Merge branch 'x86-pci-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1 /*
2  *      x86 SMP booting functions
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
5  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
7  *
8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
9  *      whom a great many thanks are extended.
10  *
11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
14  *
15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
16  *      later.
17  *
18  *      Fixes
19  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
20  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
21  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
22  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
23  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
24  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
25  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
26  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
27  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
28  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
29  *                                      from Jose Renau
30  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
31  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
32  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
33  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
34  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
35  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
36  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
37  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
38  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
39  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
40  */
41
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/bootmem.h>
48 #include <linux/err.h>
49 #include <linux/nmi.h>
50 #include <linux/tboot.h>
51
52 #include <asm/acpi.h>
53 #include <asm/desc.h>
54 #include <asm/nmi.h>
55 #include <asm/irq.h>
56 #include <asm/idle.h>
57 #include <asm/trampoline.h>
58 #include <asm/cpu.h>
59 #include <asm/numa.h>
60 #include <asm/pgtable.h>
61 #include <asm/tlbflush.h>
62 #include <asm/mtrr.h>
63 #include <asm/vmi.h>
64 #include <asm/apic.h>
65 #include <asm/setup.h>
66 #include <asm/uv/uv.h>
67 #include <linux/mc146818rtc.h>
68
69 #include <asm/smpboot_hooks.h>
70
71 #ifdef CONFIG_X86_32
72 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
73 static int low_mappings;
74 #endif
75
76 /* State of each CPU */
77 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
78
79 /* Store all idle threads, this can be reused instead of creating
80 * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
81 * for idle threads.
82 */
83 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
84 /*
85  * Needed only for CONFIG_HOTPLUG_CPU because __cpuinitdata is
86  * removed after init for !CONFIG_HOTPLUG_CPU.
87  */
88 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, idle_thread_array);
89 #define get_idle_for_cpu(x)      (per_cpu(idle_thread_array, x))
90 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (per_cpu(idle_thread_array, x) = (p))
91 #else
92 static struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
93 #define get_idle_for_cpu(x)      (idle_thread_array[(x)])
94 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
95 #endif
96
97 /* Number of siblings per CPU package */
98 int smp_num_siblings = 1;
99 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
100
101 /* Last level cache ID of each logical CPU */
102 DEFINE_PER_CPU(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
103
104 /* representing HT siblings of each logical CPU */
105 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
106 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
107
108 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
109 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
110 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
111
112 /* Per CPU bogomips and other parameters */
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
114 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
115
116 atomic_t init_deasserted;
117
118 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_32)
119 /* which node each logical CPU is on */
120 int cpu_to_node_map[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
121 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node_map);
122
123 /* set up a mapping between cpu and node. */
124 static void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
125 {
126         printk(KERN_INFO "Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
127         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
128         cpu_to_node_map[cpu] = node;
129 }
130
131 /* undo a mapping between cpu and node. */
132 static void unmap_cpu_to_node(int cpu)
133 {
134         int node;
135
136         printk(KERN_INFO "Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
137         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node++)
138                 cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
139         cpu_to_node_map[cpu] = 0;
140 }
141 #else /* !(CONFIG_NUMA && CONFIG_X86_32) */
142 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
143 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
144 #endif
145
146 #ifdef CONFIG_X86_32
147 static int boot_cpu_logical_apicid;
148
149 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly =
150                                         { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
151
152 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
153 {
154         int cpu = smp_processor_id();
155         int apicid = logical_smp_processor_id();
156         int node = apic->apicid_to_node(apicid);
157
158         if (!node_online(node))
159                 node = first_online_node;
160
161         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
162         map_cpu_to_node(cpu, node);
163 }
164
165 void numa_remove_cpu(int cpu)
166 {
167         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
168         unmap_cpu_to_node(cpu);
169 }
170 #else
171 #define map_cpu_to_logical_apicid()  do {} while (0)
172 #endif
173
174 /*
175  * Report back to the Boot Processor.
176  * Running on AP.
177  */
178 static void __cpuinit smp_callin(void)
179 {
180         int cpuid, phys_id;
181         unsigned long timeout;
182
183         /*
184          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
185          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
186          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
187          * lock up on an APIC access.
