x86, intel_txt: clean up the impact on generic code, unbreak non-x86
[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 #include <linux/tboot.h>
51
52 #include <asm/acpi.h>
53 #include <asm/desc.h>
54 #include <asm/nmi.h>
55 #include <asm/irq.h>
56 #include <asm/idle.h>
57 #include <asm/trampoline.h>
58 #include <asm/cpu.h>
59 #include <asm/numa.h>
60 #include <asm/pgtable.h>
61 #include <asm/tlbflush.h>
62 #include <asm/mtrr.h>
63 #include <asm/vmi.h>
64 #include <asm/apic.h>
65 #include <asm/setup.h>
66 #include <asm/uv/uv.h>
67 #include <linux/mc146818rtc.h>
68
69 #include <asm/smpboot_hooks.h>
70
71 #ifdef CONFIG_X86_32
72 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
73 static int low_mappings;
74 #endif
75
76 /* State of each CPU */
77 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
78
79 /* Store all idle threads, this can be reused instead of creating
80 * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
81 * for idle threads.
82 */
83 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
84 /*
85  * Needed only for CONFIG_HOTPLUG_CPU because __cpuinitdata is
86  * removed after init for !CONFIG_HOTPLUG_CPU.
87  */
88 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, idle_thread_array);
89 #define get_idle_for_cpu(x)      (per_cpu(idle_thread_array, x))
90 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (per_cpu(idle_thread_array, x) = (p))
91 #else
92 static struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
93 #define get_idle_for_cpu(x)      (idle_thread_array[(x)])
94 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
95 #endif
96
97 /* Number of siblings per CPU package */
98 int smp_num_siblings = 1;
99 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
100
101 /* Last level cache ID of each logical CPU */
102 DEFINE_PER_CPU(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
103
104 /* representing HT siblings of each logical CPU */
105 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
106 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
107
108 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
109 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
110 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
111
112 /* Per CPU bogomips and other parameters */
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
114 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
115
116 atomic_t init_deasserted;
117
118 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_32)
119 /* which node each logical CPU is on */
120 int cpu_to_node_map[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
121 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node_map);
122
123 /* set up a mapping between cpu and node. */
124 static void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
125 {
126         printk(KERN_INFO "Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
127         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
128         cpu_to_node_map[cpu] = node;
129 }
130
131 /* undo a mapping between cpu and node. */
132 static void unmap_cpu_to_node(int cpu)
133 {
134         int node;
135
136         printk(KERN_INFO "Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
137         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node++)
138                 cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
139         cpu_to_node_map[cpu] = 0;
140 }
141 #else /* !(CONFIG_NUMA && CONFIG_X86_32) */
142 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
143 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
144 #endif
145
146 #ifdef CONFIG_X86_32
147 static int boot_cpu_logical_apicid;
148
149 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly =
150                                         { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
151
152 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
153 {
154         int cpu = smp_processor_id();
155         int apicid = logical_smp_processor_id();
156         int node = apic->apicid_to_node(apicid);
157
158         if (!node_online(node))
159                 node = first_online_node;
160
161         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
162         map_cpu_to_node(cpu, node);
163 }
164
165 void numa_remove_cpu(int cpu)
166 {
167         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
168         unmap_cpu_to_node(cpu);
169 }
170 #else
171 #define map_cpu_to_logical_apicid()  do {} while (0)
172 #endif
173
174 /*
175  * Report back to the Boot Processor.
176  * Running on AP.
177  */
178 static void __cpuinit smp_callin(void)
179 {
180         int cpuid, phys_id;
181         unsigned long timeout;
182
183         /*
184          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
185          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
186          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
187          * lock up on an APIC access.
188          */
189         if (apic->wait_for_init_deassert)
190                 apic->wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
191
192         /*
193          * (This works even if the APIC is not enabled.)
194          */
195         phys_id = read_apic_id();
196         cpuid = smp_processor_id();
197         if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callin_mask)) {
198                 panic("%s: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n", __func__,
199                                         phys_id, cpuid);
200         }
201         pr_debug("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
202
203         /*
204          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
205          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
206          * silence for 1 second, this overestimates the time the
207          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
208          * by a factor of two. This should be enough.
