]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/kernel/smpboot.c
x86/smpboot: Prevent false positive out of bounds cpumask access warning
[karo-tx-linux.git] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1  /*
2  *      x86 SMP booting functions
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
5  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
7  *
8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
9  *      whom a great many thanks are extended.
10  *
11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
14  *
15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
16  *      later.
17  *
18  *      Fixes
19  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
20  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
21  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
22  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
23  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
24  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
25  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
26  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
27  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
28  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
29  *                                      from Jose Renau
30  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
31  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
32  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
33  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
34  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
35  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
36  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
37  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
38  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
39  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
40  */
41
42 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
43
44 #include <linux/init.h>
45 #include <linux/smp.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/percpu.h>
49 #include <linux/bootmem.h>
50 #include <linux/err.h>
51 #include <linux/nmi.h>
52 #include <linux/tboot.h>
53 #include <linux/stackprotector.h>
54 #include <linux/gfp.h>
55 #include <linux/cpuidle.h>
56
57 #include <asm/acpi.h>
58 #include <asm/desc.h>
59 #include <asm/nmi.h>
60 #include <asm/irq.h>
61 #include <asm/realmode.h>
62 #include <asm/cpu.h>
63 #include <asm/numa.h>
64 #include <asm/pgtable.h>
65 #include <asm/tlbflush.h>
66 #include <asm/mtrr.h>
67 #include <asm/mwait.h>
68 #include <asm/apic.h>
69 #include <asm/io_apic.h>
70 #include <asm/fpu/internal.h>
71 #include <asm/setup.h>
72 #include <asm/uv/uv.h>
73 #include <linux/mc146818rtc.h>
74 #include <asm/i8259.h>
75 #include <asm/realmode.h>
76 #include <asm/misc.h>
77
78 /* Number of siblings per CPU package */
79 int smp_num_siblings = 1;
80 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
81
82 /* Last level cache ID of each logical CPU */
83 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
84
85 /* representing HT siblings of each logical CPU */
86 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
87 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
88
89 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
90 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
91 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
92
93 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
94
95 /* Per CPU bogomips and other parameters */
96 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
97 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
98
99 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
100 static int *physical_to_logical_pkg __read_mostly;
101 static unsigned long *physical_package_map __read_mostly;;
102 static unsigned int max_physical_pkg_id __read_mostly;
103 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
104 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
105 static unsigned int logical_packages __read_mostly;
106
107 /* Maximum number of SMT threads on any online core */
108 int __max_smt_threads __read_mostly;
109
110 /* Flag to indicate if a complete sched domain rebuild is required */
111 bool x86_topology_update;
112
113 int arch_update_cpu_topology(void)
114 {
115         int retval = x86_topology_update;
116
117         x86_topology_update = false;
118         return retval;
119 }
120
121 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
122 {
123         unsigned long flags;
124
125         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
126         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
127         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
128         local_flush_tlb();
129         pr_debug("1.\n");
130         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
131                                                         start_eip >> 4;
132         pr_debug("2.\n");
133         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
134                                                         start_eip & 0xf;
135         pr_debug("3.\n");
136 }
137
138 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
139 {
140         unsigned long flags;
141
142         /*
143          * Install writable page 0 entry to set BIOS data area.
144          */
145         local_flush_tlb();
146
147         /*
148          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
149          * to default values.
150          */
151         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
152         CMOS_WRITE(0, 0xf);
153         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
154
155         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
156 }
157
158 /*
159  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
160  * during CPU online.
161  */
162 static void smp_callin(void)
163 {
164         int cpuid, phys_id;
165
166         /*
167          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
168          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
169          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
170          * now safe to touch our local APIC.
171          */
172         cpuid = smp_processor_id();
173
174         /*
175          * (This works even if the APIC is not enabled.)
176          */
177         phys_id = read_apic_id();
178
179         /*
180          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
181          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
182          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
183          * boards)
184          */
185         apic_ap_setup();
186
187         /*
188          * Save our processor parameters. Note: this information
189          * is needed for clock calibration.
190          */
191         smp_store_cpu_info(cpuid);
192
193         /*
194          * Get our bogomips.
195          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
196          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
197          * accurate as the value just calculated.
