ARM: kernel: implement stack pointer save array through MPIDR hashing
authorLorenzo Pieralisi <lorenzo.pieralisi@arm.com>
Thu, 16 May 2013 09:34:30 +0000 (10:34 +0100)
committerLorenzo Pieralisi <lorenzo.pieralisi@arm.com>
Thu, 20 Jun 2013 10:24:11 +0000 (11:24 +0100)
commit7604537bbb5720376e8c9e6bc74a8e6305e3094d
treed832833f3217e04eac90b0be1c9359ace9763d7a
parent8cf72172d739639f2699131821a3ebc291287cf2
ARM: kernel: implement stack pointer save array through MPIDR hashing

Current implementation of cpu_{suspend}/cpu_{resume} relies on the MPIDR
to index the array of pointers where the context is saved and restored.
The current approach works as long as the MPIDR can be considered a
linear index, so that the pointers array can simply be dereferenced by
using the MPIDR[7:0] value.
On ARM multi-cluster systems, where the MPIDR may not be a linear index,
to properly dereference the stack pointer array, a mapping function should
be applied to it so that it can be used for arrays look-ups.

This patch adds code in the cpu_{suspend}/cpu_{resume} implementation
that relies on shifting and ORing hashing method to map a MPIDR value to a
set of buckets precomputed at boot to have a collision free mapping from
MPIDR to context pointers.

The hashing algorithm must be simple, fast, and implementable with few
instructions since in the cpu_resume path the mapping is carried out with
the MMU off and the I-cache off, hence code and data are fetched from DRAM
with no-caching available. Simplicity is counterbalanced with a little
increase of memory (allocated dynamically) for stack pointers buckets, that
should be anyway fairly limited on most systems.

Memory for context pointers is allocated in a early_initcall with
size precomputed and stashed previously in kernel data structures.
Memory for context pointers is allocated through kmalloc; this
guarantees contiguous physical addresses for the allocated memory which
is fundamental to the correct functioning of the resume mechanism that
relies on the context pointer array to be a chunk of contiguous physical
memory. Virtual to physical address conversion for the context pointer
array base is carried out at boot to avoid fiddling with virt_to_phys
conversions in the cpu_resume path which is quite fragile and should be
optimized to execute as few instructions as possible.
Virtual and physical context pointer base array addresses are stashed in a
struct that is accessible from assembly using values generated through the
asm-offsets.c mechanism.

Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Russell King <linux@arm.linux.org.uk>
Cc: Colin Cross <ccross@android.com>
Cc: Santosh Shilimkar <santosh.shilimkar@ti.com>
Cc: Daniel Lezcano <daniel.lezcano@linaro.org>
Cc: Amit Kucheria <amit.kucheria@linaro.org>
Signed-off-by: Lorenzo Pieralisi <lorenzo.pieralisi@arm.com>
Reviewed-by: Dave Martin <Dave.Martin@arm.com>
Reviewed-by: Nicolas Pitre <nico@linaro.org>
Tested-by: Shawn Guo <shawn.guo@linaro.org>
Tested-by: Kevin Hilman <khilman@linaro.org>
Tested-by: Stephen Warren <swarren@wwwdotorg.org>
arch/arm/include/asm/smp_plat.h
arch/arm/include/asm/suspend.h
arch/arm/kernel/asm-offsets.c
arch/arm/kernel/sleep.S
arch/arm/kernel/suspend.c