]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/kernel/smpboot.c
Merge Trond's bugfixes
[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/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_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
110
111 /* representing HT siblings of each logical CPU */
112 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(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_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
117 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
118
119 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(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         /* Just in case we booted with a single CPU. */
669         alternatives_enable_smp();
670
671         idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
672                           (THREAD_SIZE +  task_stack_page(idle))) - 1);
673         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
674
675 #ifdef CONFIG_X86_32
676         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
677         irq_ctx_init(cpu);
678 #else
679         clear_tsk_thread_flag(idle, TIF_FORK);
680         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
681         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
682                 (unsigned long)task_stack_page(idle) -
683                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
684 #endif
685         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
686         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
687         stack_start  = idle->thread.sp;
688
689         /* So we see what's up */
690         announce_cpu(cpu, apicid);
691
692         /*
693          * This grunge runs the startup process for
694          * the targeted processor.
695          */
696
697         atomic_set(&init_deasserted, 0);
698
699         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
700
701                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
702
703                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
704                 /*
705                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
706                 */
707                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
708                         apic_write(APIC_ESR, 0);
709                         apic_read(APIC_ESR);
710                 }
711         }
712
713         /*
714          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
715          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
716          */
717         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
718                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
719         else
720                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
721
722         if (!boot_error) {
723                 /*
724                  * allow APs to start initializing.
725                  */
726                 pr_debug("Before Callout %d\n", cpu);
727                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
728                 pr_debug("After Callout %d\n", cpu);
729
730                 /*
731                  * Wait 5s total for a response
732                  */
733                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
734                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
735                                 break;  /* It has booted */
736                         udelay(100);
737                         /*
738                          * Allow other tasks to run while we wait for the
739                          * AP to come online. This also gives a chance
740                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
741                          * to be completed in the stop machine context.
742                          */
743                         schedule();
744                 }
745
746                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
747                         print_cpu_msr(&cpu_data(cpu));
748                         pr_debug("CPU%d: has booted.\n", cpu);
749                 } else {
750                         boot_error = 1;
751                         if (*trampoline_status == 0xA5A5A5A5)
752                                 /* trampoline started but...? */
753                                 pr_err("CPU%d: Stuck ??\n", cpu);
754                         else
755                                 /* trampoline code not run */
756                                 pr_err("CPU%d: Not responding\n", cpu);
757                         if (apic->inquire_remote_apic)
758                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
759                 }
760         }
761
762         if (boot_error) {
763                 /* Try to put things back the way they were before ... */
764                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
765
766                 /* was set by do_boot_cpu() */
767                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
768
769                 /* was set by cpu_init() */
770                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
771
772                 set_cpu_present(cpu, false);
773                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
774         }
775
776         /* mark "stuck" area as not stuck */
777         *trampoline_status = 0;
778
779         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
780                 /*
781                  * Cleanup possible dangling ends...
782                  */
783                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
784         }
785         return boot_error;
786 }
787
788 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
789 {
790         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
791         unsigned long flags;
792         int err;
793
794         WARN_ON(irqs_disabled());
795
796         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
797
798         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
799             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
800             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
801                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
802                 return -EINVAL;
803         }
804
805         /*
806          * Already booted CPU?
807          */
808         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
809                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
810                 return -ENOSYS;
811         }
812
813         /*
814          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
815          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
816          */
817         mtrr_save_state();
818
819         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
820
821         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle);
822         if (err) {
823                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
824                 return -EIO;
825         }
826
827         /*
828          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
829          * while doing so):
830          */
831         local_irq_save(flags);
832         check_tsc_sync_source(cpu);
833         local_irq_restore(flags);
834
835         while (!cpu_online(cpu)) {
836                 cpu_relax();
837                 touch_nmi_watchdog();
838         }
839
840         return 0;
841 }
842
843 /**
844  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
845  */
846 void arch_disable_smp_support(void)
847 {
848         disable_ioapic_support();
849 }
850
851 /*
852  * Fall back to non SMP mode after errors.
853  *
854  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
855  */
856 static __init void disable_smp(void)
857 {
858         init_cpu_present(cpumask_of(0));
859         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
860         smpboot_clear_io_apic_irqs();
861
862         if (smp_found_config)
863                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
864         else
865                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
866         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
867         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
868 }
869
870 /*
871  * Various sanity checks.
872  */
873 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
874 {
875         preempt_disable();
876
877 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
878         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
879                 unsigned int cpu;
880                 unsigned nr;
881
882                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
883                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
884
885                 nr = 0;
886                 for_each_present_cpu(cpu) {
887                         if (nr >= 8)
888                                 set_cpu_present(cpu, false);
889                         nr++;
890                 }
891
892                 nr = 0;
893                 for_each_possible_cpu(cpu) {
894                         if (nr >= 8)
895                                 set_cpu_possible(cpu, false);
896                         nr++;
897                 }
898
899                 nr_cpu_ids = 8;
900         }
901 #endif
902
903         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
904                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
905                         hard_smp_processor_id());
906
907                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
908         }
909
910         /*
911          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
912          * get out of here now!
