]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/x86/kernel/smpboot.c
c1a310fb8309b471301330abeda28b040fca5824
[~andy/linux] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1  /*
2  *      x86 SMP booting functions
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
5  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
7  *
8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
9  *      whom a great many thanks are extended.
10  *
11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
14  *
15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
16  *      later.
17  *
18  *      Fixes
19  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
20  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
21  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
22  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
23  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
24  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
25  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
26  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
27  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
28  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
29  *                                      from Jose Renau
30  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
31  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
32  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
33  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
34  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
35  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
36  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
37  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
38  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
39  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
40  */
41
42 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
43
44 #include <linux/init.h>
45 #include <linux/smp.h>
46 #include <linux/module.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/percpu.h>
49 #include <linux/bootmem.h>
50 #include <linux/err.h>
51 #include <linux/nmi.h>
52 #include <linux/tboot.h>
53 #include <linux/stackprotector.h>
54 #include <linux/gfp.h>
55 #include <linux/cpuidle.h>
56
57 #include <asm/acpi.h>
58 #include <asm/desc.h>
59 #include <asm/nmi.h>
60 #include <asm/irq.h>
61 #include <asm/idle.h>
62 #include <asm/realmode.h>
63 #include <asm/cpu.h>
64 #include <asm/numa.h>
65 #include <asm/pgtable.h>
66 #include <asm/tlbflush.h>
67 #include <asm/mtrr.h>
68 #include <asm/mwait.h>
69 #include <asm/apic.h>
70 #include <asm/io_apic.h>
71 #include <asm/setup.h>
72 #include <asm/uv/uv.h>
73 #include <linux/mc146818rtc.h>
74
75 #include <asm/smpboot_hooks.h>
76 #include <asm/i8259.h>
77
78 #include <asm/realmode.h>
79
80 /* State of each CPU */
81 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
82
83 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
84 /*
85  * We need this for trampoline_base protection from concurrent accesses when
86  * off- and onlining cores wildly.
87  */
88 static DEFINE_MUTEX(x86_cpu_hotplug_driver_mutex);
89
90 void cpu_hotplug_driver_lock(void)
91 {
92         mutex_lock(&x86_cpu_hotplug_driver_mutex);
93 }
94
95 void cpu_hotplug_driver_unlock(void)
96 {
97         mutex_unlock(&x86_cpu_hotplug_driver_mutex);
98 }
99
100 ssize_t arch_cpu_probe(const char *buf, size_t count) { return -1; }
101 ssize_t arch_cpu_release(const char *buf, size_t count) { return -1; }
102 #endif
103
104 /* Number of siblings per CPU package */
105 int smp_num_siblings = 1;
106 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
107
108 /* Last level cache ID of each logical CPU */
109 DEFINE_PER_CPU(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
110
111 /* representing HT siblings of each logical CPU */
112 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
113 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
114
115 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
116 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
117 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
118
119 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
120
121 /* Per CPU bogomips and other parameters */
122 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
123 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
124
125 atomic_t init_deasserted;
126
127 /*
128  * Report back to the Boot Processor.
129  * Running on AP.
130  */
131 static void __cpuinit smp_callin(void)
132 {
133         int cpuid, phys_id;
134         unsigned long timeout;
135
136         /*
137          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
138          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
139          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
140          * lock up on an APIC access.
141          */
142         if (apic->wait_for_init_deassert)
143                 apic->wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
144
145         /*
146          * (This works even if the APIC is not enabled.)
147          */
148         phys_id = read_apic_id();
149         cpuid = smp_processor_id();
150         if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callin_mask)) {
151                 panic("%s: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n", __func__,
152                                         phys_id, cpuid);
153         }
154         pr_debug("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
155
156         /*
157          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
158          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
159          * silence for 1 second, this overestimates the time the
160          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
161          * by a factor of two. This should be enough.
