Merge branch 'x86/irq' into x86/apic
[pandora-kernel.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 #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         /*
246          * Need to setup vector mappings before we enable interrupts.
247          */
248         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
249         /*
250          * Get our bogomips.
251          *
252          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
253          * the NMI watchdog might kill us.
254          */
255         local_irq_enable();
256         calibrate_delay();
257         local_irq_disable();
258         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
259
260         /*
261          * Save our processor parameters
262          */
263         smp_store_cpu_info(cpuid);
264
265         /*
266          * Allow the master to continue.
267          */
268         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
269 }
270
271 /*
272  * Activate a secondary processor.
273  */
274 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
275 {
276         /*
277          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
278          * fragile that we want to limit the things done here to the
279          * most necessary things.
280          */
281         vmi_bringup();
282         cpu_init();
283         preempt_disable();
284         smp_callin();
285
286         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
287         barrier();
288         /*
289          * Check TSC synchronization with the BP:
290          */
291         check_tsc_sync_target();
292
293         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
294                 disable_8259A_irq(0);
295                 enable_NMI_through_LVT0();
296                 enable_8259A_irq(0);
297         }
298
299 #ifdef CONFIG_X86_32
300         while (low_mappings)
301                 cpu_relax();
302         __flush_tlb_all();
303 #endif
304
305         /* This must be done before setting cpu_online_mask */
306         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
307         wmb();
308
309         /*
310          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
311          * between the time smp_call_function() determines number of
312          * IPI recipients, and the time when the determination is made
313          * for which cpus receive the IPI. Holding this
314          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
315          * smp_call_function().
316          *
317          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
318          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
319          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
320          */
321         ipi_call_lock();
322         lock_vector_lock();
323         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
324         unlock_vector_lock();
325         ipi_call_unlock();
326         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
327
328         /* enable local interrupts */
329         local_irq_enable();
330
331         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
332
333         wmb();
334         cpu_idle();
335 }
336
337 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
338 /* In this case, llc_shared_map is a pointer to a cpumask. */
339 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
340                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
341 {
342         struct cpumask *llc = dst->llc_shared_map;
343         *dst = *src;
344         dst->llc_shared_map = llc;
345 }
346 #else
347 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
348                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
349 {
350         *dst = *src;
351 }
352 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
353
354 /*
355  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
356  * a given CPU
357  */
358
359 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
360 {
361         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
362
363         copy_cpuinfo_x86(c, &boot_cpu_data);
364         c->cpu_index = id;
365         if (id != 0)
366                 identify_secondary_cpu(c);
367 }
368
369
370 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
371 {
372         int i;
373         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
374
375         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
376
377         if (smp_num_siblings > 1) {
378                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
379                         struct cpuinfo_x86 *o = &cpu_data(i);
380
381                         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
382                             c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
383                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu));
384                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(i));
385                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
386                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
387                                 cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
388                                 cpumask_set_cpu(cpu, o->llc_shared_map);
389                         }
390                 }
391         } else {
392                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
393         }
394
395         cpumask_set_cpu(cpu, c->llc_shared_map);
396
397         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
398                 cpumask_copy(cpu_core_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu));
399                 c->booted_cores = 1;
400                 return;
401         }
402
403         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
404                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
405                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
406                         cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
407                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
408                 }
409                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
410                         cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
411                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
412                         /*
413                          *  Does this new cpu bringup a new core?
414                          */
415                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
416                                 /*
417                                  * for each core in package, increment
418                                  * the booted_cores for this new cpu
419                                  */
420                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
421                                         c->booted_cores++;
422                                 /*
423                                  * increment the core count for all
424                                  * the other cpus in this package
425                                  */
426                                 if (i != cpu)
427                                         cpu_data(i).booted_cores++;
428                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
429                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
430                 }
431         }
432 }
433
434 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
435 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
436 {
437         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
438         /*
439          * For perf, we return last level cache shared map.
440          * And for power savings, we return cpu_core_map
441          */
442         if ((sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings) &&
443             !(cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_DCM)))
444                 return cpu_core_mask(cpu);
445         else
446                 return c->llc_shared_map;
447 }
448
449 static void impress_friends(void)
450 {
451         int cpu;
452         unsigned long bogosum = 0;
453         /*
454          * Allow the user to impress friends.
