]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/kernel/smpboot.c
Merge branch 'linus' into tracing/hw-breakpoints
[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 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/bootmem.h>
48 #include <linux/err.h>
49 #include <linux/nmi.h>
50
51 #include <asm/acpi.h>
52 #include <asm/desc.h>
53 #include <asm/nmi.h>
54 #include <asm/irq.h>
55 #include <asm/idle.h>
56 #include <asm/trampoline.h>
57 #include <asm/cpu.h>
58 #include <asm/numa.h>
59 #include <asm/pgtable.h>
60 #include <asm/tlbflush.h>
61 #include <asm/mtrr.h>
62 #include <asm/vmi.h>
63 #include <asm/apic.h>
64 #include <asm/setup.h>
65 #include <asm/uv/uv.h>
66 #include <asm/debugreg.h>
67 #include <linux/mc146818rtc.h>
68
69 #include <asm/smpboot_hooks.h>
70
71 #ifdef CONFIG_X86_32
72 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
73 static int low_mappings;
74 #endif
75
76 /* State of each CPU */
77 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
78
79 /* Store all idle threads, this can be reused instead of creating
80 * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
81 * for idle threads.
82 */
83 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
84 /*
85  * Needed only for CONFIG_HOTPLUG_CPU because __cpuinitdata is
86  * removed after init for !CONFIG_HOTPLUG_CPU.
87  */
88 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, idle_thread_array);
89 #define get_idle_for_cpu(x)      (per_cpu(idle_thread_array, x))
90 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (per_cpu(idle_thread_array, x) = (p))
91 #else
92 static struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
93 #define get_idle_for_cpu(x)      (idle_thread_array[(x)])
94 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
95 #endif
96
97 /* Number of siblings per CPU package */
98 int smp_num_siblings = 1;
99 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
100
101 /* Last level cache ID of each logical CPU */
102 DEFINE_PER_CPU(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
103
104 /* representing HT siblings of each logical CPU */
105 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
106 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
107
108 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
109 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
110 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
111
112 /* Per CPU bogomips and other parameters */
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
114 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
115
116 atomic_t init_deasserted;
117
118 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_32)
119 /* which node each logical CPU is on */
120 int cpu_to_node_map[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
121 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node_map);
122
123 /* set up a mapping between cpu and node. */
124 static void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
125 {
126         printk(KERN_INFO "Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
127         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
128         cpu_to_node_map[cpu] = node;
129 }
130
131 /* undo a mapping between cpu and node. */
132 static void unmap_cpu_to_node(int cpu)
133 {
134         int node;
135
136         printk(KERN_INFO "Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
137         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node++)
138                 cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
139         cpu_to_node_map[cpu] = 0;
140 }
141 #else /* !(CONFIG_NUMA && CONFIG_X86_32) */
142 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
143 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
144 #endif
145
146 #ifdef CONFIG_X86_32
147 static int boot_cpu_logical_apicid;
148
149 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly =
150                                         { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
151
152 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
153 {
154         int cpu = smp_processor_id();
155         int apicid = logical_smp_processor_id();
156         int node = apic->apicid_to_node(apicid);
157
158         if (!node_online(node))
159                 node = first_online_node;
160
161         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
162         map_cpu_to_node(cpu, node);
163 }
164
165 void numa_remove_cpu(int cpu)
166 {
167         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
168         unmap_cpu_to_node(cpu);
169 }
170 #else
171 #define map_cpu_to_logical_apicid()  do {} while (0)
172 #endif
173
174 /*
175  * Report back to the Boot Processor.
176  * Running on AP.
177  */
178 static void __cpuinit smp_callin(void)
179 {
180         int cpuid, phys_id;
181         unsigned long timeout;
182
183         /*
184          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
185          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
186          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
187          * lock up on an APIC access.
188          */
189         if (apic->wait_for_init_deassert)
190                 apic->wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
191
192         /*
193          * (This works even if the APIC is not enabled.)
194          */
195         phys_id = read_apic_id();
196         cpuid = smp_processor_id();
197         if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callin_mask)) {
198                 panic("%s: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n", __func__,
199                                         phys_id, cpuid);
200         }
201         pr_debug("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
202
203         /*
204          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
205          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
206          * silence for 1 second, this overestimates the time the
207          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
208          * by a factor of two. This should be enough.
