Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/percpu
[linux-3.10.git] / arch / x86 / kernel / cpu / common.c
index f7619a2..20399b7 100644 (file)
-#include <linux/init.h>
-#include <linux/kernel.h>
-#include <linux/sched.h>
-#include <linux/string.h>
 #include <linux/bootmem.h>
+#include <linux/linkage.h>
 #include <linux/bitops.h>
+#include <linux/kernel.h>
 #include <linux/module.h>
-#include <linux/kgdb.h>
-#include <linux/topology.h>
+#include <linux/percpu.h>
+#include <linux/string.h>
 #include <linux/delay.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/kgdb.h>
 #include <linux/smp.h>
-#include <linux/percpu.h>
-#include <asm/i387.h>
-#include <asm/msr.h>
-#include <asm/io.h>
-#include <asm/linkage.h>
+#include <linux/io.h>
+
+#include <asm/stackprotector.h>
+#include <asm/perf_event.h>
 #include <asm/mmu_context.h>
+#include <asm/hypervisor.h>
+#include <asm/processor.h>
+#include <asm/sections.h>
+#include <linux/topology.h>
+#include <linux/cpumask.h>
+#include <asm/pgtable.h>
+#include <asm/atomic.h>
+#include <asm/proto.h>
+#include <asm/setup.h>
+#include <asm/apic.h>
+#include <asm/desc.h>
+#include <asm/i387.h>
 #include <asm/mtrr.h>
-#include <asm/mce.h>
-#include <asm/pat.h>
+#include <linux/numa.h>
 #include <asm/asm.h>
-#include <asm/numa.h>
-#include <asm/smp.h>
 #include <asm/cpu.h>
+#include <asm/mce.h>
+#include <asm/msr.h>
+#include <asm/pat.h>
+
 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
-#include <asm/mpspec.h>
-#include <asm/apic.h>
-#include <mach_apic.h>
-#include <asm/genapic.h>
+#include <asm/uv/uv.h>
 #endif
 
-#include <asm/pda.h>
-#include <asm/pgtable.h>
-#include <asm/processor.h>
-#include <asm/desc.h>
-#include <asm/atomic.h>
-#include <asm/proto.h>
-#include <asm/sections.h>
-#include <asm/setup.h>
-#include <asm/hypervisor.h>
-
 #include "cpu.h"
 
-static struct cpu_dev *this_cpu __cpuinitdata;
+/* all of these masks are initialized in setup_cpu_local_masks() */
+cpumask_var_t cpu_initialized_mask;
+cpumask_var_t cpu_callout_mask;
+cpumask_var_t cpu_callin_mask;
+
+/* representing cpus for which sibling maps can be computed */
+cpumask_var_t cpu_sibling_setup_mask;
 
+/* correctly size the local cpu masks */
+void __init setup_cpu_local_masks(void)
+{
+       alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
+       alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
+       alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
+       alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
+}
+
+static void __cpuinit default_init(struct cpuinfo_x86 *c)
+{
 #ifdef CONFIG_X86_64
-/* We need valid kernel segments for data and code in long mode too
- * IRET will check the segment types  kkeil 2000/10/28
- * Also sysret mandates a special GDT layout
- */
-/* The TLS descriptors are currently at a different place compared to i386.
-   Hopefully nobody expects them at a fixed place (Wine?) */
-DEFINE_PER_CPU(struct gdt_page, gdt_page) = { .gdt = {
-       [GDT_ENTRY_KERNEL32_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cf9b00 } } },
-       [GDT_ENTRY_KERNEL_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00af9b00 } } },
-       [GDT_ENTRY_KERNEL_DS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cf9300 } } },
-       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER32_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cffb00 } } },
-       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cff300 } } },
-       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00affb00 } } },
-} };
+       cpu_detect_cache_sizes(c);
 #else
+       /* Not much we can do here... */
+       /* Check if at least it has cpuid */
+       if (c->cpuid_level == -1) {
+               /* No cpuid. It must be an ancient CPU */
+               if (c->x86 == 4)
+                       strcpy(c->x86_model_id, "486");
+               else if (c->x86 == 3)
+                       strcpy(c->x86_model_id, "386");
+       }
+#endif
+}
+
+static const struct cpu_dev __cpuinitconst default_cpu = {
+       .c_init         = default_init,
+       .c_vendor       = "Unknown",
+       .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_UNKNOWN,
+};
+
+static const struct cpu_dev *this_cpu __cpuinitdata = &default_cpu;
+
 DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct gdt_page, gdt_page) = { .gdt = {
-       [GDT_ENTRY_KERNEL_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cf9a00 } } },
-       [GDT_ENTRY_KERNEL_DS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cf9200 } } },
-       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cffa00 } } },
-       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cff200 } } },
+#ifdef CONFIG_X86_64
+       /*
+        * We need valid kernel segments for data and code in long mode too
+        * IRET will check the segment types  kkeil 2000/10/28
+        * Also sysret mandates a special GDT layout
+        *
+        * TLS descriptors are currently at a different place compared to i386.
+        * Hopefully nobody expects them at a fixed place (Wine?)
+        */
+       [GDT_ENTRY_KERNEL32_CS]         = GDT_ENTRY_INIT(0xc09b, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xa09b, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc093, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER32_CS]   = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fb, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f3, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xa0fb, 0, 0xfffff),
+#else
+       [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc09a, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fa, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f2, 0, 0xfffff),
        /*
         * Segments used for calling PnP BIOS have byte granularity.
         * They code segments and data segments have fixed 64k limits,
         * the transfer segment sizes are set at run time.
         */
        /* 32-bit code */
-       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS32] = { { { 0x0000ffff, 0x00409a00 } } },
+       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS32]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
        /* 16-bit code */
-       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS16] = { { { 0x0000ffff, 0x00009a00 } } },
+       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS16]        = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
        /* 16-bit data */
-       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_DS] = { { { 0x0000ffff, 0x00009200 } } },
+       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_DS]          = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0xffff),
        /* 16-bit data */
-       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS1] = { { { 0x00000000, 0x00009200 } } },
+       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS1]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
        /* 16-bit data */
-       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS2] = { { { 0x00000000, 0x00009200 } } },
+       [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS2]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
        /*
         * The APM segments have byte granularity and their bases
         * are set at run time.  All have 64k limits.
         */
        /* 32-bit code */
-       [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE] = { { { 0x0000ffff, 0x00409a00 } } },
+       [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
        /* 16-bit code */
-       [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+1] = { { { 0x0000ffff, 0x00009a00 } } },
+       [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+1]      = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
        /* data */
-       [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+2] = { { { 0x0000ffff, 0x00409200 } } },
+       [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+2]      = GDT_ENTRY_INIT(0x4092, 0, 0xffff),
 
