arch/x86/kernel/smpboot_64.c

   1 /*
   2  *      x86 SMP booting functions
   3  *
   4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@redhat.com>
   5  *      (c) 1998, 1999, 2000 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
  16  *
  17  *      Fixes
  18  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
  19  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
  20  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIP report.
  21  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
  22  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
  23  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
  24  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
  25  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
  26  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
  27  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
  28  *                                      from Jose Renau
  29  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
  30  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
  31  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
  32  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
  33  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
  34  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
  35  *                                      Various cleanups.
  36  *                                      Probably mostly hotplug CPU ready now.
  37  *      Ashok Raj                       : CPU hotplug support
  38  */
  39
  40
  41 #include <linux/init.h>
  42
  43 #include <linux/mm.h>
  44 #include <linux/kernel_stat.h>
  45 #include <linux/bootmem.h>
  46 #include <linux/thread_info.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/delay.h>
  49 #include <linux/mc146818rtc.h>
  50 #include <linux/smp.h>
  51 #include <linux/kdebug.h>
  52
  53 #include <asm/mtrr.h>
  54 #include <asm/pgalloc.h>
  55 #include <asm/desc.h>
  56 #include <asm/tlbflush.h>
  57 #include <asm/proto.h>
  58 #include <asm/nmi.h>
  59 #include <asm/irq.h>
  60 #include <asm/hw_irq.h>
  61 #include <asm/numa.h>
  62
  63 /* Number of siblings per CPU package */
  64 int smp_num_siblings = 1;
  65 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
  66
  67 /* Last level cache ID of each logical CPU */
  68 u8 cpu_llc_id[NR_CPUS] __cpuinitdata  = {[0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID};
  69
  70 /* Bitmask of currently online CPUs */
  71 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly;
  72
  73 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  74
  75 /*
  76  * Private maps to synchronize booting between AP and BP.
  77  * Probably not needed anymore, but it makes for easier debugging. -AK
  78  */
  79 cpumask_t cpu_callin_map;
  80 cpumask_t cpu_callout_map;
  81 EXPORT_SYMBOL(cpu_callout_map);
  82
  83 cpumask_t cpu_possible_map;
  84 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
  85
  86 /* Per CPU bogomips and other parameters */
  87 struct cpuinfo_x86 cpu_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  88 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
  89
  90 /* Set when the idlers are all forked */
  91 int smp_threads_ready;
  92
  93 /* representing HT siblings of each logical CPU */
  94 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly;
  95 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  96
  97 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
  98 cpumask_t cpu_core_map[NR_CPUS] __read_mostly;
  99 EXPORT_SYMBOL(cpu_core_map);
 100
 101 /*
 102  * Trampoline 80x86 program as an array.
 103  */
 104
 105 extern unsigned char trampoline_data[];
 106 extern unsigned char trampoline_end[];
 107
 108 /* State of each CPU */
 109 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
 110
 111 /*
 112  * Store all idle threads, this can be reused instead of creating
 113  * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
 114  * for idle threads.
 115  */
 116 struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
 117
 118 #define get_idle_for_cpu(x)     (idle_thread_array[(x)])
 119 #define set_idle_for_cpu(x,p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
 120
 121 /*
 122  * Currently trivial. Write the real->protected mode
 123  * bootstrap into the page concerned. The caller
 124  * has made sure it's suitably aligned.
 125  */
 126
 127 static unsigned long __cpuinit setup_trampoline(void)
 128 {
 129         void *tramp = __va(SMP_TRAMPOLINE_BASE);
 130         memcpy(tramp, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
 131         return virt_to_phys(tramp);
 132 }
 133
 134 /*
 135  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
 136  * a given CPU
 137  */
 138
 139 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
 140 {
 141         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + id;
 142
 143         *c = boot_cpu_data;
 144         identify_cpu(c);
 145         print_cpu_info(c);
 146 }
 147
 148 static atomic_t init_deasserted __cpuinitdata;
 149
 150 /*
 151  * Report back to the Boot Processor.
 152  * Running on AP.
 153  */
 154 void __cpuinit smp_callin(void)
 155 {
 156         int cpuid, phys_id;
 157         unsigned long timeout;
 158
 159         /*
 160          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
 161          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
 162          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
 163          * lock up on an APIC access.
 164          */
 165         while (!atomic_read(&init_deasserted))
 166                 cpu_relax();
 167
 168         /*
 169          * (This works even if the APIC is not enabled.)
 170          */
 171         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 172         cpuid = smp_processor_id();
 173         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
 174                 panic("smp_callin: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
 175                                         phys_id, cpuid);
 176         }
 177         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
 178
 179         /*
 180          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
 181          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
 182          * silence for 1 second, this overestimates the time the
 183          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
 184          * by a factor of two. This should be enough.