162          */
163
164         /*
165          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
166          */
167         timeout = jiffies + 2*HZ;
168         while (time_before(jiffies, timeout)) {
169                 /*
170                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
171                  */
172                 if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callout_mask))
173                         break;
174                 cpu_relax();
175         }
176
177         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
178                 panic("%s: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
179                       __func__, cpuid);
180         }
181
182         /*
183          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
184          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
185          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
186          * boards)
187          */
188
189         pr_debug("CALLIN, before setup_local_APIC()\n");
190         if (apic->smp_callin_clear_local_apic)
191                 apic->smp_callin_clear_local_apic();
192         setup_local_APIC();
193         end_local_APIC_setup();
194
195         /*
196          * Need to setup vector mappings before we enable interrupts.
197          */
198         setup_vector_irq(smp_processor_id());
199
200         /*
201          * Save our processor parameters. Note: this information
202          * is needed for clock calibration.
203          */
204         smp_store_cpu_info(cpuid);
205
206         /*
207          * Get our bogomips.
208          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
209          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
210          * accurate as the value just calculated.
211          */
212         calibrate_delay();
213         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
214         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
215
216         /*
217          * This must be done before setting cpu_online_mask
218          * or calling notify_cpu_starting.
219          */
220         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
221         wmb();
222
223         notify_cpu_starting(cpuid);
224
225         /*
226          * Allow the master to continue.
227          */
228         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
229 }
230
231 /*
232  * Activate a secondary processor.
233  */
234 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
235 {
236         /*
237          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
238          * fragile that we want to limit the things done here to the
239          * most necessary things.
240          */
241         cpu_init();
242         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
243         preempt_disable();
244         smp_callin();
245
246 #ifdef CONFIG_X86_32
247         /* switch away from the initial page table */
248         load_cr3(swapper_pg_dir);
249         __flush_tlb_all();
250 #endif
251
252         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
253         barrier();
254         /*
255          * Check TSC synchronization with the BP:
256          */
257         check_tsc_sync_target();
258
259         /*
260          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
261          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
262          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
263          */
264         lock_vector_lock();
265         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
266         unlock_vector_lock();
267         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
268         x86_platform.nmi_init();
269
270         /* enable local interrupts */
271         local_irq_enable();
272
273         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
274         boot_init_stack_canary();
275
276         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
277
278         wmb();
279         cpu_idle();
280 }
281
282 /*
283  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
284  * a given CPU
285  */
286
287 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
288 {
289         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
290
291         *c = boot_cpu_data;
292         c->cpu_index = id;
293         if (id != 0)
294                 identify_secondary_cpu(c);
295 }
296
297 static bool __cpuinit
298 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
299 {
300         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
301
302         return !WARN_ONCE(cpu_to_node(cpu1) != cpu_to_node(cpu2),
303                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
304                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
305                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
306 }
307
308 #define link_mask(_m, c1, c2)                                           \
309 do {                                                                    \
310         cpumask_set_cpu((c1), cpu_##_m##_mask(c2));                     \
311         cpumask_set_cpu((c2), cpu_##_m##_mask(c1));                     \
312 } while (0)
313
314 static bool __cpuinit match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
315 {
316         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
317                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
318
319                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
320                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2) &&
321                     c->compute_unit_id == o->compute_unit_id)
322                         return topology_sane(c, o, "smt");
323
324         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
325                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
326                 return topology_sane(c, o, "smt");
327         }
328
329         return false;
330 }
331
332 static bool __cpuinit match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
333 {
334         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
335
336         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != BAD_APICID &&
337             per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
338                 return topology_sane(c, o, "llc");
339
340         return false;
341 }
342
343 static bool __cpuinit match_mc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
344 {
345         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id) {
346                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_DCM))
347                         return true;
348
349                 return topology_sane(c, o, "mc");
350         }
351         return false;
352 }
353
354 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
355 {
356         bool has_mc = boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
357         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
358         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
359         struct cpuinfo_x86 *o;
360         int i;
361
362         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
363
364         if (!has_smt && !has_mc) {
365                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
366                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
367                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(cpu));
368                 c->booted_cores = 1;
369                 return;
370         }
371
372         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
373                 o = &cpu_data(i);
374
375                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
376                         link_mask(sibling, cpu, i);
377
378                 if ((i == cpu) || (has_mc && match_llc(c, o)))
379                         link_mask(llc_shared, cpu, i);
380
381         }
382
383         /*
384          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
385          * cpu_sibling_mask links to be set-up.