-       [GDT_ENTRY_ESPFIX_SS] = { { { 0x00000000, 0x00c09200 } } },
-       [GDT_ENTRY_PERCPU] = { { { 0x00000000, 0x00000000 } } },
-} };
+       [GDT_ENTRY_ESPFIX_SS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
+       [GDT_ENTRY_PERCPU]              = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
+       GDT_STACK_CANARY_INIT
 #endif
+} };
 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(gdt_page);
 
+static int __init x86_xsave_setup(char *s)
+{
+       setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_XSAVE);
+       return 1;
+}
+__setup("noxsave", x86_xsave_setup);
+
 #ifdef CONFIG_X86_32
 static int cachesize_override __cpuinitdata = -1;
 static int disable_x86_serial_nr __cpuinitdata = 1;
@@ -134,16 +182,17 @@ static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
         * the CPUID. Add "volatile" to not allow gcc to
         * optimize the subsequent calls to this function.
         */
-       asm volatile ("pushfl\n\t"
-                     "pushfl\n\t"
-                     "popl %0\n\t"
-                     "movl %0,%1\n\t"
-                     "xorl %2,%0\n\t"
-                     "pushl %0\n\t"
-                     "popfl\n\t"
-                     "pushfl\n\t"
-                     "popl %0\n\t"
-                     "popfl\n\t"
+       asm volatile ("pushfl           \n\t"
+                     "pushfl           \n\t"
+                     "popl %0          \n\t"
+                     "movl %0, %1      \n\t"
+                     "xorl %2, %0      \n\t"
+                     "pushl %0         \n\t"
+                     "popfl            \n\t"
+                     "pushfl           \n\t"
+                     "popl %0          \n\t"
+                     "popfl            \n\t"
+
                      : "=&r" (f1), "=&r" (f2)
                      : "ir" (flag));
 
@@ -158,18 +207,22 @@ static int __cpuinit have_cpuid_p(void)
 
 static void __cpuinit squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
-       if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) && disable_x86_serial_nr) {
-               /* Disable processor serial number */
-               unsigned long lo, hi;
-               rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
-               lo |= 0x200000;
-               wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
-               printk(KERN_NOTICE "CPU serial number disabled.\n");
-               clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PN);
-
-               /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
-               c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
-       }
+       unsigned long lo, hi;
+
+       if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) || !disable_x86_serial_nr)
+               return;
+
+       /* Disable processor serial number: */
+
+       rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
+       lo |= 0x200000;
+       wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
+
+       printk(KERN_NOTICE "CPU serial number disabled.\n");
+       clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PN);
+
+       /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
+       c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
 }
 
 static int __init x86_serial_nr_setup(char *s)
@@ -194,16 +247,64 @@ static inline void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
 #endif
 