455          */
456         pr_debug("Before bogomips.\n");
457         for_each_possible_cpu(cpu)
458                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
459                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
460         printk(KERN_INFO
461                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
462                 num_online_cpus(),
463                 bogosum/(500000/HZ),
464                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
465
466         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1.\n");
467 }
468
469 void __inquire_remote_apic(int apicid)
470 {
471         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
472         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
473         int timeout;
474         u32 status;
475
476         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
477
478         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
479                 printk(KERN_INFO "... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
480
481                 /*
482                  * Wait for idle.
483                  */
484                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
485                 if (status)
486                         printk(KERN_CONT
487                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
488
489                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
490
491                 timeout = 0;
492                 do {
493                         udelay(100);
494                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
495                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
496
497                 switch (status) {
498                 case APIC_ICR_RR_VALID:
499                         status = apic_read(APIC_RRR);
500                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
501                         break;
502                 default:
503                         printk(KERN_CONT "failed\n");
504                 }
505         }
506 }
507
508 /*
509  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
510  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
511  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
512  */
513 int __cpuinit
514 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
515 {
516         unsigned long send_status, accept_status = 0;
517         int maxlvt;
518
519         /* Target chip */
520         /* Boot on the stack */
521         /* Kick the second */
522         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
523
524         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
525         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
526
527         /*
528          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
529          */
530         udelay(200);
531         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
532                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
533                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
534                         apic_write(APIC_ESR, 0);
535                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
536         }
537         pr_debug("NMI sent.\n");
538
539         if (send_status)
540                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
541         if (accept_status)
542                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
543
544         return (send_status | accept_status);
545 }
546
547 static int __cpuinit
548 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
549 {
550         unsigned long send_status, accept_status = 0;
551         int maxlvt, num_starts, j;
552
553         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
554
555         /*
556          * Be paranoid about clearing APIC errors.
557          */
558         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
559                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
560                         apic_write(APIC_ESR, 0);
561                 apic_read(APIC_ESR);
562         }
563
564         pr_debug("Asserting INIT.\n");
565
566         /*
567          * Turn INIT on target chip
568          */
569         /*
570          * Send IPI
571          */
572         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
573                        phys_apicid);
574
575         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
576         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
577
578         mdelay(10);
579
580         pr_debug("Deasserting INIT.\n");
581
582         /* Target chip */
583         /* Send IPI */
584         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
585
586         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
587         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
588
589         mb();
590         atomic_set(&init_deasserted, 1);
591
592         /*
593          * Should we send STARTUP IPIs ?
594          *
595          * Determine this based on the APIC version.
596          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
597          */
598         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
599                 num_starts = 2;
600         else
601                 num_starts = 0;
602
603         /*
604          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
605          * target processor state.
606          */
607         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
608                          (unsigned long)stack_start.sp);
609
610         /*
611          * Run STARTUP IPI loop.
612          */
613         pr_debug("#startup loops: %d.\n", num_starts);
614
615         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
616                 pr_debug("Sending STARTUP #%d.\n", j);
617                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
618                         apic_write(APIC_ESR, 0);
619                 apic_read(APIC_ESR);
620                 pr_debug("After apic_write.\n");
621
622                 /*
623                  * STARTUP IPI
624                  */
625
626                 /* Target chip */
627                 /* Boot on the stack */
628                 /* Kick the second */
629                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
630                                phys_apicid);
631
632                 /*
633                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
634                  */
635                 udelay(300);
636
637                 pr_debug("Startup point 1.\n");
638
639                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
640                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
641
642                 /*
643                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
644                  */
645                 udelay(200);
646                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
647                         apic_write(APIC_ESR, 0);
648                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
649                 if (send_status || accept_status)
650                         break;
651         }
652         pr_debug("After Startup.\n");
653
654         if (send_status)
655                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
656         if (accept_status)
657                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
658
659         return (send_status | accept_status);
660 }
661
662 struct create_idle {
663         struct work_struct work;
664         struct task_struct *idle;
665         struct completion done;
666         int cpu;
667 };
668
669 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
670 {
671         struct create_idle *c_idle =
672                 container_of(work, struct create_idle, work);
673
674         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
675         complete(&c_idle->done);
676 }
677
678 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
679 static void __cpuinit announce_cpu(int cpu, int apicid)
680 {
681         static int current_node = -1;
682         int node = cpu_to_node(cpu);
683
684         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
685                 if (node != current_node) {
686                         if (current_node > (-1))
687                                 pr_cont(" Ok.\n");
688                         current_node = node;
689                         pr_info("Booting Node %3d, Processors ", node);
690                 }
691                 pr_cont(" #%d%s", cpu, cpu == (nr_cpu_ids - 1) ? " Ok.\n" : "");
692                 return;
693         } else
694                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
695                         node, cpu, apicid);
696 }
697
698 /*
699  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
700  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
701  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
702  * ->wakeup_secondary_cpu.