913          */
914         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
915                 preempt_enable();
916                 pr_notice("SMP motherboard not detected\n");
917                 disable_smp();
918                 if (APIC_init_uniprocessor())
919                         pr_notice("Local APIC not detected. Using dummy APIC emulation.\n");
920                 return -1;
921         }
922
923         /*
924          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
925          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
926          */
927         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
928                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
929                           boot_cpu_physical_apicid);
930                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
931         }
932         preempt_enable();
933
934         /*
935          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
936          */
937         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
938             !cpu_has_apic) {
939                 if (!disable_apic) {
940                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
941                                 boot_cpu_physical_apicid);
942                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation (tell your hw vendor)\n");
943                 }
944                 smpboot_clear_io_apic();
945                 disable_ioapic_support();
946                 return -1;
947         }
948
949         verify_local_APIC();
950
951         /*
952          * If SMP should be disabled, then really disable it!
953          */
954         if (!max_cpus) {
955                 pr_info("SMP mode deactivated\n");
956                 smpboot_clear_io_apic();
957
958                 connect_bsp_APIC();
959                 setup_local_APIC();
960                 bsp_end_local_APIC_setup();
961                 return -1;
962         }
963
964         return 0;
965 }
966
967 static void __init smp_cpu_index_default(void)
968 {
969         int i;
970         struct cpuinfo_x86 *c;
971
972         for_each_possible_cpu(i) {
973                 c = &cpu_data(i);
974                 /* mark all to hotplug */
975                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
976         }
977 }
978
979 /*
980  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
981  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
982  */
983 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
984 {
985         unsigned int i;
986
987         preempt_disable();
988         smp_cpu_index_default();
989
990         /*
991          * Setup boot CPU information
992          */
993         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
994         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
995         mb();
996
997         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
998         for_each_possible_cpu(i) {
999                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1000                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1001                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1002         }
1003         set_cpu_sibling_map(0);
1004
1005
1006         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1007                 pr_info("SMP disabled\n");
1008                 disable_smp();
1009                 goto out;
1010         }
1011
1012         default_setup_apic_routing();
1013
1014         preempt_disable();
1015         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1016                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1017                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1018                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1019         }
1020         preempt_enable();
1021
1022         connect_bsp_APIC();
1023
1024         /*
1025          * Switch from PIC to APIC mode.
1026          */
1027         setup_local_APIC();
1028
1029         /*
1030          * Enable IO APIC before setting up error vector
1031          */
1032         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1033                 enable_IO_APIC();
1034
1035         bsp_end_local_APIC_setup();
1036
1037         if (apic->setup_portio_remap)
1038                 apic->setup_portio_remap();
1039
1040         smpboot_setup_io_apic();
1041         /*
1042          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1043          */
1044
1045         pr_info("CPU%d: ", 0);
1046         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1047         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1048
1049         if (is_uv_system())
1050                 uv_system_init();
1051
1052         set_mtrr_aps_delayed_init();
1053 out:
1054         preempt_enable();
1055 }
1056
1057 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1058 {
1059         set_mtrr_aps_delayed_init();
1060 }
1061
1062 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1063 {
1064         mtrr_aps_init();
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Early setup to make printk work.