198          */
199         calibrate_delay();
200         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
201         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
202
203         /*
204          * This must be done before setting cpu_online_mask
205          * or calling notify_cpu_starting.
206          */
207         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
208         wmb();
209
210         notify_cpu_starting(cpuid);
211
212         /*
213          * Allow the master to continue.
214          */
215         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
216 }
217
218 static int cpu0_logical_apicid;
219 static int enable_start_cpu0;
220 /*
221  * Activate a secondary processor.
222  */
223 static void notrace start_secondary(void *unused)
224 {
225         /*
226          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
227          * fragile that we want to limit the things done here to the
228          * most necessary things.
229          */
230         cpu_init();
231         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
232         preempt_disable();
233         smp_callin();
234
235         enable_start_cpu0 = 0;
236
237 #ifdef CONFIG_X86_32
238         /* switch away from the initial page table */
239         load_cr3(swapper_pg_dir);
240         __flush_tlb_all();
241 #endif
242
243         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
244         barrier();
245         /*
246          * Check TSC synchronization with the BP:
247          */
248         check_tsc_sync_target();
249
250         /*
251          * Lock vector_lock and initialize the vectors on this cpu
252          * before setting the cpu online. We must set it online with
253          * vector_lock held to prevent a concurrent setup/teardown
254          * from seeing a half valid vector space.
255          */
256         lock_vector_lock();
257         setup_vector_irq(smp_processor_id());
258         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
259         unlock_vector_lock();
260         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
261         x86_platform.nmi_init();
262
263         /* enable local interrupts */
264         local_irq_enable();
265
266         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
267         boot_init_stack_canary();
268
269         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
270
271         wmb();
272         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
273 }
274
275 /**
276  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
277  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
278  * @cpu:        The cpu for which this is updated
279  */
280 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
281 {
282         unsigned int new;
283
284         /* Called from early boot ? */
285         if (!physical_package_map)
286                 return 0;
287
288         if (pkg >= max_physical_pkg_id)
289                 return -EINVAL;
290
291         /* Set the logical package id */
292         if (test_and_set_bit(pkg, physical_package_map))
293                 goto found;
294
295         if (logical_packages >= __max_logical_packages) {
296                 pr_warn("Package %u of CPU %u exceeds BIOS package data %u.\n",
297                         logical_packages, cpu, __max_logical_packages);
298                 return -ENOSPC;
299         }
300
301         new = logical_packages++;
302         if (new != pkg) {
303                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
304                         cpu, pkg, new);
305         }
306         physical_to_logical_pkg[pkg] = new;
307
308 found:
309         cpu_data(cpu).logical_proc_id = physical_to_logical_pkg[pkg];
310         return 0;
311 }
312
313 /**
314  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
315  *
316  * Returns logical package id or -1 if not found
317  */
318 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
319 {
320         if (phys_pkg >= max_physical_pkg_id)
321                 return -1;
322         return physical_to_logical_pkg[phys_pkg];
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
325
326 static void __init smp_init_package_map(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int cpu)
327 {
328         unsigned int ncpus;
329         size_t size;
330
331         /*
332          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems. That
333          * might change in the future....
334          *
335          * While ideally we'd want '* smp_num_siblings' in the below @ncpus
336          * computation, this won't actually work since some Intel BIOSes
337          * report inconsistent HT data when they disable HT.
338          *
339          * In particular, they reduce the APIC-IDs to only include the cores,
340          * but leave the CPUID topology to say there are (2) siblings.
341          * This means we don't know how many threads there will be until
342          * after the APIC enumeration.
343          *
344          * By not including this we'll sometimes over-estimate the number of
345          * logical packages by the amount of !present siblings, but this is
346          * still better than MAX_LOCAL_APIC.
347          *
348          * We use total_cpus not nr_cpu_ids because nr_cpu_ids can be limited
349          * on the command line leading to a similar issue as the HT disable
350          * problem because the hyperthreads are usually enumerated after the
351          * primary cores.
352          */
353         ncpus = boot_cpu_data.x86_max_cores;
354         if (!ncpus) {
355                 pr_warn("x86_max_cores == zero !?!?");
356                 ncpus = 1;
357         }
358
359         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
360         logical_packages = 0;
361
362         /*
363          * Possibly larger than what we need as the number of apic ids per
364          * package can be smaller than the actual used apic ids.