 185          */
 186
 187         /*
 188          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
 189          */
 190         timeout = jiffies + 2*HZ;
 191         while (time_before(jiffies, timeout)) {
 192                 /*
 193                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
 194                  */
 195                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
 196                         break;
 197                 cpu_relax();
 198         }
 199
 200         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
 201                 panic("smp_callin: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
 202                         cpuid);
 203         }
 204
 205         /*
 206          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
 207          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
 208          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
 209          * boards)
 210          */
 211
 212         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
 213         setup_local_APIC();
 214
 215         /*
 216          * Get our bogomips.
 217          *
 218          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
 219          * the NMI watchdog might kill us.
 220          */
 221         local_irq_enable();
 222         calibrate_delay();
 223         local_irq_disable();
 224         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
 225
 226         /*
 227          * Save our processor parameters
 228          */
 229         smp_store_cpu_info(cpuid);
 230
 231         /*
 232          * Allow the master to continue.
 233          */
 234         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
 235 }
 236
 237 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
 238 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
 239 {
 240         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + cpu;
 241         /*
 242          * For perf, we return last level cache shared map.
 243          * And for power savings, we return cpu_core_map
 244          */
 245         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
 246                 return cpu_core_map[cpu];
 247         else
 248                 return c->llc_shared_map;
 249 }
 250
 251 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
 252 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
 253
 254 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
 255 {
 256         int i;
 257         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 258
 259         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 260
 261         if (smp_num_siblings > 1) {
 262                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 263                         if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id &&
 264                             c[cpu].cpu_core_id == c[i].cpu_core_id) {
 265                                 cpu_set(i, cpu_sibling_map[cpu]);
 266                                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[i]);
 267                                 cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
 268                                 cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
 269                                 cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
 270                                 cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
 271                         }
 272                 }
 273         } else {
 274                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[cpu]);
 275         }
 276
 277         cpu_set(cpu, c[cpu].llc_shared_map);
 278
 279         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
 280                 cpu_core_map[cpu] = cpu_sibling_map[cpu];
 281                 c[cpu].booted_cores = 1;
 282                 return;
 283         }
 284
 285         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 286                 if (cpu_llc_id[cpu] != BAD_APICID &&
 287                     cpu_llc_id[cpu] == cpu_llc_id[i]) {
 288                         cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
 289                         cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
 290                 }
 291                 if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id) {
 292                         cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
 293                         cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
 294                         /*
 295                          *  Does this new cpu bringup a new core?
 296                          */
 297                         if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1) {
 298                                 /*
 299                                  * for each core in package, increment
 300                                  * the booted_cores for this new cpu
 301                                  */
 302                                 if (first_cpu(cpu_sibling_map[i]) == i)
 303                                         c[cpu].booted_cores++;
 304                                 /*
 305                                  * increment the core count for all
 306                                  * the other cpus in this package
 307                                  */
 308                                 if (i != cpu)
 309                                         c[i].booted_cores++;
 310                         } else if (i != cpu && !c[cpu].booted_cores)
 311                                 c[cpu].booted_cores = c[i].booted_cores;
 312                 }
 313         }
 314 }
 315
 316 /*
 317  * Setup code on secondary processor (after comming out of the trampoline)
 318  */
 319 void __cpuinit start_secondary(void)
 320 {
 321         /*
 322          * Dont put anything before smp_callin(), SMP
 323          * booting is too fragile that we want to limit the
 324          * things done here to the most necessary things.
 325          */
 326         cpu_init();
 327         preempt_disable();
 328         smp_callin();
 329
 330         /* otherwise gcc will move up the smp_processor_id before the cpu_init */
 331         barrier();
 332
 333         /*
 334          * Check TSC sync first:
 335          */
 336         check_tsc_sync_target();
 337
 338         Dprintk("cpu %d: setting up apic clock\n", smp_processor_id());
 339         setup_secondary_APIC_clock();
 340
 341         Dprintk("cpu %d: enabling apic timer\n", smp_processor_id());
 342
 343         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
 344                 disable_8259A_irq(0);
 345                 enable_NMI_through_LVT0(NULL);
 346                 enable_8259A_irq(0);
 347         }
 348
 349         /*
 350          * The sibling maps must be set before turing the online map on for
 351          * this cpu
 352          */
 353         set_cpu_sibling_map(smp_processor_id());
 354
 355         /*
 356          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
 357          * between the time smp_call_function() determines number of
 358          * IPI receipients, and the time when the determination is made
 359          * for which cpus receive the IPI in genapic_flat.c. Holding this
 360          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
 361          * smp_call_function().
 362          */
 363         lock_ipi_call_lock();
 364         spin_lock(&vector_lock);
 365
 366         /* Setup the per cpu irq handling data structures */
 367         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
 368         /*
 369          * Allow the master to continue.