 /*
+ * Some CPU features depend on higher CPUID levels, which may not always
+ * be available due to CPUID level capping or broken virtualization
+ * software.  Add those features to this table to auto-disable them.
+ */
+struct cpuid_dependent_feature {
+       u32 feature;
+       u32 level;
+};
+
+static const struct cpuid_dependent_feature __cpuinitconst
+cpuid_dependent_features[] = {
+       { X86_FEATURE_MWAIT,            0x00000005 },
+       { X86_FEATURE_DCA,              0x00000009 },
+       { X86_FEATURE_XSAVE,            0x0000000d },
+       { 0, 0 }
+};
+
+static void __cpuinit filter_cpuid_features(struct cpuinfo_x86 *c, bool warn)
+{
+       const struct cpuid_dependent_feature *df;
+
+       for (df = cpuid_dependent_features; df->feature; df++) {
+
+               if (!cpu_has(c, df->feature))
+                       continue;
+               /*
+                * Note: cpuid_level is set to -1 if unavailable, but
+                * extended_extended_level is set to 0 if unavailable
+                * and the legitimate extended levels are all negative
+                * when signed; hence the weird messing around with
+                * signs here...
+                */
+               if (!((s32)df->level < 0 ?
+                    (u32)df->level > (u32)c->extended_cpuid_level :
+                    (s32)df->level > (s32)c->cpuid_level))
+                       continue;
+
+               clear_cpu_cap(c, df->feature);
+               if (!warn)
+                       continue;
+
+               printk(KERN_WARNING
+                      "CPU: CPU feature %s disabled, no CPUID level 0x%x\n",
+                               x86_cap_flags[df->feature], df->level);
+       }
+}
+
+/*
  * Naming convention should be: <Name> [(<Codename>)]
  * This table only is used unless init_<vendor>() below doesn't set it;
- * in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this isn't used
- *
+ * in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this
+ * isn't used
  */
 
 /* Look up CPU names by table lookup. */
-static char __cpuinit *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
+static const char *__cpuinit table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
-       struct cpu_model_info *info;
+       const struct cpu_model_info *info;
 
        if (c->x86_model >= 16)
                return NULL;    /* Range check */
@@ -221,46 +322,37 @@ static char __cpuinit *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
        return NULL;            /* Not found */
 }
 
-__u32 cleared_cpu_caps[NCAPINTS] __cpuinitdata;
+__u32 cpu_caps_cleared[NCAPINTS] __cpuinitdata;
+__u32 cpu_caps_set[NCAPINTS] __cpuinitdata;
 
-/* Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
- * it's on the real one. */
-void switch_to_new_gdt(void)
+void load_percpu_segment(int cpu)
 {
-       struct desc_ptr gdt_descr;
-
-       gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_table(smp_processor_id());
-       gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
-       load_gdt(&gdt_descr);
 #ifdef CONFIG_X86_32
-       asm("mov %0, %%fs" : : "r" (__KERNEL_PERCPU) : "memory");
+       loadsegment(fs, __KERNEL_PERCPU);
+#else
+       loadsegment(gs, 0);
+       wrmsrl(MSR_GS_BASE, (unsigned long)per_cpu(irq_stack_union.gs_base, cpu));
 #endif
+       load_stack_canary_segment();
 }
 
-static struct cpu_dev *cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
-
-static void __cpuinit default_init(struct cpuinfo_x86 *c)
+/*
+ * Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
+ * it's on the real one.
+ */
+void switch_to_new_gdt(int cpu)
 {
-#ifdef CONFIG_X86_64
-       display_cacheinfo(c);
-#else
-       /* Not much we can do here... */
-       /* Check if at least it has cpuid */
-       if (c->cpuid_level == -1) {
-               /* No cpuid. It must be an ancient CPU */
-               if (c->x86 == 4)
-                       strcpy(c->x86_model_id, "486");
-               else if (c->x86 == 3)
-                       strcpy(c->x86_model_id, "386");
-       }
-#endif
+       struct desc_ptr gdt_descr;
+
+       gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_table(cpu);
+       gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
+       load_gdt(&gdt_descr);
+       /* Reload the per-cpu base */
+
+       load_percpu_segment(cpu);
 }
 
-static struct cpu_dev __cpuinitdata default_cpu = {
-       .c_init = default_init,
-       .c_vendor = "Unknown",
-       .c_x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN,
-};
+static const struct cpu_dev *__cpuinitdata cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
 
 static void __cpuinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
@@ -270,26 +362,28 @@ static void __cpuinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
        if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
                return;
 
-       v = (unsigned int *) c->x86_model_id;
+       v = (unsigned int *)c->x86_model_id;
        cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
        cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
        cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
        c->x86_model_id[48] = 0;
 
