11c33be57SNicolas Pitre /* 21c33be57SNicolas Pitre * arch/arm/common/bL_switcher.c -- big.LITTLE cluster switcher core driver 31c33be57SNicolas Pitre * 41c33be57SNicolas Pitre * Created by: Nicolas Pitre, March 2012 51c33be57SNicolas Pitre * Copyright: (C) 2012-2013 Linaro Limited 61c33be57SNicolas Pitre * 71c33be57SNicolas Pitre * This program is free software; you can redistribute it and/or modify 81c33be57SNicolas Pitre * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as 91c33be57SNicolas Pitre * published by the Free Software Foundation. 101c33be57SNicolas Pitre */ 111c33be57SNicolas Pitre 121c33be57SNicolas Pitre #include <linux/init.h> 131c33be57SNicolas Pitre #include <linux/kernel.h> 141c33be57SNicolas Pitre #include <linux/module.h> 151c33be57SNicolas Pitre #include <linux/sched.h> 161c33be57SNicolas Pitre #include <linux/interrupt.h> 171c33be57SNicolas Pitre #include <linux/cpu_pm.h> 1871ce1deeSNicolas Pitre #include <linux/cpu.h> 193f09d479SLorenzo Pieralisi #include <linux/cpumask.h> 2071ce1deeSNicolas Pitre #include <linux/kthread.h> 2171ce1deeSNicolas Pitre #include <linux/wait.h> 223f09d479SLorenzo Pieralisi #include <linux/clockchips.h> 233f09d479SLorenzo Pieralisi #include <linux/hrtimer.h> 243f09d479SLorenzo Pieralisi #include <linux/tick.h> 25*491990e2SDave Martin #include <linux/notifier.h> 261c33be57SNicolas Pitre #include <linux/mm.h> 27c0f43751SDave Martin #include <linux/mutex.h> 281c33be57SNicolas Pitre #include <linux/string.h> 296b7437aeSNicolas Pitre #include <linux/sysfs.h> 301c33be57SNicolas Pitre #include <linux/irqchip/arm-gic.h> 31c4821c05SNicolas Pitre #include <linux/moduleparam.h> 321c33be57SNicolas Pitre 331c33be57SNicolas Pitre #include <asm/smp_plat.h> 341c33be57SNicolas Pitre #include <asm/suspend.h> 351c33be57SNicolas Pitre #include <asm/mcpm.h> 361c33be57SNicolas Pitre #include <asm/bL_switcher.h> 371c33be57SNicolas Pitre 381c33be57SNicolas Pitre 391c33be57SNicolas Pitre /* 401c33be57SNicolas Pitre * Use our own MPIDR accessors as the generic ones in asm/cputype.h have 411c33be57SNicolas Pitre * __attribute_const__ and we don't want the compiler to assume any 421c33be57SNicolas Pitre * constness here as the value _does_ change along some code paths. 431c33be57SNicolas Pitre */ 441c33be57SNicolas Pitre 451c33be57SNicolas Pitre static int read_mpidr(void) 461c33be57SNicolas Pitre { 471c33be57SNicolas Pitre unsigned int id; 481c33be57SNicolas Pitre asm volatile ("mrc p15, 0, %0, c0, c0, 5" : "=r" (id)); 491c33be57SNicolas Pitre return id & MPIDR_HWID_BITMASK; 501c33be57SNicolas Pitre } 511c33be57SNicolas Pitre 521c33be57SNicolas Pitre /* 531c33be57SNicolas Pitre * bL switcher core code. 541c33be57SNicolas Pitre */ 551c33be57SNicolas Pitre 561c33be57SNicolas Pitre static void bL_do_switch(void *_unused) 571c33be57SNicolas Pitre { 5838c35d4fSNicolas Pitre unsigned ib_mpidr, ib_cpu, ib_cluster; 591c33be57SNicolas Pitre 601c33be57SNicolas Pitre pr_debug("%s\n", __func__); 611c33be57SNicolas Pitre 6238c35d4fSNicolas Pitre ib_mpidr = cpu_logical_map(smp_processor_id()); 6338c35d4fSNicolas Pitre ib_cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ib_mpidr, 0); 6438c35d4fSNicolas Pitre ib_cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ib_mpidr, 1); 651c33be57SNicolas Pitre 661c33be57SNicolas Pitre /* 671c33be57SNicolas Pitre * Our state has been saved at this point. Let's release our 681c33be57SNicolas Pitre * inbound CPU. 691c33be57SNicolas Pitre */ 7038c35d4fSNicolas Pitre mcpm_set_entry_vector(ib_cpu, ib_cluster, cpu_resume); 711c33be57SNicolas Pitre sev(); 721c33be57SNicolas Pitre 731c33be57SNicolas Pitre /* 741c33be57SNicolas Pitre * From this point, we must assume that our counterpart CPU might 751c33be57SNicolas Pitre * have taken over in its parallel world already, as if execution 761c33be57SNicolas Pitre * just returned from cpu_suspend(). It is therefore important to 771c33be57SNicolas Pitre * be very careful not to make any change the other guy is not 781c33be57SNicolas Pitre * expecting. This is why we need stack isolation. 