209          */
210
211         /*
212          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
213          */
214         timeout = jiffies + 2*HZ;
215         while (time_before(jiffies, timeout)) {
216                 /*
217                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
218                  */
219                 if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callout_mask))
220                         break;
221                 cpu_relax();
222         }
223
224         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
225                 panic("%s: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
226                       __func__, cpuid);
227         }
228
229         /*
230          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
231          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
232          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
233          * boards)
234          */
235
236         pr_debug("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
237         if (apic->smp_callin_clear_local_apic)
238                 apic->smp_callin_clear_local_apic();
239         setup_local_APIC();
240         end_local_APIC_setup();
241         map_cpu_to_logical_apicid();
242
243         notify_cpu_starting(cpuid);
244         /*
245          * Get our bogomips.
246          *
247          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
248          * the NMI watchdog might kill us.
249          */
250         local_irq_enable();
251         calibrate_delay();
252         local_irq_disable();
253         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
254
255         /*
256          * Save our processor parameters
257          */
258         smp_store_cpu_info(cpuid);
259
260         /*
261          * Allow the master to continue.
262          */
263         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
264 }
265
266 /*
267  * Activate a secondary processor.
268  */
269 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
270 {
271         /*
272          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
273          * fragile that we want to limit the things done here to the
274          * most necessary things.
275          */
276         vmi_bringup();
277         cpu_init();
278         preempt_disable();
279         smp_callin();
280
281         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
282         barrier();
283         /*
284          * Check TSC synchronization with the BP:
285          */
286         check_tsc_sync_target();
287
288         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
289                 disable_8259A_irq(0);
290                 enable_NMI_through_LVT0();
291                 enable_8259A_irq(0);
292         }
293
294 #ifdef CONFIG_X86_32
295         while (low_mappings)
296                 cpu_relax();
297         __flush_tlb_all();
298 #endif
299
300         /* This must be done before setting cpu_online_mask */
301         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
302         wmb();
303
304         /*
305          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
306          * between the time smp_call_function() determines number of
307          * IPI recipients, and the time when the determination is made
308          * for which cpus receive the IPI. Holding this
309          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
310          * smp_call_function().
311          *
312          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
313          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
314          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
315          */
316         ipi_call_lock();
317         lock_vector_lock();
318         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
319         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
320         unlock_vector_lock();
321         ipi_call_unlock();
322         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
323
324         /* enable local interrupts */
325         local_irq_enable();
326
327         setup_secondary_clock();
328
329         wmb();
330         load_debug_registers();
331         cpu_idle();
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
335 /* In this case, llc_shared_map is a pointer to a cpumask. */
336 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
337                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
338 {
339         struct cpumask *llc = dst->llc_shared_map;
340         *dst = *src;
341         dst->llc_shared_map = llc;
342 }
343 #else
344 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
345                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
346 {
347         *dst = *src;
348 }
349 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
350
351 /*
352  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
353  * a given CPU
354  */
355
356 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
357 {
358         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
359
360         copy_cpuinfo_x86(c, &boot_cpu_data);
361         c->cpu_index = id;
362         if (id != 0)
363                 identify_secondary_cpu(c);
364 }
365
366
367 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
368 {
369         int i;
370         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
371
372         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
373
374         if (smp_num_siblings > 1) {
375                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
376                         struct cpuinfo_x86 *o = &cpu_data(i);
377
378                         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
379                             c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
380                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu));
381                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(i));
382                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
383                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
384                                 cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
385                                 cpumask_set_cpu(cpu, o->llc_shared_map);
386                         }
387                 }
388         } else {
389                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
390         }
391
392         cpumask_set_cpu(cpu, c->llc_shared_map);
393
394         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
395                 cpumask_copy(cpu_core_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu));
396                 c->booted_cores = 1;
397                 return;
398         }
399
400         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
401                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
402                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
403                         cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
404                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
405                 }
406                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
407                         cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
408                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
409                         /*
410                          *  Does this new cpu bringup a new core?
411                          */
412                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
413                                 /*
414                                  * for each core in package, increment
415                                  * the booted_cores for this new cpu
416                                  */
417                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
418                                         c->booted_cores++;
419                                 /*
420                                  * increment the core count for all
421                                  * the other cpus in this package
422                                  */
423                                 if (i != cpu)
424                                         cpu_data(i).booted_cores++;
425                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
426                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
427                 }
428         }
429 }
430
431 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
432 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
433 {
434         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
435         /*
436          * For perf, we return last level cache shared map.