-       /* Intel chips right-justify this string for some dumb reason;
-          undo that brain damage */
+       /*
+        * Intel chips right-justify this string for some dumb reason;
+        * undo that brain damage:
+        */
        p = q = &c->x86_model_id[0];
        while (*p == ' ')
-            p++;
+               p++;
        if (p != q) {
-            while (*p)
-                 *q++ = *p++;
-            while (q <= &c->x86_model_id[48])
-                 *q++ = '\0';  /* Zero-pad the rest */
+               while (*p)
+                       *q++ = *p++;
+               while (q <= &c->x86_model_id[48])
+                       *q++ = '\0';    /* Zero-pad the rest */
        }
 }
 
-void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
+void __cpuinit cpu_detect_cache_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        unsigned int n, dummy, ebx, ecx, edx, l2size;
 
@@ -297,8 +391,6 @@ void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 
        if (n >= 0x80000005) {
                cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
-               printk(KERN_INFO "CPU: L1 I Cache: %dK (%d bytes/line), D cache %dK (%d bytes/line)\n",
-                               edx>>24, edx&0xFF, ecx>>24, ecx&0xFF);
                c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
 #ifdef CONFIG_X86_64
                /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
@@ -328,9 +420,6 @@ void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 #endif
 
        c->x86_cache_size = l2size;
-
-       printk(KERN_INFO "CPU: L2 Cache: %dK (%d bytes/line)\n",
-                       l2size, ecx & 0xFF);
 }
 
 void __cpuinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
@@ -354,36 +443,30 @@ void __cpuinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 
        if (smp_num_siblings == 1) {
                printk(KERN_INFO  "CPU: Hyper-Threading is disabled\n");
-       } else if (smp_num_siblings > 1) {
+               goto out;
+       }
 
-               if (smp_num_siblings > nr_cpu_ids) {
-                       printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of siblings %d",
-                                       smp_num_siblings);
-                       smp_num_siblings = 1;
-                       return;
-               }
+       if (smp_num_siblings <= 1)
+               goto out;
 
-               index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
-#ifdef CONFIG_X86_64
-               c->phys_proc_id = phys_pkg_id(index_msb);
-#else
-               c->phys_proc_id = phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb);
-#endif
+       if (smp_num_siblings > nr_cpu_ids) {
+               pr_warning("CPU: Unsupported number of siblings %d",
+                          smp_num_siblings);
+               smp_num_siblings = 1;
+               return;
+       }
 
-               smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
+       index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
+       c->phys_proc_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb);
 
-               index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
+       smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
 
-               core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
+       index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 
-#ifdef CONFIG_X86_64
-               c->cpu_core_id = phys_pkg_id(index_msb) &
-                                              ((1 << core_bits) - 1);
-#else
-               c->cpu_core_id = phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb) &
-                                              ((1 << core_bits) - 1);
-#endif
-       }
+       core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
+
+       c->cpu_core_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb) &
+                                      ((1 << core_bits) - 1);
 
 out:
        if ((c->x86_max_cores * smp_num_siblings) > 1) {
@@ -399,7 +482,6 @@ static void __cpuinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        char *v = c->x86_vendor_id;
        int i;
-       static int printed;
 
        for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
                if (!cpu_devs[i])
@@ -408,17 +490,16 @@ static void __cpuinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
                if (!strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
                    (cpu_devs[i]->c_ident[1] &&
                     !strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
+
                        this_cpu = cpu_devs[i];
                        c->x86_vendor = this_cpu->c_x86_vendor;
                        return;
                }
        }
 
-       if (!printed) {
-               printed++;
-               printk(KERN_ERR "CPU: vendor_id '%s' unknown, using generic init.\n", v);
-               printk(KERN_ERR "CPU: Your system may be unstable.\n");
-       }
+       printk_once(KERN_ERR
+                       "CPU: vendor_id '%s' unknown, using generic init.\n" \
+                       "CPU: Your system may be unstable.\n", v);
 
        c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
        this_cpu = &default_cpu;
@@ -436,14 +517,17 @@ void __cpuinit cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c)
        /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
        if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
                u32 junk, tfms, cap0, misc;
+
                cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &junk, &cap0);
                c->x86 = (tfms >> 8) & 0xf;
                c->x86_model = (tfms >> 4) & 0xf;
                c->x86_mask = tfms & 0xf;
+
                if (c->x86 == 0xf)
                        c->x86 += (tfms >> 20) & 0xff;
                if (c->x86 >= 0x6)
                        c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xf) << 4;
+
                if (cap0 & (1<<19)) {
                        c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
                        c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
@@ -459,6 +543,7 @@ static void __cpuinit get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
        /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
        if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
                u32 capability, excap;
+
                cpuid(0x00000001, &tfms, &ebx, &excap, &capability);
                c->x86_capability[0] = capability;
                c->x86_capability[4] = excap;
@@ -467,6 +552,7 @@ static void __cpuinit get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
        /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
        xlvl = cpuid_eax(0x80000000);
        c->extended_cpuid_level = xlvl;
+
        if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80000000) {
                if (xlvl >= 0x80000001) {
                        c->x86_capability[1] = cpuid_edx(0x80000001);
@@ -474,13 +560,15 @@ static void __cpuinit get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
                }
        }
 