791c33be57SNicolas Pitre * 801c33be57SNicolas Pitre * Fancy under cover tasks could be performed here. For now 811c33be57SNicolas Pitre * we have none. 821c33be57SNicolas Pitre */ 831c33be57SNicolas Pitre 841c33be57SNicolas Pitre /* Let's put ourself down. */ 851c33be57SNicolas Pitre mcpm_cpu_power_down(); 861c33be57SNicolas Pitre 871c33be57SNicolas Pitre /* should never get here */ 881c33be57SNicolas Pitre BUG(); 891c33be57SNicolas Pitre } 901c33be57SNicolas Pitre 911c33be57SNicolas Pitre /* 92c052de26SNicolas Pitre * Stack isolation. To ensure 'current' remains valid, we just use another 93c052de26SNicolas Pitre * piece of our thread's stack space which should be fairly lightly used. 94c052de26SNicolas Pitre * The selected area starts just above the thread_info structure located 95c052de26SNicolas Pitre * at the very bottom of the stack, aligned to a cache line, and indexed 96c052de26SNicolas Pitre * with the cluster number. 971c33be57SNicolas Pitre */ 98c052de26SNicolas Pitre #define STACK_SIZE 512 991c33be57SNicolas Pitre extern void call_with_stack(void (*fn)(void *), void *arg, void *sp); 1001c33be57SNicolas Pitre static int bL_switchpoint(unsigned long _arg) 1011c33be57SNicolas Pitre { 1021c33be57SNicolas Pitre unsigned int mpidr = read_mpidr(); 1031c33be57SNicolas Pitre unsigned int clusterid = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 1); 104c052de26SNicolas Pitre void *stack = current_thread_info() + 1; 1051c33be57SNicolas Pitre stack = PTR_ALIGN(stack, L1_CACHE_BYTES); 106c052de26SNicolas Pitre stack += clusterid * STACK_SIZE + STACK_SIZE; 1071c33be57SNicolas Pitre call_with_stack(bL_do_switch, (void *)_arg, stack); 1081c33be57SNicolas Pitre BUG(); 1091c33be57SNicolas Pitre } 1101c33be57SNicolas Pitre 1111c33be57SNicolas Pitre /* 1121c33be57SNicolas Pitre * Generic switcher interface 1131c33be57SNicolas Pitre */ 1141c33be57SNicolas Pitre 115ed96762eSNicolas Pitre static unsigned int bL_gic_id[MAX_CPUS_PER_CLUSTER][MAX_NR_CLUSTERS]; 11638c35d4fSNicolas Pitre static int bL_switcher_cpu_pairing[NR_CPUS]; 117ed96762eSNicolas Pitre 1181c33be57SNicolas Pitre /* 1191c33be57SNicolas Pitre * bL_switch_to - Switch to a specific cluster for the current CPU 1201c33be57SNicolas Pitre * @new_cluster_id: the ID of the cluster to switch to. 1211c33be57SNicolas Pitre * 1221c33be57SNicolas Pitre * This function must be called on the CPU to be switched. 1231c33be57SNicolas Pitre * Returns 0 on success, else a negative status code. 1241c33be57SNicolas Pitre */ 1251c33be57SNicolas Pitre static int bL_switch_to(unsigned int new_cluster_id) 1261c33be57SNicolas Pitre { 12738c35d4fSNicolas Pitre unsigned int mpidr, this_cpu, that_cpu; 12838c35d4fSNicolas Pitre unsigned int ob_mpidr, ob_cpu, ob_cluster, ib_mpidr, ib_cpu, ib_cluster; 1293f09d479SLorenzo Pieralisi struct tick_device *tdev; 1303f09d479SLorenzo Pieralisi enum clock_event_mode tdev_mode; 1311c33be57SNicolas Pitre int ret; 1321c33be57SNicolas Pitre 13338c35d4fSNicolas Pitre this_cpu = smp_processor_id(); 13438c35d4fSNicolas Pitre ob_mpidr = read_mpidr(); 13538c35d4fSNicolas Pitre ob_cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ob_mpidr, 0); 13638c35d4fSNicolas Pitre ob_cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ob_mpidr, 1); 13738c35d4fSNicolas Pitre BUG_ON(cpu_logical_map(this_cpu) != ob_mpidr); 1381c33be57SNicolas Pitre 13938c35d4fSNicolas Pitre if (new_cluster_id == ob_cluster) 1401c33be57SNicolas Pitre return 0; 1411c33be57SNicolas Pitre 14238c35d4fSNicolas Pitre that_cpu = bL_switcher_cpu_pairing[this_cpu]; 14338c35d4fSNicolas Pitre ib_mpidr = cpu_logical_map(that_cpu); 14438c35d4fSNicolas Pitre ib_cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ib_mpidr, 0); 14538c35d4fSNicolas Pitre ib_cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(ib_mpidr, 1); 14638c35d4fSNicolas Pitre 14738c35d4fSNicolas Pitre pr_debug("before switch: CPU %d MPIDR %#x -> %#x\n", 14838c35d4fSNicolas Pitre this_cpu, ob_mpidr, ib_mpidr); 1491c33be57SNicolas Pitre 1501c33be57SNicolas Pitre /* Close the gate for our entry vectors */ 15138c35d4fSNicolas Pitre mcpm_set_entry_vector(ob_cpu, ob_cluster, NULL); 15238c35d4fSNicolas Pitre mcpm_set_entry_vector(ib_cpu, ib_cluster, NULL); 1531c33be57SNicolas Pitre 1541c33be57SNicolas Pitre /* 1551c33be57SNicolas Pitre * Let's wake up the inbound CPU now in case it requires some delay 1561c33be57SNicolas Pitre * to come online, but leave it gated in our entry vector code. 1571c33be57SNicolas Pitre */ 15838c35d4fSNicolas Pitre ret = mcpm_cpu_power_up(ib_cpu, ib_cluster); 1591c33be57SNicolas Pitre if (ret) { 1601c33be57SNicolas Pitre pr_err("%s: mcpm_cpu_power_up() returned %d\n", __func__, ret); 1611c33be57SNicolas Pitre return ret; 1621c33be57SNicolas Pitre } 1631c33be57SNicolas Pitre 1641c33be57SNicolas Pitre /* 1651c33be57SNicolas Pitre * From this point we are entering the switch critical zone 1661c33be57SNicolas Pitre * and can't take any interrupts anymore. 