188          */
189         if (apic->wait_for_init_deassert)
190                 apic->wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
191
192         /*
193          * (This works even if the APIC is not enabled.)
194          */
195         phys_id = read_apic_id();
196         cpuid = smp_processor_id();
197         if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callin_mask)) {
198                 panic("%s: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n", __func__,
199                                         phys_id, cpuid);
200         }
201         pr_debug("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
202
203         /*
204          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
205          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
206          * silence for 1 second, this overestimates the time the
207          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
208          * by a factor of two. This should be enough.
209          */
210
211         /*
212          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
213          */
214         timeout = jiffies + 2*HZ;
215         while (time_before(jiffies, timeout)) {
216                 /*
217                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
218                  */
219                 if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callout_mask))
220                         break;
221                 cpu_relax();
222         }
223
224         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
225                 panic("%s: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
226                       __func__, cpuid);
227         }
228
229         /*
230          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
231          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
232          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
233          * boards)
234          */
235
236         pr_debug("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
237         if (apic->smp_callin_clear_local_apic)
238                 apic->smp_callin_clear_local_apic();
239         setup_local_APIC();
240         end_local_APIC_setup();
241         map_cpu_to_logical_apicid();
242
243         notify_cpu_starting(cpuid);
244         /*
245          * Get our bogomips.
246          *
247          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
248          * the NMI watchdog might kill us.
249          */
250         local_irq_enable();
251         calibrate_delay();
252         local_irq_disable();
253         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
254
255         /*
256          * Save our processor parameters
257          */
258         smp_store_cpu_info(cpuid);
259
260         /*
261          * Allow the master to continue.
262          */
263         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
264 }
265
266 /*
267  * Activate a secondary processor.
268  */
269 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
270 {
271         /*
272          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
273          * fragile that we want to limit the things done here to the
274          * most necessary things.
275          */
276         vmi_bringup();
277         cpu_init();
278         preempt_disable();
279         smp_callin();
280
281         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
282         barrier();
283         /*
284          * Check TSC synchronization with the BP:
285          */
286         check_tsc_sync_target();
287
288         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
289                 disable_8259A_irq(0);
290                 enable_NMI_through_LVT0();
291                 enable_8259A_irq(0);
292         }
293
294 #ifdef CONFIG_X86_32
295         while (low_mappings)
296                 cpu_relax();
297         __flush_tlb_all();
298 #endif
299
300         /* This must be done before setting cpu_online_mask */
301         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
302         wmb();
303
304         /*
305          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
306          * between the time smp_call_function() determines number of
307          * IPI recipients, and the time when the determination is made
308          * for which cpus receive the IPI. Holding this
309          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
310          * smp_call_function().
311          *
312          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
313          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
314          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
315          */
316         ipi_call_lock();
317         lock_vector_lock();
318         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
319         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
320         unlock_vector_lock();
321         ipi_call_unlock();
322         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
323         x86_platform.nmi_init();
324
325         /* enable local interrupts */
326         local_irq_enable();
327
328         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
329
330         wmb();
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 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
676 static void __cpuinit announce_cpu(int cpu, int apicid)
677 {
678         static int current_node = -1;
679         int node = cpu_to_node(cpu);
680
681         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
682                 if (node != current_node) {
683                         if (current_node > (-1))
684                                 pr_cont(" Ok.\n");
685                         current_node = node;
686                         pr_info("Booting Node %3d, Processors ", node);
687                 }
688                 pr_cont(" #%d%s", cpu, cpu == (nr_cpu_ids - 1) ? " Ok.\n" : "");
689                 return;
690         } else
691                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
692                         node, cpu, apicid);
693 }
694
695 /*
696  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
697  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
698  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
699  * ->wakeup_secondary_cpu.
700  */
701 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
702 {
703         unsigned long boot_error = 0;
704         unsigned long start_ip;
705         int timeout;
706         struct create_idle c_idle = {
707                 .cpu    = cpu,
708                 .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
709         };
710
711         INIT_WORK_ON_STACK(&c_idle.work, do_fork_idle);
712
713         alternatives_smp_switch(1);
714
715         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
716
717         /*
718          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
719          * reschedule the child.
