Linux-libre 5.3.12-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / drivers / cpuidle / coupled.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * coupled.c - helper functions to enter the same idle state on multiple cpus
4  *
5  * Copyright (c) 2011 Google, Inc.
6  *
7  * Author: Colin Cross <ccross@android.com>
8  */
9
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/cpu.h>
12 #include <linux/cpuidle.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/spinlock.h>
17
18 #include "cpuidle.h"
19
20 /**
21  * DOC: Coupled cpuidle states
22  *
23  * On some ARM SMP SoCs (OMAP4460, Tegra 2, and probably more), the
24  * cpus cannot be independently powered down, either due to
25  * sequencing restrictions (on Tegra 2, cpu 0 must be the last to
26  * power down), or due to HW bugs (on OMAP4460, a cpu powering up
27  * will corrupt the gic state unless the other cpu runs a work
28  * around).  Each cpu has a power state that it can enter without
29  * coordinating with the other cpu (usually Wait For Interrupt, or
30  * WFI), and one or more "coupled" power states that affect blocks
31  * shared between the cpus (L2 cache, interrupt controller, and
32  * sometimes the whole SoC).  Entering a coupled power state must
33  * be tightly controlled on both cpus.
34  *
35  * This file implements a solution, where each cpu will wait in the
36  * WFI state until all cpus are ready to enter a coupled state, at
37  * which point the coupled state function will be called on all
38  * cpus at approximately the same time.
39  *
40  * Once all cpus are ready to enter idle, they are woken by an smp
41  * cross call.  At this point, there is a chance that one of the
42  * cpus will find work to do, and choose not to enter idle.  A
43  * final pass is needed to guarantee that all cpus will call the
44  * power state enter function at the same time.  During this pass,
45  * each cpu will increment the ready counter, and continue once the
46  * ready counter matches the number of online coupled cpus.  If any
47  * cpu exits idle, the other cpus will decrement their counter and
48  * retry.
49  *
50  * requested_state stores the deepest coupled idle state each cpu
51  * is ready for.  It is assumed that the states are indexed from
52  * shallowest (highest power, lowest exit latency) to deepest
53  * (lowest power, highest exit latency).  The requested_state
54  * variable is not locked.  It is only written from the cpu that
55  * it stores (or by the on/offlining cpu if that cpu is offline),
56  * and only read after all the cpus are ready for the coupled idle
57  * state are are no longer updating it.
58  *
59  * Three atomic counters are used.  alive_count tracks the number
60  * of cpus in the coupled set that are currently or soon will be
61  * online.  waiting_count tracks the number of cpus that are in
62  * the waiting loop, in the ready loop, or in the coupled idle state.
63  * ready_count tracks the number of cpus that are in the ready loop
64  * or in the coupled idle state.
65  *
66  * To use coupled cpuidle states, a cpuidle driver must:
67  *
68  *    Set struct cpuidle_device.coupled_cpus to the mask of all
69  *    coupled cpus, usually the same as cpu_possible_mask if all cpus
70  *    are part of the same cluster.  The coupled_cpus mask must be
71  *    set in the struct cpuidle_device for each cpu.
72  *
73  *    Set struct cpuidle_device.safe_state to a state that is not a
74  *    coupled state.  This is usually WFI.
75  *
76  *    Set CPUIDLE_FLAG_COUPLED in struct cpuidle_state.flags for each
77  *    state that affects multiple cpus.
78  *
79  *    Provide a struct cpuidle_state.enter function for each state
80  *    that affects multiple cpus.  This function is guaranteed to be
81  *    called on all cpus at approximately the same time.  The driver
82  *    should ensure that the cpus all abort together if any cpu tries
83  *    to abort once the function is called.  The function should return
84  *    with interrupts still disabled.
