]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/kernel/smpboot.c
x86/boot/64/clang: Use fixup_pointer() to access 'next_early_pgt'
[karo-tx-linux.git] / 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/export.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/sched/topology.h>
49 #include <linux/sched/hotplug.h>
50 #include <linux/sched/task_stack.h>
51 #include <linux/percpu.h>
52 #include <linux/bootmem.h>
53 #include <linux/err.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/tboot.h>
56 #include <linux/stackprotector.h>
57 #include <linux/gfp.h>
58 #include <linux/cpuidle.h>
59
60 #include <asm/acpi.h>
61 #include <asm/desc.h>
62 #include <asm/nmi.h>
63 #include <asm/irq.h>
64 #include <asm/realmode.h>
65 #include <asm/cpu.h>
66 #include <asm/numa.h>
67 #include <asm/pgtable.h>
68 #include <asm/tlbflush.h>
69 #include <asm/mtrr.h>
70 #include <asm/mwait.h>
71 #include <asm/apic.h>
72 #include <asm/io_apic.h>
73 #include <asm/fpu/internal.h>
74 #include <asm/setup.h>
75 #include <asm/uv/uv.h>
76 #include <linux/mc146818rtc.h>
77 #include <asm/i8259.h>
78 #include <asm/realmode.h>
79 #include <asm/misc.h>
80
81 /* Number of siblings per CPU package */
82 int smp_num_siblings = 1;
83 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
84
85 /* Last level cache ID of each logical CPU */
86 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
87
88 /* representing HT siblings of each logical CPU */
89 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
90 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
91
92 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
93 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
94 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
95
96 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
97
98 /* Per CPU bogomips and other parameters */
99 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
100 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
101
102 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
103 static int *physical_to_logical_pkg __read_mostly;
104 static unsigned long *physical_package_map __read_mostly;;
105 static unsigned int max_physical_pkg_id __read_mostly;
106 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
107 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
108 static unsigned int logical_packages __read_mostly;
109
110 /* Maximum number of SMT threads on any online core */
111 int __max_smt_threads __read_mostly;
112
113 /* Flag to indicate if a complete sched domain rebuild is required */
114 bool x86_topology_update;
115
116 int arch_update_cpu_topology(void)
117 {
118         int retval = x86_topology_update;
119
120         x86_topology_update = false;
121         return retval;
122 }
123
124 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
125 {
126         unsigned long flags;
127
128         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
129         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
130         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
131         local_flush_tlb();
132         pr_debug("1.\n");
133         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
134                                                         start_eip >> 4;
135         pr_debug("2.\n");
136         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
137                                                         start_eip & 0xf;
138         pr_debug("3.\n");
139 }
140
141 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
142 {
143         unsigned long flags;
144
145         /*
146          * Install writable page 0 entry to set BIOS data area.
147          */
148         local_flush_tlb();
149
150         /*
151          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
152          * to default values.
153          */
154         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
155         CMOS_WRITE(0, 0xf);
156         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
157
158         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
159 }
160
161 /*
162  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
163  * during CPU online.
164  */
165 static void smp_callin(void)
166 {
167         int cpuid, phys_id;
168
169         /*
170          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
171          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
172          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
173          * now safe to touch our local APIC.
174          */
175         cpuid = smp_processor_id();
176
177         /*
178          * (This works even if the APIC is not enabled.)
179          */
180         phys_id = read_apic_id();
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         apic_ap_setup();
189
190         /*
191          * Save our processor parameters. Note: this information
192          * is needed for clock calibration.
193          */
194         smp_store_cpu_info(cpuid);
195
196         /*
197          * Get our bogomips.
198          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
199          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
200          * accurate as the value just calculated.
201          */
202         calibrate_delay();
203         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
204         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
205
206         /*
207          * This must be done before setting cpu_online_mask
208          * or calling notify_cpu_starting.
209          */
210         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
211         wmb();
212
213         notify_cpu_starting(cpuid);
214
215         /*
216          * Allow the master to continue.
217          */
218         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
219 }
220
221 static int cpu0_logical_apicid;
222 static int enable_start_cpu0;
223 /*
224  * Activate a secondary processor.