209          */
210
211         /*
212          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
213          */
214         timeout = jiffies + 2*HZ;
215         while (time_before(jiffies, timeout)) {
216                 /*
217                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
218                  */
219                 if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callout_mask))
220                         break;
221                 cpu_relax();
222         }
223
224         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
225                 panic("%s: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
226                       __func__, cpuid);
227         }
228
229         /*
230          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
231          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
232          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
233          * boards)
234          */
235
236         pr_debug("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
237         if (apic->smp_callin_clear_local_apic)
238                 apic->smp_callin_clear_local_apic();
239         setup_local_APIC();
240         end_local_APIC_setup();
241         map_cpu_to_logical_apicid();
242
243         notify_cpu_starting(cpuid);
244         /*
245          * Get our bogomips.
246          *
247          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
248          * the NMI watchdog might kill us.
249          */
250         local_irq_enable();
251         calibrate_delay();
252         local_irq_disable();
253         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
254
255         /*
256          * Save our processor parameters
257          */
258         smp_store_cpu_info(cpuid);
259
260         /*
261          * Allow the master to continue.
262          */
263         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
264 }
265
266 /*
267  * Activate a secondary processor.
268  */
269 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
270 {
271         /*
272          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
273          * fragile that we want to limit the things done here to the
274          * most necessary things.
275          */
276         vmi_bringup();
277         cpu_init();
278         preempt_disable();
279         smp_callin();
280
281         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
282         barrier();
283         /*
284          * Check TSC synchronization with the BP:
285          */
286         check_tsc_sync_target();
287
288         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
289                 disable_8259A_irq(0);
290                 enable_NMI_through_LVT0();
291                 enable_8259A_irq(0);
292         }
293
294 #ifdef CONFIG_X86_32
295         while (low_mappings)
296                 cpu_relax();
297         __flush_tlb_all();
298 #endif
299
300         /* This must be done before setting cpu_online_mask */
301         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
302         wmb();
303
304         /*
305          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
306          * between the time smp_call_function() determines number of
307          * IPI recipients, and the time when the determination is made
308          * for which cpus receive the IPI. Holding this
309          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
310          * smp_call_function().
311          *
312          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
313          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
314          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
315          */
316         ipi_call_lock();
317         lock_vector_lock();
318         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
319         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
320         unlock_vector_lock();
321         ipi_call_unlock();
322         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
323
324         /* enable local interrupts */
325         local_irq_enable();
326
327         setup_secondary_clock();
328
329         wmb();
330         cpu_idle();
331 }
332
333 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
334 /* In this case, llc_shared_map is a pointer to a cpumask. */
335 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
336                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
337 {
338         struct cpumask *llc = dst->llc_shared_map;
339         *dst = *src;
340         dst->llc_shared_map = llc;
341 }
342 #else
343 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
344                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
345 {
346         *dst = *src;
347 }
348 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
349
350 /*
351  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
352  * a given CPU
353  */
354
355 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
356 {
357         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
358
359         copy_cpuinfo_x86(c, &boot_cpu_data);
360         c->cpu_index = id;
361         if (id != 0)
362                 identify_secondary_cpu(c);
363 }
364
365
366 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
367 {
368         int i;
369         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
370
371         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
372
373         if (smp_num_siblings > 1) {
374                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
375                         struct cpuinfo_x86 *o = &cpu_data(i);
376
377                         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
378                             c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
379                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu));
380                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(i));
381                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
382                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
383                                 cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
384                                 cpumask_set_cpu(cpu, o->llc_shared_map);
385                         }
386                 }
387         } else {
388                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
389         }
390
391         cpumask_set_cpu(cpu, c->llc_shared_map);
392
393         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
394                 cpumask_copy(cpu_core_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu));
395                 c->booted_cores = 1;
396                 return;
397         }
398
399         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
400                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
401                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
402                         cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
403                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
404                 }
405                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
406                         cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
407                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
408                         /*
409                          *  Does this new cpu bringup a new core?
410                          */
411                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
412                                 /*
413                                  * for each core in package, increment
414                                  * the booted_cores for this new cpu
415                                  */
416                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
417                                         c->booted_cores++;
418                                 /*
419                                  * increment the core count for all
420                                  * the other cpus in this package
421                                  */
422                                 if (i != cpu)
423                                         cpu_data(i).booted_cores++;
424                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
425                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
426                 }
427         }
428 }
429
430 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
431 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
432 {
433         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
434         /*
435          * For perf, we return last level cache shared map.
436          * And for power savings, we return cpu_core_map
437          */
438         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
439                 return cpu_core_mask(cpu);
440         else
441                 return c->llc_shared_map;
442 }
443
444 static void impress_friends(void)
445 {
446         int cpu;
447         unsigned long bogosum = 0;
448         /*
449          * Allow the user to impress friends.
