Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rusty/linux-2.6-cpumask
[linux-2.6.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 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/bootmem.h>
48 #include <linux/err.h>
49 #include <linux/nmi.h>
50
51 #include <asm/acpi.h>
52 #include <asm/desc.h>
53 #include <asm/nmi.h>
54 #include <asm/irq.h>
55 #include <asm/idle.h>
56 #include <asm/trampoline.h>
57 #include <asm/cpu.h>
58 #include <asm/numa.h>
59 #include <asm/pgtable.h>
60 #include <asm/tlbflush.h>
61 #include <asm/mtrr.h>
62 #include <asm/vmi.h>
63 #include <asm/apic.h>
64 #include <asm/setup.h>
65 #include <asm/uv/uv.h>
66 #include <linux/mc146818rtc.h>
67
68 #include <asm/smpboot_hooks.h>
69
70 #ifdef CONFIG_X86_32
71 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
72 static int low_mappings;
73 #endif
74
75 /* State of each CPU */
76 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
77
78 /* Store all idle threads, this can be reused instead of creating
79 * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
80 * for idle threads.
81 */
82 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
83 /*
84  * Needed only for CONFIG_HOTPLUG_CPU because __cpuinitdata is
85  * removed after init for !CONFIG_HOTPLUG_CPU.
86  */
87 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, idle_thread_array);
88 #define get_idle_for_cpu(x)      (per_cpu(idle_thread_array, x))
89 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (per_cpu(idle_thread_array, x) = (p))
90 #else
91 static struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
92 #define get_idle_for_cpu(x)      (idle_thread_array[(x)])
93 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
94 #endif
95
96 /* Number of siblings per CPU package */
97 int smp_num_siblings = 1;
98 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
99
100 /* Last level cache ID of each logical CPU */
101 DEFINE_PER_CPU(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
102
103 /* representing HT siblings of each logical CPU */
104 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
105 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
106
107 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
108 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
109 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
110
111 /* Per CPU bogomips and other parameters */
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
113 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
114
115 atomic_t init_deasserted;
116
117 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_32)
118 /* which node each logical CPU is on */
119 int cpu_to_node_map[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
120 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node_map);
121
122 /* set up a mapping between cpu and node. */
123 static void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
124 {
125         printk(KERN_INFO "Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
126         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
127         cpu_to_node_map[cpu] = node;
128 }
129
130 /* undo a mapping between cpu and node. */
131 static void unmap_cpu_to_node(int cpu)
132 {
133         int node;
134
135         printk(KERN_INFO "Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
136         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node++)
137                 cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
138         cpu_to_node_map[cpu] = 0;
139 }
140 #else /* !(CONFIG_NUMA && CONFIG_X86_32) */
141 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
142 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
143 #endif
144
145 #ifdef CONFIG_X86_32
146 static int boot_cpu_logical_apicid;
147
148 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly =
149                                         { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
150
151 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
152 {
153         int cpu = smp_processor_id();
154         int apicid = logical_smp_processor_id();
155         int node = apic->apicid_to_node(apicid);
156
157         if (!node_online(node))
158                 node = first_online_node;
159
160         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
161         map_cpu_to_node(cpu, node);
162 }
163
164 void numa_remove_cpu(int cpu)
165 {
166         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
167         unmap_cpu_to_node(cpu);
168 }
169 #else
170 #define map_cpu_to_logical_apicid()  do {} while (0)
171 #endif
172
173 /*
174  * Report back to the Boot Processor.
175  * Running on AP.
176  */
177 static void __cpuinit smp_callin(void)
178 {
179         int cpuid, phys_id;
180         unsigned long timeout;
181
182         /*
183          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
184          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
185          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
186          * lock up on an APIC access.
187          */
188         if (apic->wait_for_init_deassert)
189                 apic->wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
190
191         /*
192          * (This works even if the APIC is not enabled.)
193          */
194         phys_id = read_apic_id();
195         cpuid = smp_processor_id();
196         if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callin_mask)) {
197                 panic("%s: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n", __func__,
198                                         phys_id, cpuid);
199         }
200         pr_debug("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
201
202         /*
203          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
204          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
205          * silence for 1 second, this overestimates the time the
206          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
207          * by a factor of two. This should be enough.