225  */
226 static void notrace start_secondary(void *unused)
227 {
228         /*
229          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
230          * fragile that we want to limit the things done here to the
231          * most necessary things.
232          */
233         cpu_init();
234         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
235         preempt_disable();
236         smp_callin();
237
238         enable_start_cpu0 = 0;
239
240 #ifdef CONFIG_X86_32
241         /* switch away from the initial page table */
242         load_cr3(swapper_pg_dir);
243         __flush_tlb_all();
244 #endif
245
246         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
247         barrier();
248         /*
249          * Check TSC synchronization with the BP:
250          */
251         check_tsc_sync_target();
252
253         /*
254          * Lock vector_lock and initialize the vectors on this cpu
255          * before setting the cpu online. We must set it online with
256          * vector_lock held to prevent a concurrent setup/teardown
257          * from seeing a half valid vector space.
258          */
259         lock_vector_lock();
260         setup_vector_irq(smp_processor_id());
261         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
262         unlock_vector_lock();
263         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
264         x86_platform.nmi_init();
265
266         /* enable local interrupts */
267         local_irq_enable();
268
269         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
270         boot_init_stack_canary();
271
272         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
273
274         wmb();
275         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
276 }
277
278 /**
279  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
280  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
281  * @cpu:        The cpu for which this is updated
282  */
283 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
284 {
285         unsigned int new;
286
287         /* Called from early boot ? */
288         if (!physical_package_map)
289                 return 0;
290
291         if (pkg >= max_physical_pkg_id)
292                 return -EINVAL;
293
294         /* Set the logical package id */
295         if (test_and_set_bit(pkg, physical_package_map))
296                 goto found;
297
298         if (logical_packages >= __max_logical_packages) {
299                 pr_warn("Package %u of CPU %u exceeds BIOS package data %u.\n",
300                         logical_packages, cpu, __max_logical_packages);
301                 return -ENOSPC;
302         }
303
304         new = logical_packages++;
305         if (new != pkg) {
306                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
307                         cpu, pkg, new);
308         }
309         physical_to_logical_pkg[pkg] = new;
310
311 found:
312         cpu_data(cpu).logical_proc_id = physical_to_logical_pkg[pkg];
313         return 0;
314 }
315
316 /**
317  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
318  *
319  * Returns logical package id or -1 if not found
320  */
321 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
322 {
323         if (phys_pkg >= max_physical_pkg_id)
324                 return -1;
325         return physical_to_logical_pkg[phys_pkg];
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
328
329 static void __init smp_init_package_map(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int cpu)
330 {
331         unsigned int ncpus;
332         size_t size;
333
334         /*
335          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems. That
336          * might change in the future....
337          *
338          * While ideally we'd want '* smp_num_siblings' in the below @ncpus
339          * computation, this won't actually work since some Intel BIOSes
340          * report inconsistent HT data when they disable HT.
341          *
342          * In particular, they reduce the APIC-IDs to only include the cores,
343          * but leave the CPUID topology to say there are (2) siblings.
344          * This means we don't know how many threads there will be until
345          * after the APIC enumeration.
346          *
347          * By not including this we'll sometimes over-estimate the number of
348          * logical packages by the amount of !present siblings, but this is
349          * still better than MAX_LOCAL_APIC.
350          *
351          * We use total_cpus not nr_cpu_ids because nr_cpu_ids can be limited
352          * on the command line leading to a similar issue as the HT disable
353          * problem because the hyperthreads are usually enumerated after the
354          * primary cores.
355          */
356         ncpus = boot_cpu_data.x86_max_cores;
357         if (!ncpus) {
358                 pr_warn("x86_max_cores == zero !?!?");
359                 ncpus = 1;
360         }
361
362         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
363         logical_packages = 0;
364
365         /*
366          * Possibly larger than what we need as the number of apic ids per
367          * package can be smaller than the actual used apic ids.