450          */
451         pr_debug("Before bogomips.\n");
452         for_each_possible_cpu(cpu)
453                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
454                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
455         printk(KERN_INFO
456                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
457                 num_online_cpus(),
458                 bogosum/(500000/HZ),
459                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
460
461         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1.\n");
462 }
463
464 void __inquire_remote_apic(int apicid)
465 {
466         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
467         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
468         int timeout;
469         u32 status;
470
471         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
472
473         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
474                 printk(KERN_INFO "... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
475
476                 /*
477                  * Wait for idle.
478                  */
479                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
480                 if (status)
481                         printk(KERN_CONT
482                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
483
484                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
485
486                 timeout = 0;
487                 do {
488                         udelay(100);
489                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
490                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
491
492                 switch (status) {
493                 case APIC_ICR_RR_VALID:
494                         status = apic_read(APIC_RRR);
495                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
496                         break;
497                 default:
498                         printk(KERN_CONT "failed\n");
499                 }
500         }
501 }
502
503 /*
504  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
505  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
506  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
507  */
508 int __cpuinit
509 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
510 {
511         unsigned long send_status, accept_status = 0;
512         int maxlvt;
513
514         /* Target chip */
515         /* Boot on the stack */
516         /* Kick the second */
517         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
518
519         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
520         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
521
522         /*
523          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
524          */
525         udelay(200);
526         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
527                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
528                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
529                         apic_write(APIC_ESR, 0);
530                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
531         }
532         pr_debug("NMI sent.\n");
533
534         if (send_status)
535                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
536         if (accept_status)
537                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
538
539         return (send_status | accept_status);
540 }
541
542 static int __cpuinit
543 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
544 {
545         unsigned long send_status, accept_status = 0;
546         int maxlvt, num_starts, j;
547
548         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
549
550         /*
551          * Be paranoid about clearing APIC errors.
552          */
553         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
554                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
555                         apic_write(APIC_ESR, 0);
556                 apic_read(APIC_ESR);
557         }
558
559         pr_debug("Asserting INIT.\n");
560
561         /*
562          * Turn INIT on target chip
563          */
564         /*
565          * Send IPI
566          */
567         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
568                        phys_apicid);
569
570         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
571         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
572
573         mdelay(10);
574
575         pr_debug("Deasserting INIT.\n");
576
577         /* Target chip */
578         /* Send IPI */
579         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
580
581         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
582         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
583
584         mb();
585         atomic_set(&init_deasserted, 1);
586
587         /*
588          * Should we send STARTUP IPIs ?
589          *
590          * Determine this based on the APIC version.
591          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
592          */
593         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
594                 num_starts = 2;
595         else
596                 num_starts = 0;
597
598         /*
599          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
600          * target processor state.
601          */
602         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
603                          (unsigned long)stack_start.sp);
604
605         /*
606          * Run STARTUP IPI loop.
607          */
608         pr_debug("#startup loops: %d.\n", num_starts);
609
610         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
611                 pr_debug("Sending STARTUP #%d.\n", j);
612                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
613                         apic_write(APIC_ESR, 0);
614                 apic_read(APIC_ESR);
615                 pr_debug("After apic_write.\n");
616
617                 /*
618                  * STARTUP IPI
619                  */
620
621                 /* Target chip */
622                 /* Boot on the stack */
623                 /* Kick the second */
624                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
625                                phys_apicid);
626
627                 /*
628                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
629                  */
630                 udelay(300);
631
632                 pr_debug("Startup point 1.\n");
633
634                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
635                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
636
637                 /*
638                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
639                  */
640                 udelay(200);
641                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
642                         apic_write(APIC_ESR, 0);
643                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
644                 if (send_status || accept_status)
645                         break;
646         }
647         pr_debug("After Startup.\n");
648
649         if (send_status)
650                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
651         if (accept_status)
652                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
653
654         return (send_status | accept_status);
655 }
656
657 struct create_idle {
658         struct work_struct work;
659         struct task_struct *idle;
660         struct completion done;
661         int cpu;
662 };
663
664 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
665 {
666         struct create_idle *c_idle =
667                 container_of(work, struct create_idle, work);
668
669         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
670         complete(&c_idle->done);
671 }
672
673 /*
674  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
675  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
676  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
677  * ->wakeup_secondary_cpu.