85  */
86
87 /**
88  * struct cpuidle_coupled - data for set of cpus that share a coupled idle state
89  * @coupled_cpus: mask of cpus that are part of the coupled set
90  * @requested_state: array of requested states for cpus in the coupled set
91  * @ready_waiting_counts: combined count of cpus  in ready or waiting loops
92  * @online_count: count of cpus that are online
93  * @refcnt: reference count of cpuidle devices that are using this struct
94  * @prevent: flag to prevent coupled idle while a cpu is hotplugging
95  */
96 struct cpuidle_coupled {
97         cpumask_t coupled_cpus;
98         int requested_state[NR_CPUS];
99         atomic_t ready_waiting_counts;
100         atomic_t abort_barrier;
101         int online_count;
102         int refcnt;
103         int prevent;
104 };
105
106 #define WAITING_BITS 16
107 #define MAX_WAITING_CPUS (1 << WAITING_BITS)
108 #define WAITING_MASK (MAX_WAITING_CPUS - 1)
109 #define READY_MASK (~WAITING_MASK)
110
111 #define CPUIDLE_COUPLED_NOT_IDLE        (-1)
112
113 static DEFINE_PER_CPU(call_single_data_t, cpuidle_coupled_poke_cb);
114
115 /*
116  * The cpuidle_coupled_poke_pending mask is used to avoid calling
117  * __smp_call_function_single with the per cpu call_single_data_t struct already
118  * in use.  This prevents a deadlock where two cpus are waiting for each others
119  * call_single_data_t struct to be available
120  */
121 static cpumask_t cpuidle_coupled_poke_pending;
122
123 /*
124  * The cpuidle_coupled_poked mask is used to ensure that each cpu has been poked
125  * once to minimize entering the ready loop with a poke pending, which would
126  * require aborting and retrying.
127  */
128 static cpumask_t cpuidle_coupled_poked;
129
130 /**
131  * cpuidle_coupled_parallel_barrier - synchronize all online coupled cpus
132  * @dev: cpuidle_device of the calling cpu
133  * @a:   atomic variable to hold the barrier
134  *
135  * No caller to this function will return from this function until all online
136  * cpus in the same coupled group have called this function.  Once any caller
137  * has returned from this function, the barrier is immediately available for
138  * reuse.
139  *
140  * The atomic variable must be initialized to 0 before any cpu calls
141  * this function, will be reset to 0 before any cpu returns from this function.
142  *
143  * Must only be called from within a coupled idle state handler
144  * (state.enter when state.flags has CPUIDLE_FLAG_COUPLED set).
145  *
146  * Provides full smp barrier semantics before and after calling.
147  */
148 void cpuidle_coupled_parallel_barrier(struct cpuidle_device *dev, atomic_t *a)
149 {
150         int n = dev->coupled->online_count;
151
152         smp_mb__before_atomic();
153         atomic_inc(a);
154
155         while (atomic_read(a) < n)
156                 cpu_relax();
157
158         if (atomic_inc_return(a) == n * 2) {
159                 atomic_set(a, 0);
160                 return;
161         }
162
163         while (atomic_read(a) > n)
164                 cpu_relax();
165 }
166
167 /**
168  * cpuidle_state_is_coupled - check if a state is part of a coupled set
169  * @drv: struct cpuidle_driver for the platform
170  * @state: index of the target state in drv->states
171  *
172  * Returns true if the target state is coupled with cpus besides this one
173  */
174 bool cpuidle_state_is_coupled(struct cpuidle_driver *drv, int state)
175 {
176         return drv->states[state].flags & CPUIDLE_FLAG_COUPLED;
177 }
178
179 /**
180  * cpuidle_coupled_state_verify - check if the coupled states are correctly set.
181  * @drv: struct cpuidle_driver for the platform
182  *
183  * Returns 0 for valid state values, a negative error code otherwise:
184  *  * -EINVAL if any coupled state(safe_state_index) is wrongly set.
185  */
186 int cpuidle_coupled_state_verify(struct cpuidle_driver *drv)
187 {
188         int i;
189
190         for (i = drv->state_count - 1; i >= 0; i--) {
191                 if (cpuidle_state_is_coupled(drv, i) &&
192                     (drv->safe_state_index == i ||
193                      drv->safe_state_index < 0 ||
194                      drv->safe_state_index >= drv->state_count))
195                         return -EINVAL;
196         }
197
198         return 0;
199 }
200
201 /**
202  * cpuidle_coupled_set_ready - mark a cpu as ready
203  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
204  */
205 static inline void cpuidle_coupled_set_ready(struct cpuidle_coupled *coupled)
206 {
207         atomic_add(MAX_WAITING_CPUS, &coupled->ready_waiting_counts);
208 }
209
210 /**
211  * cpuidle_coupled_set_not_ready - mark a cpu as not ready
212  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
213  *
214  * Decrements the ready counter, unless the ready (and thus the waiting) counter
215  * is equal to the number of online cpus.  Prevents a race where one cpu
216  * decrements the waiting counter and then re-increments it just before another
217  * cpu has decremented its ready counter, leading to the ready counter going
218  * down from the number of online cpus without going through the coupled idle
219  * state.
