Kthreads launched from KMSGs are tracked as ktasks
[akaros.git] / kern / src / smp.c
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 #ifdef __SHARC__
8 #pragma nosharc
9 #endif
10
11 #include <arch/arch.h>
12 #include <atomic.h>
13 #include <smp.h>
14 #include <error.h>
15 #include <stdio.h>
16 #include <string.h>
17 #include <assert.h>
18 #include <pmap.h>
19 #include <process.h>
20 #include <schedule.h>
21 #include <trap.h>
22 #include <trace.h>
23 #include <kdebug.h>
24 #include <kmalloc.h>
25
26 struct per_cpu_info per_cpu_info[MAX_NUM_CPUS];
27
28 // tracks number of global waits on smp_calls, must be <= NUM_HANDLER_WRAPPERS
29 atomic_t outstanding_calls = 0;
30
31 /* Helper for running a proc (if we should).  Lots of repetition with
32  * proc_restartcore */
33 static void try_run_proc(void)
34 {
35         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
36         /* There was a process running here, and we should return to it. */
37         if (pcpui->owning_proc) {
38                 assert(!pcpui->cur_kthread->sysc);
39                 assert(pcpui->cur_ctx);
40                 __proc_startcore(pcpui->owning_proc, pcpui->cur_ctx);
41                 assert(0);
42         } else {
43                 /* Make sure we have abandoned core.  It's possible to have an owner
44                  * without a current (smp_idle, __startcore, __death). */
45                 abandon_core();
46         }
47 }
48
49 /* All cores end up calling this whenever there is nothing left to do or they
50  * don't know explicitly what to do.  Non-zero cores call it when they are done
51  * booting.  Other cases include after getting a DEATH IPI.
52  *
53  * All cores attempt to run the context of any owning proc.  Barring that, they
54  * halt and wake up when interrupted, do any work on their work queue, then halt
55  * again.  In between, the ksched gets a chance to tell it to do something else,
56  * or perhaps to halt in another manner. */
57 static void __attribute__((noinline, noreturn)) __smp_idle(void)
58 {
59         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
60         clear_rkmsg(pcpui);
61         pcpui->cur_kthread->is_ktask = FALSE;
62         enable_irq();   /* one-shot change to get any IRQs before we halt later */
63         while (1) {
64                 disable_irq();
65                 process_routine_kmsg();
66                 try_run_proc();
67                 cpu_bored();            /* call out to the ksched */
68                 /* cpu_halt() atomically turns on interrupts and halts the core.
69                  * Important to do this, since we could have a RKM come in via an
70                  * interrupt right while PRKM is returning, and we wouldn't catch
71                  * it. */
72                 cpu_halt();
73                 /* interrupts are back on now (given our current semantics) */
74         }
75         assert(0);
76 }
77
78 void smp_idle(void)
79 {
80         #ifdef CONFIG_RESET_STACKS
81         set_stack_pointer(get_stack_top());
82         #endif /* CONFIG_RESET_STACKS */
83         __smp_idle();
84         assert(0);
85 }
86
87 /* Arch-independent per-cpu initialization.  This will call the arch dependent
88  * init first. */
89 void smp_percpu_init(void)
90 {
91         uint32_t coreid = core_id();
92         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
93         void *trace_buf;
94         struct kthread *kthread;
95         /* Don't initialize __ctx_depth here, since it is already 1 (at least on
96          * x86), since this runs in irq context. */
97         /* Do this first */
98         __arch_pcpu_init(coreid);
99         /* init our kthread (tracks our currently running context) */
100         kthread = __kthread_zalloc();
101         kthread->stacktop = get_stack_top();    /* assumes we're on the 1st page */