386          */
387         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
388                 o = &cpu_data(i);
389
390                 if ((i == cpu) || (has_mc && match_mc(c, o))) {
391                         link_mask(core, cpu, i);
392
393                         /*
394                          *  Does this new cpu bringup a new core?
395                          */
396                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
397                                 /*
398                                  * for each core in package, increment
399                                  * the booted_cores for this new cpu
400                                  */
401                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
402                                         c->booted_cores++;
403                                 /*
404                                  * increment the core count for all
405                                  * the other cpus in this package
406                                  */
407                                 if (i != cpu)
408                                         cpu_data(i).booted_cores++;
409                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
410                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
411                 }
412         }
413 }
414
415 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
416 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
417 {
418         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
419 }
420
421 static void impress_friends(void)
422 {
423         int cpu;
424         unsigned long bogosum = 0;
425         /*
426          * Allow the user to impress friends.
427          */
428         pr_debug("Before bogomips\n");
429         for_each_possible_cpu(cpu)
430                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
431                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
432         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
433                 num_online_cpus(),
434                 bogosum/(500000/HZ),
435                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
436
437         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
438 }
439
440 void __inquire_remote_apic(int apicid)
441 {
442         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
443         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
444         int timeout;
445         u32 status;
446
447         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
448
449         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
450                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
451
452                 /*
453                  * Wait for idle.
454                  */
455                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
456                 if (status)
457                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
458
459                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
460
461                 timeout = 0;
462                 do {
463                         udelay(100);
464                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
465                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
466
467                 switch (status) {
468                 case APIC_ICR_RR_VALID:
469                         status = apic_read(APIC_RRR);
470                         pr_cont("%08x\n", status);
471                         break;
472                 default:
473                         pr_cont("failed\n");
474                 }
475         }
476 }
477
478 /*
479  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
480  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
481  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
482  */
483 int __cpuinit
484 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
485 {
486         unsigned long send_status, accept_status = 0;
487         int maxlvt;
488
489         /* Target chip */
490         /* Boot on the stack */
491         /* Kick the second */
492         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
493
494         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
495         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
496
497         /*
498          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
499          */
500         udelay(200);
501         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
502                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
503                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
504                         apic_write(APIC_ESR, 0);
505                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
506         }
507         pr_debug("NMI sent\n");
508
509         if (send_status)
510                 pr_err("APIC never delivered???\n");
511         if (accept_status)
512                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
513
514         return (send_status | accept_status);
515 }
516
517 static int __cpuinit
518 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
519 {
520         unsigned long send_status, accept_status = 0;
521         int maxlvt, num_starts, j;
522
523         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
524
525         /*
526          * Be paranoid about clearing APIC errors.
527          */
528         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
529                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
530                         apic_write(APIC_ESR, 0);
531                 apic_read(APIC_ESR);
532         }
533
534         pr_debug("Asserting INIT\n");
535
536         /*
537          * Turn INIT on target chip
538          */
539         /*
540          * Send IPI
541          */
542         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
543                        phys_apicid);
544
545         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
546         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
547
548         mdelay(10);
549
550         pr_debug("Deasserting INIT\n");
551
552         /* Target chip */
553         /* Send IPI */
554         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
555
556         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
557         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
558
559         mb();
560         atomic_set(&init_deasserted, 1);
561
562         /*
563          * Should we send STARTUP IPIs ?
564          *
565          * Determine this based on the APIC version.
566          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
567          */
568         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
569                 num_starts = 2;
570         else
571                 num_starts = 0;
572
573         /*
574          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
575          * target processor state.
576          */
577         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
578                          stack_start);
579
580         /*
581          * Run STARTUP IPI loop.