678  */
679 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
680 {
681         unsigned long boot_error = 0;
682         unsigned long start_ip;
683         int timeout;
684         struct create_idle c_idle = {
685                 .cpu    = cpu,
686                 .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
687         };
688
689         INIT_WORK(&c_idle.work, do_fork_idle);
690
691         alternatives_smp_switch(1);
692
693         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
694
695         /*
696          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
697          * reschedule the child.
698          */
699         if (c_idle.idle) {
700                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
701                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
702                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
703                 goto do_rest;
704         }
705
706         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
707                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
708         else {
709                 schedule_work(&c_idle.work);
710                 wait_for_completion(&c_idle.done);
711         }
712
713         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
714                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
715                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
716         }
717
718         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
719 do_rest:
720         per_cpu(current_task, cpu) = c_idle.idle;
721 #ifdef CONFIG_X86_32
722         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
723         irq_ctx_init(cpu);
724 #else
725         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
726         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
727         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
728                 (unsigned long)task_stack_page(c_idle.idle) -
729                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
730 #endif
731         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
732         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
733         stack_start.sp = (void *) c_idle.idle->thread.sp;
734
735         /* start_ip had better be page-aligned! */
736         start_ip = setup_trampoline();
737
738         /* So we see what's up   */
739         printk(KERN_INFO "Booting processor %d APIC 0x%x ip 0x%lx\n",
740                           cpu, apicid, start_ip);
741
742         /*
743          * This grunge runs the startup process for
744          * the targeted processor.
745          */
746
747         atomic_set(&init_deasserted, 0);
748
749         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
750
751                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
752
753                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
754                 /*
755                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
756                 */
757                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
758                         apic_write(APIC_ESR, 0);
759                         apic_read(APIC_ESR);
760                 }
761         }
762
763         /*
764          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
765          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
766          */
767         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
768                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
769         else
770                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
771
772         if (!boot_error) {
773                 /*
774                  * allow APs to start initializing.
775                  */
776                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
777                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
778                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
779
780                 /*
781                  * Wait 5s total for a response
782                  */
783                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
784                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
785                                 break;  /* It has booted */
786                         udelay(100);
787                 }
788
789                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
790                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
791                         pr_debug("OK.\n");
792                         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", cpu);
793                         print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
794                         pr_debug("CPU has booted.\n");
795                 } else {
796                         boot_error = 1;
797                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
798                                         == 0xA5)
799                                 /* trampoline started but...? */
800                                 printk(KERN_ERR "Stuck ??\n");
801                         else
802                                 /* trampoline code not run */
803                                 printk(KERN_ERR "Not responding.\n");
804                         if (apic->inquire_remote_apic)
805                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
806                 }
807         }
808
809         if (boot_error) {
810                 /* Try to put things back the way they were before ... */
811                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
812
813                 /* was set by do_boot_cpu() */
814                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
815
816                 /* was set by cpu_init() */
817                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
818
819                 set_cpu_present(cpu, false);
820                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
821         }
822
823         /* mark "stuck" area as not stuck */
824         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
825
826         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
827                 /*
828                  * Cleanup possible dangling ends...
829                  */
830                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
831         }
832
833         return boot_error;
834 }
835
836 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
837 {
838         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
839         unsigned long flags;
840         int err;
841
842         WARN_ON(irqs_disabled());
843
844         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
845
846         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
847             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
848                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
849                 return -EINVAL;
850         }
851
852         /*
853          * Already booted CPU?
854          */
855         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
856                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
857                 return -ENOSYS;
858         }
859
860         /*
861          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
862          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
863          */
864         mtrr_save_state();
865
866         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
867
868 #ifdef CONFIG_X86_32
869         /* init low mem mapping */
870         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
871                 min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
872         flush_tlb_all();
873         low_mappings = 1;
874
875         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
876
877         zap_low_mappings(false);
878         low_mappings = 0;
879 #else
880         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
881 #endif
882         if (err) {
883                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
884                 return -EIO;
885         }
886
887         /*
888          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
889          * while doing so):
890          */
891         local_irq_save(flags);
892         check_tsc_sync_source(cpu);
893         local_irq_restore(flags);
894
895         while (!cpu_online(cpu)) {
896                 cpu_relax();
897                 touch_nmi_watchdog();
898         }
899
900         return 0;
901 }
902
903 /*
904  * Fall back to non SMP mode after errors.