208          */
209
210         /*
211          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
212          */
213         timeout = jiffies + 2*HZ;
214         while (time_before(jiffies, timeout)) {
215                 /*
216                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
217                  */
218                 if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callout_mask))
219                         break;
220                 cpu_relax();
221         }
222
223         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
224                 panic("%s: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
225                       __func__, cpuid);
226         }
227
228         /*
229          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
230          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
231          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
232          * boards)
233          */
234
235         pr_debug("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
236         if (apic->smp_callin_clear_local_apic)
237                 apic->smp_callin_clear_local_apic();
238         setup_local_APIC();
239         end_local_APIC_setup();
240         map_cpu_to_logical_apicid();
241
242         notify_cpu_starting(cpuid);
243         /*
244          * Get our bogomips.
245          *
246          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
247          * the NMI watchdog might kill us.
248          */
249         local_irq_enable();
250         calibrate_delay();
251         local_irq_disable();
252         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
253
254         /*
255          * Save our processor parameters
256          */
257         smp_store_cpu_info(cpuid);
258
259         /*
260          * Allow the master to continue.
261          */
262         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
263 }
264
265 /*
266  * Activate a secondary processor.
267  */
268 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
269 {
270         /*
271          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
272          * fragile that we want to limit the things done here to the
273          * most necessary things.
274          */
275         vmi_bringup();
276         cpu_init();
277         preempt_disable();
278         smp_callin();
279
280         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
281         barrier();
282         /*
283          * Check TSC synchronization with the BP:
284          */
285         check_tsc_sync_target();
286
287         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
288                 disable_8259A_irq(0);
289                 enable_NMI_through_LVT0();
290                 enable_8259A_irq(0);
291         }
292
293 #ifdef CONFIG_X86_32
294         while (low_mappings)
295                 cpu_relax();
296         __flush_tlb_all();
297 #endif
298
299         /* This must be done before setting cpu_online_mask */
300         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
301         wmb();
302
303         /*
304          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
305          * between the time smp_call_function() determines number of
306          * IPI recipients, and the time when the determination is made
307          * for which cpus receive the IPI. Holding this
308          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
309          * smp_call_function().
310          *
311          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
312          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
313          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
314          */
315         ipi_call_lock();
316         lock_vector_lock();
317         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
318         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
319         unlock_vector_lock();
320         ipi_call_unlock();
321         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
322
323         /* enable local interrupts */
324         local_irq_enable();
325
326         setup_secondary_clock();
327
328         wmb();
329         cpu_idle();
330 }
331
332 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
333 /* In this case, llc_shared_map is a pointer to a cpumask. */
334 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
335                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
336 {
337         struct cpumask *llc = dst->llc_shared_map;
338         *dst = *src;
339         dst->llc_shared_map = llc;
340 }
341 #else
342 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
343                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
344 {
345         *dst = *src;
346 }
347 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
348
349 /*
350  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
351  * a given CPU
352  */
353
354 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
355 {
356         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
357
358         copy_cpuinfo_x86(c, &boot_cpu_data);
359         c->cpu_index = id;
360         if (id != 0)
361                 identify_secondary_cpu(c);
362 }
363
364
365 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
366 {
367         int i;
368         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
369
370         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
371
372         if (smp_num_siblings > 1) {
373                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
374                         struct cpuinfo_x86 *o = &cpu_data(i);
375
376                         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
377                             c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
378                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu));
379                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(i));
380                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
381                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
382                                 cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
383                                 cpumask_set_cpu(cpu, o->llc_shared_map);
384                         }
385                 }
386         } else {
387                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
388         }
389
390         cpumask_set_cpu(cpu, c->llc_shared_map);
391
392         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
393                 cpumask_copy(cpu_core_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu));
394                 c->booted_cores = 1;
395                 return;
396         }
397
398         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
399                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
400                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
401                         cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
402                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
403                 }
404                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
405                         cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
406                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
407                         /*
408                          *  Does this new cpu bringup a new core?
409                          */
410                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
411                                 /*
412                                  * for each core in package, increment
413                                  * the booted_cores for this new cpu
414                                  */
415                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
416                                         c->booted_cores++;
417                                 /*
418                                  * increment the core count for all
419                                  * the other cpus in this package
420                                  */
421                                 if (i != cpu)
422                                         cpu_data(i).booted_cores++;
423                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
424                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
425                 }
426         }
427 }
428
429 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
430 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
431 {
432         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
433         /*
434          * For perf, we return last level cache shared map.
