kern/include/smp.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009 The Regents of the University of California
   3  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
   4  * See LICENSE for details.
   5  */
   6
   7 #ifndef ROS_INC_SMP_H
   8 #define ROS_INC_SMP_H
   9
  10 /* SMP related functions */
  11
  12 #include <arch/smp.h>
  13 #include <ros/common.h>
  14 #include <sys/queue.h>
  15 #include <trap.h>
  16 #include <atomic.h>
  17 #include <process.h>
  18 #include <syscall.h>
  19 #include <alarm.h>
  20 #include <trace.h>
  21 #ifdef CONFIG_X86_64
  22 #include <arch/vm.h>
  23 #endif
  24
  25 #ifdef __SHARC__
  26 typedef sharC_env_t;
  27 #endif
  28
  29 struct per_cpu_info {
  30 #ifdef CONFIG_X86_64
  31         uintptr_t stacktop;                     /* must be first */
  32         int coreid;                                     /* must be second */
  33         /* virtual machines */
  34         /* this is all kind of gross, but so it goes. Kmalloc
  35          * the vmxarea. It varies in size depending on the architecture.
  36          */
  37         struct vmcs *vmxarea;
  38         struct vmcs *vmcs;
  39         pseudodesc_t host_gdt;
  40         int vmx_enabled;
  41         void *local_vcpu;
  42 #endif
  43         spinlock_t lock;
  44         /* Process management */
  45         // cur_proc should be valid on all cores that are not management cores.
  46         struct proc *cur_proc;          /* which process context is loaded */
  47         struct proc *owning_proc;       /* proc owning the core / cur_ctx */
  48         uint32_t owning_vcoreid;        /* vcoreid of owning proc (if applicable */
  49         struct user_context *cur_ctx;   /* user ctx we came in on (can be 0) */
  50         struct user_context actual_ctx; /* storage for cur_ctx */
  51         uint32_t __ctx_depth;           /* don't access directly.  see trap.h. */
  52         int __lock_checking_enabled;/* == 1, enables spinlock depth checking */
  53         struct kthread *cur_kthread;/* tracks the running kernel context */
  54         struct kthread *spare;          /* useful when restarting */
  55         struct timer_chain tchain;      /* for the per-core alarm */
  56         unsigned int lock_depth;
  57         struct trace_ring traces;
  58
  59 #ifdef __SHARC__
  60         // held spin-locks. this will have to go elsewhere if multiple kernel
  61         // threads can share a CPU.
  62         // zra: Used by Ivy. Let me know if this should go elsewhere.
  63         sharC_env_t sharC_env;
  64 #endif
  65         /* TODO: 64b (not sure if we'll need these at all */
  66 #ifdef CONFIG_X86
  67         taskstate_t *tss;
  68         segdesc_t *gdt;
  69 #endif
  70         /* KMSGs */
  71         spinlock_t immed_amsg_lock;
  72         struct kernel_msg_list NTPTV(a0t) NTPTV(a1t) NTPTV(a2t) immed_amsgs;
  73         spinlock_t routine_amsg_lock;
  74         struct kernel_msg_list NTPTV(a0t) NTPTV(a1t) NTPTV(a2t) routine_amsgs;
  75         /* profiling -- opaque to all but the profiling code. */
  76         void *profiling;
  77 }__attribute__((aligned(ARCH_CL_SIZE)));
  78
  79 /* Allows the kernel to figure out what process is running on this core.  Can be
  80  * used just like a pointer to a struct proc. */
  81 #define current per_cpu_info[core_id()].cur_proc
  82 /* Allows the kernel to figure out what *user* ctx is on this core's stack.  Can
  83  * be used just like a pointer to a struct user_context.  Note the distinction
  84  * between kernel and user contexts.  The kernel always returns to its nested,
  85  * interrupted contexts via iret/etc.  We never do that for user contexts. */
  86 #define current_ctx per_cpu_info[core_id()].cur_ctx
  87
  88 typedef struct per_cpu_info NTPTV(t) NTPTV(a0t) NTPTV(a1t) NTPTV(a2t) per_cpu_info_t;
  89
  90 extern per_cpu_info_t (RO per_cpu_info)[MAX_NUM_CPUS];
  91 extern volatile uint32_t RO num_cpus;
  92
  93 /* SMP bootup functions */
  94 void smp_boot(void);
  95 void smp_idle(void) __attribute__((noreturn));
  96 void smp_percpu_init(void); // this must be called by each core individually
  97 void __arch_pcpu_init(uint32_t coreid); /* each arch has one of these */
  98
  99 /* SMP utility functions */
 100 int smp_call_function_self(isr_t handler, void *data,
 101                            handler_wrapper_t **wait_wrapper);
 102 int smp_call_function_all(isr_t handler, void *data,
 103                           handler_wrapper_t **wait_wrapper);
 104 int smp_call_function_single(uint32_t dest, isr_t handler, void *data,
 105                              handler_wrapper_t **wait_wrapper);
 106 int smp_call_wait(handler_wrapper_t *wrapper);
 107
 108 /* PCPUI Trace Rings: */
 109 struct pcpu_trace_event {
 110         int                                                     type;
 111         int                                                     arg0;
 112         uint64_t                                        arg1;
 113 };
 114
 115 /* If you want to add a type, use the next available number, increment NR_TYPES,
 116  * use your own macro, and provide a handler.  Add your handler to
 117  * pcpui_tr_handlers in smp.c. */
 118 #define PCPUI_TR_TYPE_NULL              0
 119 #define PCPUI_TR_TYPE_KMSG              1
 120 #define PCPUI_TR_TYPE_LOCKS             2
 121 #define PCPUI_NR_TYPES                  3
 122
 123 #ifdef CONFIG_TRACE_KMSGS
 124
 125 # define pcpui_trace_kmsg(pcpui, pc)                                           \
 126 {                                                                              \
 127         struct pcpu_trace_event *e = get_trace_slot_racy(&pcpui->traces);          \
 128         if (e) {                                                                   \
 129                 e->type = PCPUI_TR_TYPE_KMSG;                                          \
 130                 e->arg1 = pc;                                                          \
 131         }                                                                          \
 132 }
 133
 134 #else
 135
 136 # define pcpui_trace_kmsg(pcpui, pc)
 137
 138 #endif /* CONFIG_TRACE_KMSGS */
 139
 140
 141 #ifdef CONFIG_TRACE_LOCKS
 142
 143 # define pcpui_trace_locks(pcpui, lock)                                        \
 144 {                                                                              \
 145         struct pcpu_trace_event *e = get_trace_slot_overwrite(&pcpui->traces);     \
 146         if (e) {                                                                   \
 147                 e->type = PCPUI_TR_TYPE_LOCKS;                                         \
 148                 e->arg0 = (int)tsc2usec(read_tsc());                                   \
 149                 e->arg1 = (uintptr_t)lock;                                             \
 150         }                                                                          \
 151 }
 152
 153 #else
 154
 155 # define pcpui_trace_locks(pcpui, lock)
 156
 157 #endif /* CONFIG_TRACE_LOCKS */
 158
 159 /* Run the handlers for all events in a pcpui ring.  Can run on all cores, or
 160  * just one core.  'type' selects which event type is handled (0 for all). */
 161 void pcpui_tr_foreach(int coreid, int type);
 162 void pcpui_tr_foreach_all(int type);
 163 void pcpui_tr_reset_all(void);
 164 void pcpui_tr_reset_and_clear_all(void);
 165
 166 #endif /* ROS_INC_SMP_H */