Merge branch 'linus' into tracing/hw-breakpoints
[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 <asm/debugreg.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         load_debug_registers();
331         cpu_idle();
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
335 /* In this case, llc_shared_map is a pointer to a cpumask. */
336 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
337                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
338 {
339         struct cpumask *llc = dst->llc_shared_map;
340         *dst = *src;
341         dst->llc_shared_map = llc;
342 }
343 #else
344 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
345                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
346 {
347         *dst = *src;
348 }
349 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
350
351 /*
352  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
353  * a given CPU
354  */
355
356 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
357 {
358         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
359
360         copy_cpuinfo_x86(c, &boot_cpu_data);
361         c->cpu_index = id;
362         if (id != 0)
363                 identify_secondary_cpu(c);
364 }
365
366
367 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
368 {
369         int i;
370         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
371
372         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
373
374         if (smp_num_siblings > 1) {
375                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
376                         struct cpuinfo_x86 *o = &cpu_data(i);
377
378                         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
379                             c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
380                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu));
381                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(i));
382                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
383                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
384                                 cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
385                                 cpumask_set_cpu(cpu, o->llc_shared_map);
386                         }
387                 }
388         } else {
389                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
390         }
391
392         cpumask_set_cpu(cpu, c->llc_shared_map);
393
394         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
395                 cpumask_copy(cpu_core_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu));
396                 c->booted_cores = 1;
397                 return;
398         }
399
400         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
401                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
402                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
403                         cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
404                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
405                 }
406                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
407                         cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
408                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
409                         /*
410                          *  Does this new cpu bringup a new core?
411                          */
412                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
413                                 /*
414                                  * for each core in package, increment
415                                  * the booted_cores for this new cpu
416                                  */
417                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
418                                         c->booted_cores++;
419                                 /*
420                                  * increment the core count for all
421                                  * the other cpus in this package
422                                  */
423                                 if (i != cpu)
424                                         cpu_data(i).booted_cores++;
425                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
426                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
427                 }
428         }
429 }
430
431 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
432 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
433 {
434         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
435         /*
436          * For perf, we return last level cache shared map.
437          * And for power savings, we return cpu_core_map
438          */
439         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
440                 return cpu_core_mask(cpu);
441         else
442                 return c->llc_shared_map;
443 }
444
445 static void impress_friends(void)
446 {
447         int cpu;
448         unsigned long bogosum = 0;
449         /*
450          * Allow the user to impress friends.
451          */
452         pr_debug("Before bogomips.\n");
453         for_each_possible_cpu(cpu)
454                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
455                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
456         printk(KERN_INFO
457                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
458                 num_online_cpus(),
459                 bogosum/(500000/HZ),
460                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
461
462         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1.\n");
463 }
464
465 void __inquire_remote_apic(int apicid)
466 {
467         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
468         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
469         int timeout;
470         u32 status;
471
472         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
473
474         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
475                 printk(KERN_INFO "... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
476
477                 /*
478                  * Wait for idle.
479                  */
480                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
481                 if (status)
482                         printk(KERN_CONT
483                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
484
485                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
486
487                 timeout = 0;
488                 do {
489                         udelay(100);
490                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
491                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
492
493                 switch (status) {
494                 case APIC_ICR_RR_VALID:
495                         status = apic_read(APIC_RRR);
496                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
497                         break;
498                 default:
499                         printk(KERN_CONT "failed\n");
500                 }
501         }
502 }
503
504 /*
505  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
506  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
507  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
508  */
509 int __cpuinit
510 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
511 {
512         unsigned long send_status, accept_status = 0;
513         int maxlvt;
514
515         /* Target chip */
516         /* Boot on the stack */
517         /* Kick the second */
518         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
519
520         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
521         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
522
523         /*
524          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
525          */
526         udelay(200);
527         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
528                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
529                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
530                         apic_write(APIC_ESR, 0);
531                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
532         }
533         pr_debug("NMI sent.\n");
534
535         if (send_status)
536                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
537         if (accept_status)
538                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
539
540         return (send_status | accept_status);
541 }
542
543 static int __cpuinit
544 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
545 {
546         unsigned long send_status, accept_status = 0;
547         int maxlvt, num_starts, j;
548
549         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
550
551         /*
552          * Be paranoid about clearing APIC errors.