435          * And for power savings, we return cpu_core_map
436          */
437         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
438                 return cpu_core_mask(cpu);
439         else
440                 return c->llc_shared_map;
441 }
442
443 static void impress_friends(void)
444 {
445         int cpu;
446         unsigned long bogosum = 0;
447         /*
448          * Allow the user to impress friends.
449          */
450         pr_debug("Before bogomips.\n");
451         for_each_possible_cpu(cpu)
452                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
453                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
454         printk(KERN_INFO
455                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
456                 num_online_cpus(),
457                 bogosum/(500000/HZ),
458                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
459
460         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1.\n");
461 }
462
463 void __inquire_remote_apic(int apicid)
464 {
465         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
466         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
467         int timeout;
468         u32 status;
469
470         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
471
472         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
473                 printk(KERN_INFO "... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
474
475                 /*
476                  * Wait for idle.
477                  */
478                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
479                 if (status)
480                         printk(KERN_CONT
481                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
482
483                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
484
485                 timeout = 0;
486                 do {
487                         udelay(100);
488                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
489                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
490
491                 switch (status) {
492                 case APIC_ICR_RR_VALID:
493                         status = apic_read(APIC_RRR);
494                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
495                         break;
496                 default:
497                         printk(KERN_CONT "failed\n");
498                 }
499         }
500 }
501
502 /*
503  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
504  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
505  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
506  */
507 int __devinit
508 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
509 {
510         unsigned long send_status, accept_status = 0;
511         int maxlvt;
512
513         /* Target chip */
514         /* Boot on the stack */
515         /* Kick the second */
516         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
517
518         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
519         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
520
521         /*
522          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
523          */
524         udelay(200);
525         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
526                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
527                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
528                         apic_write(APIC_ESR, 0);
529                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
530         }
531         pr_debug("NMI sent.\n");
532
533         if (send_status)
534                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
535         if (accept_status)
536                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
537
538         return (send_status | accept_status);
539 }
540
541 int __devinit
542 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
543 {
544         unsigned long send_status, accept_status = 0;
545         int maxlvt, num_starts, j;
546
547         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
548
549         /*
550          * Be paranoid about clearing APIC errors.
551          */
552         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
553                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
554                         apic_write(APIC_ESR, 0);
555                 apic_read(APIC_ESR);
556         }
557
558         pr_debug("Asserting INIT.\n");
559
560         /*
561          * Turn INIT on target chip
562          */
563         /*
564          * Send IPI
565          */
566         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
567                        phys_apicid);
568
569         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
570         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
571
572         mdelay(10);
573
574         pr_debug("Deasserting INIT.\n");
575
576         /* Target chip */
577         /* Send IPI */
578         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
579
580         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
581         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
582
583         mb();
584         atomic_set(&init_deasserted, 1);
585
586         /*
587          * Should we send STARTUP IPIs ?
588          *
589          * Determine this based on the APIC version.
590          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
591          */
592         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
593                 num_starts = 2;
594         else
595                 num_starts = 0;
596
597         /*
598          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
599          * target processor state.
600          */
601         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
602                          (unsigned long)stack_start.sp);
603
604         /*
605          * Run STARTUP IPI loop.
606          */
607         pr_debug("#startup loops: %d.\n", num_starts);
608
609         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
610                 pr_debug("Sending STARTUP #%d.\n", j);
611                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
612                         apic_write(APIC_ESR, 0);
613                 apic_read(APIC_ESR);
614                 pr_debug("After apic_write.\n");
615
616                 /*
617                  * STARTUP IPI
618                  */
619
620                 /* Target chip */
621                 /* Boot on the stack */
622                 /* Kick the second */
623                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
624                                phys_apicid);
625
626                 /*
627                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
628                  */
629                 udelay(300);
630
631                 pr_debug("Startup point 1.\n");
632
633                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
634                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
635
636                 /*
637                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
638                  */
639                 udelay(200);
640                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
641                         apic_write(APIC_ESR, 0);
642                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
643                 if (send_status || accept_status)
644                         break;
645         }
646         pr_debug("After Startup.\n");
647
648         if (send_status)
649                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
650         if (accept_status)
651                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
652
653         return (send_status | accept_status);
654 }
655
656 struct create_idle {
657         struct work_struct work;
658         struct task_struct *idle;
659         struct completion done;
660         int cpu;
661 };
662
663 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
664 {
665         struct create_idle *c_idle =
666                 container_of(work, struct create_idle, work);
667
668         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
669         complete(&c_idle->done);
670 }
671
672 /*
673  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
674  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
675  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
676  * ->wakeup_secondary_cpu.