1671c33be57SNicolas Pitre */ 1681c33be57SNicolas Pitre local_irq_disable(); 1691c33be57SNicolas Pitre local_fiq_disable(); 1701c33be57SNicolas Pitre 1711c33be57SNicolas Pitre /* redirect GIC's SGIs to our counterpart */ 17238c35d4fSNicolas Pitre gic_migrate_target(bL_gic_id[ib_cpu][ib_cluster]); 1731c33be57SNicolas Pitre 1741c33be57SNicolas Pitre /* 1751c33be57SNicolas Pitre * Raise a SGI on the inbound CPU to make sure it doesn't stall 1761c33be57SNicolas Pitre * in a possible WFI, such as in mcpm_power_down(). 1771c33be57SNicolas Pitre */ 1781c33be57SNicolas Pitre arch_send_wakeup_ipi_mask(cpumask_of(this_cpu)); 1791c33be57SNicolas Pitre 1803f09d479SLorenzo Pieralisi tdev = tick_get_device(this_cpu); 1813f09d479SLorenzo Pieralisi if (tdev && !cpumask_equal(tdev->evtdev->cpumask, cpumask_of(this_cpu))) 1823f09d479SLorenzo Pieralisi tdev = NULL; 1833f09d479SLorenzo Pieralisi if (tdev) { 1843f09d479SLorenzo Pieralisi tdev_mode = tdev->evtdev->mode; 1853f09d479SLorenzo Pieralisi clockevents_set_mode(tdev->evtdev, CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN); 1863f09d479SLorenzo Pieralisi } 1873f09d479SLorenzo Pieralisi 1881c33be57SNicolas Pitre ret = cpu_pm_enter(); 1891c33be57SNicolas Pitre 1901c33be57SNicolas Pitre /* we can not tolerate errors at this point */ 1911c33be57SNicolas Pitre if (ret) 1921c33be57SNicolas Pitre panic("%s: cpu_pm_enter() returned %d\n", __func__, ret); 1931c33be57SNicolas Pitre 19438c35d4fSNicolas Pitre /* Swap the physical CPUs in the logical map for this logical CPU. */ 19538c35d4fSNicolas Pitre cpu_logical_map(this_cpu) = ib_mpidr; 19638c35d4fSNicolas Pitre cpu_logical_map(that_cpu) = ob_mpidr; 1971c33be57SNicolas Pitre 1981c33be57SNicolas Pitre /* Let's do the actual CPU switch. */ 1991c33be57SNicolas Pitre ret = cpu_suspend(0, bL_switchpoint); 2001c33be57SNicolas Pitre if (ret > 0) 2011c33be57SNicolas Pitre panic("%s: cpu_suspend() returned %d\n", __func__, ret); 2021c33be57SNicolas Pitre 2031c33be57SNicolas Pitre /* We are executing on the inbound CPU at this point */ 2041c33be57SNicolas Pitre mpidr = read_mpidr(); 20538c35d4fSNicolas Pitre pr_debug("after switch: CPU %d MPIDR %#x\n", this_cpu, mpidr); 20638c35d4fSNicolas Pitre BUG_ON(mpidr != ib_mpidr); 2071c33be57SNicolas Pitre 2081c33be57SNicolas Pitre mcpm_cpu_powered_up(); 2091c33be57SNicolas Pitre 2101c33be57SNicolas Pitre ret = cpu_pm_exit(); 2111c33be57SNicolas Pitre 2123f09d479SLorenzo Pieralisi if (tdev) { 2133f09d479SLorenzo Pieralisi clockevents_set_mode(tdev->evtdev, tdev_mode); 2143f09d479SLorenzo Pieralisi clockevents_program_event(tdev->evtdev, 2153f09d479SLorenzo Pieralisi tdev->evtdev->next_event, 1); 2163f09d479SLorenzo Pieralisi } 2173f09d479SLorenzo Pieralisi 2181c33be57SNicolas Pitre local_fiq_enable(); 2191c33be57SNicolas Pitre local_irq_enable(); 2201c33be57SNicolas Pitre 2211c33be57SNicolas Pitre if (ret) 2221c33be57SNicolas Pitre pr_err("%s exiting with error %d\n", __func__, ret); 2231c33be57SNicolas Pitre return ret; 2241c33be57SNicolas Pitre } 2251c33be57SNicolas Pitre 22671ce1deeSNicolas Pitre struct bL_thread { 22771ce1deeSNicolas Pitre struct task_struct *task; 22871ce1deeSNicolas Pitre wait_queue_head_t wq; 22971ce1deeSNicolas Pitre int wanted_cluster; 2306b7437aeSNicolas Pitre struct completion started; 2311c33be57SNicolas Pitre }; 2321c33be57SNicolas Pitre 23371ce1deeSNicolas Pitre static struct bL_thread bL_threads[NR_CPUS]; 23471ce1deeSNicolas Pitre 23571ce1deeSNicolas Pitre static int bL_switcher_thread(void *arg) 2361c33be57SNicolas Pitre { 23771ce1deeSNicolas Pitre struct bL_thread *t = arg; 23871ce1deeSNicolas Pitre struct sched_param param = { .sched_priority = 1 }; 23971ce1deeSNicolas Pitre int cluster; 24071ce1deeSNicolas Pitre 24171ce1deeSNicolas Pitre sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, ¶m); 