553          */
554         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
555                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
556                         apic_write(APIC_ESR, 0);
557                 apic_read(APIC_ESR);
558         }
559
560         pr_debug("Asserting INIT.\n");
561
562         /*
563          * Turn INIT on target chip
564          */
565         /*
566          * Send IPI
567          */
568         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
569                        phys_apicid);
570
571         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
572         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
573
574         mdelay(10);
575
576         pr_debug("Deasserting INIT.\n");
577
578         /* Target chip */
579         /* Send IPI */
580         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
581
582         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
583         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
584
585         mb();
586         atomic_set(&init_deasserted, 1);
587
588         /*
589          * Should we send STARTUP IPIs ?
590          *
591          * Determine this based on the APIC version.
592          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
593          */
594         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
595                 num_starts = 2;
596         else
597                 num_starts = 0;
598
599         /*
600          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
601          * target processor state.
602          */
603         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
604                          (unsigned long)stack_start.sp);
605
606         /*
607          * Run STARTUP IPI loop.
608          */
609         pr_debug("#startup loops: %d.\n", num_starts);
610
611         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
612                 pr_debug("Sending STARTUP #%d.\n", j);
613                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
614                         apic_write(APIC_ESR, 0);
615                 apic_read(APIC_ESR);
616                 pr_debug("After apic_write.\n");
617
618                 /*
619                  * STARTUP IPI
620                  */
621
622                 /* Target chip */
623                 /* Boot on the stack */
624                 /* Kick the second */
625                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
626                                phys_apicid);
627
628                 /*
629                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
630                  */
631                 udelay(300);
632
633                 pr_debug("Startup point 1.\n");
634
635                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
636                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
637
638                 /*
639                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
640                  */
641                 udelay(200);
642                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
643                         apic_write(APIC_ESR, 0);
644                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
645                 if (send_status || accept_status)
646                         break;
647         }
648         pr_debug("After Startup.\n");
649
650         if (send_status)
651                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
652         if (accept_status)
653                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
654
655         return (send_status | accept_status);
656 }
657
658 struct create_idle {
659         struct work_struct work;
660         struct task_struct *idle;
661         struct completion done;
662         int cpu;
663 };
664
665 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
666 {
667         struct create_idle *c_idle =
668                 container_of(work, struct create_idle, work);
669
670         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
671         complete(&c_idle->done);
672 }
673
674 /*
675  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
676  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
677  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
678  * ->wakeup_secondary_cpu.
679  */
680 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
681 {
682         unsigned long boot_error = 0;
683         unsigned long start_ip;
684         int timeout;
685         struct create_idle c_idle = {
686                 .cpu    = cpu,
687                 .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
688         };
689
690         INIT_WORK(&c_idle.work, do_fork_idle);
691
692         alternatives_smp_switch(1);
693
694         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
695
696         /*
697          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
698          * reschedule the child.
699          */
700         if (c_idle.idle) {
701                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
702                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
703                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
704                 goto do_rest;
705         }
706
707         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
708                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
709         else {
710                 schedule_work(&c_idle.work);
711                 wait_for_completion(&c_idle.done);
712         }
713
714         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
715                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
716                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
717         }
718
719         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
720 do_rest:
721         per_cpu(current_task, cpu) = c_idle.idle;
722 #ifdef CONFIG_X86_32
723         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
724         irq_ctx_init(cpu);
725 #else
726         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
727         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
728         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
729                 (unsigned long)task_stack_page(c_idle.idle) -
730                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
731 #endif
732         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
733         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
734         stack_start.sp = (void *) c_idle.idle->thread.sp;
735
736         /* start_ip had better be page-aligned! */
737         start_ip = setup_trampoline();
738
739         /* So we see what's up   */
740         printk(KERN_INFO "Booting processor %d APIC 0x%x ip 0x%lx\n",
741                           cpu, apicid, start_ip);
742
743         /*
744          * This grunge runs the startup process for
745          * the targeted processor.