677  */
678 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
679 {
680         unsigned long boot_error = 0;
681         unsigned long start_ip;
682         int timeout;
683         struct create_idle c_idle = {
684                 .cpu    = cpu,
685                 .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
686         };
687
688         INIT_WORK(&c_idle.work, do_fork_idle);
689
690         alternatives_smp_switch(1);
691
692         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
693
694         /*
695          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
696          * reschedule the child.
697          */
698         if (c_idle.idle) {
699                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
700                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
701                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
702                 goto do_rest;
703         }
704
705         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
706                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
707         else {
708                 schedule_work(&c_idle.work);
709                 wait_for_completion(&c_idle.done);
710         }
711
712         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
713                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
714                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
715         }
716
717         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
718 do_rest:
719         per_cpu(current_task, cpu) = c_idle.idle;
720 #ifdef CONFIG_X86_32
721         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
722         irq_ctx_init(cpu);
723 #else
724         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
725         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
726         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
727                 (unsigned long)task_stack_page(c_idle.idle) -
728                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
729 #endif
730         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
731         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
732         stack_start.sp = (void *) c_idle.idle->thread.sp;
733
734         /* start_ip had better be page-aligned! */
735         start_ip = setup_trampoline();
736
737         /* So we see what's up   */
738         printk(KERN_INFO "Booting processor %d APIC 0x%x ip 0x%lx\n",
739                           cpu, apicid, start_ip);
740
741         /*
742          * This grunge runs the startup process for
743          * the targeted processor.
744          */
745
746         atomic_set(&init_deasserted, 0);
747
748         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
749
750                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
751
752                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
753                 /*
754                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
755                 */
756                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
757                         apic_write(APIC_ESR, 0);
758                         apic_read(APIC_ESR);
759                 }
760         }
761
762         /*
763          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
764          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
765          */
766         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
767                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
768         else
769                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
770
771         if (!boot_error) {
772                 /*
773                  * allow APs to start initializing.
774                  */
775                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
776                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
777                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
778
779                 /*
780                  * Wait 5s total for a response
781                  */
782                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
783                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
784                                 break;  /* It has booted */
785                         udelay(100);
786                 }
787
788                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
789                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
790                         pr_debug("OK.\n");
791                         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", cpu);
792                         print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
793                         pr_debug("CPU has booted.\n");
794                 } else {
795                         boot_error = 1;
796                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
797                                         == 0xA5)
798                                 /* trampoline started but...? */
799                                 printk(KERN_ERR "Stuck ??\n");
800                         else
801                                 /* trampoline code not run */
802                                 printk(KERN_ERR "Not responding.\n");
803                         if (apic->inquire_remote_apic)
804                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
805                 }
806         }
807
808         if (boot_error) {
809                 /* Try to put things back the way they were before ... */
810                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
811
812                 /* was set by do_boot_cpu() */
813                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
814
815                 /* was set by cpu_init() */
816                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
817
818                 set_cpu_present(cpu, false);
819                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
820         }
821
822         /* mark "stuck" area as not stuck */
823         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
824
825         /*
826          * Cleanup possible dangling ends...
827          */
828         smpboot_restore_warm_reset_vector();
829
830         return boot_error;
831 }
832
833 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
834 {
835         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
836         unsigned long flags;
837         int err;
838
839         WARN_ON(irqs_disabled());
840
841         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
842
843         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
844             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
845                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
846                 return -EINVAL;
847         }
848
849         /*
850          * Already booted CPU?
851          */
852         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
853                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
854                 return -ENOSYS;
855         }
856
857         /*
858          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
859          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
860          */
861         mtrr_save_state();
862
863         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
864
865 #ifdef CONFIG_X86_32
866         /* init low mem mapping */
867         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
868                 min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
869         flush_tlb_all();
870         low_mappings = 1;
871
872         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
873
874         zap_low_mappings();
875         low_mappings = 0;
876 #else
877         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
878 #endif
879         if (err) {
880                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
881                 return -EIO;
882         }
883
884         /*
885          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
886          * while doing so):
887          */
888         local_irq_save(flags);
889         check_tsc_sync_source(cpu);
890         local_irq_restore(flags);
891
892         while (!cpu_online(cpu)) {
893                 cpu_relax();
894                 touch_nmi_watchdog();
895         }
896
897         return 0;
898 }
899
900 /*
901  * Fall back to non SMP mode after errors.