582          */
583         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
584
585         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
586                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
587                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
588                         apic_write(APIC_ESR, 0);
589                 apic_read(APIC_ESR);
590                 pr_debug("After apic_write\n");
591
592                 /*
593                  * STARTUP IPI
594                  */
595
596                 /* Target chip */
597                 /* Boot on the stack */
598                 /* Kick the second */
599                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
600                                phys_apicid);
601
602                 /*
603                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
604                  */
605                 udelay(300);
606
607                 pr_debug("Startup point 1\n");
608
609                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
610                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
611
612                 /*
613                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
614                  */
615                 udelay(200);
616                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
617                         apic_write(APIC_ESR, 0);
618                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
619                 if (send_status || accept_status)
620                         break;
621         }
622         pr_debug("After Startup\n");
623
624         if (send_status)
625                 pr_err("APIC never delivered???\n");
626         if (accept_status)
627                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
628
629         return (send_status | accept_status);
630 }
631
632 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
633 static void __cpuinit announce_cpu(int cpu, int apicid)
634 {
635         static int current_node = -1;
636         int node = early_cpu_to_node(cpu);
637
638         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
639                 if (node != current_node) {
640                         if (current_node > (-1))
641                                 pr_cont(" OK\n");
642                         current_node = node;
643                         pr_info("Booting Node %3d, Processors ", node);
644                 }
645                 pr_cont(" #%d%s", cpu, cpu == (nr_cpu_ids - 1) ? " OK\n" : "");
646                 return;
647         } else
648                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
649                         node, cpu, apicid);
650 }
651
652 /*
653  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
654  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
655  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
656  * ->wakeup_secondary_cpu.
657  */
658 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle)
659 {
660         volatile u32 *trampoline_status =
661                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
662         /* start_ip had better be page-aligned! */
663         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
664
665         unsigned long boot_error = 0;
666         int timeout;
667
668         alternatives_smp_switch(1);
669
670         idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
671                           (THREAD_SIZE +  task_stack_page(idle))) - 1);
672         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
673
674 #ifdef CONFIG_X86_32
675         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
676         irq_ctx_init(cpu);
677 #else
678         clear_tsk_thread_flag(idle, TIF_FORK);
679         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
680         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
681                 (unsigned long)task_stack_page(idle) -
682                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
683 #endif
684         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
685         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
686         stack_start  = idle->thread.sp;
687
688         /* So we see what's up */
689         announce_cpu(cpu, apicid);
690
691         /*
692          * This grunge runs the startup process for
693          * the targeted processor.
694          */
695
696         atomic_set(&init_deasserted, 0);
697
698         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
699
700                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
701
702                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
703                 /*
704                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
705                 */
706                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
707                         apic_write(APIC_ESR, 0);
708                         apic_read(APIC_ESR);
709                 }
710         }
711
712         /*
713          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
714          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
715          */
716         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
717                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
718         else
719                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
720
721         if (!boot_error) {
722                 /*
723                  * allow APs to start initializing.
724                  */
725                 pr_debug("Before Callout %d\n", cpu);
726                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
727                 pr_debug("After Callout %d\n", cpu);
728
729                 /*
730                  * Wait 5s total for a response
731                  */
732                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
733                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
734                                 break;  /* It has booted */
735                         udelay(100);
736                         /*
737                          * Allow other tasks to run while we wait for the
738                          * AP to come online. This also gives a chance
739                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
740                          * to be completed in the stop machine context.
741                          */
742                         schedule();
743                 }
744
745                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
746                         print_cpu_msr(&cpu_data(cpu));
747                         pr_debug("CPU%d: has booted.\n", cpu);
748                 } else {
749                         boot_error = 1;
750                         if (*trampoline_status == 0xA5A5A5A5)
751                                 /* trampoline started but...? */
752                                 pr_err("CPU%d: Stuck ??\n", cpu);
753                         else
754                                 /* trampoline code not run */
755                                 pr_err("CPU%d: Not responding\n", cpu);
756                         if (apic->inquire_remote_apic)
757                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
758                 }
759         }
760
761         if (boot_error) {
762                 /* Try to put things back the way they were before ... */
763                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
764
765                 /* was set by do_boot_cpu() */
766                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
767
768                 /* was set by cpu_init() */
769                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
770
771                 set_cpu_present(cpu, false);
772                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
773         }
774
775         /* mark "stuck" area as not stuck */
776         *trampoline_status = 0;
777
778         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
779                 /*
780                  * Cleanup possible dangling ends...