1069  */
1070 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1071 {
1072         int me = smp_processor_id();
1073         switch_to_new_gdt(me);
1074         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1075         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1076         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1077 }
1078
1079 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1080 {
1081         pr_debug("Boot done\n");
1082
1083         nmi_selftest();
1084         impress_friends();
1085 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1086         setup_ioapic_dest();
1087 #endif
1088         mtrr_aps_init();
1089 }
1090
1091 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1092 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1093 {
1094         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1095         return 0;
1096 }
1097 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1098
1099
1100 /*
1101  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1102  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1103  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1104  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1105  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1106  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1107  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1108  * - Ashok Raj
1109  *
1110  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1111  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1112  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1113  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1114  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1115  * -AK
1116  */
1117 __init void prefill_possible_map(void)
1118 {
1119         int i, possible;
1120
1121         /* no processor from mptable or madt */
1122         if (!num_processors)
1123                 num_processors = 1;
1124
1125         i = setup_max_cpus ?: 1;
1126         if (setup_possible_cpus == -1) {
1127                 possible = num_processors;
1128 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1129                 if (setup_max_cpus)
1130                         possible += disabled_cpus;
1131 #else
1132                 if (possible > i)
1133                         possible = i;
1134 #endif
1135         } else
1136                 possible = setup_possible_cpus;
1137
1138         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1139
1140         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1141         if (possible > nr_cpu_ids) {
1142                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1143                         possible, nr_cpu_ids);
1144                 possible = nr_cpu_ids;
1145         }
1146
1147 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1148         if (!setup_max_cpus)
1149 #endif
1150         if (possible > i) {
1151                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1152                         possible, setup_max_cpus);
1153                 possible = i;
1154         }
1155
1156         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1157                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1158
1159         for (i = 0; i < possible; i++)
1160                 set_cpu_possible(i, true);
1161         for (; i < NR_CPUS; i++)
1162                 set_cpu_possible(i, false);
1163
1164         nr_cpu_ids = possible;
1165 }
1166
1167 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1168
1169 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1170 {
1171         int sibling;
1172         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1173
1174         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1175                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1176                 /*/
1177                  * last thread sibling in this cpu core going down
1178                  */
1179                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1180                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1181         }
1182
1183         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1184                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1185         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1186         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1187         c->phys_proc_id = 0;
1188         c->cpu_core_id = 0;
1189         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1190 }
1191
1192 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1193 {
1194         set_cpu_online(cpu, false);
1195         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1196         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1197         /* was set by cpu_init() */
1198         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1199         numa_remove_cpu(cpu);
1200 }
1201
1202 void cpu_disable_common(void)
1203 {
1204         int cpu = smp_processor_id();
1205
1206         remove_siblinginfo(cpu);
1207
1208         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1209         lock_vector_lock();
1210         remove_cpu_from_maps(cpu);
1211         unlock_vector_lock();
1212         fixup_irqs();
1213 }
1214
1215 int native_cpu_disable(void)
1216 {
1217         int cpu = smp_processor_id();
1218
1219         /*
1220          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1221          * into generic code.
1222          *
1223          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1224          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1225          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1226          */
1227         if (cpu == 0)
1228                 return -EBUSY;
1229
1230         clear_local_APIC();
1231
1232         cpu_disable_common();
1233         return 0;
1234 }
1235
1236 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1237 {
1238         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1239         unsigned int i;
1240
1241         for (i = 0; i < 10; i++) {
1242                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1243                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1244                         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1245                                 pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1246                         return;
1247                 }
1248                 msleep(100);
1249         }
1250         pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1251 }
1252
1253 void play_dead_common(void)
1254 {
1255         idle_task_exit();
1256         reset_lazy_tlbstate();
1257         amd_e400_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1258
1259         mb();
1260         /* Ack it */
1261         __this_cpu_write(cpu_state, CPU_DEAD);
1262
1263         /*
1264          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1265          */
1266         local_irq_disable();
1267 }
1268
1269 /*
1270  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1271  * dirty data in our caches when we come back up.
1272  */
1273 static inline void mwait_play_dead(void)
1274 {
1275         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1276         unsigned int highest_cstate = 0;
1277         unsigned int highest_subcstate = 0;
1278         int i;
1279         void *mwait_ptr;
1280         struct cpuinfo_x86 *c = __this_cpu_ptr(&cpu_info);
1281
1282         if (!(this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT) && mwait_usable(c)))
1283                 return;
1284         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLSH))
1285                 return;
1286         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1287                 return;
1288
1289         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1290         ecx = 0;
1291         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1292
1293         /*
1294          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1295          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1296          */
1297         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1298                 eax = 0;
1299         } else {
1300                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1301                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1302                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1303                                 highest_cstate = i;
1304                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1305                         }
1306                 }
1307                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1308                         (highest_subcstate - 1);
1309         }
1310
1311         /*
1312          * This should be a memory location in a cache line which is
1313          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1314          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1315          */
1316         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1317
1318         wbinvd();
1319
1320         while (1) {
1321                 /*
1322                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1323                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1324                  * needed, but it should be harmless in either case.
1325                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1326                  * case where we return around the loop.
1327                  */
1328                 clflush(mwait_ptr);
1329                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1330                 mb();
1331                 __mwait(eax, 0);
1332         }
1333 }
1334
1335 static inline void hlt_play_dead(void)
1336 {
1337         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1338                 wbinvd();
1339
1340         while (1) {
1341                 native_halt();
1342         }
1343 }
1344
1345 void native_play_dead(void)
1346 {
1347         play_dead_common();
1348         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1349
1350         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1351         if (cpuidle_play_dead())
1352                 hlt_play_dead();
1353 }
1354
1355 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1356 int native_cpu_disable(void)
1357 {
1358         return -ENOSYS;
1359 }
1360
1361 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1362 {
1363         /* We said "no" in __cpu_disable */
1364         BUG();
1365 }
1366
1367 void native_play_dead(void)
1368 {
1369         BUG();
1370 }
1371
1372 #endif