720          */
721         if (c_idle.idle) {
722                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
723                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
724                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
725                 goto do_rest;
726         }
727
728         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
729                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
730         else {
731                 schedule_work(&c_idle.work);
732                 wait_for_completion(&c_idle.done);
733         }
734
735         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
736                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
737                 destroy_work_on_stack(&c_idle.work);
738                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
739         }
740
741         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
742 do_rest:
743         per_cpu(current_task, cpu) = c_idle.idle;
744 #ifdef CONFIG_X86_32
745         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
746         irq_ctx_init(cpu);
747 #else
748         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
749         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
750         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
751                 (unsigned long)task_stack_page(c_idle.idle) -
752                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
753 #endif
754         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
755         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
756         stack_start.sp = (void *) c_idle.idle->thread.sp;
757
758         /* start_ip had better be page-aligned! */
759         start_ip = setup_trampoline();
760
761         /* So we see what's up */
762         announce_cpu(cpu, apicid);
763
764         /*
765          * This grunge runs the startup process for
766          * the targeted processor.
767          */
768
769         atomic_set(&init_deasserted, 0);
770
771         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
772
773                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
774
775                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
776                 /*
777                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
778                 */
779                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
780                         apic_write(APIC_ESR, 0);
781                         apic_read(APIC_ESR);
782                 }
783         }
784
785         /*
786          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
787          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
788          */
789         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
790                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
791         else
792                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
793
794         if (!boot_error) {
795                 /*
796                  * allow APs to start initializing.
797                  */
798                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
799                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
800                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
801
802                 /*
803                  * Wait 5s total for a response
804                  */
805                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
806                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
807                                 break;  /* It has booted */
808                         udelay(100);
809                 }
810
811                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
812                         pr_debug("CPU%d: has booted.\n", cpu);
813                 else {
814                         boot_error = 1;
815                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
816                                         == 0xA5)
817                                 /* trampoline started but...? */
818                                 pr_err("CPU%d: Stuck ??\n", cpu);
819                         else
820                                 /* trampoline code not run */
821                                 pr_err("CPU%d: Not responding.\n", cpu);
822                         if (apic->inquire_remote_apic)
823                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
824                 }
825         }
826
827         if (boot_error) {
828                 /* Try to put things back the way they were before ... */
829                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
830
831                 /* was set by do_boot_cpu() */
832                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
833
834                 /* was set by cpu_init() */
835                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
836
837                 set_cpu_present(cpu, false);
838                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
839         }
840
841         /* mark "stuck" area as not stuck */
842         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
843
844         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
845                 /*
846                  * Cleanup possible dangling ends...
847                  */
848                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
849         }
850
851         destroy_work_on_stack(&c_idle.work);
852         return boot_error;
853 }
854
855 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
856 {
857         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
858         unsigned long flags;
859         int err;
860
861         WARN_ON(irqs_disabled());
862
863         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
864
865         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
866             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
867                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
868                 return -EINVAL;
869         }
870
871         /*
872          * Already booted CPU?
873          */
874         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
875                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
876                 return -ENOSYS;
877         }
878
879         /*
880          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
881          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
882          */
883         mtrr_save_state();
884
885         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
886
887 #ifdef CONFIG_X86_32
888         /* init low mem mapping */
889         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
890                 min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
891         flush_tlb_all();
892         low_mappings = 1;
893
894         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
895
896         zap_low_mappings(false);
897         low_mappings = 0;
898 #else
899         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
900 #endif
901         if (err) {
902                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
903                 return -EIO;
904         }
905
906         /*
907          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
908          * while doing so):
909          */
910         local_irq_save(flags);
911         check_tsc_sync_source(cpu);
912         local_irq_restore(flags);
913
914         while (!cpu_online(cpu)) {
915                 cpu_relax();
916                 touch_nmi_watchdog();
917         }
918
919         return 0;
920 }
921
922 /*
923  * Fall back to non SMP mode after errors.
924  *
925  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
926  */
927 static __init void disable_smp(void)
928 {
929         init_cpu_present(cpumask_of(0));
930         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
931         smpboot_clear_io_apic_irqs();
932
933         if (smp_found_config)
934                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
935         else
936                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
937         map_cpu_to_logical_apicid();
938         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
939         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
940 }
941
942 /*
943  * Various sanity checks.