902  *
903  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
904  */
905 static __init void disable_smp(void)
906 {
907         init_cpu_present(cpumask_of(0));
908         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
909         smpboot_clear_io_apic_irqs();
910
911         if (smp_found_config)
912                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
913         else
914                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
915         map_cpu_to_logical_apicid();
916         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
917         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
918 }
919
920 /*
921  * Various sanity checks.
922  */
923 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
924 {
925         preempt_disable();
926
927 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
928         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
929                 unsigned int cpu;
930                 unsigned nr;
931
932                 printk(KERN_WARNING
933                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
934                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
935
936                 nr = 0;
937                 for_each_present_cpu(cpu) {
938                         if (nr >= 8)
939                                 set_cpu_present(cpu, false);
940                         nr++;
941                 }
942
943                 nr = 0;
944                 for_each_possible_cpu(cpu) {
945                         if (nr >= 8)
946                                 set_cpu_possible(cpu, false);
947                         nr++;
948                 }
949
950                 nr_cpu_ids = 8;
951         }
952 #endif
953
954         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
955                 printk(KERN_WARNING
956                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
957                         hard_smp_processor_id());
958
959                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
960         }
961
962         /*
963          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
964          * get out of here now!
965          */
966         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
967                 preempt_enable();
968                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
969                 disable_smp();
970                 if (APIC_init_uniprocessor())
971                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
972                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
973                 return -1;
974         }
975
976         /*
977          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
978          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
979          */
980         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
981                 printk(KERN_NOTICE
982                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
983                         boot_cpu_physical_apicid);
984                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
985         }
986         preempt_enable();
987
988         /*
989          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
990          */
991         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
992             !cpu_has_apic) {
993                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
994                         boot_cpu_physical_apicid);
995                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation."
996                                 "(tell your hw vendor)\n");
997                 smpboot_clear_io_apic();
998                 arch_disable_smp_support();
999                 return -1;
1000         }
1001
1002         verify_local_APIC();
1003
1004         /*
1005          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1006          */
1007         if (!max_cpus) {
1008                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
1009                 smpboot_clear_io_apic();
1010
1011                 localise_nmi_watchdog();
1012
1013                 connect_bsp_APIC();
1014                 setup_local_APIC();
1015                 end_local_APIC_setup();
1016                 return -1;
1017         }
1018
1019         return 0;
1020 }
1021
1022 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1023 {
1024         int i;
1025         struct cpuinfo_x86 *c;
1026
1027         for_each_possible_cpu(i) {
1028                 c = &cpu_data(i);
1029                 /* mark all to hotplug */
1030                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1031         }
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1036  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1037  */
1038 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1039 {
1040         unsigned int i;
1041
1042         preempt_disable();
1043         smp_cpu_index_default();
1044         current_cpu_data = boot_cpu_data;
1045         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1046         mb();
1047         /*
1048          * Setup boot CPU information
1049          */
1050         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1051 #ifdef CONFIG_X86_32
1052         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1053 #endif
1054         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1055         for_each_possible_cpu(i) {
1056                 alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1057                 alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1058                 alloc_cpumask_var(&cpu_data(i).llc_shared_map, GFP_KERNEL);
1059                 cpumask_clear(per_cpu(cpu_core_map, i));
1060                 cpumask_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, i));
1061                 cpumask_clear(cpu_data(i).llc_shared_map);
1062         }
1063         set_cpu_sibling_map(0);
1064
1065         enable_IR_x2apic();
1066 #ifdef CONFIG_X86_64
1067         default_setup_apic_routing();
1068 #endif
1069
1070         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1071                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1072                 disable_smp();
1073                 goto out;
1074         }
1075
1076         preempt_disable();
1077         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1078                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1079                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1080                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1081         }
1082         preempt_enable();
1083
1084         connect_bsp_APIC();
1085
1086         /*
1087          * Switch from PIC to APIC mode.
1088          */
1089         setup_local_APIC();
1090
1091         /*
1092          * Enable IO APIC before setting up error vector
1093          */
1094         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1095                 enable_IO_APIC();
1096
1097         end_local_APIC_setup();
1098
1099         map_cpu_to_logical_apicid();
1100
1101         if (apic->setup_portio_remap)
1102                 apic->setup_portio_remap();
1103
1104         smpboot_setup_io_apic();
1105         /*
1106          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1107          */
1108
1109         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1110         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1111         setup_boot_clock();
1112
1113         if (is_uv_system())
1114                 uv_system_init();
1115 out:
1116         preempt_enable();
1117 }
1118 /*
1119  * Early setup to make printk work.