365          */
366         max_physical_pkg_id = DIV_ROUND_UP(MAX_LOCAL_APIC, ncpus);
367         size = max_physical_pkg_id * sizeof(unsigned int);
368         physical_to_logical_pkg = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
369         memset(physical_to_logical_pkg, 0xff, size);
370         size = BITS_TO_LONGS(max_physical_pkg_id) * sizeof(unsigned long);
371         physical_package_map = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
372
373         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
374
375         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu);
376 }
377
378 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
379 {
380         int id = 0; /* CPU 0 */
381         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
382
383         *c = boot_cpu_data;
384         c->cpu_index = id;
385         smp_init_package_map(c, id);
386 }
387
388 /*
389  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
390  * a given CPU
391  */
392 void smp_store_cpu_info(int id)
393 {
394         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
395
396         *c = boot_cpu_data;
397         c->cpu_index = id;
398         /*
399          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
400          * bringing up AP or offlined CPU0.
401          */
402         identify_secondary_cpu(c);
403 }
404
405 static bool
406 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
407 {
408         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
409
410         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
411 }
412
413 static bool
414 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
415 {
416         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
417
418         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
419                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
420                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
421                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
422 }
423
424 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
425 do {                                                                    \
426         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
427         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
428 } while (0)
429
430 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
431 {
432         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
433                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
434
435                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
436                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2) &&
437                     c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
438                         return topology_sane(c, o, "smt");
439
440         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
441                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
442                 return topology_sane(c, o, "smt");
443         }
444
445         return false;
446 }
447
448 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
449 {
450         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
451
452         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != BAD_APICID &&
453             per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
454                 return topology_sane(c, o, "llc");
455
456         return false;
457 }
458
459 /*
460  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
461  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
462  * discard the MC level of the topology later.
463  */
464 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
465 {
466         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
467                 return true;
468         return false;
469 }
470
471 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
472 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
473 {
474         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
475 }
476
477 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
478 static int x86_core_flags(void)
479 {
480         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
481 }
482 #endif
483 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
484 static int x86_smt_flags(void)
485 {
486         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
487 }
488 #endif
489 #endif
490
491 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
492 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
493         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
494 #endif
495 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
496         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
497 #endif
498         { NULL, },
499 };
500
501 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
502 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
503         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
504 #endif
505 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
506         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
507 #endif
508         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
509         { NULL, },
510 };
511
512 /*
513  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
514  * AMD Magny-Cours and Intel Cluster-on-Die have this.
515  */
516 static bool x86_has_numa_in_package;
517
518 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
519 {
520         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
521         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
522         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
523         struct cpuinfo_x86 *o;
524         int i, threads;
525
526         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
527
528         if (!has_mp) {
529                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
530                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
531                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
532                 c->booted_cores = 1;
533                 return;
534         }
535
536         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
537                 o = &cpu_data(i);
538
539                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
540                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
541
542                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
543                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
544
545         }
546
547         /*
548          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
549          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
550          */
551         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
552                 o = &cpu_data(i);
553
554                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o))) {
555                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
556
557                         /*
558                          *  Does this new cpu bringup a new core?
559                          */
560                         if (cpumask_weight(
561                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
562                                 /*
563                                  * for each core in package, increment
564                                  * the booted_cores for this new cpu
565                                  */
566                                 if (cpumask_first(
567                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
568                                         c->booted_cores++;
569                                 /*
570                                  * increment the core count for all
571                                  * the other cpus in this package
572                                  */
573                                 if (i != cpu)
574                                         cpu_data(i).booted_cores++;
575                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
576                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
577                 }
578                 if (match_die(c, o) && !topology_same_node(c, o))
579                         x86_has_numa_in_package = true;
580         }
581
582         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
583         if (threads > __max_smt_threads)
584                 __max_smt_threads = threads;
585 }
586
587 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
588 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
589 {
590         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
591 }
592
593 static void impress_friends(void)
594 {
595         int cpu;
596         unsigned long bogosum = 0;
597         /*
598          * Allow the user to impress friends.