437          * And for power savings, we return cpu_core_map
438          */
439         if ((sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings) &&
440             !(cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_DCM)))
441                 return cpu_core_mask(cpu);
442         else
443                 return c->llc_shared_map;
444 }
445
446 static void impress_friends(void)
447 {
448         int cpu;
449         unsigned long bogosum = 0;
450         /*
451          * Allow the user to impress friends.
452          */
453         pr_debug("Before bogomips.\n");
454         for_each_possible_cpu(cpu)
455                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
456                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
457         printk(KERN_INFO
458                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
459                 num_online_cpus(),
460                 bogosum/(500000/HZ),
461                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
462
463         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1.\n");
464 }
465
466 void __inquire_remote_apic(int apicid)
467 {
468         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
469         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
470         int timeout;
471         u32 status;
472
473         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
474
475         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
476                 printk(KERN_INFO "... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
477
478                 /*
479                  * Wait for idle.
480                  */
481                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
482                 if (status)
483                         printk(KERN_CONT
484                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
485
486                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
487
488                 timeout = 0;
489                 do {
490                         udelay(100);
491                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
492                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
493
494                 switch (status) {
495                 case APIC_ICR_RR_VALID:
496                         status = apic_read(APIC_RRR);
497                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
498                         break;
499                 default:
500                         printk(KERN_CONT "failed\n");
501                 }
502         }
503 }
504
505 /*
506  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
507  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
508  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
509  */
510 int __cpuinit
511 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
512 {
513         unsigned long send_status, accept_status = 0;
514         int maxlvt;
515
516         /* Target chip */
517         /* Boot on the stack */
518         /* Kick the second */
519         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
520
521         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
522         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
523
524         /*
525          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
526          */
527         udelay(200);
528         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
529                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
530                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
531                         apic_write(APIC_ESR, 0);
532                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
533         }
534         pr_debug("NMI sent.\n");
535
536         if (send_status)
537                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
538         if (accept_status)
539                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
540
541         return (send_status | accept_status);
542 }
543
544 static int __cpuinit
545 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
546 {
547         unsigned long send_status, accept_status = 0;
548         int maxlvt, num_starts, j;
549
550         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
551
552         /*
553          * Be paranoid about clearing APIC errors.
554          */
555         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
556                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
557                         apic_write(APIC_ESR, 0);
558                 apic_read(APIC_ESR);
559         }
560
561         pr_debug("Asserting INIT.\n");
562
563         /*
564          * Turn INIT on target chip
565          */
566         /*
567          * Send IPI
568          */
569         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
570                        phys_apicid);
571
572         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
573         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
574
575         mdelay(10);
576
577         pr_debug("Deasserting INIT.\n");
578
579         /* Target chip */
580         /* Send IPI */
581         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
582
583         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
584         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
585
586         mb();
587         atomic_set(&init_deasserted, 1);
588
589         /*
590          * Should we send STARTUP IPIs ?
591          *
592          * Determine this based on the APIC version.
593          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
594          */
595         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
596                 num_starts = 2;
597         else
598                 num_starts = 0;
599
600         /*
601          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
602          * target processor state.
603          */
604         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
605                          (unsigned long)stack_start.sp);
606
607         /*
608          * Run STARTUP IPI loop.
609          */
610         pr_debug("#startup loops: %d.\n", num_starts);
611
612         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
613                 pr_debug("Sending STARTUP #%d.\n", j);
614                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
615                         apic_write(APIC_ESR, 0);
616                 apic_read(APIC_ESR);
617                 pr_debug("After apic_write.\n");
618
619                 /*
620                  * STARTUP IPI
621                  */
622
623                 /* Target chip */
624                 /* Boot on the stack */
625                 /* Kick the second */
626                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
627                                phys_apicid);
628
629                 /*
630                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
631                  */
632                 udelay(300);
633
634                 pr_debug("Startup point 1.\n");
635
636                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
637                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
638
639                 /*
640                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
641                  */
642                 udelay(200);
643                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
644                         apic_write(APIC_ESR, 0);
645                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
646                 if (send_status || accept_status)
647                         break;
648         }
649         pr_debug("After Startup.\n");
650
651         if (send_status)
652                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
653         if (accept_status)
654                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
655
656         return (send_status | accept_status);
657 }
658
659 struct create_idle {
660         struct work_struct work;
661         struct task_struct *idle;
662         struct completion done;
663         int cpu;
664 };
665
666 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
667 {
668         struct create_idle *c_idle =
669                 container_of(work, struct create_idle, work);
670
671         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
672         complete(&c_idle->done);
673 }
674
675 /*
676  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
677  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
678  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
679  * ->wakeup_secondary_cpu.