1120  */
1121 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1122 {
1123         int me = smp_processor_id();
1124         switch_to_new_gdt(me);
1125         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1126         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1127         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1128 }
1129
1130 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1131 {
1132         pr_debug("Boot done.\n");
1133
1134         impress_friends();
1135 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1136         setup_ioapic_dest();
1137 #endif
1138         check_nmi_watchdog();
1139 }
1140
1141 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1142 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1143 {
1144         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1145         return 0;
1146 }
1147 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1148
1149
1150 /*
1151  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1152  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1153  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1154  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1155  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1156  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1157  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1158  * - Ashok Raj
1159  *
1160  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1161  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1162  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1163  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1164  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1165  * -AK
1166  */
1167 __init void prefill_possible_map(void)
1168 {
1169         int i, possible;
1170
1171         /* no processor from mptable or madt */
1172         if (!num_processors)
1173                 num_processors = 1;
1174
1175         if (setup_possible_cpus == -1)
1176                 possible = num_processors + disabled_cpus;
1177         else
1178                 possible = setup_possible_cpus;
1179
1180         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1181
1182         if (possible > CONFIG_NR_CPUS) {
1183                 printk(KERN_WARNING
1184                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1185                         possible, CONFIG_NR_CPUS);
1186                 possible = CONFIG_NR_CPUS;
1187         }
1188
1189         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1190                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1191
1192         for (i = 0; i < possible; i++)
1193                 set_cpu_possible(i, true);
1194
1195         nr_cpu_ids = possible;
1196 }
1197
1198 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1199
1200 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1201 {
1202         int sibling;
1203         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1204
1205         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1206                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1207                 /*/
1208                  * last thread sibling in this cpu core going down
1209                  */
1210                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1211                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1212         }
1213
1214         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1215                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1216         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1217         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1218         c->phys_proc_id = 0;
1219         c->cpu_core_id = 0;
1220         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1221 }
1222
1223 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1224 {
1225         set_cpu_online(cpu, false);
1226         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1227         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1228         /* was set by cpu_init() */
1229         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1230         numa_remove_cpu(cpu);
1231 }
1232
1233 void cpu_disable_common(void)
1234 {
1235         int cpu = smp_processor_id();
1236         /*
1237          * HACK:
1238          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1239          * This is only a temporary solution until we cleanup
1240          * fixup_irqs as we do for IA64.
1241          */
1242         local_irq_enable();
1243         mdelay(1);
1244
1245         local_irq_disable();
1246         remove_siblinginfo(cpu);
1247
1248         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1249         lock_vector_lock();
1250         remove_cpu_from_maps(cpu);
1251         unlock_vector_lock();
1252         fixup_irqs();
1253 }
1254
1255 int native_cpu_disable(void)
1256 {
1257         int cpu = smp_processor_id();
1258
1259         /*
1260          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1261          * into generic code.
1262          *
1263          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1264          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1265          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1266          */
1267         if (cpu == 0)
1268                 return -EBUSY;
1269
1270         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1271                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1272         clear_local_APIC();
1273
1274         cpu_disable_common();
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1279 {
1280         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1281         unsigned int i;
1282
1283         for (i = 0; i < 10; i++) {
1284                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1285                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1286                         printk(KERN_INFO "CPU %d is now offline\n", cpu);
1287                         if (1 == num_online_cpus())
1288                                 alternatives_smp_switch(0);
1289                         return;
1290                 }
1291                 msleep(100);
1292         }
1293         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1294 }
1295
1296 void play_dead_common(void)
1297 {
1298         idle_task_exit();
1299         reset_lazy_tlbstate();
1300         irq_ctx_exit(raw_smp_processor_id());
1301         c1e_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1302
1303         mb();
1304         /* Ack it */
1305         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
1306
1307         /*
1308          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1309          */
1310         local_irq_disable();
1311 }
1312
1313 void native_play_dead(void)
1314 {
1315         play_dead_common();
1316         wbinvd_halt();
1317 }
1318
1319 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1320 int native_cpu_disable(void)
1321 {
1322         return -ENOSYS;
1323 }
1324
1325 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1326 {
1327         /* We said "no" in __cpu_disable */
1328         BUG();
1329 }
1330
1331 void native_play_dead(void)
1332 {
1333         BUG();
1334 }
1335
1336 #endif