599          */
600         pr_debug("Before bogomips\n");
601         for_each_possible_cpu(cpu)
602                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
603                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
604         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
605                 num_online_cpus(),
606                 bogosum/(500000/HZ),
607                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
608
609         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
610 }
611
612 void __inquire_remote_apic(int apicid)
613 {
614         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
615         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
616         int timeout;
617         u32 status;
618
619         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
620
621         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
622                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
623
624                 /*
625                  * Wait for idle.
626                  */
627                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
628                 if (status)
629                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
630
631                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
632
633                 timeout = 0;
634                 do {
635                         udelay(100);
636                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
637                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
638
639                 switch (status) {
640                 case APIC_ICR_RR_VALID:
641                         status = apic_read(APIC_RRR);
642                         pr_cont("%08x\n", status);
643                         break;
644                 default:
645                         pr_cont("failed\n");
646                 }
647         }
648 }
649
650 /*
651  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
652  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
653  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
654  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
655  * many cores and don't require that delay.
656  *
657  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
658  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
659  */
660 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
661
662 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
663
664 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
665 {
666         get_option(&str, &init_udelay);
667
668         return 0;
669 }
670 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
671
672 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
673 {
674         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
675         if (init_udelay != UINT_MAX)
676                 return;
677
678         /* if modern processor, use no delay */
679         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
680             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
681                 init_udelay = 0;
682                 return;
683         }
684         /* else, use legacy delay */
685         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
686 }
687
688 /*
689  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
690  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
691  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
692  */
693 int
694 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
695 {
696         unsigned long send_status, accept_status = 0;
697         int maxlvt;
698
699         /* Target chip */
700         /* Boot on the stack */
701         /* Kick the second */
702         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
703
704         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
705         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
706
707         /*
708          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
709          */
710         udelay(200);
711         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
712                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
713                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
714                         apic_write(APIC_ESR, 0);
715                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
716         }
717         pr_debug("NMI sent\n");
718
719         if (send_status)
720                 pr_err("APIC never delivered???\n");
721         if (accept_status)
722                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
723
724         return (send_status | accept_status);
725 }
726
727 static int
728 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
729 {
730         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
731         int maxlvt, num_starts, j;
732
733         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
734
735         /*
736          * Be paranoid about clearing APIC errors.
737          */
738         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
739                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
740                         apic_write(APIC_ESR, 0);
741                 apic_read(APIC_ESR);
742         }
743
744         pr_debug("Asserting INIT\n");
745
746         /*
747          * Turn INIT on target chip
748          */
749         /*
750          * Send IPI
751          */
752         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
753                        phys_apicid);
754
755         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
756         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
757
758         udelay(init_udelay);
759
760         pr_debug("Deasserting INIT\n");
761
762         /* Target chip */
763         /* Send IPI */
764         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
765
766         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
767         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
768
769         mb();
770
771         /*
772          * Should we send STARTUP IPIs ?
773          *
774          * Determine this based on the APIC version.
775          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
776          */
777         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
778                 num_starts = 2;
779         else
780                 num_starts = 0;
781
782         /*
783          * Run STARTUP IPI loop.
784          */
785         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
786
787         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
788                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
789                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
790                         apic_write(APIC_ESR, 0);
791                 apic_read(APIC_ESR);
792                 pr_debug("After apic_write\n");
793
794                 /*
795                  * STARTUP IPI
796                  */
797
798                 /* Target chip */
799                 /* Boot on the stack */
800                 /* Kick the second */
801                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
802                                phys_apicid);
803
804                 /*
805                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
806                  */
807                 if (init_udelay == 0)
808                         udelay(10);
809                 else
810                         udelay(300);
811
812                 pr_debug("Startup point 1\n");
813
814                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
815                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
816
817                 /*
818                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
819                  */
820                 if (init_udelay == 0)
821                         udelay(10);
822                 else
823                         udelay(200);
824
825                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
826                         apic_write(APIC_ESR, 0);
827                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
828                 if (send_status || accept_status)
829                         break;
830         }
831         pr_debug("After Startup\n");
832
833         if (send_status)
834                 pr_err("APIC never delivered???\n");
835         if (accept_status)
836                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
837
838         return (send_status | accept_status);
839 }
840
841 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
842 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
843 {
844         static int current_node = -1;
845         int node = early_cpu_to_node(cpu);
846         static int width, node_width;
847
848         if (!width)
849                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
850
851         if (!node_width)
852                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
853
854         if (cpu == 1)
855                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
856
857         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
858                 if (node != current_node) {
859                         if (current_node > (-1))
860                                 pr_cont("\n");
861                         current_node = node;
862
863                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
864                                node_width - num_digits(node), " ", node);
865                 }
866
867                 /* Add padding for the BSP */
868                 if (cpu == 1)
869                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
870
871                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
872
873         } else
874                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
875                         node, cpu, apicid);
876 }
877
878 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
879 {
880         int cpu;
881
882         cpu = smp_processor_id();
883         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
884                 return NMI_HANDLED;
885
886         return NMI_DONE;
887 }
888
889 /*
890  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
891  *
892  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
893  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
894  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
895  *
896  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
897  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
898  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
899  * real platform and request are available.