680  */
681 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
682 {
683         unsigned long boot_error = 0;
684         unsigned long start_ip;
685         int timeout;
686         struct create_idle c_idle = {
687                 .cpu    = cpu,
688                 .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
689         };
690
691         INIT_WORK(&c_idle.work, do_fork_idle);
692
693         alternatives_smp_switch(1);
694
695         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
696
697         /*
698          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
699          * reschedule the child.
700          */
701         if (c_idle.idle) {
702                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
703                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
704                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
705                 goto do_rest;
706         }
707
708         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
709                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
710         else {
711                 schedule_work(&c_idle.work);
712                 wait_for_completion(&c_idle.done);
713         }
714
715         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
716                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
717                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
718         }
719
720         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
721 do_rest:
722         per_cpu(current_task, cpu) = c_idle.idle;
723 #ifdef CONFIG_X86_32
724         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
725         irq_ctx_init(cpu);
726 #else
727         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
728         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
729         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
730                 (unsigned long)task_stack_page(c_idle.idle) -
731                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
732 #endif
733         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
734         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
735         stack_start.sp = (void *) c_idle.idle->thread.sp;
736
737         /* start_ip had better be page-aligned! */
738         start_ip = setup_trampoline();
739
740         /* So we see what's up   */
741         printk(KERN_INFO "Booting processor %d APIC 0x%x ip 0x%lx\n",
742                           cpu, apicid, start_ip);
743
744         /*
745          * This grunge runs the startup process for
746          * the targeted processor.
747          */
748
749         atomic_set(&init_deasserted, 0);
750
751         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
752
753                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
754
755                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
756                 /*
757                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
758                 */
759                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
760                         apic_write(APIC_ESR, 0);
761                         apic_read(APIC_ESR);
762                 }
763         }
764
765         /*
766          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
767          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
768          */
769         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
770                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
771         else
772                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
773
774         if (!boot_error) {
775                 /*
776                  * allow APs to start initializing.
777                  */
778                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
779                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
780                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
781
782                 /*
783                  * Wait 5s total for a response
784                  */
785                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
786                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
787                                 break;  /* It has booted */
788                         udelay(100);
789                 }
790
791                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
792                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
793                         pr_debug("OK.\n");
794                         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", cpu);
795                         print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
796                         pr_debug("CPU has booted.\n");
797                 } else {
798                         boot_error = 1;
799                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
800                                         == 0xA5)
801                                 /* trampoline started but...? */
802                                 printk(KERN_ERR "Stuck ??\n");
803                         else
804                                 /* trampoline code not run */
805                                 printk(KERN_ERR "Not responding.\n");
806                         if (apic->inquire_remote_apic)
807                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
808                 }
809         }
810
811         if (boot_error) {
812                 /* Try to put things back the way they were before ... */
813                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
814
815                 /* was set by do_boot_cpu() */
816                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
817
818                 /* was set by cpu_init() */
819                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
820
821                 set_cpu_present(cpu, false);
822                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
823         }
824
825         /* mark "stuck" area as not stuck */
826         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
827
828         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
829                 /*
830                  * Cleanup possible dangling ends...
831                  */
832                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
833         }
834
835         return boot_error;
836 }
837
838 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
839 {
840         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
841         unsigned long flags;
842         int err;
843
844         WARN_ON(irqs_disabled());
845
846         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
847
848         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
849             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
850                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
851                 return -EINVAL;
852         }
853
854         /*
855          * Already booted CPU?
856          */
857         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
858                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
859                 return -ENOSYS;
860         }
861
862         /*
863          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
864          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
865          */
866         mtrr_save_state();
867
868         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
869
870 #ifdef CONFIG_X86_32
871         /* init low mem mapping */
872         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
873                 min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
874         flush_tlb_all();
875         low_mappings = 1;
876
877         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
878
879         zap_low_mappings(false);
880         low_mappings = 0;
881 #else
882         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
883 #endif
884         if (err) {
885                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
886                 return -EIO;
887         }
888
889         /*
890          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
891          * while doing so):
892          */
893         local_irq_save(flags);
894         check_tsc_sync_source(cpu);
895         local_irq_restore(flags);
896
897         while (!cpu_online(cpu)) {
898                 cpu_relax();
899                 touch_nmi_watchdog();
900         }
901
902         return 0;
903 }
904
905 /*
906  * Fall back to non SMP mode after errors.