781                  */
782                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
783         }
784         return boot_error;
785 }
786
787 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
788 {
789         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
790         unsigned long flags;
791         int err;
792
793         WARN_ON(irqs_disabled());
794
795         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
796
797         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
798             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
799             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
800                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
801                 return -EINVAL;
802         }
803
804         /*
805          * Already booted CPU?
806          */
807         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
808                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
809                 return -ENOSYS;
810         }
811
812         /*
813          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
814          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
815          */
816         mtrr_save_state();
817
818         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
819
820         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle);
821         if (err) {
822                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
823                 return -EIO;
824         }
825
826         /*
827          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
828          * while doing so):
829          */
830         local_irq_save(flags);
831         check_tsc_sync_source(cpu);
832         local_irq_restore(flags);
833
834         while (!cpu_online(cpu)) {
835                 cpu_relax();
836                 touch_nmi_watchdog();
837         }
838
839         return 0;
840 }
841
842 /**
843  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
844  */
845 void arch_disable_smp_support(void)
846 {
847         disable_ioapic_support();
848 }
849
850 /*
851  * Fall back to non SMP mode after errors.
852  *
853  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
854  */
855 static __init void disable_smp(void)
856 {
857         init_cpu_present(cpumask_of(0));
858         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
859         smpboot_clear_io_apic_irqs();
860
861         if (smp_found_config)
862                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
863         else
864                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
865         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
866         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
867 }
868
869 /*
870  * Various sanity checks.
871  */
872 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
873 {
874         preempt_disable();
875
876 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
877         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
878                 unsigned int cpu;
879                 unsigned nr;
880
881                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
882                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
883
884                 nr = 0;
885                 for_each_present_cpu(cpu) {
886                         if (nr >= 8)
887                                 set_cpu_present(cpu, false);
888                         nr++;
889                 }
890
891                 nr = 0;
892                 for_each_possible_cpu(cpu) {
893                         if (nr >= 8)
894                                 set_cpu_possible(cpu, false);
895                         nr++;
896                 }
897
898                 nr_cpu_ids = 8;
899         }
900 #endif
901
902         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
903                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
904                         hard_smp_processor_id());
905
906                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
907         }
908
909         /*
910          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
911          * get out of here now!
912          */
913         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
914                 preempt_enable();
915                 pr_notice("SMP motherboard not detected\n");
916                 disable_smp();
917                 if (APIC_init_uniprocessor())
918                         pr_notice("Local APIC not detected. Using dummy APIC emulation.\n");
919                 return -1;
920         }
921
922         /*
923          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
924          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
925          */
926         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
927                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
928                           boot_cpu_physical_apicid);
929                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
930         }
931         preempt_enable();
932
933         /*
934          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
935          */
936         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
937             !cpu_has_apic) {
938                 if (!disable_apic) {
939                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
940                                 boot_cpu_physical_apicid);
941                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation (tell your hw vendor)\n");
942                 }
943                 smpboot_clear_io_apic();
944                 disable_ioapic_support();
945                 return -1;
946         }
947
948         verify_local_APIC();
949
950         /*
951          * If SMP should be disabled, then really disable it!
952          */
953         if (!max_cpus) {
954                 pr_info("SMP mode deactivated\n");
955                 smpboot_clear_io_apic();
956
957                 connect_bsp_APIC();
958                 setup_local_APIC();
959                 bsp_end_local_APIC_setup();
960                 return -1;
961         }
962
963         return 0;
964 }
965
966 static void __init smp_cpu_index_default(void)
967 {
968         int i;
969         struct cpuinfo_x86 *c;
970
971         for_each_possible_cpu(i) {
972                 c = &cpu_data(i);
973                 /* mark all to hotplug */
974                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
975         }
976 }
977
978 /*
979  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
980  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
981  */
982 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
983 {
984         unsigned int i;
985
986         preempt_disable();
987         smp_cpu_index_default();
988
989         /*
990          * Setup boot CPU information
991          */
992         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
993         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
994         mb();
995
996         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
997         for_each_possible_cpu(i) {
998                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
999                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1000                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1001         }
1002         set_cpu_sibling_map(0);
1003
1004
1005         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1006                 pr_info("SMP disabled\n");
1007                 disable_smp();
1008                 goto out;
1009         }
1010
1011         default_setup_apic_routing();
1012
1013         preempt_disable();
1014         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1015                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1016                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1017                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1018         }
1019         preempt_enable();
1020
1021         connect_bsp_APIC();
1022
1023         /*
1024          * Switch from PIC to APIC mode.