-#ifdef CONFIG_X86_64
        if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
                u32 eax = cpuid_eax(0x80000008);
 
                c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
                c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
        }
+#ifdef CONFIG_X86_32
+       else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PAE) || cpu_has(c, X86_FEATURE_PSE36))
+               c->x86_phys_bits = 36;
 #endif
 
        if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007)
@@ -527,8 +615,12 @@ static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
 #ifdef CONFIG_X86_64
        c->x86_clflush_size = 64;
+       c->x86_phys_bits = 36;
+       c->x86_virt_bits = 48;
 #else
        c->x86_clflush_size = 32;
+       c->x86_phys_bits = 32;
+       c->x86_virt_bits = 32;
 #endif
        c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 
@@ -551,36 +643,42 @@ static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
        if (this_cpu->c_early_init)
                this_cpu->c_early_init(c);
 
-       validate_pat_support(c);
-
 #ifdef CONFIG_SMP
        c->cpu_index = boot_cpu_id;
 #endif
+       filter_cpuid_features(c, false);
 }
 
 void __init early_cpu_init(void)
 {
-       struct cpu_dev **cdev;
+       const struct cpu_dev *const *cdev;
        int count = 0;
 
-       printk("KERNEL supported cpus:\n");
+#ifdef PROCESSOR_SELECT
+       printk(KERN_INFO "KERNEL supported cpus:\n");
+#endif
+
        for (cdev = __x86_cpu_dev_start; cdev < __x86_cpu_dev_end; cdev++) {
-               struct cpu_dev *cpudev = *cdev;
-               unsigned int j;
+               const struct cpu_dev *cpudev = *cdev;
 
                if (count >= X86_VENDOR_NUM)
                        break;
                cpu_devs[count] = cpudev;
                count++;
 
-               for (j = 0; j < 2; j++) {
-                       if (!cpudev->c_ident[j])
-                               continue;
-                       printk("  %s %s\n", cpudev->c_vendor,
-                               cpudev->c_ident[j]);
+#ifdef PROCESSOR_SELECT
+               {
+                       unsigned int j;
+
+                       for (j = 0; j < 2; j++) {
+                               if (!cpudev->c_ident[j])
+                                       continue;
+                               printk(KERN_INFO "  %s %s\n", cpudev->c_vendor,
+                                       cpudev->c_ident[j]);
+                       }
                }
+#endif
        }
-
        early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
 }
 
@@ -618,7 +716,7 @@ static void __cpuinit generic_identify(struct cpuinfo_x86 *c)
                c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xFF;
 #ifdef CONFIG_X86_32
 # ifdef CONFIG_X86_HT
-               c->apicid = phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
+               c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
 # else
                c->apicid = c->initial_apicid;
 # endif
@@ -652,9 +750,13 @@ static void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
        c->x86_coreid_bits = 0;
 #ifdef CONFIG_X86_64
        c->x86_clflush_size = 64;
+       c->x86_phys_bits = 36;
+       c->x86_virt_bits = 48;
 #else
        c->cpuid_level = -1;    /* CPUID not detected */
        c->x86_clflush_size = 32;
+       c->x86_phys_bits = 32;
+       c->x86_virt_bits = 32;
 #endif
        c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
        memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
@@ -664,8 +766,14 @@ static void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
        if (this_cpu->c_identify)
                this_cpu->c_identify(c);
 
+       /* Clear/Set all flags overriden by options, after probe */
+       for (i = 0; i < NCAPINTS; i++) {
+               c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
+               c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
+       }
+
 #ifdef CONFIG_X86_64
-       c->apicid = phys_pkg_id(0);
+       c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
 #endif
 
        /*
@@ -685,13 +793,16 @@ static void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
        squash_the_stupid_serial_number(c);
 
        /*
-        * The vendor-specific functions might have changed features.  Now
-        * we do "generic changes."
+        * The vendor-specific functions might have changed features.
+        * Now we do "generic changes."
         */
 
+       /* Filter out anything that depends on CPUID levels we don't have */
+       filter_cpuid_features(c, true);
+
        /* If the model name is still unset, do table lookup. */
        if (!c->x86_model_id[0]) {
-               char *p;
+               const char *p;
                p = table_lookup_model(c);
                if (p)
                        strcpy(c->x86_model_id, p);
@@ -706,6 +817,16 @@ static void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 #endif
 
        init_hypervisor(c);
+
+       /*
+        * Clear/Set all flags overriden by options, need do it
+        * before following smp all cpus cap AND.
+        */
+       for (i = 0; i < NCAPINTS; i++) {
+               c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
+               c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
+       }
+
        /*
         * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
         * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
@@ -718,14 +839,8 @@ static void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
                        boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
        }
 