368          */
369         max_physical_pkg_id = DIV_ROUND_UP(MAX_LOCAL_APIC, ncpus);
370         size = max_physical_pkg_id * sizeof(unsigned int);
371         physical_to_logical_pkg = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
372         memset(physical_to_logical_pkg, 0xff, size);
373         size = BITS_TO_LONGS(max_physical_pkg_id) * sizeof(unsigned long);
374         physical_package_map = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
375
376         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
377
378         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu);
379 }
380
381 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
382 {
383         int id = 0; /* CPU 0 */
384         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
385
386         *c = boot_cpu_data;
387         c->cpu_index = id;
388         smp_init_package_map(c, id);
389 }
390
391 /*
392  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
393  * a given CPU
394  */
395 void smp_store_cpu_info(int id)
396 {
397         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
398
399         *c = boot_cpu_data;
400         c->cpu_index = id;
401         /*
402          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
403          * bringing up AP or offlined CPU0.
404          */
405         identify_secondary_cpu(c);
406 }
407
408 static bool
409 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
410 {
411         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
412
413         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
414 }
415
416 static bool
417 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
418 {
419         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
420
421         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
422                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
423                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
424                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
425 }
426
427 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
428 do {                                                                    \
429         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
430         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
431 } while (0)
432
433 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
434 {
435         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
436                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
437
438                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
439                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2)) {
440                         if (c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
441                                 return topology_sane(c, o, "smt");
442
443                         if ((c->cu_id != 0xff) &&
444                             (o->cu_id != 0xff) &&
445                             (c->cu_id == o->cu_id))
446                                 return topology_sane(c, o, "smt");
447                 }
448
449         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
450                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
451                 return topology_sane(c, o, "smt");
452         }
453
454         return false;
455 }
456
457 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
458 {
459         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
460
461         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != BAD_APICID &&
462             per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
463                 return topology_sane(c, o, "llc");
464
465         return false;
466 }
467
468 /*
469  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
470  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
471  * discard the MC level of the topology later.
472  */
473 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
474 {
475         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
476                 return true;
477         return false;
478 }
479
480 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
481 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
482 {
483         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
484 }
485
486 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
487 static int x86_core_flags(void)
488 {
489         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
490 }
491 #endif
492 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
493 static int x86_smt_flags(void)
494 {
495         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
496 }
497 #endif
498 #endif
499
500 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
501 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
502         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
503 #endif
504 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
505         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
506 #endif
507         { NULL, },
508 };
509
510 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
511 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
512         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
513 #endif
514 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
515         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
516 #endif
517         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
518         { NULL, },
519 };
520
521 /*
522  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
523  * AMD Magny-Cours and Intel Cluster-on-Die have this.
524  */
525 static bool x86_has_numa_in_package;
526
527 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
528 {
529         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
530         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
531         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
532         struct cpuinfo_x86 *o;
533         int i, threads;
534
535         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
536
537         if (!has_mp) {
538                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
539                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
540                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
541                 c->booted_cores = 1;
542                 return;
543         }
544
545         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
546                 o = &cpu_data(i);
547
548                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
549                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
550
551                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
552                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
553
554         }
555
556         /*
557          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
558          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
559          */
560         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
561                 o = &cpu_data(i);
562
563                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o))) {
564                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
565
566                         /*
567                          *  Does this new cpu bringup a new core?
568                          */
569                         if (cpumask_weight(
570                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
571                                 /*
572                                  * for each core in package, increment
573                                  * the booted_cores for this new cpu
574                                  */
575                                 if (cpumask_first(
576                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
577                                         c->booted_cores++;
578                                 /*
579                                  * increment the core count for all
580                                  * the other cpus in this package
581                                  */
582                                 if (i != cpu)
583                                         cpu_data(i).booted_cores++;
584                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
585                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
586                 }
587                 if (match_die(c, o) && !topology_same_node(c, o))
588                         x86_has_numa_in_package = true;
589         }
590
591         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
592         if (threads > __max_smt_threads)
593                 __max_smt_threads = threads;
594 }
595
596 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
597 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
598 {
599         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
600 }
601
602 static void impress_friends(void)
603 {
604         int cpu;
605         unsigned long bogosum = 0;
606         /*
607          * Allow the user to impress friends.
608          */
609         pr_debug("Before bogomips\n");
610         for_each_possible_cpu(cpu)
611                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
612                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
613         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
614                 num_online_cpus(),
615                 bogosum/(500000/HZ),
616                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
617
618         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
619 }
620
621 void __inquire_remote_apic(int apicid)
622 {
623         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
624         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
625         int timeout;
626         u32 status;
627
628         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
629
630         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
631                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
632
633                 /*
634                  * Wait for idle.