703  */
704 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
705 {
706         unsigned long boot_error = 0;
707         unsigned long start_ip;
708         int timeout;
709         struct create_idle c_idle = {
710                 .cpu    = cpu,
711                 .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
712         };
713
714         INIT_WORK_ON_STACK(&c_idle.work, do_fork_idle);
715
716         alternatives_smp_switch(1);
717
718         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
719
720         /*
721          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
722          * reschedule the child.
723          */
724         if (c_idle.idle) {
725                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
726                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
727                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
728                 goto do_rest;
729         }
730
731         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
732                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
733         else {
734                 schedule_work(&c_idle.work);
735                 wait_for_completion(&c_idle.done);
736         }
737
738         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
739                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
740                 destroy_work_on_stack(&c_idle.work);
741                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
742         }
743
744         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
745 do_rest:
746         per_cpu(current_task, cpu) = c_idle.idle;
747 #ifdef CONFIG_X86_32
748         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
749         irq_ctx_init(cpu);
750 #else
751         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
752         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
753         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
754                 (unsigned long)task_stack_page(c_idle.idle) -
755                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
756 #endif
757         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
758         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
759         stack_start.sp = (void *) c_idle.idle->thread.sp;
760
761         /* start_ip had better be page-aligned! */
762         start_ip = setup_trampoline();
763
764         /* So we see what's up */
765         announce_cpu(cpu, apicid);
766
767         /*
768          * This grunge runs the startup process for
769          * the targeted processor.
770          */
771
772         atomic_set(&init_deasserted, 0);
773
774         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
775
776                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
777
778                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
779                 /*
780                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
781                 */
782                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
783                         apic_write(APIC_ESR, 0);
784                         apic_read(APIC_ESR);
785                 }
786         }
787
788         /*
789          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
790          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
791          */
792         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
793                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
794         else
795                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
796
797         if (!boot_error) {
798                 /*
799                  * allow APs to start initializing.
800                  */
801                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
802                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
803                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
804
805                 /*
806                  * Wait 5s total for a response
807                  */
808                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
809                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
810                                 break;  /* It has booted */
811                         udelay(100);
812                 }
813
814                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
815                         pr_debug("CPU%d: has booted.\n", cpu);
816                 else {
817                         boot_error = 1;
818                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
819                                         == 0xA5)
820                                 /* trampoline started but...? */
821                                 pr_err("CPU%d: Stuck ??\n", cpu);
822                         else
823                                 /* trampoline code not run */
824                                 pr_err("CPU%d: Not responding.\n", cpu);
825                         if (apic->inquire_remote_apic)
826                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
827                 }
828         }
829
830         if (boot_error) {
831                 /* Try to put things back the way they were before ... */
832                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
833
834                 /* was set by do_boot_cpu() */
835                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
836
837                 /* was set by cpu_init() */
838                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
839
840                 set_cpu_present(cpu, false);
841                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
842         }
843
844         /* mark "stuck" area as not stuck */
845         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
846
847         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
848                 /*
849                  * Cleanup possible dangling ends...
850                  */
851                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
852         }
853
854         destroy_work_on_stack(&c_idle.work);
855         return boot_error;
856 }
857
858 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
859 {
860         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
861         unsigned long flags;
862         int err;
863
864         WARN_ON(irqs_disabled());
865
866         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
867
868         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
869             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
870                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
871                 return -EINVAL;
872         }
873
874         /*
875          * Already booted CPU?
876          */
877         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
878                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
879                 return -ENOSYS;
880         }
881
882         /*
883          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
884          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
885          */
886         mtrr_save_state();
887
888         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
889
890 #ifdef CONFIG_X86_32
891         /* init low mem mapping */
892         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
893                 min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
894         flush_tlb_all();
895         low_mappings = 1;
896
897         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
898
899         zap_low_mappings(false);
900         low_mappings = 0;
901 #else
902         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
903 #endif
904         if (err) {
905                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
906                 return -EIO;
907         }
908
909         /*
910          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
911          * while doing so):
912          */
913         local_irq_save(flags);
914         check_tsc_sync_source(cpu);
915         local_irq_restore(flags);
916
917         while (!cpu_online(cpu)) {
918                 cpu_relax();
919                 touch_nmi_watchdog();
920         }
921
922         return 0;
923 }
924
925 /*
926  * Fall back to non SMP mode after errors.