-       /* Clear all flags overriden by options */
-       for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
-               c->x86_capability[i] &= ~cleared_cpu_caps[i];
-
-#ifdef CONFIG_X86_MCE
        /* Init Machine Check Exception if available. */
-       mcheck_init(c);
-#endif
+       mcheck_cpu_init(c);
 
        select_idle_routine(c);
 
@@ -747,12 +862,14 @@ static void vgetcpu_set_mode(void)
 void __init identify_boot_cpu(void)
 {
        identify_cpu(&boot_cpu_data);
+       init_c1e_mask();
 #ifdef CONFIG_X86_32
        sysenter_setup();
        enable_sep_cpu();
 #else
        vgetcpu_set_mode();
 #endif
+       init_hw_perf_events();
 }
 
 void __cpuinit identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
@@ -766,11 +883,11 @@ void __cpuinit identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 }
 
 struct msr_range {
-       unsigned min;
-       unsigned max;
+       unsigned        min;
+       unsigned        max;
 };
 
-static struct msr_range msr_range_array[] __cpuinitdata = {
+static const struct msr_range msr_range_array[] __cpuinitconst = {
        { 0x00000000, 0x00000418},
        { 0xc0000000, 0xc000040b},
        { 0xc0010000, 0xc0010142},
@@ -779,14 +896,15 @@ static struct msr_range msr_range_array[] __cpuinitdata = {
 
 static void __cpuinit print_cpu_msr(void)
 {
+       unsigned index_min, index_max;
        unsigned index;
        u64 val;
        int i;
-       unsigned index_min, index_max;
 
        for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(msr_range_array); i++) {
                index_min = msr_range_array[i].min;
                index_max = msr_range_array[i].max;
+
                for (index = index_min; index < index_max; index++) {
                        if (rdmsrl_amd_safe(index, &val))
                                continue;
@@ -796,6 +914,7 @@ static void __cpuinit print_cpu_msr(void)
 }
 
 static int show_msr __cpuinitdata;
+
 static __init int setup_show_msr(char *arg)
 {
        int num;
@@ -817,12 +936,14 @@ __setup("noclflush", setup_noclflush);
 
 void __cpuinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
-       char *vendor = NULL;
+       const char *vendor = NULL;
 
-       if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM)
+       if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM) {
                vendor = this_cpu->c_vendor;
-       else if (c->cpuid_level >= 0)
-               vendor = c->x86_vendor_id;
+       } else {
+               if (c->cpuid_level >= 0)
+                       vendor = c->x86_vendor_id;
+       }
 
        if (vendor && !strstr(c->x86_model_id, vendor))
                printk(KERN_CONT "%s ", vendor);
@@ -849,67 +970,52 @@ void __cpuinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
 static __init int setup_disablecpuid(char *arg)
 {
        int bit;
+
        if (get_option(&arg, &bit) && bit < NCAPINTS*32)
                setup_clear_cpu_cap(bit);
        else
                return 0;
+
        return 1;
 }
 __setup("clearcpuid=", setup_disablecpuid);
 
-cpumask_t cpu_initialized __cpuinitdata = CPU_MASK_NONE;
-
 #ifdef CONFIG_X86_64
-struct x8664_pda **_cpu_pda __read_mostly;
-EXPORT_SYMBOL(_cpu_pda);
+struct desc_ptr idt_descr = { NR_VECTORS * 16 - 1, (unsigned long) idt_table };
 
-struct desc_ptr idt_descr = { 256 * 16 - 1, (unsigned long) idt_table };
+DEFINE_PER_CPU_FIRST(union irq_stack_union,
+                    irq_stack_union) __aligned(PAGE_SIZE);
 
-static char boot_cpu_stack[IRQSTACKSIZE] __page_aligned_bss;
+/*
+ * The following four percpu variables are hot.  Align current_task to
+ * cacheline size such that all four fall in the same cacheline.
+ */
+DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) ____cacheline_aligned =
+       &init_task;
+EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
 
-void __cpuinit pda_init(int cpu)
-{
-       struct x8664_pda *pda = cpu_pda(cpu);
+DEFINE_PER_CPU(unsigned long, kernel_stack) =
+       (unsigned long)&init_thread_union - KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
+EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_stack);
 