635                  */
636                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
637                 if (status)
638                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
639
640                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
641
642                 timeout = 0;
643                 do {
644                         udelay(100);
645                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
646                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
647
648                 switch (status) {
649                 case APIC_ICR_RR_VALID:
650                         status = apic_read(APIC_RRR);
651                         pr_cont("%08x\n", status);
652                         break;
653                 default:
654                         pr_cont("failed\n");
655                 }
656         }
657 }
658
659 /*
660  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
661  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
662  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
663  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
664  * many cores and don't require that delay.
665  *
666  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
667  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
668  */
669 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
670
671 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
672
673 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
674 {
675         get_option(&str, &init_udelay);
676
677         return 0;
678 }
679 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
680
681 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
682 {
683         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
684         if (init_udelay != UINT_MAX)
685                 return;
686
687         /* if modern processor, use no delay */
688         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
689             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
690                 init_udelay = 0;
691                 return;
692         }
693         /* else, use legacy delay */
694         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
695 }
696
697 /*
698  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
699  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
700  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
701  */
702 int
703 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
704 {
705         unsigned long send_status, accept_status = 0;
706         int maxlvt;
707
708         /* Target chip */
709         /* Boot on the stack */
710         /* Kick the second */
711         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
712
713         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
714         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
715
716         /*
717          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
718          */
719         udelay(200);
720         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
721                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
722                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
723                         apic_write(APIC_ESR, 0);
724                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
725         }
726         pr_debug("NMI sent\n");
727
728         if (send_status)
729                 pr_err("APIC never delivered???\n");
730         if (accept_status)
731                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
732
733         return (send_status | accept_status);
734 }
735
736 static int
737 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
738 {
739         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
740         int maxlvt, num_starts, j;
741
742         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
743
744         /*
745          * Be paranoid about clearing APIC errors.
746          */
747         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
748                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
749                         apic_write(APIC_ESR, 0);
750                 apic_read(APIC_ESR);
751         }
752
753         pr_debug("Asserting INIT\n");
754
755         /*
756          * Turn INIT on target chip
757          */
758         /*
759          * Send IPI
760          */
761         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
762                        phys_apicid);
763
764         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
765         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
766
767         udelay(init_udelay);
768
769         pr_debug("Deasserting INIT\n");
770
771         /* Target chip */
772         /* Send IPI */
773         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
774
775         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
776         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
777
778         mb();
779
780         /*
781          * Should we send STARTUP IPIs ?
782          *
783          * Determine this based on the APIC version.
784          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
785          */
786         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
787                 num_starts = 2;
788         else
789                 num_starts = 0;
790
791         /*
792          * Run STARTUP IPI loop.
793          */
794         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
795
796         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
797                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
798                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
799                         apic_write(APIC_ESR, 0);
800                 apic_read(APIC_ESR);
801                 pr_debug("After apic_write\n");
802
803                 /*
804                  * STARTUP IPI
805                  */
806
807                 /* Target chip */
808                 /* Boot on the stack */
809                 /* Kick the second */
810                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
811                                phys_apicid);
812
813                 /*
814                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
815                  */
816                 if (init_udelay == 0)
817                         udelay(10);
818                 else
819                         udelay(300);
820
821                 pr_debug("Startup point 1\n");
822
823                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
824                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
825
826                 /*
827                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
828                  */
829                 if (init_udelay == 0)
830                         udelay(10);
831                 else
832                         udelay(200);
833
834                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
835                         apic_write(APIC_ESR, 0);
836                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
837                 if (send_status || accept_status)
838                         break;
839         }
840         pr_debug("After Startup\n");
841
842         if (send_status)
843                 pr_err("APIC never delivered???\n");
844         if (accept_status)
845                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
846
847         return (send_status | accept_status);
848 }
849
850 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
851 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
852 {
853         static int current_node = -1;
854         int node = early_cpu_to_node(cpu);
855         static int width, node_width;
856
857         if (!width)
858                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
859
860         if (!node_width)
861                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
862
863         if (cpu == 1)
864                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
865
866         if (system_state < SYSTEM_RUNNING) {
867                 if (node != current_node) {
868                         if (current_node > (-1))
869                                 pr_cont("\n");
870                         current_node = node;
871
872                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
873                                node_width - num_digits(node), " ", node);
874                 }
875
876                 /* Add padding for the BSP */
877                 if (cpu == 1)
878                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
879
880                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
881
882         } else
883                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
884                         node, cpu, apicid);
885 }
886
887 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
888 {
889         int cpu;
890
891         cpu = smp_processor_id();
892         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
893                 return NMI_HANDLED;
894
895         return NMI_DONE;
896 }
897
898 /*
899  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
900  *
901  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
902  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
903  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
904  *
905  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
906  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
907  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
908  * real platform and request are available.