220  *
221  * Returns 0 if the counter was decremented successfully, -EINVAL if the ready
222  * counter was equal to the number of online cpus.
223  */
224 static
225 inline int cpuidle_coupled_set_not_ready(struct cpuidle_coupled *coupled)
226 {
227         int all;
228         int ret;
229
230         all = coupled->online_count | (coupled->online_count << WAITING_BITS);
231         ret = atomic_add_unless(&coupled->ready_waiting_counts,
232                 -MAX_WAITING_CPUS, all);
233
234         return ret ? 0 : -EINVAL;
235 }
236
237 /**
238  * cpuidle_coupled_no_cpus_ready - check if no cpus in a coupled set are ready
239  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
240  *
241  * Returns true if all of the cpus in a coupled set are out of the ready loop.
242  */
243 static inline int cpuidle_coupled_no_cpus_ready(struct cpuidle_coupled *coupled)
244 {
245         int r = atomic_read(&coupled->ready_waiting_counts) >> WAITING_BITS;
246         return r == 0;
247 }
248
249 /**
250  * cpuidle_coupled_cpus_ready - check if all cpus in a coupled set are ready
251  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
252  *
253  * Returns true if all cpus coupled to this target state are in the ready loop
254  */
255 static inline bool cpuidle_coupled_cpus_ready(struct cpuidle_coupled *coupled)
256 {
257         int r = atomic_read(&coupled->ready_waiting_counts) >> WAITING_BITS;
258         return r == coupled->online_count;
259 }
260
261 /**
262  * cpuidle_coupled_cpus_waiting - check if all cpus in a coupled set are waiting
263  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
264  *
265  * Returns true if all cpus coupled to this target state are in the wait loop
266  */
267 static inline bool cpuidle_coupled_cpus_waiting(struct cpuidle_coupled *coupled)
268 {
269         int w = atomic_read(&coupled->ready_waiting_counts) & WAITING_MASK;
270         return w == coupled->online_count;
271 }
272
273 /**
274  * cpuidle_coupled_no_cpus_waiting - check if no cpus in coupled set are waiting
275  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
276  *
277  * Returns true if all of the cpus in a coupled set are out of the waiting loop.
278  */
279 static inline int cpuidle_coupled_no_cpus_waiting(struct cpuidle_coupled *coupled)
280 {
281         int w = atomic_read(&coupled->ready_waiting_counts) & WAITING_MASK;
282         return w == 0;
283 }
284
285 /**
286  * cpuidle_coupled_get_state - determine the deepest idle state
287  * @dev: struct cpuidle_device for this cpu
288  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
289  *
290  * Returns the deepest idle state that all coupled cpus can enter
291  */
292 static inline int cpuidle_coupled_get_state(struct cpuidle_device *dev,
293                 struct cpuidle_coupled *coupled)
294 {
295         int i;
296         int state = INT_MAX;
297
298         /*
299          * Read barrier ensures that read of requested_state is ordered after
300          * reads of ready_count.  Matches the write barriers
301          * cpuidle_set_state_waiting.
302          */
303         smp_rmb();
304
305         for_each_cpu(i, &coupled->coupled_cpus)
306                 if (cpu_online(i) && coupled->requested_state[i] < state)
307                         state = coupled->requested_state[i];
308
309         return state;
310 }
311
312 static void cpuidle_coupled_handle_poke(void *info)
313 {
314         int cpu = (unsigned long)info;
315         cpumask_set_cpu(cpu, &cpuidle_coupled_poked);
316         cpumask_clear_cpu(cpu, &cpuidle_coupled_poke_pending);
317 }
318
319 /**
320  * cpuidle_coupled_poke - wake up a cpu that may be waiting
321  * @cpu: target cpu
322  *
323  * Ensures that the target cpu exits it's waiting idle state (if it is in it)
324  * and will see updates to waiting_count before it re-enters it's waiting idle
325  * state.
326  *
327  * If cpuidle_coupled_poked_mask is already set for the target cpu, that cpu
328  * either has or will soon have a pending IPI that will wake it out of idle,
329  * or it is currently processing the IPI and is not in idle.