927  *
928  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
929  */
930 static __init void disable_smp(void)
931 {
932         init_cpu_present(cpumask_of(0));
933         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
934         smpboot_clear_io_apic_irqs();
935
936         if (smp_found_config)
937                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
938         else
939                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
940         map_cpu_to_logical_apicid();
941         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
942         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
943 }
944
945 /*
946  * Various sanity checks.
947  */
948 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
949 {
950         preempt_disable();
951
952 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
953         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
954                 unsigned int cpu;
955                 unsigned nr;
956
957                 printk(KERN_WARNING
958                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
959                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
960
961                 nr = 0;
962                 for_each_present_cpu(cpu) {
963                         if (nr >= 8)
964                                 set_cpu_present(cpu, false);
965                         nr++;
966                 }
967
968                 nr = 0;
969                 for_each_possible_cpu(cpu) {
970                         if (nr >= 8)
971                                 set_cpu_possible(cpu, false);
972                         nr++;
973                 }
974
975                 nr_cpu_ids = 8;
976         }
977 #endif
978
979         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
980                 printk(KERN_WARNING
981                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
982                         hard_smp_processor_id());
983
984                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
985         }
986
987         /*
988          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
989          * get out of here now!
990          */
991         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
992                 preempt_enable();
993                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
994                 disable_smp();
995                 if (APIC_init_uniprocessor())
996                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
997                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
998                 return -1;
999         }
1000
1001         /*
1002          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1003          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1004          */
1005         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1006                 printk(KERN_NOTICE
1007                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
1008                         boot_cpu_physical_apicid);
1009                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1010         }
1011         preempt_enable();
1012
1013         /*
1014          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1015          */
1016         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
1017             !cpu_has_apic) {
1018                 if (!disable_apic) {
1019                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1020                                 boot_cpu_physical_apicid);
1021                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation."
1022                                 "(tell your hw vendor)\n");
1023                 }
1024                 smpboot_clear_io_apic();
1025                 arch_disable_smp_support();
1026                 return -1;
1027         }
1028
1029         verify_local_APIC();
1030
1031         /*
1032          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1033          */
1034         if (!max_cpus) {
1035                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
1036                 smpboot_clear_io_apic();
1037
1038                 localise_nmi_watchdog();
1039
1040                 connect_bsp_APIC();
1041                 setup_local_APIC();
1042                 end_local_APIC_setup();
1043                 return -1;
1044         }
1045
1046         return 0;
1047 }
1048
1049 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1050 {
1051         int i;
1052         struct cpuinfo_x86 *c;
1053
1054         for_each_possible_cpu(i) {
1055                 c = &cpu_data(i);
1056                 /* mark all to hotplug */
1057                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1058         }
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1063  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1064  */
1065 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1066 {
1067         unsigned int i;
1068
1069         preempt_disable();
1070         smp_cpu_index_default();
1071         current_cpu_data = boot_cpu_data;
1072         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1073         mb();
1074         /*
1075          * Setup boot CPU information
1076          */
1077         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1078 #ifdef CONFIG_X86_32
1079         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1080 #endif
1081         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1082         for_each_possible_cpu(i) {
1083                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1084                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1085                 zalloc_cpumask_var(&cpu_data(i).llc_shared_map, GFP_KERNEL);
1086         }
1087         set_cpu_sibling_map(0);
1088
1089         enable_IR_x2apic();
1090         default_setup_apic_routing();
1091
1092         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1093                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1094                 disable_smp();
1095                 goto out;
1096         }
1097
1098         preempt_disable();
1099         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1100                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1101                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1102                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1103         }
1104         preempt_enable();
1105
1106         connect_bsp_APIC();
1107
1108         /*
1109          * Switch from PIC to APIC mode.
1110          */
1111         setup_local_APIC();
1112
1113         /*
1114          * Enable IO APIC before setting up error vector
1115          */
1116         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1117                 enable_IO_APIC();
1118
1119         end_local_APIC_setup();
1120
1121         map_cpu_to_logical_apicid();
1122
1123         if (apic->setup_portio_remap)
1124                 apic->setup_portio_remap();
1125
1126         smpboot_setup_io_apic();
1127         /*
1128          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1129          */
1130
1131         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1132         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1133         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1134
1135         if (is_uv_system())
1136                 uv_system_init();
1137
1138         set_mtrr_aps_delayed_init();
1139 out:
1140         preempt_enable();
1141 }
1142
1143 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1144 {
1145         set_mtrr_aps_delayed_init();
1146 }
1147
1148 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1149 {
1150         mtrr_aps_init();
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Early setup to make printk work.