909  */
910 static int
911 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
912                int *cpu0_nmi_registered)
913 {
914         int id;
915         int boot_error;
916
917         preempt_disable();
918
919         /*
920          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
921          */
922         if (cpu) {
923                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
924                 goto out;
925         }
926
927         /*
928          * Wake up BSP by nmi.
929          *
930          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
931          */
932         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
933                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
934
935         if (!boot_error) {
936                 enable_start_cpu0 = 1;
937                 *cpu0_nmi_registered = 1;
938                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
939                         id = cpu0_logical_apicid;
940                 else
941                         id = apicid;
942                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
943         }
944
945 out:
946         preempt_enable();
947
948         return boot_error;
949 }
950
951 void common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
952 {
953         /* Just in case we booted with a single CPU. */
954         alternatives_enable_smp();
955
956         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
957
958 #ifdef CONFIG_X86_32
959         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
960         irq_ctx_init(cpu);
961         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) =
962                 (unsigned long)task_stack_page(idle) + THREAD_SIZE;
963 #else
964         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
965 #endif
966 }
967
968 /*
969  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
970  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
971  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
972  * ->wakeup_secondary_cpu.
973  */
974 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle,
975                        int *cpu0_nmi_registered)
976 {
977         volatile u32 *trampoline_status =
978                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
979         /* start_ip had better be page-aligned! */
980         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
981
982         unsigned long boot_error = 0;
983         unsigned long timeout;
984
985         idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
986         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
987         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
988         initial_stack  = idle->thread.sp;
989
990         /*
991          * Enable the espfix hack for this CPU
992         */
993 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
994         init_espfix_ap(cpu);
995 #endif
996
997         /* So we see what's up */
998         announce_cpu(cpu, apicid);
999
1000         /*
1001          * This grunge runs the startup process for
1002          * the targeted processor.
1003          */
1004
1005         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1006
1007                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
1008
1009                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1010                 /*
1011                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1012                 */
1013                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1014                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1015                         apic_read(APIC_ESR);
1016                 }
1017         }
1018
1019         /*
1020          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1021          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1022          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1023          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1024          */
1025         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1026         smp_mb();
1027
1028         /*
1029          * Wake up a CPU in difference cases:
1030          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1031          * Otherwise,
1032          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1033          */
1034         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1035                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1036         else
1037                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1038                                                      cpu0_nmi_registered);
1039
1040         if (!boot_error) {
1041                 /*
1042                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1043                  */
1044                 boot_error = -1;
1045                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1046                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1047                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1048                                 /*
1049                                  * Tell AP to proceed with initialization
1050                                  */
1051                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1052                                 boot_error = 0;
1053                                 break;
1054                         }
1055                         schedule();
1056                 }
1057         }
1058
1059         if (!boot_error) {
1060                 /*
1061                  * Wait till AP completes initial initialization
1062                  */
1063                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1064                         /*
1065                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1066                          * AP to come online. This also gives a chance
1067                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1068                          * to be completed in the stop machine context.
1069                          */
1070                         schedule();
1071                 }
1072         }
1073
1074         /* mark "stuck" area as not stuck */
1075         *trampoline_status = 0;
1076
1077         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1078                 /*
1079                  * Cleanup possible dangling ends...