1025          */
1026         setup_local_APIC();
1027
1028         /*
1029          * Enable IO APIC before setting up error vector
1030          */
1031         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1032                 enable_IO_APIC();
1033
1034         bsp_end_local_APIC_setup();
1035
1036         if (apic->setup_portio_remap)
1037                 apic->setup_portio_remap();
1038
1039         smpboot_setup_io_apic();
1040         /*
1041          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1042          */
1043
1044         pr_info("CPU%d: ", 0);
1045         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1046         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1047
1048         if (is_uv_system())
1049                 uv_system_init();
1050
1051         set_mtrr_aps_delayed_init();
1052 out:
1053         preempt_enable();
1054 }
1055
1056 void arch_disable_nonboot_cpus_begin(void)
1057 {
1058         /*
1059          * Avoid the smp alternatives switch during the disable_nonboot_cpus().
1060          * In the suspend path, we will be back in the SMP mode shortly anyways.
1061          */
1062         skip_smp_alternatives = true;
1063 }
1064
1065 void arch_disable_nonboot_cpus_end(void)
1066 {
1067         skip_smp_alternatives = false;
1068 }
1069
1070 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1071 {
1072         set_mtrr_aps_delayed_init();
1073 }
1074
1075 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1076 {
1077         mtrr_aps_init();
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Early setup to make printk work.
1082  */
1083 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1084 {
1085         int me = smp_processor_id();
1086         switch_to_new_gdt(me);
1087         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1088         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1089         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1090 }
1091
1092 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1093 {
1094         pr_debug("Boot done\n");
1095
1096         nmi_selftest();
1097         impress_friends();
1098 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1099         setup_ioapic_dest();
1100 #endif
1101         mtrr_aps_init();
1102 }
1103
1104 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1105 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1106 {
1107         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1108         return 0;
1109 }
1110 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1111
1112
1113 /*
1114  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1115  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1116  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1117  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1118  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1119  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1120  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1121  * - Ashok Raj
1122  *
1123  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1124  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1125  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1126  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1127  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1128  * -AK
1129  */
1130 __init void prefill_possible_map(void)
1131 {
1132         int i, possible;
1133
1134         /* no processor from mptable or madt */
1135         if (!num_processors)
1136                 num_processors = 1;
1137
1138         i = setup_max_cpus ?: 1;
1139         if (setup_possible_cpus == -1) {
1140                 possible = num_processors;
1141 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1142                 if (setup_max_cpus)
1143                         possible += disabled_cpus;
1144 #else
1145                 if (possible > i)
1146                         possible = i;
1147 #endif
1148         } else
1149                 possible = setup_possible_cpus;
1150
1151         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1152
1153         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1154         if (possible > nr_cpu_ids) {
1155                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1156                         possible, nr_cpu_ids);
1157                 possible = nr_cpu_ids;
1158         }
1159
1160 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1161         if (!setup_max_cpus)
1162 #endif
1163         if (possible > i) {
1164                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1165                         possible, setup_max_cpus);
1166                 possible = i;
1167         }
1168
1169         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1170                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1171
1172         for (i = 0; i < possible; i++)
1173                 set_cpu_possible(i, true);
1174         for (; i < NR_CPUS; i++)
1175                 set_cpu_possible(i, false);
1176
1177         nr_cpu_ids = possible;
1178 }
1179
1180 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1181
1182 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1183 {
1184         int sibling;
1185         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1186
1187         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1188                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1189                 /*/
1190                  * last thread sibling in this cpu core going down
1191                  */
1192                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1193                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1194         }
1195
1196         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1197                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1198         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1199         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1200         c->phys_proc_id = 0;
1201         c->cpu_core_id = 0;
1202         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1203 }
1204
1205 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1206 {
1207         set_cpu_online(cpu, false);
1208         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1209         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1210         /* was set by cpu_init() */
1211         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1212         numa_remove_cpu(cpu);
1213 }
1214
1215 void cpu_disable_common(void)
1216 {
1217         int cpu = smp_processor_id();
1218
1219         remove_siblinginfo(cpu);
1220
1221         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1222         lock_vector_lock();
1223         remove_cpu_from_maps(cpu);
1224         unlock_vector_lock();
1225         fixup_irqs();
1226 }
1227
1228 int native_cpu_disable(void)
1229 {
1230         int cpu = smp_processor_id();
1231
1232         /*
1233          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1234          * into generic code.