905  *
906  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
907  */
908 static __init void disable_smp(void)
909 {
910         init_cpu_present(cpumask_of(0));
911         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
912         smpboot_clear_io_apic_irqs();
913
914         if (smp_found_config)
915                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
916         else
917                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
918         map_cpu_to_logical_apicid();
919         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
920         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
921 }
922
923 /*
924  * Various sanity checks.
925  */
926 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
927 {
928         preempt_disable();
929
930 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
931         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
932                 unsigned int cpu;
933                 unsigned nr;
934
935                 printk(KERN_WARNING
936                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
937                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
938
939                 nr = 0;
940                 for_each_present_cpu(cpu) {
941                         if (nr >= 8)
942                                 set_cpu_present(cpu, false);
943                         nr++;
944                 }
945
946                 nr = 0;
947                 for_each_possible_cpu(cpu) {
948                         if (nr >= 8)
949                                 set_cpu_possible(cpu, false);
950                         nr++;
951                 }
952
953                 nr_cpu_ids = 8;
954         }
955 #endif
956
957         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
958                 printk(KERN_WARNING
959                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
960                         hard_smp_processor_id());
961
962                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
963         }
964
965         /*
966          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
967          * get out of here now!
968          */
969         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
970                 preempt_enable();
971                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
972                 disable_smp();
973                 if (APIC_init_uniprocessor())
974                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
975                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
976                 return -1;
977         }
978
979         /*
980          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
981          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
982          */
983         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
984                 printk(KERN_NOTICE
985                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
986                         boot_cpu_physical_apicid);
987                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
988         }
989         preempt_enable();
990
991         /*
992          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
993          */
994         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
995             !cpu_has_apic) {
996                 if (!disable_apic) {
997                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
998                                 boot_cpu_physical_apicid);
999                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation."
1000                                 "(tell your hw vendor)\n");
1001                 }
1002                 smpboot_clear_io_apic();
1003                 arch_disable_smp_support();
1004                 return -1;
1005         }
1006
1007         verify_local_APIC();
1008
1009         /*
1010          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1011          */
1012         if (!max_cpus) {
1013                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
1014                 smpboot_clear_io_apic();
1015
1016                 localise_nmi_watchdog();
1017
1018                 connect_bsp_APIC();
1019                 setup_local_APIC();
1020                 end_local_APIC_setup();
1021                 return -1;
1022         }
1023
1024         return 0;
1025 }
1026
1027 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1028 {
1029         int i;
1030         struct cpuinfo_x86 *c;
1031
1032         for_each_possible_cpu(i) {
1033                 c = &cpu_data(i);
1034                 /* mark all to hotplug */
1035                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1036         }
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1041  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1042  */
1043 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1044 {
1045         unsigned int i;
1046
1047         preempt_disable();
1048         smp_cpu_index_default();
1049         current_cpu_data = boot_cpu_data;
1050         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1051         mb();
1052         /*
1053          * Setup boot CPU information
1054          */
1055         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1056 #ifdef CONFIG_X86_32
1057         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1058 #endif
1059         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1060         for_each_possible_cpu(i) {
1061                 alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1062                 alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1063                 alloc_cpumask_var(&cpu_data(i).llc_shared_map, GFP_KERNEL);
1064                 cpumask_clear(per_cpu(cpu_core_map, i));
1065                 cpumask_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, i));
1066                 cpumask_clear(cpu_data(i).llc_shared_map);
1067         }
1068         set_cpu_sibling_map(0);
1069
1070         enable_IR_x2apic();
1071 #ifdef CONFIG_X86_64
1072         default_setup_apic_routing();
1073 #endif
1074
1075         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1076                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1077                 disable_smp();
1078                 goto out;
1079         }
1080
1081         preempt_disable();
1082         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1083                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1084                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1085                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1086         }
1087         preempt_enable();
1088
1089         connect_bsp_APIC();
1090
1091         /*
1092          * Switch from PIC to APIC mode.
1093          */
1094         setup_local_APIC();
1095
1096         /*
1097          * Enable IO APIC before setting up error vector
1098          */
1099         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1100                 enable_IO_APIC();
1101
1102         end_local_APIC_setup();
1103
1104         map_cpu_to_logical_apicid();
1105
1106         if (apic->setup_portio_remap)
1107                 apic->setup_portio_remap();
1108
1109         smpboot_setup_io_apic();
1110         /*
1111          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1112          */
1113
1114         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1115         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1116         setup_boot_clock();
1117
1118         if (is_uv_system())
1119                 uv_system_init();
1120 out:
1121         preempt_enable();
1122 }
1123 /*
1124  * Early setup to make printk work.