1080                  */
1081                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1082         }
1083
1084         return boot_error;
1085 }
1086
1087 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1088 {
1089         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1090         int cpu0_nmi_registered = 0;
1091         unsigned long flags;
1092         int err, ret = 0;
1093
1094         WARN_ON(irqs_disabled());
1095
1096         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1097
1098         if (apicid == BAD_APICID ||
1099             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1100             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1101                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1102                 return -EINVAL;
1103         }
1104
1105         /*
1106          * Already booted CPU?
1107          */
1108         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1109                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1110                 return -ENOSYS;
1111         }
1112
1113         /*
1114          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1115          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1116          */
1117         mtrr_save_state();
1118
1119         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1120         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1121         if (err && err != -EBUSY)
1122                 return err;
1123
1124         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1125         per_cpu(fpu_fpregs_owner_ctx, cpu) = NULL;
1126
1127         common_cpu_up(cpu, tidle);
1128
1129         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle, &cpu0_nmi_registered);
1130         if (err) {
1131                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1132                 ret = -EIO;
1133                 goto unreg_nmi;
1134         }
1135
1136         /*
1137          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1138          * while doing so):
1139          */
1140         local_irq_save(flags);
1141         check_tsc_sync_source(cpu);
1142         local_irq_restore(flags);
1143
1144         while (!cpu_online(cpu)) {
1145                 cpu_relax();
1146                 touch_nmi_watchdog();
1147         }
1148
1149 unreg_nmi:
1150         /*
1151          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1152          * to avoid impact of possible long unregister time.
1153          */
1154         if (cpu0_nmi_registered)
1155                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1156
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 /**
1161  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1162  */
1163 void arch_disable_smp_support(void)
1164 {
1165         disable_ioapic_support();
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Fall back to non SMP mode after errors.
1170  *
1171  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1172  */
1173 static __init void disable_smp(void)
1174 {
1175         pr_info("SMP disabled\n");
1176
1177         disable_ioapic_support();
1178
1179         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1180         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1181
1182         if (smp_found_config)
1183                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1184         else
1185                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1186         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1187         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1188 }
1189
1190 enum {
1191         SMP_OK,
1192         SMP_NO_CONFIG,
1193         SMP_NO_APIC,
1194         SMP_FORCE_UP,
1195 };
1196
1197 /*
1198  * Various sanity checks.
1199  */
1200 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
1201 {
1202         preempt_disable();
1203
1204 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1205         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1206                 unsigned int cpu;
1207                 unsigned nr;
1208
1209                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1210                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1211
1212                 nr = 0;
1213                 for_each_present_cpu(cpu) {
1214                         if (nr >= 8)
1215                                 set_cpu_present(cpu, false);
1216                         nr++;
1217                 }
1218
1219                 nr = 0;
1220                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1221                         if (nr >= 8)
1222                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1223                         nr++;
1224                 }
1225
1226                 nr_cpu_ids = 8;
1227         }
1228 #endif
1229
1230         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1231                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1232                         hard_smp_processor_id());
1233
1234                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1235         }
1236
1237         /*
1238          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
1239          * get out of here now!
1240          */
1241         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
1242                 preempt_enable();
1243                 pr_notice("SMP motherboard not detected\n");
1244                 return SMP_NO_CONFIG;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1249          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1250          */
1251         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1252                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1253                           boot_cpu_physical_apicid);
1254                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1255         }
1256         preempt_enable();
1257
1258         /*
1259          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1260          */
1261         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version) &&
1262             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1263                 if (!disable_apic) {
1264                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1265                                 boot_cpu_physical_apicid);
1266                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation (tell your hw vendor)\n");
1267                 }
1268                 return SMP_NO_APIC;
1269         }
1270
1271         /*
1272          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1273          */
1274         if (!max_cpus) {
1275                 pr_info("SMP mode deactivated\n");
1276                 return SMP_FORCE_UP;
1277         }
1278
1279         return SMP_OK;
1280 }
1281
1282 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1283 {
1284         int i;
1285         struct cpuinfo_x86 *c;
1286
1287         for_each_possible_cpu(i) {
1288                 c = &cpu_data(i);
1289                 /* mark all to hotplug */
1290                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1291         }
1292 }
1293
1294 /*
1295  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1296  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1297  */
1298 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1299 {
1300         unsigned int i;
1301
1302         smp_cpu_index_default();
1303
1304         /*
1305          * Setup boot CPU information
1306          */
1307         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1308         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1309         mb();
1310
1311         for_each_possible_cpu(i) {
1312                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1313                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1314                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1315         }
1316
1317         /*
1318          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1319          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1320          * native_smp_cpus_done().