944  */
945 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
946 {
947         preempt_disable();
948
949 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
950         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
951                 unsigned int cpu;
952                 unsigned nr;
953
954                 printk(KERN_WARNING
955                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
956                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
957
958                 nr = 0;
959                 for_each_present_cpu(cpu) {
960                         if (nr >= 8)
961                                 set_cpu_present(cpu, false);
962                         nr++;
963                 }
964
965                 nr = 0;
966                 for_each_possible_cpu(cpu) {
967                         if (nr >= 8)
968                                 set_cpu_possible(cpu, false);
969                         nr++;
970                 }
971
972                 nr_cpu_ids = 8;
973         }
974 #endif
975
976         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
977                 printk(KERN_WARNING
978                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
979                         hard_smp_processor_id());
980
981                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
982         }
983
984         /*
985          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
986          * get out of here now!
987          */
988         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
989                 preempt_enable();
990                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
991                 disable_smp();
992                 if (APIC_init_uniprocessor())
993                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
994                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
995                 return -1;
996         }
997
998         /*
999          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1000          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1001          */
1002         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1003                 printk(KERN_NOTICE
1004                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
1005                         boot_cpu_physical_apicid);
1006                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1007         }
1008         preempt_enable();
1009
1010         /*
1011          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1012          */
1013         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
1014             !cpu_has_apic) {
1015                 if (!disable_apic) {
1016                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1017                                 boot_cpu_physical_apicid);
1018                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation."
1019                                 "(tell your hw vendor)\n");
1020                 }
1021                 smpboot_clear_io_apic();
1022                 arch_disable_smp_support();
1023                 return -1;
1024         }
1025
1026         verify_local_APIC();
1027
1028         /*
1029          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1030          */
1031         if (!max_cpus) {
1032                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
1033                 smpboot_clear_io_apic();
1034
1035                 localise_nmi_watchdog();
1036
1037                 connect_bsp_APIC();
1038                 setup_local_APIC();
1039                 end_local_APIC_setup();
1040                 return -1;
1041         }
1042
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1047 {
1048         int i;
1049         struct cpuinfo_x86 *c;
1050
1051         for_each_possible_cpu(i) {
1052                 c = &cpu_data(i);
1053                 /* mark all to hotplug */
1054                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1055         }
1056 }
1057
1058 /*
1059  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1060  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1061  */
1062 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1063 {
1064         unsigned int i;
1065
1066         preempt_disable();
1067         smp_cpu_index_default();
1068         current_cpu_data = boot_cpu_data;
1069         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1070         mb();
1071         /*
1072          * Setup boot CPU information
1073          */
1074         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1075 #ifdef CONFIG_X86_32
1076         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1077 #endif
1078         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1079         for_each_possible_cpu(i) {
1080                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1081                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1082                 zalloc_cpumask_var(&cpu_data(i).llc_shared_map, GFP_KERNEL);
1083         }
1084         set_cpu_sibling_map(0);
1085
1086         enable_IR_x2apic();
1087         default_setup_apic_routing();
1088
1089         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1090                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1091                 disable_smp();
1092                 goto out;
1093         }
1094
1095         preempt_disable();
1096         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1097                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1098                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1099                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1100         }
1101         preempt_enable();
1102
1103         connect_bsp_APIC();
1104
1105         /*
1106          * Switch from PIC to APIC mode.
1107          */
1108         setup_local_APIC();
1109
1110         /*
1111          * Enable IO APIC before setting up error vector
1112          */
1113         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1114                 enable_IO_APIC();
1115
1116         end_local_APIC_setup();
1117
1118         map_cpu_to_logical_apicid();
1119
1120         if (apic->setup_portio_remap)
1121                 apic->setup_portio_remap();
1122
1123         smpboot_setup_io_apic();
1124         /*
1125          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1126          */
1127
1128         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1129         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1130         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1131
1132         if (is_uv_system())
1133                 uv_system_init();
1134
1135         set_mtrr_aps_delayed_init();
1136 out:
1137         preempt_enable();
1138 }
1139
1140 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1141 {
1142         set_mtrr_aps_delayed_init();
1143 }
1144
1145 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1146 {
1147         mtrr_aps_init();
1148 }
1149
1150 /*
1151  * Early setup to make printk work.