900  */
901 static int
902 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
903                int *cpu0_nmi_registered)
904 {
905         int id;
906         int boot_error;
907
908         preempt_disable();
909
910         /*
911          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
912          */
913         if (cpu) {
914                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
915                 goto out;
916         }
917
918         /*
919          * Wake up BSP by nmi.
920          *
921          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
922          */
923         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
924                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
925
926         if (!boot_error) {
927                 enable_start_cpu0 = 1;
928                 *cpu0_nmi_registered = 1;
929                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
930                         id = cpu0_logical_apicid;
931                 else
932                         id = apicid;
933                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
934         }
935
936 out:
937         preempt_enable();
938
939         return boot_error;
940 }
941
942 void common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
943 {
944         /* Just in case we booted with a single CPU. */
945         alternatives_enable_smp();
946
947         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
948
949 #ifdef CONFIG_X86_32
950         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
951         irq_ctx_init(cpu);
952         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) =
953                 (unsigned long)task_stack_page(idle) + THREAD_SIZE;
954 #else
955         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
956 #endif
957 }
958
959 /*
960  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
961  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
962  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
963  * ->wakeup_secondary_cpu.
964  */
965 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle)
966 {
967         volatile u32 *trampoline_status =
968                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
969         /* start_ip had better be page-aligned! */
970         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
971
972         unsigned long boot_error = 0;
973         int cpu0_nmi_registered = 0;
974         unsigned long timeout;
975
976         idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
977         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
978         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
979         initial_stack  = idle->thread.sp;
980
981         /*
982          * Enable the espfix hack for this CPU
983         */
984 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
985         init_espfix_ap(cpu);
986 #endif
987
988         /* So we see what's up */
989         announce_cpu(cpu, apicid);
990
991         /*
992          * This grunge runs the startup process for
993          * the targeted processor.
994          */
995
996         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
997
998                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
999
1000                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1001                 /*
1002                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1003                 */
1004                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1005                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1006                         apic_read(APIC_ESR);
1007                 }
1008         }
1009
1010         /*
1011          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1012          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1013          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1014          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1015          */
1016         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1017         smp_mb();
1018
1019         /*
1020          * Wake up a CPU in difference cases:
1021          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1022          * Otherwise,
1023          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1024          */
1025         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1026                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1027         else
1028                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1029                                                      &cpu0_nmi_registered);
1030
1031         if (!boot_error) {
1032                 /*
1033                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1034                  */
1035                 boot_error = -1;
1036                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1037                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1038                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1039                                 /*
1040                                  * Tell AP to proceed with initialization
1041                                  */
1042                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1043                                 boot_error = 0;
1044                                 break;
1045                         }
1046                         schedule();
1047                 }
1048         }
1049
1050         if (!boot_error) {
1051                 /*
1052                  * Wait till AP completes initial initialization
1053                  */
1054                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1055                         /*
1056                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1057                          * AP to come online. This also gives a chance
1058                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1059                          * to be completed in the stop machine context.
1060                          */
1061                         schedule();
1062                 }
1063         }
1064
1065         /* mark "stuck" area as not stuck */
1066         *trampoline_status = 0;
1067
1068         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1069                 /*
1070                  * Cleanup possible dangling ends...