907  *
908  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
909  */
910 static __init void disable_smp(void)
911 {
912         init_cpu_present(cpumask_of(0));
913         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
914         smpboot_clear_io_apic_irqs();
915
916         if (smp_found_config)
917                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
918         else
919                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
920         map_cpu_to_logical_apicid();
921         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
922         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
923 }
924
925 /*
926  * Various sanity checks.
927  */
928 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
929 {
930         preempt_disable();
931
932 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
933         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
934                 unsigned int cpu;
935                 unsigned nr;
936
937                 printk(KERN_WARNING
938                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
939                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
940
941                 nr = 0;
942                 for_each_present_cpu(cpu) {
943                         if (nr >= 8)
944                                 set_cpu_present(cpu, false);
945                         nr++;
946                 }
947
948                 nr = 0;
949                 for_each_possible_cpu(cpu) {
950                         if (nr >= 8)
951                                 set_cpu_possible(cpu, false);
952                         nr++;
953                 }
954
955                 nr_cpu_ids = 8;
956         }
957 #endif
958
959         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
960                 printk(KERN_WARNING
961                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
962                         hard_smp_processor_id());
963
964                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
965         }
966
967         /*
968          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
969          * get out of here now!
970          */
971         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
972                 preempt_enable();
973                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
974                 disable_smp();
975                 if (APIC_init_uniprocessor())
976                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
977                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
978                 return -1;
979         }
980
981         /*
982          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
983          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
984          */
985         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
986                 printk(KERN_NOTICE
987                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
988                         boot_cpu_physical_apicid);
989                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
990         }
991         preempt_enable();
992
993         /*
994          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
995          */
996         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
997             !cpu_has_apic) {
998                 if (!disable_apic) {
999                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1000                                 boot_cpu_physical_apicid);
1001                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation."
1002                                 "(tell your hw vendor)\n");
1003                 }
1004                 smpboot_clear_io_apic();
1005                 arch_disable_smp_support();
1006                 return -1;
1007         }
1008
1009         verify_local_APIC();
1010
1011         /*
1012          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1013          */
1014         if (!max_cpus) {
1015                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
1016                 smpboot_clear_io_apic();
1017
1018                 localise_nmi_watchdog();
1019
1020                 connect_bsp_APIC();
1021                 setup_local_APIC();
1022                 end_local_APIC_setup();
1023                 return -1;
1024         }
1025
1026         return 0;
1027 }
1028
1029 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1030 {
1031         int i;
1032         struct cpuinfo_x86 *c;
1033
1034         for_each_possible_cpu(i) {
1035                 c = &cpu_data(i);
1036                 /* mark all to hotplug */
1037                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1038         }
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1043  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1044  */
1045 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1046 {
1047         unsigned int i;
1048
1049         preempt_disable();
1050         smp_cpu_index_default();
1051         current_cpu_data = boot_cpu_data;
1052         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1053         mb();
1054         /*
1055          * Setup boot CPU information
1056          */
1057         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1058 #ifdef CONFIG_X86_32
1059         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1060 #endif
1061         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1062         for_each_possible_cpu(i) {
1063                 alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1064                 alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1065                 alloc_cpumask_var(&cpu_data(i).llc_shared_map, GFP_KERNEL);
1066                 cpumask_clear(per_cpu(cpu_core_map, i));
1067                 cpumask_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, i));
1068                 cpumask_clear(cpu_data(i).llc_shared_map);
1069         }
1070         set_cpu_sibling_map(0);
1071
1072         enable_IR_x2apic();
1073 #ifdef CONFIG_X86_64
1074         default_setup_apic_routing();
1075 #endif
1076
1077         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1078                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1079                 disable_smp();
1080                 goto out;
1081         }
1082
1083         preempt_disable();
1084         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1085                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1086                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1087                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1088         }
1089         preempt_enable();
1090
1091         connect_bsp_APIC();
1092
1093         /*
1094          * Switch from PIC to APIC mode.
1095          */
1096         setup_local_APIC();
1097
1098         /*
1099          * Enable IO APIC before setting up error vector
1100          */
1101         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1102                 enable_IO_APIC();
1103
1104         end_local_APIC_setup();
1105
1106         map_cpu_to_logical_apicid();
1107
1108         if (apic->setup_portio_remap)
1109                 apic->setup_portio_remap();
1110
1111         smpboot_setup_io_apic();
1112         /*
1113          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1114          */
1115
1116         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1117         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1118         setup_boot_clock();
1119
1120         if (is_uv_system())
1121                 uv_system_init();
1122 out:
1123         preempt_enable();
1124 }
1125 /*
1126  * Early setup to make printk work.