1152  */
1153 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1154 {
1155         int me = smp_processor_id();
1156         switch_to_new_gdt(me);
1157         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1158         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1159         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1160 }
1161
1162 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1163 {
1164         pr_debug("Boot done.\n");
1165
1166         impress_friends();
1167 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1168         setup_ioapic_dest();
1169 #endif
1170         check_nmi_watchdog();
1171         mtrr_aps_init();
1172 }
1173
1174 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1175 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1176 {
1177         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1178         return 0;
1179 }
1180 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1181
1182
1183 /*
1184  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1185  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1186  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1187  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1188  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1189  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1190  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1191  * - Ashok Raj
1192  *
1193  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1194  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1195  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1196  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1197  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1198  * -AK
1199  */
1200 __init void prefill_possible_map(void)
1201 {
1202         int i, possible;
1203
1204         /* no processor from mptable or madt */
1205         if (!num_processors)
1206                 num_processors = 1;
1207
1208         if (setup_possible_cpus == -1)
1209                 possible = num_processors + disabled_cpus;
1210         else
1211                 possible = setup_possible_cpus;
1212
1213         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1214
1215         if (possible > CONFIG_NR_CPUS) {
1216                 printk(KERN_WARNING
1217                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1218                         possible, CONFIG_NR_CPUS);
1219                 possible = CONFIG_NR_CPUS;
1220         }
1221
1222         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1223                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1224
1225         for (i = 0; i < possible; i++)
1226                 set_cpu_possible(i, true);
1227
1228         nr_cpu_ids = possible;
1229 }
1230
1231 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1232
1233 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1234 {
1235         int sibling;
1236         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1237
1238         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1239                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1240                 /*/
1241                  * last thread sibling in this cpu core going down
1242                  */
1243                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1244                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1245         }
1246
1247         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1248                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1249         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1250         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1251         c->phys_proc_id = 0;
1252         c->cpu_core_id = 0;
1253         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1254 }
1255
1256 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1257 {
1258         set_cpu_online(cpu, false);
1259         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1260         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1261         /* was set by cpu_init() */
1262         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1263         numa_remove_cpu(cpu);
1264 }
1265
1266 void cpu_disable_common(void)
1267 {
1268         int cpu = smp_processor_id();
1269
1270         remove_siblinginfo(cpu);
1271
1272         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1273         lock_vector_lock();
1274         remove_cpu_from_maps(cpu);
1275         unlock_vector_lock();
1276         fixup_irqs();
1277 }
1278
1279 int native_cpu_disable(void)
1280 {
1281         int cpu = smp_processor_id();
1282
1283         /*
1284          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1285          * into generic code.
1286          *
1287          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1288          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1289          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1290          */
1291         if (cpu == 0)
1292                 return -EBUSY;
1293
1294         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1295                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1296         clear_local_APIC();
1297
1298         cpu_disable_common();
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1303 {
1304         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1305         unsigned int i;
1306
1307         for (i = 0; i < 10; i++) {
1308                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1309                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1310                         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1311                                 pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1312
1313                         if (1 == num_online_cpus())
1314                                 alternatives_smp_switch(0);
1315                         return;
1316                 }
1317                 msleep(100);
1318         }
1319         pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1320 }
1321
1322 void play_dead_common(void)
1323 {
1324         idle_task_exit();
1325         reset_lazy_tlbstate();
1326         irq_ctx_exit(raw_smp_processor_id());
1327         c1e_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1328
1329         mb();
1330         /* Ack it */
1331         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
1332
1333         /*
1334          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1335          */
1336         local_irq_disable();
1337 }
1338
1339 void native_play_dead(void)
1340 {
1341         play_dead_common();
1342         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1343         wbinvd_halt();
1344 }
1345
1346 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1347 int native_cpu_disable(void)
1348 {
1349         return -ENOSYS;
1350 }
1351
1352 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1353 {
1354         /* We said "no" in __cpu_disable */
1355         BUG();
1356 }
1357
1358 void native_play_dead(void)
1359 {
1360         BUG();
1361 }
1362
1363 #endif