1235          *
1236          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1237          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1238          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1239          */
1240         if (cpu == 0)
1241                 return -EBUSY;
1242
1243         clear_local_APIC();
1244
1245         cpu_disable_common();
1246         return 0;
1247 }
1248
1249 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1250 {
1251         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1252         unsigned int i;
1253
1254         for (i = 0; i < 10; i++) {
1255                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1256                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1257                         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1258                                 pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1259
1260                         if (1 == num_online_cpus())
1261                                 alternatives_smp_switch(0);
1262                         return;
1263                 }
1264                 msleep(100);
1265         }
1266         pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1267 }
1268
1269 void play_dead_common(void)
1270 {
1271         idle_task_exit();
1272         reset_lazy_tlbstate();
1273         amd_e400_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1274
1275         mb();
1276         /* Ack it */
1277         __this_cpu_write(cpu_state, CPU_DEAD);
1278
1279         /*
1280          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1281          */
1282         local_irq_disable();
1283 }
1284
1285 /*
1286  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1287  * dirty data in our caches when we come back up.
1288  */
1289 static inline void mwait_play_dead(void)
1290 {
1291         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1292         unsigned int highest_cstate = 0;
1293         unsigned int highest_subcstate = 0;
1294         int i;
1295         void *mwait_ptr;
1296         struct cpuinfo_x86 *c = __this_cpu_ptr(&cpu_info);
1297
1298         if (!(this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT) && mwait_usable(c)))
1299                 return;
1300         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLSH))
1301                 return;
1302         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1303                 return;
1304
1305         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1306         ecx = 0;
1307         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1308
1309         /*
1310          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1311          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1312          */
1313         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1314                 eax = 0;
1315         } else {
1316                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1317                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1318                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1319                                 highest_cstate = i;
1320                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1321                         }
1322                 }
1323                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1324                         (highest_subcstate - 1);
1325         }
1326
1327         /*
1328          * This should be a memory location in a cache line which is
1329          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1330          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1331          */
1332         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1333
1334         wbinvd();
1335
1336         while (1) {
1337                 /*
1338                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1339                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1340                  * needed, but it should be harmless in either case.
1341                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1342                  * case where we return around the loop.
1343                  */
1344                 clflush(mwait_ptr);
1345                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1346                 mb();
1347                 __mwait(eax, 0);
1348         }
1349 }
1350
1351 static inline void hlt_play_dead(void)
1352 {
1353         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1354                 wbinvd();
1355
1356         while (1) {
1357                 native_halt();
1358         }
1359 }
1360
1361 void native_play_dead(void)
1362 {
1363         play_dead_common();
1364         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1365
1366         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1367         if (cpuidle_play_dead())
1368                 hlt_play_dead();
1369 }
1370
1371 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1372 int native_cpu_disable(void)
1373 {
1374         return -ENOSYS;
1375 }
1376
1377 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1378 {
1379         /* We said "no" in __cpu_disable */
1380         BUG();
1381 }
1382
1383 void native_play_dead(void)
1384 {
1385         BUG();
1386 }
1387
1388 #endif