1155  */
1156 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1157 {
1158         int me = smp_processor_id();
1159         switch_to_new_gdt(me);
1160         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1161         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1162         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1163 }
1164
1165 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1166 {
1167         pr_debug("Boot done.\n");
1168
1169         impress_friends();
1170 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1171         setup_ioapic_dest();
1172 #endif
1173         check_nmi_watchdog();
1174         mtrr_aps_init();
1175 }
1176
1177 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1178 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1179 {
1180         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1181         return 0;
1182 }
1183 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1184
1185
1186 /*
1187  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1188  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1189  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1190  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1191  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1192  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1193  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1194  * - Ashok Raj
1195  *
1196  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1197  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1198  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1199  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1200  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1201  * -AK
1202  */
1203 __init void prefill_possible_map(void)
1204 {
1205         int i, possible;
1206
1207         /* no processor from mptable or madt */
1208         if (!num_processors)
1209                 num_processors = 1;
1210
1211         if (setup_possible_cpus == -1)
1212                 possible = num_processors + disabled_cpus;
1213         else
1214                 possible = setup_possible_cpus;
1215
1216         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1217
1218         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1219         if (possible > nr_cpu_ids) {
1220                 printk(KERN_WARNING
1221                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1222                         possible, nr_cpu_ids);
1223                 possible = nr_cpu_ids;
1224         }
1225
1226         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1227                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1228
1229         for (i = 0; i < possible; i++)
1230                 set_cpu_possible(i, true);
1231
1232         nr_cpu_ids = possible;
1233 }
1234
1235 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1236
1237 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1238 {
1239         int sibling;
1240         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1241
1242         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1243                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1244                 /*/
1245                  * last thread sibling in this cpu core going down
1246                  */
1247                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1248                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1249         }
1250
1251         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1252                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1253         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1254         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1255         c->phys_proc_id = 0;
1256         c->cpu_core_id = 0;
1257         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1258 }
1259
1260 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1261 {
1262         set_cpu_online(cpu, false);
1263         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1264         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1265         /* was set by cpu_init() */
1266         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1267         numa_remove_cpu(cpu);
1268 }
1269
1270 void cpu_disable_common(void)
1271 {
1272         int cpu = smp_processor_id();
1273
1274         remove_siblinginfo(cpu);
1275
1276         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1277         lock_vector_lock();
1278         remove_cpu_from_maps(cpu);
1279         unlock_vector_lock();
1280         fixup_irqs();
1281 }
1282
1283 int native_cpu_disable(void)
1284 {
1285         int cpu = smp_processor_id();
1286
1287         /*
1288          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1289          * into generic code.
1290          *
1291          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1292          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1293          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1294          */
1295         if (cpu == 0)
1296                 return -EBUSY;
1297
1298         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1299                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1300         clear_local_APIC();
1301
1302         cpu_disable_common();
1303         return 0;
1304 }
1305
1306 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1307 {
1308         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1309         unsigned int i;
1310
1311         for (i = 0; i < 10; i++) {
1312                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1313                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1314                         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1315                                 pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1316
1317                         if (1 == num_online_cpus())
1318                                 alternatives_smp_switch(0);
1319                         return;
1320                 }
1321                 msleep(100);
1322         }
1323         pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1324 }
1325
1326 void play_dead_common(void)
1327 {
1328         idle_task_exit();
1329         reset_lazy_tlbstate();
1330         irq_ctx_exit(raw_smp_processor_id());
1331         c1e_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1332
1333         mb();
1334         /* Ack it */
1335         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
1336
1337         /*
1338          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1339          */
1340         local_irq_disable();
1341 }
1342
1343 void native_play_dead(void)
1344 {
1345         play_dead_common();
1346         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1347         wbinvd_halt();
1348 }
1349
1350 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1351 int native_cpu_disable(void)
1352 {
1353         return -ENOSYS;
1354 }
1355
1356 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1357 {
1358         /* We said "no" in __cpu_disable */
1359         BUG();
1360 }
1361
1362 void native_play_dead(void)
1363 {
1364         BUG();
1365 }
1366
1367 #endif