746          */
747
748         atomic_set(&init_deasserted, 0);
749
750         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
751
752                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
753
754                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
755                 /*
756                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
757                 */
758                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
759                         apic_write(APIC_ESR, 0);
760                         apic_read(APIC_ESR);
761                 }
762         }
763
764         /*
765          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
766          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
767          */
768         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
769                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
770         else
771                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
772
773         if (!boot_error) {
774                 /*
775                  * allow APs to start initializing.
776                  */
777                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
778                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
779                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
780
781                 /*
782                  * Wait 5s total for a response
783                  */
784                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
785                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
786                                 break;  /* It has booted */
787                         udelay(100);
788                 }
789
790                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
791                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
792                         pr_debug("OK.\n");
793                         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", cpu);
794                         print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
795                         pr_debug("CPU has booted.\n");
796                 } else {
797                         boot_error = 1;
798                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
799                                         == 0xA5)
800                                 /* trampoline started but...? */
801                                 printk(KERN_ERR "Stuck ??\n");
802                         else
803                                 /* trampoline code not run */
804                                 printk(KERN_ERR "Not responding.\n");
805                         if (apic->inquire_remote_apic)
806                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
807                 }
808         }
809
810         if (boot_error) {
811                 /* Try to put things back the way they were before ... */
812                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
813
814                 /* was set by do_boot_cpu() */
815                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
816
817                 /* was set by cpu_init() */
818                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
819
820                 set_cpu_present(cpu, false);
821                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
822         }
823
824         /* mark "stuck" area as not stuck */
825         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
826
827         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
828                 /*
829                  * Cleanup possible dangling ends...
830                  */
831                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
832         }
833
834         return boot_error;
835 }
836
837 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
838 {
839         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
840         unsigned long flags;
841         int err;
842
843         WARN_ON(irqs_disabled());
844
845         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
846
847         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
848             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
849                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
850                 return -EINVAL;
851         }
852
853         /*
854          * Already booted CPU?
855          */
856         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
857                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
858                 return -ENOSYS;
859         }
860
861         /*
862          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
863          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
864          */
865         mtrr_save_state();
866
867         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
868
869 #ifdef CONFIG_X86_32
870         /* init low mem mapping */
871         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
872                 min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
873         flush_tlb_all();
874         low_mappings = 1;
875
876         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
877
878         zap_low_mappings(false);
879         low_mappings = 0;
880 #else
881         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
882 #endif
883         if (err) {
884                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
885                 return -EIO;
886         }
887
888         /*
889          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
890          * while doing so):
891          */
892         local_irq_save(flags);
893         check_tsc_sync_source(cpu);
894         local_irq_restore(flags);
895
896         while (!cpu_online(cpu)) {
897                 cpu_relax();
898                 touch_nmi_watchdog();
899         }
900
901         return 0;
902 }
903
904 /*
905  * Fall back to non SMP mode after errors.
906  *
907  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
908  */
909 static __init void disable_smp(void)
910 {
911         init_cpu_present(cpumask_of(0));
912         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
913         smpboot_clear_io_apic_irqs();
914
915         if (smp_found_config)
916                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
917         else
918                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
919         map_cpu_to_logical_apicid();
920         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
921         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
922 }
923
924 /*
925  * Various sanity checks.
926  */
927 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
928 {
929         preempt_disable();
930
931 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
932         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
933                 unsigned int cpu;
934                 unsigned nr;
935
936                 printk(KERN_WARNING
937                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
938                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
939
940                 nr = 0;
941                 for_each_present_cpu(cpu) {
942                         if (nr >= 8)
943                                 set_cpu_present(cpu, false);
944                         nr++;
945                 }
946
947                 nr = 0;
948                 for_each_possible_cpu(cpu) {
949                         if (nr >= 8)
950                                 set_cpu_possible(cpu, false);
951                         nr++;
952                 }
953
954                 nr_cpu_ids = 8;
955         }
956 #endif
957
958         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
959                 printk(KERN_WARNING
960                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
961                         hard_smp_processor_id());
962
963                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
964         }
965
966         /*
967          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
968          * get out of here now!