102         pcpui->cur_kthread = kthread;
103         per_cpu_info[coreid].spare = 0;
104         /* Init relevant lists */
105         spinlock_init_irqsave(&per_cpu_info[coreid].immed_amsg_lock);
106         STAILQ_INIT(&per_cpu_info[coreid].immed_amsgs);
107         spinlock_init_irqsave(&per_cpu_info[coreid].routine_amsg_lock);
108         STAILQ_INIT(&per_cpu_info[coreid].routine_amsgs);
109         /* Initialize the per-core timer chain */
110         init_timer_chain(&per_cpu_info[coreid].tchain, set_pcpu_alarm_interrupt);
111 #ifdef CONFIG_KTHREAD_POISON
112         *kstack_bottom_addr(kthread->stacktop) = 0xdeadbeef;
113 #endif /* CONFIG_KTHREAD_POISON */
114         /* Init generic tracing ring */
115         trace_buf = kpage_alloc_addr();
116         assert(trace_buf);
117         trace_ring_init(&pcpui->traces, trace_buf, PGSIZE,
118                         sizeof(struct pcpu_trace_event));
119         /* Enable full lock debugging, after all pcpui work is done */
120         pcpui->__lock_checking_enabled = 1;
121 }
122
123 /* PCPUI Trace Rings: */
124
125 static void pcpui_trace_kmsg_handler(void *event, void *data)
126 {
127         struct pcpu_trace_event *te = (struct pcpu_trace_event*)event;
128         char *func_name;
129         uintptr_t addr;
130         addr = te->arg1;
131         func_name = get_fn_name(addr);
132         printk("\tKMSG %p: %s\n", addr, func_name);
133         kfree(func_name);
134 }
135
136 static void pcpui_trace_locks_handler(void *event, void *data)
137 {
138         struct pcpu_trace_event *te = (struct pcpu_trace_event*)event;
139         char *func_name;
140         uintptr_t lock_addr = te->arg1;
141         if (lock_addr > KERN_LOAD_ADDR)
142                 func_name = get_fn_name(lock_addr);
143         else
144                 func_name = "Dynamic lock";
145         printk("Time %uus, lock %p (%s)\n", te->arg0, lock_addr, func_name);
146         printk("\t");
147         spinlock_debug((spinlock_t*)lock_addr);
148         if (lock_addr > KERN_LOAD_ADDR)
149                 kfree(func_name);
150 }
151
152 /* Add specific trace handlers here: */
153 trace_handler_t pcpui_tr_handlers[PCPUI_NR_TYPES] = {
154                                   0,
155                                   pcpui_trace_kmsg_handler,
156                                   pcpui_trace_locks_handler,
157                                   };
158
159 /* Generic handler for the pcpui ring.  Will switch out to the appropriate
160  * type's handler */
161 static void pcpui_trace_fn(void *event, void *data)
162 {
163         struct pcpu_trace_event *te = (struct pcpu_trace_event*)event;
164         int desired_type = (int)(long)data;
165         if (te->type >= PCPUI_NR_TYPES)
166                 printk("Bad trace type %d\n", te->type);
167         /* desired_type == 0 means all types */
168         if (desired_type && desired_type != te->type)
169                 return;
170         if (pcpui_tr_handlers[te->type])
171                 pcpui_tr_handlers[te->type](event, data);
172 }
173
174 void pcpui_tr_foreach(int coreid, int type)
175 {
176         struct trace_ring *tr = &per_cpu_info[coreid].traces;
177         assert(tr);
178         printk("\n\nTrace Ring on Core %d\n--------------\n", coreid);
179         trace_ring_foreach(tr, pcpui_trace_fn, (void*)(long)type);
180 }
181
182 void pcpui_tr_foreach_all(int type)
183 {
184         for (int i = 0; i < num_cpus; i++)
185                 pcpui_tr_foreach(i, type);
186 }
187
188 void pcpui_tr_reset_all(void)
189 {
190         for (int i = 0; i < num_cpus; i++)
191                 trace_ring_reset(&per_cpu_info[i].traces);
192 }
193
194 void pcpui_tr_reset_and_clear_all(void)
195 {
196         for (int i = 0; i < num_cpus; i++)
197                 trace_ring_reset_and_clear(&per_cpu_info[i].traces);
198 }