1071                  */
1072                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1073         }
1074         /*
1075          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1076          * to avoid impact of possible long unregister time.
1077          */
1078         if (cpu0_nmi_registered)
1079                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1080
1081         return boot_error;
1082 }
1083
1084 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1085 {
1086         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1087         unsigned long flags;
1088         int err;
1089
1090         WARN_ON(irqs_disabled());
1091
1092         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1093
1094         if (apicid == BAD_APICID ||
1095             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1096             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1097                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1098                 return -EINVAL;
1099         }
1100
1101         /*
1102          * Already booted CPU?
1103          */
1104         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1105                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1106                 return -ENOSYS;
1107         }
1108
1109         /*
1110          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1111          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1112          */
1113         mtrr_save_state();
1114
1115         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1116         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1117         if (err && err != -EBUSY)
1118                 return err;
1119
1120         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1121         per_cpu(fpu_fpregs_owner_ctx, cpu) = NULL;
1122
1123         common_cpu_up(cpu, tidle);
1124
1125         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle);
1126         if (err) {
1127                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1128                 return -EIO;
1129         }
1130
1131         /*
1132          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1133          * while doing so):
1134          */
1135         local_irq_save(flags);
1136         check_tsc_sync_source(cpu);
1137         local_irq_restore(flags);
1138
1139         while (!cpu_online(cpu)) {
1140                 cpu_relax();
1141                 touch_nmi_watchdog();
1142         }
1143
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 /**
1148  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1149  */
1150 void arch_disable_smp_support(void)
1151 {
1152         disable_ioapic_support();
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Fall back to non SMP mode after errors.
1157  *
1158  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1159  */
1160 static __init void disable_smp(void)
1161 {
1162         pr_info("SMP disabled\n");
1163
1164         disable_ioapic_support();
1165
1166         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1167         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1168
1169         if (smp_found_config)
1170                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1171         else
1172                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1173         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1174         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1175 }
1176
1177 enum {
1178         SMP_OK,
1179         SMP_NO_CONFIG,
1180         SMP_NO_APIC,
1181         SMP_FORCE_UP,
1182 };
1183
1184 /*
1185  * Various sanity checks.
1186  */
1187 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
1188 {
1189         preempt_disable();
1190
1191 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1192         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1193                 unsigned int cpu;
1194                 unsigned nr;
1195
1196                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1197                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1198
1199                 nr = 0;
1200                 for_each_present_cpu(cpu) {
1201                         if (nr >= 8)
1202                                 set_cpu_present(cpu, false);
1203                         nr++;
1204                 }
1205
1206                 nr = 0;
1207                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1208                         if (nr >= 8)
1209                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1210                         nr++;
1211                 }
1212
1213                 nr_cpu_ids = 8;
1214         }
1215 #endif
1216
1217         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1218                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1219                         hard_smp_processor_id());
1220
1221                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1222         }
1223
1224         /*
1225          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
1226          * get out of here now!
1227          */
1228         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
1229                 preempt_enable();
1230                 pr_notice("SMP motherboard not detected\n");
1231                 return SMP_NO_CONFIG;
1232         }
1233
1234         /*
1235          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1236          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1237          */
1238         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1239                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1240                           boot_cpu_physical_apicid);
1241                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1242         }
1243         preempt_enable();
1244
1245         /*
1246          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1247          */
1248         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version) &&
1249             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1250                 if (!disable_apic) {
1251                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1252                                 boot_cpu_physical_apicid);
1253                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation (tell your hw vendor)\n");
1254                 }
1255                 return SMP_NO_APIC;
1256         }
1257
1258         /*
1259          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1260          */
1261         if (!max_cpus) {
1262                 pr_info("SMP mode deactivated\n");
1263                 return SMP_FORCE_UP;
1264         }
1265
1266         return SMP_OK;
1267 }
1268
1269 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1270 {
1271         int i;
1272         struct cpuinfo_x86 *c;
1273
1274         for_each_possible_cpu(i) {
1275                 c = &cpu_data(i);
1276                 /* mark all to hotplug */
1277                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1278         }
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1283  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1284  */
1285 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1286 {
1287         unsigned int i;
1288
1289         smp_cpu_index_default();
1290
1291         /*
1292          * Setup boot CPU information
1293          */
1294         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1295         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1296         mb();
1297
1298         for_each_possible_cpu(i) {
1299                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1300                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1301                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1302         }
1303
1304         /*
1305          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1306          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1307          * native_smp_cpus_done().