330  */
331 static void cpuidle_coupled_poke(int cpu)
332 {
333         call_single_data_t *csd = &per_cpu(cpuidle_coupled_poke_cb, cpu);
334
335         if (!cpumask_test_and_set_cpu(cpu, &cpuidle_coupled_poke_pending))
336                 smp_call_function_single_async(cpu, csd);
337 }
338
339 /**
340  * cpuidle_coupled_poke_others - wake up all other cpus that may be waiting
341  * @dev: struct cpuidle_device for this cpu
342  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
343  *
344  * Calls cpuidle_coupled_poke on all other online cpus.
345  */
346 static void cpuidle_coupled_poke_others(int this_cpu,
347                 struct cpuidle_coupled *coupled)
348 {
349         int cpu;
350
351         for_each_cpu(cpu, &coupled->coupled_cpus)
352                 if (cpu != this_cpu && cpu_online(cpu))
353                         cpuidle_coupled_poke(cpu);
354 }
355
356 /**
357  * cpuidle_coupled_set_waiting - mark this cpu as in the wait loop
358  * @dev: struct cpuidle_device for this cpu
359  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
360  * @next_state: the index in drv->states of the requested state for this cpu
361  *
362  * Updates the requested idle state for the specified cpuidle device.
363  * Returns the number of waiting cpus.
364  */
365 static int cpuidle_coupled_set_waiting(int cpu,
366                 struct cpuidle_coupled *coupled, int next_state)
367 {
368         coupled->requested_state[cpu] = next_state;
369
370         /*
371          * The atomic_inc_return provides a write barrier to order the write
372          * to requested_state with the later write that increments ready_count.
373          */
374         return atomic_inc_return(&coupled->ready_waiting_counts) & WAITING_MASK;
375 }
376
377 /**
378  * cpuidle_coupled_set_not_waiting - mark this cpu as leaving the wait loop
379  * @dev: struct cpuidle_device for this cpu
380  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
381  *
382  * Removes the requested idle state for the specified cpuidle device.
383  */
384 static void cpuidle_coupled_set_not_waiting(int cpu,
385                 struct cpuidle_coupled *coupled)
386 {
387         /*
388          * Decrementing waiting count can race with incrementing it in
389          * cpuidle_coupled_set_waiting, but that's OK.  Worst case, some
390          * cpus will increment ready_count and then spin until they
391          * notice that this cpu has cleared it's requested_state.
392          */
393         atomic_dec(&coupled->ready_waiting_counts);
394
395         coupled->requested_state[cpu] = CPUIDLE_COUPLED_NOT_IDLE;
396 }
397
398 /**
399  * cpuidle_coupled_set_done - mark this cpu as leaving the ready loop
400  * @cpu: the current cpu
401  * @coupled: the struct coupled that contains the current cpu
402  *
403  * Marks this cpu as no longer in the ready and waiting loops.  Decrements
404  * the waiting count first to prevent another cpu looping back in and seeing
405  * this cpu as waiting just before it exits idle.
406  */
407 static void cpuidle_coupled_set_done(int cpu, struct cpuidle_coupled *coupled)
408 {
409         cpuidle_coupled_set_not_waiting(cpu, coupled);
410         atomic_sub(MAX_WAITING_CPUS, &coupled->ready_waiting_counts);
411 }
412
413 /**
414  * cpuidle_coupled_clear_pokes - spin until the poke interrupt is processed
415  * @cpu - this cpu
416  *
417  * Turns on interrupts and spins until any outstanding poke interrupts have
418  * been processed and the poke bit has been cleared.
419  *
420  * Other interrupts may also be processed while interrupts are enabled, so
421  * need_resched() must be tested after this function returns to make sure
422  * the interrupt didn't schedule work that should take the cpu out of idle.
423  *
424  * Returns 0 if no poke was pending, 1 if a poke was cleared.
425  */
426 static int cpuidle_coupled_clear_pokes(int cpu)
427 {
428         if (!cpumask_test_cpu(cpu, &cpuidle_coupled_poke_pending))
429                 return 0;
430
431         local_irq_enable();
432         while (cpumask_test_cpu(cpu, &cpuidle_coupled_poke_pending))
433                 cpu_relax();
434         local_irq_disable();
435
436         return 1;
437 }
438
439 static bool cpuidle_coupled_any_pokes_pending(struct cpuidle_coupled *coupled)
440 {
441         cpumask_t cpus;
442         int ret;
443
444         cpumask_and(&cpus, cpu_online_mask, &coupled->coupled_cpus);
445         ret = cpumask_and(&cpus, &cpuidle_coupled_poke_pending, &cpus);
446
447         return ret;
448 }
449
450 /**
451  * cpuidle_enter_state_coupled - attempt to enter a state with coupled cpus
452  * @dev: struct cpuidle_device for the current cpu
453  * @drv: struct cpuidle_driver for the platform
454  * @next_state: index of the requested state in drv->states
455  *
456  * Coordinate with coupled cpus to enter the target state.  This is a two
457  * stage process.  In the first stage, the cpus are operating independently,
458  * and may call into cpuidle_enter_state_coupled at completely different times.