1321          *
1322          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1323          */
1324         set_sched_topology(x86_topology);
1325
1326         set_cpu_sibling_map(0);
1327
1328         switch (smp_sanity_check(max_cpus)) {
1329         case SMP_NO_CONFIG:
1330                 disable_smp();
1331                 if (APIC_init_uniprocessor())
1332                         pr_notice("Local APIC not detected. Using dummy APIC emulation.\n");
1333                 return;
1334         case SMP_NO_APIC:
1335                 disable_smp();
1336                 return;
1337         case SMP_FORCE_UP:
1338                 disable_smp();
1339                 apic_bsp_setup(false);
1340                 return;
1341         case SMP_OK:
1342                 break;
1343         }
1344
1345         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1346                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1347                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1348                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1349         }
1350
1351         default_setup_apic_routing();
1352         cpu0_logical_apicid = apic_bsp_setup(false);
1353
1354         pr_info("CPU0: ");
1355         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1356
1357         uv_system_init();
1358
1359         set_mtrr_aps_delayed_init();
1360
1361         smp_quirk_init_udelay();
1362 }
1363
1364 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1365 {
1366         set_mtrr_aps_delayed_init();
1367 }
1368
1369 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1370 {
1371         mtrr_aps_init();
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Early setup to make printk work.
1376  */
1377 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1378 {
1379         int me = smp_processor_id();
1380         switch_to_new_gdt(me);
1381         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1382         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1383         cpu_set_state_online(me);
1384 }
1385
1386 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1387 {
1388         pr_debug("Boot done\n");
1389
1390         if (x86_has_numa_in_package)
1391                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1392
1393         nmi_selftest();
1394         impress_friends();
1395         setup_ioapic_dest();
1396         mtrr_aps_init();
1397 }
1398
1399 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1400 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1401 {
1402         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1403         return 0;
1404 }
1405 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1406
1407
1408 /*
1409  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1410  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1411  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1412  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1413  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1414  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1415  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1416  * - Ashok Raj
1417  *
1418  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1419  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1420  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1421  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1422  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1423  * -AK
1424  */
1425 __init void prefill_possible_map(void)
1426 {
1427         int i, possible;
1428
1429         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1430         if (!num_processors) {
1431                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1432                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1433                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1434
1435                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1436
1437                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1438                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1439                             apic->apic_id_valid(apicid))
1440                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1441                 }
1442
1443                 if (!num_processors)
1444                         num_processors = 1;
1445         }
1446
1447         i = setup_max_cpus ?: 1;
1448         if (setup_possible_cpus == -1) {
1449                 possible = num_processors;
1450 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1451                 if (setup_max_cpus)
1452                         possible += disabled_cpus;
1453 #else
1454                 if (possible > i)
1455                         possible = i;
1456 #endif
1457         } else
1458                 possible = setup_possible_cpus;
1459
1460         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1461
1462         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1463         if (possible > nr_cpu_ids) {
1464                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1465                         possible, nr_cpu_ids);
1466                 possible = nr_cpu_ids;
1467         }
1468
1469 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1470         if (!setup_max_cpus)
1471 #endif
1472         if (possible > i) {
1473                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1474                         possible, setup_max_cpus);
1475                 possible = i;
1476         }
1477
1478         nr_cpu_ids = possible;
1479
1480         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1481                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1482
1483         reset_cpu_possible_mask();
1484
1485         for (i = 0; i < possible; i++)
1486                 set_cpu_possible(i, true);
1487 }
1488
1489 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1490
1491 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1492 static void recompute_smt_state(void)
1493 {
1494         int max_threads, cpu;
1495
1496         max_threads = 0;
1497         for_each_online_cpu (cpu) {
1498                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1499
1500                 if (threads > max_threads)
1501                         max_threads = threads;
1502         }
1503         __max_smt_threads = max_threads;
1504 }
1505
1506 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1507 {
1508         int sibling;
1509         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1510
1511         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1512                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1513                 /*/
1514                  * last thread sibling in this cpu core going down
1515                  */
1516                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1517                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1518         }