2426b7437aeSNicolas Pitre complete(&t->started); 24371ce1deeSNicolas Pitre 24471ce1deeSNicolas Pitre do { 24571ce1deeSNicolas Pitre if (signal_pending(current)) 24671ce1deeSNicolas Pitre flush_signals(current); 24771ce1deeSNicolas Pitre wait_event_interruptible(t->wq, 24871ce1deeSNicolas Pitre t->wanted_cluster != -1 || 24971ce1deeSNicolas Pitre kthread_should_stop()); 25071ce1deeSNicolas Pitre cluster = xchg(&t->wanted_cluster, -1); 25171ce1deeSNicolas Pitre if (cluster != -1) 25271ce1deeSNicolas Pitre bL_switch_to(cluster); 25371ce1deeSNicolas Pitre } while (!kthread_should_stop()); 25471ce1deeSNicolas Pitre 25571ce1deeSNicolas Pitre return 0; 25671ce1deeSNicolas Pitre } 25771ce1deeSNicolas Pitre 2586b7437aeSNicolas Pitre static struct task_struct *bL_switcher_thread_create(int cpu, void *arg) 25971ce1deeSNicolas Pitre { 26071ce1deeSNicolas Pitre struct task_struct *task; 26171ce1deeSNicolas Pitre 26271ce1deeSNicolas Pitre task = kthread_create_on_node(bL_switcher_thread, arg, 26371ce1deeSNicolas Pitre cpu_to_node(cpu), "kswitcher_%d", cpu); 26471ce1deeSNicolas Pitre if (!IS_ERR(task)) { 26571ce1deeSNicolas Pitre kthread_bind(task, cpu); 26671ce1deeSNicolas Pitre wake_up_process(task); 26771ce1deeSNicolas Pitre } else 26871ce1deeSNicolas Pitre pr_err("%s failed for CPU %d\n", __func__, cpu); 26971ce1deeSNicolas Pitre return task; 2701c33be57SNicolas Pitre } 2711c33be57SNicolas Pitre 2721c33be57SNicolas Pitre /* 2731c33be57SNicolas Pitre * bL_switch_request - Switch to a specific cluster for the given CPU 2741c33be57SNicolas Pitre * 2751c33be57SNicolas Pitre * @cpu: the CPU to switch 2761c33be57SNicolas Pitre * @new_cluster_id: the ID of the cluster to switch to. 2771c33be57SNicolas Pitre * 27871ce1deeSNicolas Pitre * This function causes a cluster switch on the given CPU by waking up 27971ce1deeSNicolas Pitre * the appropriate switcher thread. This function may or may not return 28071ce1deeSNicolas Pitre * before the switch has occurred. 2811c33be57SNicolas Pitre */ 28271ce1deeSNicolas Pitre int bL_switch_request(unsigned int cpu, unsigned int new_cluster_id) 2831c33be57SNicolas Pitre { 28471ce1deeSNicolas Pitre struct bL_thread *t; 2851c33be57SNicolas Pitre 28671ce1deeSNicolas Pitre if (cpu >= ARRAY_SIZE(bL_threads)) { 28771ce1deeSNicolas Pitre pr_err("%s: cpu %d out of bounds\n", __func__, cpu); 28871ce1deeSNicolas Pitre return -EINVAL; 2891c33be57SNicolas Pitre } 2901c33be57SNicolas Pitre 29171ce1deeSNicolas Pitre t = &bL_threads[cpu]; 29271ce1deeSNicolas Pitre if (IS_ERR(t->task)) 29371ce1deeSNicolas Pitre return PTR_ERR(t->task); 29471ce1deeSNicolas Pitre if (!t->task) 29571ce1deeSNicolas Pitre return -ESRCH; 29671ce1deeSNicolas Pitre 29771ce1deeSNicolas Pitre t->wanted_cluster = new_cluster_id; 29871ce1deeSNicolas Pitre wake_up(&t->wq); 29971ce1deeSNicolas Pitre return 0; 3001c33be57SNicolas Pitre } 3011c33be57SNicolas Pitre EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switch_request); 30271ce1deeSNicolas Pitre 3039797a0e9SNicolas Pitre /* 3049797a0e9SNicolas Pitre * Activation and configuration code. 3059797a0e9SNicolas Pitre */ 3069797a0e9SNicolas Pitre 307c0f43751SDave Martin static DEFINE_MUTEX(bL_switcher_activation_lock); 308*491990e2SDave Martin static BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(bL_activation_notifier); 3096b7437aeSNicolas Pitre static unsigned int bL_switcher_active; 31038c35d4fSNicolas Pitre static unsigned int bL_switcher_cpu_original_cluster[NR_CPUS]; 3119797a0e9SNicolas Pitre static cpumask_t bL_switcher_removed_logical_cpus; 3129797a0e9SNicolas Pitre 313*491990e2SDave Martin int bL_switcher_register_notifier(struct notifier_block *nb) 314*491990e2SDave Martin { 315*491990e2SDave Martin return blocking_notifier_chain_register(&bL_activation_notifier, nb); 316*491990e2SDave Martin } 317*491990e2SDave Martin EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_register_notifier); 318*491990e2SDave Martin 319*491990e2SDave Martin int bL_switcher_unregister_notifier(struct notifier_block *nb) 320*491990e2SDave Martin { 321*491990e2SDave Martin return blocking_notifier_chain_unregister(&bL_activation_notifier, nb); 322*491990e2SDave Martin } 323*491990e2SDave Martin EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_unregister_notifier); 