-       /* Setup up data that may be needed in __get_free_pages early */
-       loadsegment(fs, 0);
-       loadsegment(gs, 0);
-       /* Memory clobbers used to order PDA accessed */
-       mb();
-       wrmsrl(MSR_GS_BASE, pda);
-       mb();
-
-       pda->cpunumber = cpu;
-       pda->irqcount = -1;
-       pda->kernelstack = (unsigned long)stack_thread_info() -
-                                PDA_STACKOFFSET + THREAD_SIZE;
-       pda->active_mm = &init_mm;
-       pda->mmu_state = 0;
-
-       if (cpu == 0) {
-               /* others are initialized in smpboot.c */
-               pda->pcurrent = &init_task;
-               pda->irqstackptr = boot_cpu_stack;
-               pda->irqstackptr += IRQSTACKSIZE - 64;
-       } else {
-               if (!pda->irqstackptr) {
-                       pda->irqstackptr = (char *)
-                               __get_free_pages(GFP_ATOMIC, IRQSTACK_ORDER);
-                       if (!pda->irqstackptr)
-                               panic("cannot allocate irqstack for cpu %d",
-                                     cpu);
-                       pda->irqstackptr += IRQSTACKSIZE - 64;
-               }
+DEFINE_PER_CPU(char *, irq_stack_ptr) =
+       init_per_cpu_var(irq_stack_union.irq_stack) + IRQ_STACK_SIZE - 64;
 
-               if (pda->nodenumber == 0 && cpu_to_node(cpu) != NUMA_NO_NODE)
-                       pda->nodenumber = cpu_to_node(cpu);
-       }
-}
+DEFINE_PER_CPU(unsigned int, irq_count) = -1;
 
-static char boot_exception_stacks[(N_EXCEPTION_STACKS - 1) * EXCEPTION_STKSZ +
-                                 DEBUG_STKSZ] __page_aligned_bss;
+/*
+ * Special IST stacks which the CPU switches to when it calls
+ * an IST-marked descriptor entry. Up to 7 stacks (hardware
+ * limit), all of them are 4K, except the debug stack which
+ * is 8K.
+ */
+static const unsigned int exception_stack_sizes[N_EXCEPTION_STACKS] = {
+         [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1]        = EXCEPTION_STKSZ,
+         [DEBUG_STACK - 1]                     = DEBUG_STKSZ
+};
 
-extern asmlinkage void ignore_sysret(void);
+static DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(char, exception_stacks
+       [(N_EXCEPTION_STACKS - 1) * EXCEPTION_STKSZ + DEBUG_STKSZ]);
 
 /* May not be marked __init: used by software suspend */
 void syscall_init(void)
@@ -940,16 +1046,41 @@ unsigned long kernel_eflags;
  */
 DEFINE_PER_CPU(struct orig_ist, orig_ist);
 
-#else
+#else  /* CONFIG_X86_64 */
 
-/* Make sure %fs is initialized properly in idle threads */
+DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
+EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
+
+#ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
+DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct stack_canary, stack_canary);
+#endif
+
+/* Make sure %fs and %gs are initialized properly in idle threads */
 struct pt_regs * __cpuinit idle_regs(struct pt_regs *regs)
 {
        memset(regs, 0, sizeof(struct pt_regs));
        regs->fs = __KERNEL_PERCPU;
+       regs->gs = __KERNEL_STACK_CANARY;
+
        return regs;
 }
-#endif
+#endif /* CONFIG_X86_64 */
+
+/*
+ * Clear all 6 debug registers:
+ */
+static void clear_all_debug_regs(void)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < 8; i++) {
+               /* Ignore db4, db5 */
+               if ((i == 4) || (i == 5))
+                       continue;
+
+               set_debugreg(0, i);
+       }
+}
 
 /*
  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
@@ -959,25 +1090,29 @@ struct pt_regs * __cpuinit idle_regs(struct pt_regs *regs)
  * A lot of state is already set up in PDA init for 64 bit
  */
 #ifdef CONFIG_X86_64
+
 void __cpuinit cpu_init(void)
 {
-       int cpu = stack_smp_processor_id();
-       struct tss_struct *t = &per_cpu(init_tss, cpu);
-       struct orig_ist *orig_ist = &per_cpu(orig_ist, cpu);
-       unsigned long v;
-       char *estacks = NULL;
+       struct orig_ist *oist;
        struct task_struct *me;
+       struct tss_struct *t;
+       unsigned long v;
+       int cpu;
        int i;
 
-       /* CPU 0 is initialised in head64.c */
-       if (cpu != 0)
-               pda_init(cpu);
-       else
-               estacks = boot_exception_stacks;
+       cpu = stack_smp_processor_id();
+       t = &per_cpu(init_tss, cpu);
+       oist = &per_cpu(orig_ist, cpu);
+
+#ifdef CONFIG_NUMA
+       if (cpu != 0 && percpu_read(node_number) == 0 &&
+           cpu_to_node(cpu) != NUMA_NO_NODE)
+               percpu_write(node_number, cpu_to_node(cpu));
+#endif
 
        me = current;
 
-       if (cpu_test_and_set(cpu, cpu_initialized))
+       if (cpumask_test_and_set_cpu(cpu, cpu_initialized_mask))
                panic("CPU#%d already initialized!\n", cpu);
 
        printk(KERN_INFO "Initializing CPU#%d\n", cpu);
@@ -989,7 +1124,9 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
         * and set up the GDT descriptor:
         */
 