1519
1520         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1521                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1522         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1523                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1524         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1525         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1526         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1527         c->phys_proc_id = 0;
1528         c->cpu_core_id = 0;
1529         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1530         recompute_smt_state();
1531 }
1532
1533 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1534 {
1535         set_cpu_online(cpu, false);
1536         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1537         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1538         /* was set by cpu_init() */
1539         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1540         numa_remove_cpu(cpu);
1541 }
1542
1543 void cpu_disable_common(void)
1544 {
1545         int cpu = smp_processor_id();
1546
1547         remove_siblinginfo(cpu);
1548
1549         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1550         lock_vector_lock();
1551         remove_cpu_from_maps(cpu);
1552         unlock_vector_lock();
1553         fixup_irqs();
1554 }
1555
1556 int native_cpu_disable(void)
1557 {
1558         int ret;
1559
1560         ret = check_irq_vectors_for_cpu_disable();
1561         if (ret)
1562                 return ret;
1563
1564         clear_local_APIC();
1565         cpu_disable_common();
1566
1567         return 0;
1568 }
1569
1570 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1571 {
1572         int ret = 0;
1573
1574         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1575
1576         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1577         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1578                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1579                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1580         } else {
1581                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1582                 ret = -1;
1583         }
1584
1585         return ret;
1586 }
1587
1588 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1589 {
1590         common_cpu_die(cpu);
1591 }
1592
1593 void play_dead_common(void)
1594 {
1595         idle_task_exit();
1596
1597         /* Ack it */
1598         (void)cpu_report_death();
1599
1600         /*
1601          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1602          */
1603         local_irq_disable();
1604 }
1605
1606 static bool wakeup_cpu0(void)
1607 {
1608         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1609                 return true;
1610
1611         return false;
1612 }
1613
1614 /*
1615  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1616  * dirty data in our caches when we come back up.
1617  */
1618 static inline void mwait_play_dead(void)
1619 {
1620         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1621         unsigned int highest_cstate = 0;
1622         unsigned int highest_subcstate = 0;
1623         void *mwait_ptr;
1624         int i;
1625
1626         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1627                 return;
1628         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1629                 return;
1630         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1631                 return;
1632
1633         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1634         ecx = 0;
1635         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1636
1637         /*
1638          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1639          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1640          */
1641         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1642                 eax = 0;
1643         } else {
1644                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1645                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1646                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1647                                 highest_cstate = i;
1648                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1649                         }
1650                 }
1651                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1652                         (highest_subcstate - 1);
1653         }
1654
1655         /*
1656          * This should be a memory location in a cache line which is
1657          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1658          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1659          */
1660         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1661
1662         wbinvd();
1663
1664         while (1) {
1665                 /*
1666                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1667                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1668                  * needed, but it should be harmless in either case.
1669                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1670                  * case where we return around the loop.
1671                  */
1672                 mb();
1673                 clflush(mwait_ptr);
1674                 mb();
1675                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1676                 mb();
1677                 __mwait(eax, 0);
1678                 /*
1679                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1680                  */
1681                 if (wakeup_cpu0())
1682                         start_cpu0();
1683         }
1684 }
1685
1686 void hlt_play_dead(void)
1687 {
1688         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1689                 wbinvd();
1690
1691         while (1) {
1692                 native_halt();
1693                 /*
1694                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1695                  */
1696                 if (wakeup_cpu0())
1697                         start_cpu0();
1698         }
1699 }
1700
1701 void native_play_dead(void)
1702 {
1703         play_dead_common();
1704         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1705
1706         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1707         if (cpuidle_play_dead())
1708                 hlt_play_dead();
1709 }
1710
1711 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1712 int native_cpu_disable(void)
1713 {
1714         return -ENOSYS;
1715 }
1716
1717 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1718 {
1719         /* We said "no" in __cpu_disable */
1720         BUG();
1721 }
1722
1723 void native_play_dead(void)
1724 {
1725         BUG();
1726 }
1727
1728 #endif