324*491990e2SDave Martin 325*491990e2SDave Martin static int bL_activation_notify(unsigned long val) 326*491990e2SDave Martin { 327*491990e2SDave Martin int ret; 328*491990e2SDave Martin 329*491990e2SDave Martin ret = blocking_notifier_call_chain(&bL_activation_notifier, val, NULL); 330*491990e2SDave Martin if (ret & NOTIFY_STOP_MASK) 331*491990e2SDave Martin pr_err("%s: notifier chain failed with status 0x%x\n", 332*491990e2SDave Martin __func__, ret); 333*491990e2SDave Martin return notifier_to_errno(ret); 334*491990e2SDave Martin } 335*491990e2SDave Martin 3366b7437aeSNicolas Pitre static void bL_switcher_restore_cpus(void) 3379797a0e9SNicolas Pitre { 3389797a0e9SNicolas Pitre int i; 3399797a0e9SNicolas Pitre 3409797a0e9SNicolas Pitre for_each_cpu(i, &bL_switcher_removed_logical_cpus) 3419797a0e9SNicolas Pitre cpu_up(i); 3429797a0e9SNicolas Pitre } 3439797a0e9SNicolas Pitre 3446b7437aeSNicolas Pitre static int bL_switcher_halve_cpus(void) 3459797a0e9SNicolas Pitre { 34638c35d4fSNicolas Pitre int i, j, cluster_0, gic_id, ret; 34738c35d4fSNicolas Pitre unsigned int cpu, cluster, mask; 34838c35d4fSNicolas Pitre cpumask_t available_cpus; 3499797a0e9SNicolas Pitre 35038c35d4fSNicolas Pitre /* First pass to validate what we have */ 35138c35d4fSNicolas Pitre mask = 0; 3529797a0e9SNicolas Pitre for_each_online_cpu(i) { 35338c35d4fSNicolas Pitre cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 0); 35438c35d4fSNicolas Pitre cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 1); 3559797a0e9SNicolas Pitre if (cluster >= 2) { 3569797a0e9SNicolas Pitre pr_err("%s: only dual cluster systems are supported\n", __func__); 3579797a0e9SNicolas Pitre return -EINVAL; 3589797a0e9SNicolas Pitre } 35938c35d4fSNicolas Pitre if (WARN_ON(cpu >= MAX_CPUS_PER_CLUSTER)) 36038c35d4fSNicolas Pitre return -EINVAL; 36138c35d4fSNicolas Pitre mask |= (1 << cluster); 3629797a0e9SNicolas Pitre } 36338c35d4fSNicolas Pitre if (mask != 3) { 36438c35d4fSNicolas Pitre pr_err("%s: no CPU pairing possible\n", __func__); 3659797a0e9SNicolas Pitre return -EINVAL; 3669797a0e9SNicolas Pitre } 3679797a0e9SNicolas Pitre 36838c35d4fSNicolas Pitre /* 36938c35d4fSNicolas Pitre * Now let's do the pairing. We match each CPU with another CPU 37038c35d4fSNicolas Pitre * from a different cluster. To get a uniform scheduling behavior 37138c35d4fSNicolas Pitre * without fiddling with CPU topology and compute capacity data, 37238c35d4fSNicolas Pitre * we'll use logical CPUs initially belonging to the same cluster. 37338c35d4fSNicolas Pitre */ 37438c35d4fSNicolas Pitre memset(bL_switcher_cpu_pairing, -1, sizeof(bL_switcher_cpu_pairing)); 37538c35d4fSNicolas Pitre cpumask_copy(&available_cpus, cpu_online_mask); 37638c35d4fSNicolas Pitre cluster_0 = -1; 37738c35d4fSNicolas Pitre for_each_cpu(i, &available_cpus) { 37838c35d4fSNicolas Pitre int match = -1; 37938c35d4fSNicolas Pitre cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 1); 38038c35d4fSNicolas Pitre if (cluster_0 == -1) 38138c35d4fSNicolas Pitre cluster_0 = cluster; 38238c35d4fSNicolas Pitre if (cluster != cluster_0) 38338c35d4fSNicolas Pitre continue; 38438c35d4fSNicolas Pitre cpumask_clear_cpu(i, &available_cpus); 38538c35d4fSNicolas Pitre for_each_cpu(j, &available_cpus) { 38638c35d4fSNicolas Pitre cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(j), 1); 38738c35d4fSNicolas Pitre /* 38838c35d4fSNicolas Pitre * Let's remember the last match to create "odd" 38938c35d4fSNicolas Pitre * pairings on purpose in order for other code not 39038c35d4fSNicolas Pitre * to assume any relation between physical and 39138c35d4fSNicolas Pitre * logical CPU numbers. 39238c35d4fSNicolas Pitre */ 39338c35d4fSNicolas Pitre if (cluster != cluster_0) 39438c35d4fSNicolas Pitre match = j; 39538c35d4fSNicolas Pitre } 39638c35d4fSNicolas Pitre if (match != -1) { 39738c35d4fSNicolas Pitre bL_switcher_cpu_pairing[i] = match; 39838c35d4fSNicolas Pitre cpumask_clear_cpu(match, &available_cpus); 39938c35d4fSNicolas Pitre pr_info("CPU%d paired with CPU%d\n", i, match); 40038c35d4fSNicolas Pitre } 40138c35d4fSNicolas Pitre } 4029797a0e9SNicolas Pitre 40338c35d4fSNicolas Pitre /* 40438c35d4fSNicolas Pitre * Now we disable the unwanted CPUs i.e. everything that has no 40538c35d4fSNicolas Pitre * pairing information (that includes the pairing counterparts). 