1125  */
1126 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1127 {
1128         int me = smp_processor_id();
1129         switch_to_new_gdt(me);
1130         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1131         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1132         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1133 }
1134
1135 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1136 {
1137         pr_debug("Boot done.\n");
1138
1139         impress_friends();
1140 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1141         setup_ioapic_dest();
1142 #endif
1143         check_nmi_watchdog();
1144 }
1145
1146 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1147 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1148 {
1149         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1150         return 0;
1151 }
1152 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1153
1154
1155 /*
1156  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1157  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1158  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1159  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1160  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1161  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1162  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1163  * - Ashok Raj
1164  *
1165  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1166  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1167  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1168  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1169  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1170  * -AK
1171  */
1172 __init void prefill_possible_map(void)
1173 {
1174         int i, possible;
1175
1176         /* no processor from mptable or madt */
1177         if (!num_processors)
1178                 num_processors = 1;
1179
1180         if (setup_possible_cpus == -1)
1181                 possible = num_processors + disabled_cpus;
1182         else
1183                 possible = setup_possible_cpus;
1184
1185         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1186
1187         if (possible > CONFIG_NR_CPUS) {
1188                 printk(KERN_WARNING
1189                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1190                         possible, CONFIG_NR_CPUS);
1191                 possible = CONFIG_NR_CPUS;
1192         }
1193
1194         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1195                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1196
1197         for (i = 0; i < possible; i++)
1198                 set_cpu_possible(i, true);
1199
1200         nr_cpu_ids = possible;
1201 }
1202
1203 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1204
1205 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1206 {
1207         int sibling;
1208         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1209
1210         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1211                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1212                 /*/
1213                  * last thread sibling in this cpu core going down
1214                  */
1215                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1216                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1217         }
1218
1219         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1220                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1221         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1222         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1223         c->phys_proc_id = 0;
1224         c->cpu_core_id = 0;
1225         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1226 }
1227
1228 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1229 {
1230         set_cpu_online(cpu, false);
1231         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1232         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1233         /* was set by cpu_init() */
1234         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1235         numa_remove_cpu(cpu);
1236 }
1237
1238 void cpu_disable_common(void)
1239 {
1240         int cpu = smp_processor_id();
1241         /*
1242          * HACK:
1243          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1244          * This is only a temporary solution until we cleanup
1245          * fixup_irqs as we do for IA64.
1246          */
1247         local_irq_enable();
1248         mdelay(1);
1249
1250         local_irq_disable();
1251         remove_siblinginfo(cpu);
1252
1253         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1254         lock_vector_lock();
1255         remove_cpu_from_maps(cpu);
1256         unlock_vector_lock();
1257         fixup_irqs();
1258 }
1259
1260 int native_cpu_disable(void)
1261 {
1262         int cpu = smp_processor_id();
1263
1264         /*
1265          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1266          * into generic code.
1267          *
1268          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1269          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1270          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1271          */
1272         if (cpu == 0)
1273                 return -EBUSY;
1274
1275         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1276                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1277         clear_local_APIC();
1278
1279         cpu_disable_common();
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1284 {
1285         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1286         unsigned int i;
1287
1288         for (i = 0; i < 10; i++) {
1289                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1290                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1291                         printk(KERN_INFO "CPU %d is now offline\n", cpu);
1292                         if (1 == num_online_cpus())
1293                                 alternatives_smp_switch(0);
1294                         return;
1295                 }
1296                 msleep(100);
1297         }
1298         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1299 }
1300
1301 void play_dead_common(void)
1302 {
1303         idle_task_exit();
1304         reset_lazy_tlbstate();
1305         irq_ctx_exit(raw_smp_processor_id());
1306         c1e_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1307
1308         mb();
1309         /* Ack it */
1310         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
1311
1312         /*
1313          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1314          */
1315         local_irq_disable();
1316 }
1317
1318 void native_play_dead(void)
1319 {
1320         play_dead_common();
1321         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1322         wbinvd_halt();
1323 }
1324
1325 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1326 int native_cpu_disable(void)
1327 {
1328         return -ENOSYS;
1329 }
1330
1331 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1332 {
1333         /* We said "no" in __cpu_disable */
1334         BUG();
1335 }
1336
1337 void native_play_dead(void)
1338 {
1339         BUG();
1340 }
1341
1342 #endif