1127  */
1128 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1129 {
1130         int me = smp_processor_id();
1131         switch_to_new_gdt(me);
1132         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1133         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1134         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1135 }
1136
1137 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1138 {
1139         pr_debug("Boot done.\n");
1140
1141         impress_friends();
1142 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1143         setup_ioapic_dest();
1144 #endif
1145         check_nmi_watchdog();
1146 }
1147
1148 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1149 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1150 {
1151         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1152         return 0;
1153 }
1154 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1155
1156
1157 /*
1158  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1159  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1160  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1161  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1162  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1163  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1164  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1165  * - Ashok Raj
1166  *
1167  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1168  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1169  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1170  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1171  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1172  * -AK
1173  */
1174 __init void prefill_possible_map(void)
1175 {
1176         int i, possible;
1177
1178         /* no processor from mptable or madt */
1179         if (!num_processors)
1180                 num_processors = 1;
1181
1182         if (setup_possible_cpus == -1)
1183                 possible = num_processors + disabled_cpus;
1184         else
1185                 possible = setup_possible_cpus;
1186
1187         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1188
1189         if (possible > CONFIG_NR_CPUS) {
1190                 printk(KERN_WARNING
1191                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1192                         possible, CONFIG_NR_CPUS);
1193                 possible = CONFIG_NR_CPUS;
1194         }
1195
1196         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1197                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1198
1199         for (i = 0; i < possible; i++)
1200                 set_cpu_possible(i, true);
1201
1202         nr_cpu_ids = possible;
1203 }
1204
1205 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1206
1207 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1208 {
1209         int sibling;
1210         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1211
1212         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1213                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1214                 /*/
1215                  * last thread sibling in this cpu core going down
1216                  */
1217                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1218                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1219         }
1220
1221         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1222                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1223         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1224         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1225         c->phys_proc_id = 0;
1226         c->cpu_core_id = 0;
1227         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1228 }
1229
1230 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1231 {
1232         set_cpu_online(cpu, false);
1233         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1234         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1235         /* was set by cpu_init() */
1236         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1237         numa_remove_cpu(cpu);
1238 }
1239
1240 void cpu_disable_common(void)
1241 {
1242         int cpu = smp_processor_id();
1243         /*
1244          * HACK:
1245          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1246          * This is only a temporary solution until we cleanup
1247          * fixup_irqs as we do for IA64.
1248          */
1249         local_irq_enable();
1250         mdelay(1);
1251
1252         local_irq_disable();
1253         remove_siblinginfo(cpu);
1254
1255         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1256         lock_vector_lock();
1257         remove_cpu_from_maps(cpu);
1258         unlock_vector_lock();
1259         fixup_irqs();
1260         hw_breakpoint_disable();
1261 }
1262
1263 int native_cpu_disable(void)
1264 {
1265         int cpu = smp_processor_id();
1266
1267         /*
1268          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1269          * into generic code.
1270          *
1271          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1272          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1273          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1274          */
1275         if (cpu == 0)
1276                 return -EBUSY;
1277
1278         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1279                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1280         clear_local_APIC();
1281
1282         cpu_disable_common();
1283         return 0;
1284 }
1285
1286 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1287 {
1288         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1289         unsigned int i;
1290
1291         for (i = 0; i < 10; i++) {
1292                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1293                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1294                         printk(KERN_INFO "CPU %d is now offline\n", cpu);
1295                         if (1 == num_online_cpus())
1296                                 alternatives_smp_switch(0);
1297                         return;
1298                 }
1299                 msleep(100);
1300         }
1301         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1302 }
1303
1304 void play_dead_common(void)
1305 {
1306         idle_task_exit();
1307         reset_lazy_tlbstate();
1308         irq_ctx_exit(raw_smp_processor_id());
1309         c1e_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1310
1311         mb();
1312         /* Ack it */
1313         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
1314
1315         /*
1316          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1317          */
1318         local_irq_disable();
1319 }
1320
1321 void native_play_dead(void)
1322 {
1323         play_dead_common();
1324         wbinvd_halt();
1325 }
1326
1327 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1328 int native_cpu_disable(void)
1329 {
1330         return -ENOSYS;
1331 }
1332
1333 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1334 {
1335         /* We said "no" in __cpu_disable */
1336         BUG();
1337 }
1338
1339 void native_play_dead(void)
1340 {
1341         BUG();
1342 }
1343
1344 #endif