969          */
970         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
971                 preempt_enable();
972                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
973                 disable_smp();
974                 if (APIC_init_uniprocessor())
975                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
976                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
977                 return -1;
978         }
979
980         /*
981          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
982          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
983          */
984         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
985                 printk(KERN_NOTICE
986                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
987                         boot_cpu_physical_apicid);
988                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
989         }
990         preempt_enable();
991
992         /*
993          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
994          */
995         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
996             !cpu_has_apic) {
997                 if (!disable_apic) {
998                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
999                                 boot_cpu_physical_apicid);
1000                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation."
1001                                 "(tell your hw vendor)\n");
1002                 }
1003                 smpboot_clear_io_apic();
1004                 arch_disable_smp_support();
1005                 return -1;
1006         }
1007
1008         verify_local_APIC();
1009
1010         /*
1011          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1012          */
1013         if (!max_cpus) {
1014                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
1015                 smpboot_clear_io_apic();
1016
1017                 localise_nmi_watchdog();
1018
1019                 connect_bsp_APIC();
1020                 setup_local_APIC();
1021                 end_local_APIC_setup();
1022                 return -1;
1023         }
1024
1025         return 0;
1026 }
1027
1028 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1029 {
1030         int i;
1031         struct cpuinfo_x86 *c;
1032
1033         for_each_possible_cpu(i) {
1034                 c = &cpu_data(i);
1035                 /* mark all to hotplug */
1036                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1037         }
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1042  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1043  */
1044 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1045 {
1046         unsigned int i;
1047
1048         preempt_disable();
1049         smp_cpu_index_default();
1050         current_cpu_data = boot_cpu_data;
1051         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1052         mb();
1053         /*
1054          * Setup boot CPU information
1055          */
1056         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1057 #ifdef CONFIG_X86_32
1058         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1059 #endif
1060         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1061         for_each_possible_cpu(i) {
1062                 alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1063                 alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1064                 alloc_cpumask_var(&cpu_data(i).llc_shared_map, GFP_KERNEL);
1065                 cpumask_clear(per_cpu(cpu_core_map, i));
1066                 cpumask_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, i));
1067                 cpumask_clear(cpu_data(i).llc_shared_map);
1068         }
1069         set_cpu_sibling_map(0);
1070
1071         enable_IR_x2apic();
1072 #ifdef CONFIG_X86_64
1073         default_setup_apic_routing();
1074 #endif
1075
1076         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1077                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1078                 disable_smp();
1079                 goto out;
1080         }
1081
1082         preempt_disable();
1083         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1084                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1085                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1086                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1087         }
1088         preempt_enable();
1089
1090         connect_bsp_APIC();
1091
1092         /*
1093          * Switch from PIC to APIC mode.
1094          */
1095         setup_local_APIC();
1096
1097         /*
1098          * Enable IO APIC before setting up error vector
1099          */
1100         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1101                 enable_IO_APIC();
1102
1103         end_local_APIC_setup();
1104
1105         map_cpu_to_logical_apicid();
1106
1107         if (apic->setup_portio_remap)
1108                 apic->setup_portio_remap();
1109
1110         smpboot_setup_io_apic();
1111         /*
1112          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1113          */
1114
1115         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1116         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1117         setup_boot_clock();
1118
1119         if (is_uv_system())
1120                 uv_system_init();
1121 out:
1122         preempt_enable();
1123 }
1124 /*
1125  * Early setup to make printk work.