-       switch_to_new_gdt();
+       switch_to_new_gdt(cpu);
+       loadsegment(fs, 0);
+
        load_idt((const struct desc_ptr *)&idt_descr);
 
        memset(me->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
@@ -999,32 +1136,25 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
        wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
        barrier();
 
-       check_efer();
-       if (cpu != 0 && x2apic)
+       x86_configure_nx();
+       if (cpu != 0)
                enable_x2apic();
 
        /*
         * set up and load the per-CPU TSS
         */
-       if (!orig_ist->ist[0]) {
-               static const unsigned int order[N_EXCEPTION_STACKS] = {
-                 [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1] = EXCEPTION_STACK_ORDER,
-                 [DEBUG_STACK - 1] = DEBUG_STACK_ORDER
-               };
+       if (!oist->ist[0]) {
+               char *estacks = per_cpu(exception_stacks, cpu);
+
                for (v = 0; v < N_EXCEPTION_STACKS; v++) {
-                       if (cpu) {
-                               estacks = (char *)__get_free_pages(GFP_ATOMIC, order[v]);
-                               if (!estacks)
-                                       panic("Cannot allocate exception "
-                                             "stack %ld %d\n", v, cpu);
-                       }
-                       estacks += PAGE_SIZE << order[v];
-                       orig_ist->ist[v] = t->x86_tss.ist[v] =
+                       estacks += exception_stack_sizes[v];
+                       oist->ist[v] = t->x86_tss.ist[v] =
                                        (unsigned long)estacks;
                }
        }
 
        t->x86_tss.io_bitmap_base = offsetof(struct tss_struct, io_bitmap);
+
        /*
         * <= is required because the CPU will access up to
         * 8 bits beyond the end of the IO permission bitmap.
@@ -1034,8 +1164,7 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
 
        atomic_inc(&init_mm.mm_count);
        me->active_mm = &init_mm;
-       if (me->mm)
-               BUG();
+       BUG_ON(me->mm);
        enter_lazy_tlb(&init_mm, me);
 
        load_sp0(t, &current->thread);
@@ -1052,22 +1181,9 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
         */
        if (kgdb_connected && arch_kgdb_ops.correct_hw_break)
                arch_kgdb_ops.correct_hw_break();
-       else {
-#endif
-       /*
-        * Clear all 6 debug registers:
-        */
-
-       set_debugreg(0UL, 0);
-       set_debugreg(0UL, 1);
-       set_debugreg(0UL, 2);
-       set_debugreg(0UL, 3);
-       set_debugreg(0UL, 6);
-       set_debugreg(0UL, 7);
-#ifdef CONFIG_KGDB
-       /* If the kgdb is connected no debug regs should be altered. */
-       }
+       else
 #endif
+               clear_all_debug_regs();
 
        fpu_init();
 
@@ -1086,9 +1202,10 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
        struct tss_struct *t = &per_cpu(init_tss, cpu);
        struct thread_struct *thread = &curr->thread;
 
-       if (cpu_test_and_set(cpu, cpu_initialized)) {
+       if (cpumask_test_and_set_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
                printk(KERN_WARNING "CPU#%d already initialized!\n", cpu);
-               for (;;) local_irq_enable();
+               for (;;)
+                       local_irq_enable();
        }
 
        printk(KERN_INFO "Initializing CPU#%d\n", cpu);
@@ -1097,15 +1214,14 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
                clear_in_cr4(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
 
        load_idt(&idt_descr);
-       switch_to_new_gdt();
+       switch_to_new_gdt(cpu);
 
        /*
         * Set up and load the per-CPU TSS and LDT
         */
        atomic_inc(&init_mm.mm_count);
        curr->active_mm = &init_mm;
-       if (curr->mm)
-               BUG();
+       BUG_ON(curr->mm);
        enter_lazy_tlb(&init_mm, curr);
 
        load_sp0(t, thread);
@@ -1113,21 +1229,14 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
        load_TR_desc();
        load_LDT(&init_mm.context);
 
+       t->x86_tss.io_bitmap_base = offsetof(struct tss_struct, io_bitmap);
+
 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
        /* Set up doublefault TSS pointer in the GDT */
        __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS, &doublefault_tss);
 #endif
 
-       /* Clear %gs. */
-       asm volatile ("mov %0, %%gs" : : "r" (0));
-
-       /* Clear all 6 debug registers: */
-       set_debugreg(0, 0);
-       set_debugreg(0, 1);
-       set_debugreg(0, 2);
-       set_debugreg(0, 3);
-       set_debugreg(0, 6);
-       set_debugreg(0, 7);
+       clear_all_debug_regs();
 
        /*
         * Force FPU initialization:
@@ -1147,6 +1256,4 @@ void __cpuinit cpu_init(void)
 
        xsave_init();
 }
-
-
 #endif