459  * To save as much power as possible, the first cpus to call this function will
460  * go to an intermediate state (the cpuidle_device's safe state), and wait for
461  * all the other cpus to call this function.  Once all coupled cpus are idle,
462  * the second stage will start.  Each coupled cpu will spin until all cpus have
463  * guaranteed that they will call the target_state.
464  *
465  * This function must be called with interrupts disabled.  It may enable
466  * interrupts while preparing for idle, and it will always return with
467  * interrupts enabled.
468  */
469 int cpuidle_enter_state_coupled(struct cpuidle_device *dev,
470                 struct cpuidle_driver *drv, int next_state)
471 {
472         int entered_state = -1;
473         struct cpuidle_coupled *coupled = dev->coupled;
474         int w;
475
476         if (!coupled)
477                 return -EINVAL;
478
479         while (coupled->prevent) {
480                 cpuidle_coupled_clear_pokes(dev->cpu);
481                 if (need_resched()) {
482                         local_irq_enable();
483                         return entered_state;
484                 }
485                 entered_state = cpuidle_enter_state(dev, drv,
486                         drv->safe_state_index);
487                 local_irq_disable();
488         }
489
490         /* Read barrier ensures online_count is read after prevent is cleared */
491         smp_rmb();
492
493 reset:
494         cpumask_clear_cpu(dev->cpu, &cpuidle_coupled_poked);
495
496         w = cpuidle_coupled_set_waiting(dev->cpu, coupled, next_state);
497         /*
498          * If this is the last cpu to enter the waiting state, poke
499          * all the other cpus out of their waiting state so they can
500          * enter a deeper state.  This can race with one of the cpus
501          * exiting the waiting state due to an interrupt and
502          * decrementing waiting_count, see comment below.
503          */
504         if (w == coupled->online_count) {
505                 cpumask_set_cpu(dev->cpu, &cpuidle_coupled_poked);
506                 cpuidle_coupled_poke_others(dev->cpu, coupled);
507         }
508
509 retry:
510         /*
511          * Wait for all coupled cpus to be idle, using the deepest state
512          * allowed for a single cpu.  If this was not the poking cpu, wait
513          * for at least one poke before leaving to avoid a race where
514          * two cpus could arrive at the waiting loop at the same time,
515          * but the first of the two to arrive could skip the loop without
516          * processing the pokes from the last to arrive.
517          */
518         while (!cpuidle_coupled_cpus_waiting(coupled) ||
519                         !cpumask_test_cpu(dev->cpu, &cpuidle_coupled_poked)) {
520                 if (cpuidle_coupled_clear_pokes(dev->cpu))
521                         continue;
522
523                 if (need_resched()) {
524                         cpuidle_coupled_set_not_waiting(dev->cpu, coupled);
525                         goto out;
526                 }
527
528                 if (coupled->prevent) {
529                         cpuidle_coupled_set_not_waiting(dev->cpu, coupled);
530                         goto out;
531                 }
532
533                 entered_state = cpuidle_enter_state(dev, drv,
534                         drv->safe_state_index);
535                 local_irq_disable();
536         }
537
538         cpuidle_coupled_clear_pokes(dev->cpu);
539         if (need_resched()) {
540                 cpuidle_coupled_set_not_waiting(dev->cpu, coupled);
541                 goto out;
542         }
543
544         /*
545          * Make sure final poke status for this cpu is visible before setting
546          * cpu as ready.
547          */
548         smp_wmb();
549
550         /*
551          * All coupled cpus are probably idle.  There is a small chance that
552          * one of the other cpus just became active.  Increment the ready count,
553          * and spin until all coupled cpus have incremented the counter. Once a
554          * cpu has incremented the ready counter, it cannot abort idle and must
555          * spin until either all cpus have incremented the ready counter, or
556          * another cpu leaves idle and decrements the waiting counter.