1308          *
1309          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1310          */
1311         set_sched_topology(x86_topology);
1312
1313         set_cpu_sibling_map(0);
1314
1315         switch (smp_sanity_check(max_cpus)) {
1316         case SMP_NO_CONFIG:
1317                 disable_smp();
1318                 if (APIC_init_uniprocessor())
1319                         pr_notice("Local APIC not detected. Using dummy APIC emulation.\n");
1320                 return;
1321         case SMP_NO_APIC:
1322                 disable_smp();
1323                 return;
1324         case SMP_FORCE_UP:
1325                 disable_smp();
1326                 apic_bsp_setup(false);
1327                 return;
1328         case SMP_OK:
1329                 break;
1330         }
1331
1332         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1333                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1334                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1335                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1336         }
1337
1338         default_setup_apic_routing();
1339         cpu0_logical_apicid = apic_bsp_setup(false);
1340
1341         pr_info("CPU0: ");
1342         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1343
1344         if (is_uv_system())
1345                 uv_system_init();
1346
1347         set_mtrr_aps_delayed_init();
1348
1349         smp_quirk_init_udelay();
1350 }
1351
1352 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1353 {
1354         set_mtrr_aps_delayed_init();
1355 }
1356
1357 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1358 {
1359         mtrr_aps_init();
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Early setup to make printk work.
1364  */
1365 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1366 {
1367         int me = smp_processor_id();
1368         switch_to_new_gdt(me);
1369         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1370         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1371         cpu_set_state_online(me);
1372 }
1373
1374 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1375 {
1376         pr_debug("Boot done\n");
1377
1378         if (x86_has_numa_in_package)
1379                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1380
1381         nmi_selftest();
1382         impress_friends();
1383         setup_ioapic_dest();
1384         mtrr_aps_init();
1385 }
1386
1387 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1388 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1389 {
1390         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1391         return 0;
1392 }
1393 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1394
1395
1396 /*
1397  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1398  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1399  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1400  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1401  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1402  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1403  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1404  * - Ashok Raj
1405  *
1406  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1407  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1408  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1409  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1410  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1411  * -AK
1412  */
1413 __init void prefill_possible_map(void)
1414 {
1415         int i, possible;
1416
1417         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1418         if (!num_processors) {
1419                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1420                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1421                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1422
1423                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1424
1425                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1426                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1427                             apic->apic_id_valid(apicid))
1428                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1429                 }
1430
1431                 if (!num_processors)
1432                         num_processors = 1;
1433         }
1434
1435         i = setup_max_cpus ?: 1;
1436         if (setup_possible_cpus == -1) {
1437                 possible = num_processors;
1438 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1439                 if (setup_max_cpus)
1440                         possible += disabled_cpus;
1441 #else
1442                 if (possible > i)
1443                         possible = i;
1444 #endif
1445         } else
1446                 possible = setup_possible_cpus;
1447
1448         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1449
1450         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1451         if (possible > nr_cpu_ids) {
1452                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1453                         possible, nr_cpu_ids);
1454                 possible = nr_cpu_ids;
1455         }
1456
1457 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1458         if (!setup_max_cpus)
1459 #endif
1460         if (possible > i) {
1461                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1462                         possible, setup_max_cpus);
1463                 possible = i;
1464         }
1465
1466         nr_cpu_ids = possible;
1467
1468         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1469                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1470
1471         reset_cpu_possible_mask();
1472
1473         for (i = 0; i < possible; i++)
1474                 set_cpu_possible(i, true);
1475 }
1476
1477 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1478
1479 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1480 static void recompute_smt_state(void)
1481 {
1482         int max_threads, cpu;
1483
1484         max_threads = 0;
1485         for_each_online_cpu (cpu) {
1486                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1487
1488                 if (threads > max_threads)
1489                         max_threads = threads;
1490         }
1491         __max_smt_threads = max_threads;
1492 }
1493
1494 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1495 {
1496         int sibling;
1497         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1498
1499         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1500                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1501                 /*/
1502                  * last thread sibling in this cpu core going down
1503                  */
1504                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1505                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1506         }