1126  */
1127 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1128 {
1129         int me = smp_processor_id();
1130         switch_to_new_gdt(me);
1131         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1132         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1133         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1134 }
1135
1136 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1137 {
1138         pr_debug("Boot done.\n");
1139
1140         impress_friends();
1141 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1142         setup_ioapic_dest();
1143 #endif
1144         check_nmi_watchdog();
1145 }
1146
1147 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1148 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1149 {
1150         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1151         return 0;
1152 }
1153 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1154
1155
1156 /*
1157  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1158  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1159  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1160  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1161  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1162  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1163  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1164  * - Ashok Raj
1165  *
1166  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1167  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1168  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1169  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1170  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1171  * -AK
1172  */
1173 __init void prefill_possible_map(void)
1174 {
1175         int i, possible;
1176
1177         /* no processor from mptable or madt */
1178         if (!num_processors)
1179                 num_processors = 1;
1180
1181         if (setup_possible_cpus == -1)
1182                 possible = num_processors + disabled_cpus;
1183         else
1184                 possible = setup_possible_cpus;
1185
1186         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1187
1188         if (possible > CONFIG_NR_CPUS) {
1189                 printk(KERN_WARNING
1190                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1191                         possible, CONFIG_NR_CPUS);
1192                 possible = CONFIG_NR_CPUS;
1193         }
1194
1195         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1196                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1197
1198         for (i = 0; i < possible; i++)
1199                 set_cpu_possible(i, true);
1200
1201         nr_cpu_ids = possible;
1202 }
1203
1204 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1205
1206 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1207 {
1208         int sibling;
1209         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1210
1211         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1212                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1213                 /*/
1214                  * last thread sibling in this cpu core going down
1215                  */
1216                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1217                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1218         }
1219
1220         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1221                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1222         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1223         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1224         c->phys_proc_id = 0;
1225         c->cpu_core_id = 0;
1226         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1227 }
1228
1229 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1230 {
1231         set_cpu_online(cpu, false);
1232         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1233         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1234         /* was set by cpu_init() */
1235         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1236         numa_remove_cpu(cpu);
1237 }
1238
1239 void cpu_disable_common(void)
1240 {
1241         int cpu = smp_processor_id();
1242         /*
1243          * HACK:
1244          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1245          * This is only a temporary solution until we cleanup
1246          * fixup_irqs as we do for IA64.
1247          */
1248         local_irq_enable();
1249         mdelay(1);
1250
1251         local_irq_disable();
1252         remove_siblinginfo(cpu);
1253
1254         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1255         lock_vector_lock();
1256         remove_cpu_from_maps(cpu);
1257         unlock_vector_lock();
1258         fixup_irqs();
1259         hw_breakpoint_disable();
1260 }
1261
1262 int native_cpu_disable(void)
1263 {
1264         int cpu = smp_processor_id();
1265
1266         /*
1267          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1268          * into generic code.
1269          *
1270          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1271          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1272          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1273          */
1274         if (cpu == 0)
1275                 return -EBUSY;
1276
1277         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1278                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1279         clear_local_APIC();
1280
1281         cpu_disable_common();
1282         return 0;
1283 }
1284
1285 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1286 {
1287         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1288         unsigned int i;
1289
1290         for (i = 0; i < 10; i++) {
1291                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1292                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1293                         printk(KERN_INFO "CPU %d is now offline\n", cpu);
1294                         if (1 == num_online_cpus())
1295                                 alternatives_smp_switch(0);
1296                         return;
1297                 }
1298                 msleep(100);
1299         }
1300         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1301 }
1302
1303 void play_dead_common(void)
1304 {
1305         idle_task_exit();
1306         reset_lazy_tlbstate();
1307         irq_ctx_exit(raw_smp_processor_id());
1308         c1e_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1309
1310         mb();
1311         /* Ack it */
1312         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
1313
1314         /*
1315          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1316          */
1317         local_irq_disable();
1318 }
1319
1320 void native_play_dead(void)
1321 {
1322         play_dead_common();
1323         wbinvd_halt();
1324 }
1325
1326 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1327 int native_cpu_disable(void)
1328 {
1329         return -ENOSYS;
1330 }
1331
1332 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1333 {
1334         /* We said "no" in __cpu_disable */
1335         BUG();
1336 }
1337
1338 void native_play_dead(void)
1339 {
1340         BUG();
1341 }
1342
1343 #endif