557          */
558
559         cpuidle_coupled_set_ready(coupled);
560         while (!cpuidle_coupled_cpus_ready(coupled)) {
561                 /* Check if any other cpus bailed out of idle. */
562                 if (!cpuidle_coupled_cpus_waiting(coupled))
563                         if (!cpuidle_coupled_set_not_ready(coupled))
564                                 goto retry;
565
566                 cpu_relax();
567         }
568
569         /*
570          * Make sure read of all cpus ready is done before reading pending pokes
571          */
572         smp_rmb();
573
574         /*
575          * There is a small chance that a cpu left and reentered idle after this
576          * cpu saw that all cpus were waiting.  The cpu that reentered idle will
577          * have sent this cpu a poke, which will still be pending after the
578          * ready loop.  The pending interrupt may be lost by the interrupt
579          * controller when entering the deep idle state.  It's not possible to
580          * clear a pending interrupt without turning interrupts on and handling
581          * it, and it's too late to turn on interrupts here, so reset the
582          * coupled idle state of all cpus and retry.
583          */
584         if (cpuidle_coupled_any_pokes_pending(coupled)) {
585                 cpuidle_coupled_set_done(dev->cpu, coupled);
586                 /* Wait for all cpus to see the pending pokes */
587                 cpuidle_coupled_parallel_barrier(dev, &coupled->abort_barrier);
588                 goto reset;
589         }
590
591         /* all cpus have acked the coupled state */
592         next_state = cpuidle_coupled_get_state(dev, coupled);
593
594         entered_state = cpuidle_enter_state(dev, drv, next_state);
595
596         cpuidle_coupled_set_done(dev->cpu, coupled);
597
598 out:
599         /*
600          * Normal cpuidle states are expected to return with irqs enabled.
601          * That leads to an inefficiency where a cpu receiving an interrupt
602          * that brings it out of idle will process that interrupt before
603          * exiting the idle enter function and decrementing ready_count.  All
604          * other cpus will need to spin waiting for the cpu that is processing
605          * the interrupt.  If the driver returns with interrupts disabled,
606          * all other cpus will loop back into the safe idle state instead of
607          * spinning, saving power.
608          *
609          * Calling local_irq_enable here allows coupled states to return with
610          * interrupts disabled, but won't cause problems for drivers that
611          * exit with interrupts enabled.
612          */
613         local_irq_enable();
614
615         /*
616          * Wait until all coupled cpus have exited idle.  There is no risk that
617          * a cpu exits and re-enters the ready state because this cpu has
618          * already decremented its waiting_count.
619          */
620         while (!cpuidle_coupled_no_cpus_ready(coupled))
621                 cpu_relax();
622
623         return entered_state;
624 }
625
626 static void cpuidle_coupled_update_online_cpus(struct cpuidle_coupled *coupled)
627 {
628         cpumask_t cpus;
629         cpumask_and(&cpus, cpu_online_mask, &coupled->coupled_cpus);
630         coupled->online_count = cpumask_weight(&cpus);
631 }
632
633 /**
634  * cpuidle_coupled_register_device - register a coupled cpuidle device
635  * @dev: struct cpuidle_device for the current cpu
636  *
637  * Called from cpuidle_register_device to handle coupled idle init.  Finds the
638  * cpuidle_coupled struct for this set of coupled cpus, or creates one if none
639  * exists yet.
640  */
641 int cpuidle_coupled_register_device(struct cpuidle_device *dev)
642 {
643         int cpu;
644         struct cpuidle_device *other_dev;
645         call_single_data_t *csd;
646         struct cpuidle_coupled *coupled;
647
648         if (cpumask_empty(&dev->coupled_cpus))
649                 return 0;
650
651         for_each_cpu(cpu, &dev->coupled_cpus) {
652                 other_dev = per_cpu(cpuidle_devices, cpu);
653                 if (other_dev && other_dev->coupled) {
654                         coupled = other_dev->coupled;
655                         goto have_coupled;
656                 }
657         }
658
659         /* No existing coupled info found, create a new one */
660         coupled = kzalloc(sizeof(struct cpuidle_coupled), GFP_KERNEL);
661         if (!coupled)
662                 return -ENOMEM;
663
664         coupled->coupled_cpus = dev->coupled_cpus;
665
666 have_coupled:
667         dev->coupled = coupled;
668         if (WARN_ON(!cpumask_equal(&dev->coupled_cpus, &coupled->coupled_cpus)))
669                 coupled->prevent++;
670
671         cpuidle_coupled_update_online_cpus(coupled);
672
673         coupled->refcnt++;
674
675         csd = &per_cpu(cpuidle_coupled_poke_cb, dev->cpu);
676         csd->func = cpuidle_coupled_handle_poke;
677         csd->info = (void *)(unsigned long)dev->cpu;
678
679         return 0;
680 }
681
682 /**
683  * cpuidle_coupled_unregister_device - unregister a coupled cpuidle device
684  * @dev: struct cpuidle_device for the current cpu
685  *
686  * Called from cpuidle_unregister_device to tear down coupled idle.  Removes the
687  * cpu from the coupled idle set, and frees the cpuidle_coupled_info struct if
688  * this was the last cpu in the set.