1507
1508         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1509                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1510         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1511                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1512         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1513         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1514         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1515         c->phys_proc_id = 0;
1516         c->cpu_core_id = 0;
1517         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1518         recompute_smt_state();
1519 }
1520
1521 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1522 {
1523         set_cpu_online(cpu, false);
1524         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1525         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1526         /* was set by cpu_init() */
1527         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1528         numa_remove_cpu(cpu);
1529 }
1530
1531 void cpu_disable_common(void)
1532 {
1533         int cpu = smp_processor_id();
1534
1535         remove_siblinginfo(cpu);
1536
1537         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1538         lock_vector_lock();
1539         remove_cpu_from_maps(cpu);
1540         unlock_vector_lock();
1541         fixup_irqs();
1542 }
1543
1544 int native_cpu_disable(void)
1545 {
1546         int ret;
1547
1548         ret = check_irq_vectors_for_cpu_disable();
1549         if (ret)
1550                 return ret;
1551
1552         clear_local_APIC();
1553         cpu_disable_common();
1554
1555         return 0;
1556 }
1557
1558 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1559 {
1560         int ret = 0;
1561
1562         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1563
1564         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1565         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1566                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1567                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1568         } else {
1569                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1570                 ret = -1;
1571         }
1572
1573         return ret;
1574 }
1575
1576 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1577 {
1578         common_cpu_die(cpu);
1579 }
1580
1581 void play_dead_common(void)
1582 {
1583         idle_task_exit();
1584         reset_lazy_tlbstate();
1585
1586         /* Ack it */
1587         (void)cpu_report_death();
1588
1589         /*
1590          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1591          */
1592         local_irq_disable();
1593 }
1594
1595 static bool wakeup_cpu0(void)
1596 {
1597         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1598                 return true;
1599
1600         return false;
1601 }
1602
1603 /*
1604  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1605  * dirty data in our caches when we come back up.
1606  */
1607 static inline void mwait_play_dead(void)
1608 {
1609         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1610         unsigned int highest_cstate = 0;
1611         unsigned int highest_subcstate = 0;
1612         void *mwait_ptr;
1613         int i;
1614
1615         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1616                 return;
1617         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1618                 return;
1619         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1620                 return;
1621
1622         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1623         ecx = 0;
1624         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1625
1626         /*
1627          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1628          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1629          */
1630         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1631                 eax = 0;
1632         } else {
1633                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1634                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1635                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1636                                 highest_cstate = i;
1637                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1638                         }
1639                 }
1640                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1641                         (highest_subcstate - 1);
1642         }
1643
1644         /*
1645          * This should be a memory location in a cache line which is
1646          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1647          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1648          */
1649         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1650
1651         wbinvd();
1652
1653         while (1) {
1654                 /*
1655                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1656                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1657                  * needed, but it should be harmless in either case.
1658                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1659                  * case where we return around the loop.
1660                  */
1661                 mb();
1662                 clflush(mwait_ptr);
1663                 mb();
1664                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1665                 mb();
1666                 __mwait(eax, 0);
1667                 /*
1668                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1669                  */
1670                 if (wakeup_cpu0())
1671                         start_cpu0();
1672         }
1673 }
1674
1675 void hlt_play_dead(void)
1676 {
1677         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1678                 wbinvd();
1679
1680         while (1) {
1681                 native_halt();
1682                 /*
1683                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1684                  */
1685                 if (wakeup_cpu0())
1686                         start_cpu0();
1687         }
1688 }
1689
1690 void native_play_dead(void)
1691 {
1692         play_dead_common();
1693         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1694
1695         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1696         if (cpuidle_play_dead())
1697                 hlt_play_dead();
1698 }
1699
1700 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1701 int native_cpu_disable(void)
1702 {
1703         return -ENOSYS;
1704 }
1705
1706 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1707 {
1708         /* We said "no" in __cpu_disable */
1709         BUG();
1710 }
1711
1712 void native_play_dead(void)
1713 {
1714         BUG();
1715 }
1716
1717 #endif