40638c35d4fSNicolas Pitre */ 40738c35d4fSNicolas Pitre cpumask_clear(&bL_switcher_removed_logical_cpus); 40838c35d4fSNicolas Pitre for_each_online_cpu(i) { 40938c35d4fSNicolas Pitre cpu = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 0); 41038c35d4fSNicolas Pitre cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(i), 1); 41138c35d4fSNicolas Pitre 412ed96762eSNicolas Pitre /* Let's take note of the GIC ID for this CPU */ 41338c35d4fSNicolas Pitre gic_id = gic_get_cpu_id(i); 414ed96762eSNicolas Pitre if (gic_id < 0) { 415ed96762eSNicolas Pitre pr_err("%s: bad GIC ID for CPU %d\n", __func__, i); 41638c35d4fSNicolas Pitre bL_switcher_restore_cpus(); 417ed96762eSNicolas Pitre return -EINVAL; 418ed96762eSNicolas Pitre } 419ed96762eSNicolas Pitre bL_gic_id[cpu][cluster] = gic_id; 420ed96762eSNicolas Pitre pr_info("GIC ID for CPU %u cluster %u is %u\n", 421ed96762eSNicolas Pitre cpu, cluster, gic_id); 422ed96762eSNicolas Pitre 42338c35d4fSNicolas Pitre if (bL_switcher_cpu_pairing[i] != -1) { 42438c35d4fSNicolas Pitre bL_switcher_cpu_original_cluster[i] = cluster; 4259797a0e9SNicolas Pitre continue; 4269797a0e9SNicolas Pitre } 4279797a0e9SNicolas Pitre 4289797a0e9SNicolas Pitre ret = cpu_down(i); 4299797a0e9SNicolas Pitre if (ret) { 4309797a0e9SNicolas Pitre bL_switcher_restore_cpus(); 4319797a0e9SNicolas Pitre return ret; 4329797a0e9SNicolas Pitre } 4339797a0e9SNicolas Pitre cpumask_set_cpu(i, &bL_switcher_removed_logical_cpus); 4349797a0e9SNicolas Pitre } 4359797a0e9SNicolas Pitre 4369797a0e9SNicolas Pitre return 0; 4379797a0e9SNicolas Pitre } 4389797a0e9SNicolas Pitre 4396b7437aeSNicolas Pitre static int bL_switcher_enable(void) 44071ce1deeSNicolas Pitre { 4419797a0e9SNicolas Pitre int cpu, ret; 44271ce1deeSNicolas Pitre 443c0f43751SDave Martin mutex_lock(&bL_switcher_activation_lock); 4446b7437aeSNicolas Pitre cpu_hotplug_driver_lock(); 4456b7437aeSNicolas Pitre if (bL_switcher_active) { 4466b7437aeSNicolas Pitre cpu_hotplug_driver_unlock(); 447c0f43751SDave Martin mutex_unlock(&bL_switcher_activation_lock); 4486b7437aeSNicolas Pitre return 0; 4499797a0e9SNicolas Pitre } 4509797a0e9SNicolas Pitre 4516b7437aeSNicolas Pitre pr_info("big.LITTLE switcher initializing\n"); 4526b7437aeSNicolas Pitre 453*491990e2SDave Martin ret = bL_activation_notify(BL_NOTIFY_PRE_ENABLE); 454*491990e2SDave Martin if (ret) 455*491990e2SDave Martin goto error; 456*491990e2SDave Martin 4579797a0e9SNicolas Pitre ret = bL_switcher_halve_cpus(); 458*491990e2SDave Martin if (ret) 459*491990e2SDave Martin goto error; 4609797a0e9SNicolas Pitre 46171ce1deeSNicolas Pitre for_each_online_cpu(cpu) { 46271ce1deeSNicolas Pitre struct bL_thread *t = &bL_threads[cpu]; 46371ce1deeSNicolas Pitre init_waitqueue_head(&t->wq); 4646b7437aeSNicolas Pitre init_completion(&t->started); 46571ce1deeSNicolas Pitre t->wanted_cluster = -1; 46671ce1deeSNicolas Pitre t->task = bL_switcher_thread_create(cpu, t); 46771ce1deeSNicolas Pitre } 4686b7437aeSNicolas Pitre 4696b7437aeSNicolas Pitre bL_switcher_active = 1; 470*491990e2SDave Martin bL_activation_notify(BL_NOTIFY_POST_ENABLE); 47171ce1deeSNicolas Pitre pr_info("big.LITTLE switcher initialized\n"); 472*491990e2SDave Martin goto out; 473c0f43751SDave Martin 474*491990e2SDave Martin error: 475*491990e2SDave Martin pr_warn("big.LITTLE switcher initialization failed\n"); 476*491990e2SDave Martin bL_activation_notify(BL_NOTIFY_POST_DISABLE); 477*491990e2SDave Martin 478*491990e2SDave Martin out: 479c0f43751SDave Martin cpu_hotplug_driver_unlock(); 480c0f43751SDave Martin mutex_unlock(&bL_switcher_activation_lock); 481*491990e2SDave Martin return ret; 48271ce1deeSNicolas Pitre } 48371ce1deeSNicolas Pitre 4846b7437aeSNicolas Pitre #ifdef CONFIG_SYSFS 4856b7437aeSNicolas Pitre 4866b7437aeSNicolas Pitre static void bL_switcher_disable(void) 4876b7437aeSNicolas Pitre { 48838c35d4fSNicolas Pitre unsigned int cpu, cluster; 4896b7437aeSNicolas Pitre struct bL_thread *t; 4906b7437aeSNicolas Pitre struct task_struct *task; 4916b7437aeSNicolas Pitre 492c0f43751SDave Martin mutex_lock(&bL_switcher_activation_lock); 4936b7437aeSNicolas Pitre cpu_hotplug_driver_lock(); 494*491990e2SDave Martin 495*491990e2SDave Martin if (!bL_switcher_active) 496*491990e2SDave Martin goto out; 497*491990e2SDave Martin 498*491990e2SDave Martin if (bL_activation_notify(BL_NOTIFY_PRE_DISABLE) != 0) { 499*491990e2SDave Martin bL_activation_notify(BL_NOTIFY_POST_ENABLE); 500*491990e2SDave Martin goto out; 5016b7437aeSNicolas Pitre } 502*491990e2SDave Martin 5036b7437aeSNicolas Pitre bL_switcher_active = 0; 5046b7437aeSNicolas Pitre 5056b7437aeSNicolas Pitre /* 5066b7437aeSNicolas Pitre * To deactivate the switcher, we must shut down the switcher 5076b7437aeSNicolas Pitre * threads to prevent any other requests from being accepted. 