689  */
690 void cpuidle_coupled_unregister_device(struct cpuidle_device *dev)
691 {
692         struct cpuidle_coupled *coupled = dev->coupled;
693
694         if (cpumask_empty(&dev->coupled_cpus))
695                 return;
696
697         if (--coupled->refcnt)
698                 kfree(coupled);
699         dev->coupled = NULL;
700 }
701
702 /**
703  * cpuidle_coupled_prevent_idle - prevent cpus from entering a coupled state
704  * @coupled: the struct coupled that contains the cpu that is changing state
705  *
706  * Disables coupled cpuidle on a coupled set of cpus.  Used to ensure that
707  * cpu_online_mask doesn't change while cpus are coordinating coupled idle.
708  */
709 static void cpuidle_coupled_prevent_idle(struct cpuidle_coupled *coupled)
710 {
711         int cpu = get_cpu();
712
713         /* Force all cpus out of the waiting loop. */
714         coupled->prevent++;
715         cpuidle_coupled_poke_others(cpu, coupled);
716         put_cpu();
717         while (!cpuidle_coupled_no_cpus_waiting(coupled))
718                 cpu_relax();
719 }
720
721 /**
722  * cpuidle_coupled_allow_idle - allows cpus to enter a coupled state
723  * @coupled: the struct coupled that contains the cpu that is changing state
724  *
725  * Enables coupled cpuidle on a coupled set of cpus.  Used to ensure that
726  * cpu_online_mask doesn't change while cpus are coordinating coupled idle.
727  */
728 static void cpuidle_coupled_allow_idle(struct cpuidle_coupled *coupled)
729 {
730         int cpu = get_cpu();
731
732         /*
733          * Write barrier ensures readers see the new online_count when they
734          * see prevent == 0.
735          */
736         smp_wmb();
737         coupled->prevent--;
738         /* Force cpus out of the prevent loop. */
739         cpuidle_coupled_poke_others(cpu, coupled);
740         put_cpu();
741 }
742
743 static int coupled_cpu_online(unsigned int cpu)
744 {
745         struct cpuidle_device *dev;
746
747         mutex_lock(&cpuidle_lock);
748
749         dev = per_cpu(cpuidle_devices, cpu);
750         if (dev && dev->coupled) {
751                 cpuidle_coupled_update_online_cpus(dev->coupled);
752                 cpuidle_coupled_allow_idle(dev->coupled);
753         }
754
755         mutex_unlock(&cpuidle_lock);
756         return 0;
757 }
758
759 static int coupled_cpu_up_prepare(unsigned int cpu)
760 {
761         struct cpuidle_device *dev;
762
763         mutex_lock(&cpuidle_lock);
764
765         dev = per_cpu(cpuidle_devices, cpu);
766         if (dev && dev->coupled)
767                 cpuidle_coupled_prevent_idle(dev->coupled);
768
769         mutex_unlock(&cpuidle_lock);
770         return 0;
771 }
772
773 static int __init cpuidle_coupled_init(void)
774 {
775         int ret;
776
777         ret = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_CPUIDLE_COUPLED_PREPARE,
778                                         "cpuidle/coupled:prepare",
779                                         coupled_cpu_up_prepare,
780                                         coupled_cpu_online);
781         if (ret)
782                 return ret;
783         ret = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ONLINE_DYN,
784                                         "cpuidle/coupled:online",
785                                         coupled_cpu_online,
786                                         coupled_cpu_up_prepare);
787         if (ret < 0)
788                 cpuhp_remove_state_nocalls(CPUHP_CPUIDLE_COUPLED_PREPARE);
789         return ret;
790 }
791 core_initcall(cpuidle_coupled_init);