular CPU hotplug.
 686  *
 687  * This synchronization is implemented by mutually excluding regular CPU
 688  * hotplug and Suspend/Hibernate call paths by hooking onto the Suspend/
 689  * Hibernate notifications.
 690  */
 691 static int
 692 cpu_hotplug_pm_callback(struct notifier_block *nb,
 693                         unsigned long action, void *ptr)
 694 {
 695         switch (action) {
 696
 697         case PM_SUSPEND_PREPARE:
 698         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
 699                 cpu_hotplug_disable();
 700                 break;
 701
 702         case PM_POST_SUSPEND:
 703         case PM_POST_HIBERNATION:
 704                 cpu_hotplug_enable();
 705                 break;
 706
 707         default:
 708                 return NOTIFY_DONE;
 709         }
 710
 711         return NOTIFY_OK;
 712 }
 713
 714
 715 static int __init cpu_hotplug_pm_sync_init(void)
 716 {
 717         /*
 718          * cpu_hotplug_pm_callback has higher priority than x86
 719          * bsp_pm_callback which depends on cpu_hotplug_pm_callback
 720          * to disable cpu hotplug to avoid cpu hotplug race.
 721          */
 722         pm_notifier(cpu_hotplug_pm_callback, 0);
 723         return 0;
 724 }
 725 core_initcall(cpu_hotplug_pm_sync_init);
 726
 727 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
 728
 729 /**
 730  * notify_cpu_starting(cpu) - call the CPU_STARTING notifiers
 731  * @cpu: cpu that just started
 732  *
 733  * This function calls the cpu_chain notifiers with CPU_STARTING.
 734  * It must be called by the arch code on the new cpu, before the new cpu
 735  * enables interrupts and before the "boot" cpu returns from __cpu_up().
 736  */
 737 void notify_cpu_starting(unsigned int cpu)
 738 {
 739         unsigned long val = CPU_STARTING;
 740
 741 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
 742         if (frozen_cpus != NULL && cpumask_test_cpu(cpu, frozen_cpus))
 743                 val = CPU_STARTING_FROZEN;
 744 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
 745         cpu_notify(val, (void *)(long)cpu);
 746 }
 747
 748 #endif /* CONFIG_SMP */
 749
 750 /*
 751  * cpu_bit_bitmap[] is a special, "compressed" data structure that
 752  * represents all NR_CPUS bits binary values of 1<<nr.
 753  *
 754  * It is used by cpumask_of() to get a constant address to a CPU
 755  * mask value that has a single bit set only.
 756  */
 757
 758 /* cpu_bit_bitmap[0] is empty - so we can back into it */
 759 #define MASK_DECLARE_1(x)       [x+1][0] = (1UL << (x))
 760 #define MASK_DECLARE_2(x)       MASK_DECLARE_1(x), MASK_DECLARE_1(x+1)
 761 #define MASK_DECLARE_4(x)       MASK_DECLARE_2(x), MASK_DECLARE_2(x+2)
 762 #define MASK_DECLARE_8(x)       MASK_DECLARE_4(x), MASK_DECLARE_4(x+4)
 763
 764 const unsigned long cpu_bit_bitmap[BITS_PER_LONG+1][BITS_TO_LONGS(NR_CPUS)] = {
 765
 766         MASK_DECLARE_8(0),      MASK_DECLARE_8(8),
 767         MASK_DECLARE_8(16),     MASK_DECLARE_8(24),
 768 #if BITS_PER_LONG > 32
 769         MASK_DECLARE_8(32),     MASK_DECLARE_8(40),
 770         MASK_DECLARE_8(48),     MASK_DECLARE_8(56),
 771 #endif
 772 };
 773 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_bit_bitmap);
 774
 775 const DECLARE_BITMAP(cpu_all_bits, NR_CPUS) = CPU_BITS_ALL;
 776 EXPORT_SYMBOL(cpu_all_bits);
 777
 778 #ifdef CONFIG_INIT_ALL_POSSIBLE
 779 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly
 780         = CPU_BITS_ALL;
 781 #else
 782 static DECLARE_BITMAP(cpu_possible_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
 783 #endif
 784 const struct cpumask *const cpu_possible_mask = to_cpumask(cpu_possible_bits);
 785 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_mask);
 786
 787 static DECLARE_BITMAP(cpu_online_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
 788 const struct cpumask *const cpu_online_mask = to_cpumask(cpu_online_bits);
 789 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_mask);
 790
 791 static DECLARE_BITMAP(cpu_present_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
 792 const struct cpumask *const cpu_present_mask = to_cpumask(cpu_present_bits);
 793 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_mask);
 794
 795 static DECLARE_BITMAP(cpu_active_bits, CONFIG_NR_CPUS) __read_mostly;
 796 const struct cpumask *const cpu_active_mask = to_cpumask(cpu_active_bits);
 797 EXPORT_SYMBOL(cpu_active_mask);
 798
 799 void set_cpu_possible(unsigned int cpu, bool possible)
 800 {
 801         if (possible)
 802                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
 803         else
 804                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_possible_bits));
 805 }
 806
 807 void set_cpu_present(unsigned int cpu, bool present)
 808 {
 809         if (present)
 810                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
 811         else
 812                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_present_bits));
 813 }
 814
 815 void set_cpu_online(unsigned int cpu, bool online)
 816 {
 817         if (online) {
 818                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
 819                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
 820         } else {
 821                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_online_bits));
 822         }
 823 }
 824
 825 void set_cpu_active(unsigned int cpu, bool active)
 826 {
 827         if (active)
 828                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
 829         else
 830                 cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cpu_active_bits));
 831 }
 832
 833 void init_cpu_present(const struct cpumask *src)
 834 {
 835         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_present_bits), src);
 836 }
 837
 838 void init_cpu_possible(const struct cpumask *src)
 839 {
 840         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_possible_bits), src);
 841 }
 842
 843 void init_cpu_online(const struct cpumask *src)
 844 {
 845         cpumask_copy(to_cpumask(cpu_online_bits), src);
 846 }
 847
 848 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(idle_notifier);
 849
 850 void idle_notifier_register(struct notifier_block *n)
 851 {
 852         atomic_notifier_chain_register(&idle_notifier, n);
 853 }
 854 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_register);
 855
 856 void idle_notifier_unregister(struct notifier_block *n)
 857 {
 858         atomic_notifier_chain_unregister(&idle_notifier, n);
 859 }
 860 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_unregister);
 861
 862 void idle_notifier_call_chain(unsigned long val)
 863 {
 864         atomic_notifier_call_chain(&idle_notifier, val, NULL);
 865 }
 866 EXPORT_SYMBOL_GPL(idle_notifier_call_chain);