5086b7437aeSNicolas Pitre * Then, if the final cluster for given logical CPU is not the 5096b7437aeSNicolas Pitre * same as the original one, we'll recreate a switcher thread 5106b7437aeSNicolas Pitre * just for the purpose of switching the CPU back without any 5116b7437aeSNicolas Pitre * possibility for interference from external requests. 5126b7437aeSNicolas Pitre */ 5136b7437aeSNicolas Pitre for_each_online_cpu(cpu) { 5146b7437aeSNicolas Pitre t = &bL_threads[cpu]; 5156b7437aeSNicolas Pitre task = t->task; 5166b7437aeSNicolas Pitre t->task = NULL; 5176b7437aeSNicolas Pitre if (!task || IS_ERR(task)) 5186b7437aeSNicolas Pitre continue; 5196b7437aeSNicolas Pitre kthread_stop(task); 5206b7437aeSNicolas Pitre /* no more switch may happen on this CPU at this point */ 5216b7437aeSNicolas Pitre cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(cpu), 1); 5226b7437aeSNicolas Pitre if (cluster == bL_switcher_cpu_original_cluster[cpu]) 5236b7437aeSNicolas Pitre continue; 5246b7437aeSNicolas Pitre init_completion(&t->started); 5256b7437aeSNicolas Pitre t->wanted_cluster = bL_switcher_cpu_original_cluster[cpu]; 5266b7437aeSNicolas Pitre task = bL_switcher_thread_create(cpu, t); 5276b7437aeSNicolas Pitre if (!IS_ERR(task)) { 5286b7437aeSNicolas Pitre wait_for_completion(&t->started); 5296b7437aeSNicolas Pitre kthread_stop(task); 5306b7437aeSNicolas Pitre cluster = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(cpu_logical_map(cpu), 1); 5316b7437aeSNicolas Pitre if (cluster == bL_switcher_cpu_original_cluster[cpu]) 5326b7437aeSNicolas Pitre continue; 5336b7437aeSNicolas Pitre } 5346b7437aeSNicolas Pitre /* If execution gets here, we're in trouble. */ 5356b7437aeSNicolas Pitre pr_crit("%s: unable to restore original cluster for CPU %d\n", 5366b7437aeSNicolas Pitre __func__, cpu); 5376b7437aeSNicolas Pitre pr_crit("%s: CPU %d can't be restored\n", 53838c35d4fSNicolas Pitre __func__, bL_switcher_cpu_pairing[cpu]); 53938c35d4fSNicolas Pitre cpumask_clear_cpu(bL_switcher_cpu_pairing[cpu], 54038c35d4fSNicolas Pitre &bL_switcher_removed_logical_cpus); 5416b7437aeSNicolas Pitre } 5426b7437aeSNicolas Pitre 5436b7437aeSNicolas Pitre bL_switcher_restore_cpus(); 544*491990e2SDave Martin bL_activation_notify(BL_NOTIFY_POST_DISABLE); 545*491990e2SDave Martin 546*491990e2SDave Martin out: 5476b7437aeSNicolas Pitre cpu_hotplug_driver_unlock(); 548c0f43751SDave Martin mutex_unlock(&bL_switcher_activation_lock); 5496b7437aeSNicolas Pitre } 5506b7437aeSNicolas Pitre 5516b7437aeSNicolas Pitre static ssize_t bL_switcher_active_show(struct kobject *kobj, 5526b7437aeSNicolas Pitre struct kobj_attribute *attr, char *buf) 5536b7437aeSNicolas Pitre { 5546b7437aeSNicolas Pitre return sprintf(buf, "%u\n", bL_switcher_active); 5556b7437aeSNicolas Pitre } 5566b7437aeSNicolas Pitre 5576b7437aeSNicolas Pitre static ssize_t bL_switcher_active_store(struct kobject *kobj, 5586b7437aeSNicolas Pitre struct kobj_attribute *attr, const char *buf, size_t count) 5596b7437aeSNicolas Pitre { 5606b7437aeSNicolas Pitre int ret; 5616b7437aeSNicolas Pitre 5626b7437aeSNicolas Pitre switch (buf[0]) { 5636b7437aeSNicolas Pitre case '0': 5646b7437aeSNicolas Pitre bL_switcher_disable(); 5656b7437aeSNicolas Pitre ret = 0; 5666b7437aeSNicolas Pitre break; 5676b7437aeSNicolas Pitre case '1': 5686b7437aeSNicolas Pitre ret = bL_switcher_enable(); 5696b7437aeSNicolas Pitre break; 5706b7437aeSNicolas Pitre default: 5716b7437aeSNicolas Pitre ret = -EINVAL; 5726b7437aeSNicolas Pitre } 5736b7437aeSNicolas Pitre 5746b7437aeSNicolas Pitre return (ret >= 0) ? count : ret; 5756b7437aeSNicolas Pitre } 5766b7437aeSNicolas Pitre 5776b7437aeSNicolas Pitre static struct kobj_attribute bL_switcher_active_attr = 5786b7437aeSNicolas Pitre __ATTR(active, 0644, bL_switcher_active_show, bL_switcher_active_store); 5796b7437aeSNicolas Pitre 5806b7437aeSNicolas Pitre static struct attribute *bL_switcher_attrs[] = { 5816b7437aeSNicolas Pitre &bL_switcher_active_attr.attr, 5826b7437aeSNicolas Pitre NULL, 5836b7437aeSNicolas Pitre }; 5846b7437aeSNicolas Pitre 5856b7437aeSNicolas Pitre static struct attribute_group bL_switcher_attr_group = { 5866b7437aeSNicolas Pitre .attrs = bL_switcher_attrs, 5876b7437aeSNicolas Pitre }; 5886b7437aeSNicolas Pitre 5896b7437aeSNicolas Pitre static struct kobject *bL_switcher_kobj; 5906b7437aeSNicolas Pitre 5916b7437aeSNicolas Pitre static int __init bL_switcher_sysfs_init(void) 5926b7437aeSNicolas Pitre { 5936b7437aeSNicolas Pitre int ret; 5946b7437aeSNicolas Pitre 5956b7437aeSNicolas Pitre bL_switcher_kobj = kobject_create_and_add("bL_switcher", kernel_kobj); 5966b7437aeSNicolas Pitre if (!bL_switcher_kobj) 5976b7437aeSNicolas Pitre return -ENOMEM; 5986b7437aeSNicolas Pitre ret = sysfs_create_group(bL_switcher_kobj, &bL_switcher_attr_group); 5996b7437aeSNicolas Pitre if (ret) 6006b7437aeSNicolas Pitre kobject_put(bL_switcher_kobj); 6016b7437aeSNicolas Pitre return ret; 6026b7437aeSNicolas Pitre } 6036b7437aeSNicolas Pitre 6046b7437aeSNicolas Pitre #endif /* CONFIG_SYSFS */ 6056b7437aeSNicolas Pitre 606c0f43751SDave Martin bool bL_switcher_get_enabled(void) 607c0f43751SDave Martin { 608c0f43751SDave Martin mutex_lock(&bL_switcher_activation_lock); 609c0f43751SDave Martin 610c0f43751SDave Martin return bL_switcher_active; 611c0f43751SDave Martin } 612c0f43751SDave Martin EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_get_enabled); 613c0f43751SDave Martin 614c0f43751SDave Martin void bL_switcher_put_enabled(void) 615c0f43751SDave Martin { 616c0f43751SDave Martin mutex_unlock(&bL_switcher_activation_lock); 617c0f43751SDave Martin } 618c0f43751SDave Martin EXPORT_SYMBOL_GPL(bL_switcher_put_enabled); 619c0f43751SDave Martin 62027261435SNicolas Pitre /* 62127261435SNicolas Pitre * Veto any CPU hotplug operation on those CPUs we've removed 62227261435SNicolas Pitre * while the switcher is active. 62327261435SNicolas Pitre * We're just not ready to deal with that given the trickery involved. 62427261435SNicolas Pitre */ 62527261435SNicolas Pitre static int bL_switcher_hotplug_callback(struct notifier_block *nfb, 62627261435SNicolas Pitre unsigned long action, void *hcpu) 62727261435SNicolas Pitre { 62827261435SNicolas Pitre if (bL_switcher_active) { 62927261435SNicolas Pitre int pairing = bL_switcher_cpu_pairing[(unsigned long)hcpu]; 63027261435SNicolas Pitre switch (action & 0xf) { 63127261435SNicolas Pitre case CPU_UP_PREPARE: 63227261435SNicolas Pitre case CPU_DOWN_PREPARE: 63327261435SNicolas Pitre if (pairing == -1) 63427261435SNicolas Pitre return NOTIFY_BAD; 63527261435SNicolas Pitre } 63627261435SNicolas Pitre } 63727261435SNicolas Pitre return NOTIFY_DONE; 63827261435SNicolas Pitre } 63927261435SNicolas Pitre 640c4821c05SNicolas Pitre static bool no_bL_switcher; 641c4821c05SNicolas Pitre core_param(no_bL_switcher, no_bL_switcher, bool, 0644); 642c4821c05SNicolas Pitre 6436b7437aeSNicolas Pitre static int __init bL_switcher_init(void) 6446b7437aeSNicolas Pitre { 6456b7437aeSNicolas Pitre int ret; 6466b7437aeSNicolas Pitre 6476b7437aeSNicolas Pitre if (MAX_NR_CLUSTERS != 2) { 6486b7437aeSNicolas Pitre pr_err("%s: only dual cluster systems are supported\n", __func__); 6496b7437aeSNicolas Pitre return -EINVAL; 6506b7437aeSNicolas Pitre } 6516b7437aeSNicolas Pitre 65227261435SNicolas Pitre cpu_notifier(bL_switcher_hotplug_callback, 0); 65327261435SNicolas Pitre 654c4821c05SNicolas Pitre if (!no_bL_switcher) { 6556b7437aeSNicolas Pitre ret = bL_switcher_enable(); 6566b7437aeSNicolas Pitre if (ret) 6576b7437aeSNicolas Pitre return ret; 658c4821c05SNicolas Pitre } 6596b7437aeSNicolas Pitre 6606b7437aeSNicolas Pitre #ifdef CONFIG_SYSFS 6616b7437aeSNicolas Pitre ret = bL_switcher_sysfs_init(); 6626b7437aeSNicolas Pitre if (ret) 6636b7437aeSNicolas Pitre pr_err("%s: unable to create sysfs entry\n", __func__); 6646b7437aeSNicolas Pitre #endif 6656b7437aeSNicolas Pitre 6666b7437aeSNicolas Pitre return 0; 6676b7437aeSNicolas Pitre } 6686b7437aeSNicolas Pitre 66971ce1deeSNicolas Pitre late_initcall(bL_switcher_init); 670