 370          */
 371         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 372         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
 373         spin_unlock(&vector_lock);
 374
 375         unlock_ipi_call_lock();
 376
 377         cpu_idle();
 378 }
 379
 380 extern volatile unsigned long init_rsp;
 381 extern void (*initial_code)(void);
 382
 383 #ifdef APIC_DEBUG
 384 static void inquire_remote_apic(int apicid)
 385 {
 386         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
 387         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
 388         int timeout;
 389         unsigned int status;
 390
 391         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
 392
 393         for (i = 0; i < sizeof(regs) / sizeof(*regs); i++) {
 394                 printk("... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
 395
 396                 /*
 397                  * Wait for idle.
 398                  */
 399                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
 400                 if (status)
 401                         printk("a previous APIC delivery may have failed\n");
 402
 403                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
 404                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
 405
 406                 timeout = 0;
 407                 do {
 408                         udelay(100);
 409                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
 410                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
 411
 412                 switch (status) {
 413                 case APIC_ICR_RR_VALID:
 414                         status = apic_read(APIC_RRR);
 415                         printk("%08x\n", status);
 416                         break;
 417                 default:
 418                         printk("failed\n");
 419                 }
 420         }
 421 }
 422 #endif
 423
 424 /*
 425  * Kick the secondary to wake up.
 426  */
 427 static int __cpuinit wakeup_secondary_via_INIT(int phys_apicid, unsigned int start_rip)
 428 {
 429         unsigned long send_status, accept_status = 0;
 430         int maxlvt, num_starts, j;
 431
 432         Dprintk("Asserting INIT.\n");
 433
 434         /*
 435          * Turn INIT on target chip
 436          */
 437         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 438
 439         /*
 440          * Send IPI
 441          */
 442         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
 443                                 | APIC_DM_INIT);
 444
 445         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 446         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 447
 448         mdelay(10);
 449
 450         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
 451
 452         /* Target chip */
 453         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 454
 455         /* Send IPI */
 456         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
 457
 458         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 459         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 460
 461         mb();
 462         atomic_set(&init_deasserted, 1);
 463
 464         num_starts = 2;
 465
 466         /*
 467          * Run STARTUP IPI loop.
 468          */
 469         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
 470
 471         maxlvt = get_maxlvt();
 472
 473         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
 474                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
 475                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 476                 apic_read(APIC_ESR);
 477                 Dprintk("After apic_write.\n");
 478
 479                 /*
 480                  * STARTUP IPI
 481                  */
 482
 483                 /* Target chip */
 484                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 485
 486                 /* Boot on the stack */
 487                 /* Kick the second */
 488                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP | (start_rip >> 12));
 489
 490                 /*
 491                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 492                  */
 493                 udelay(300);
 494
 495                 Dprintk("Startup point 1.\n");
 496
 497                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 498                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 499
 500                 /*
 501                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 502                  */
 503                 udelay(200);
 504                 /*
 505                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
 506                  */
 507                 if (maxlvt > 3) {
 508                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 509                 }
 510                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
 511                 if (send_status || accept_status)
 512                         break;
 513         }
 514         Dprintk("After Startup.\n");
 515
 516         if (send_status)
 517                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
 518         if (accept_status)
 519                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
 520
 521         return (send_status | accept_status);
 522 }
 523
 524 struct create_idle {
 525         struct work_struct work;
 526         struct task_struct *idle;
 527         struct completion done;
 528         int cpu;
 529 };
 530
 531 void do_fork_idle(struct work_struct *work)
 532 {
 533         struct create_idle *c_idle =
 534                 container_of(work, struct create_idle, work);
 535
 536         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
 537         complete(&c_idle->done);
 538 }
 539
 540 /*
 541  * Boot one CPU.
 542  */
 543 static int __cpuinit do_boot_cpu(int cpu, int apicid)
 544 {
 545         unsigned long boot_error;
 546         int timeout;
 547         unsigned long start_rip;
 548         struct create_idle c_idle = {
 549                 .work = __WORK_INITIALIZER(c_idle.work, do_fork_idle),
 550                 .cpu = cpu,
 551                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
 552         };
 553
 554         /* allocate memory for gdts of secondary cpus. Hotplug is considered */
 555         if (!cpu_gdt_descr[cpu].address &&
 556                 !(cpu_gdt_descr[cpu].address = get_zeroed_page(GFP_KERNEL))) {
 557                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate GDT for CPU %d\n", cpu);
 558                 return -1;
 559         }
 560
 561         /* Allocate node local memory for AP pdas */
 562         if (cpu_pda(cpu) == &boot_cpu_pda[cpu]) {
 563                 struct x8664_pda *newpda, *pda;
 564                 int node = cpu_to_node(cpu);
 565                 pda = cpu_pda(cpu);
 566                 newpda = kmalloc_node(sizeof (struct x8664_pda), GFP_ATOMIC,
 567                                       node);
 568                 if (newpda) {
 569                         memcpy(newpda, pda, sizeof (struct x8664_pda));
 570                         cpu_pda(cpu) = newpda;
 571                 } else
 572                         printk(KERN_ERR
 573                 "Could not allocate node local PDA for CPU %d on node %d\n",
 574                                 cpu, node);
 575         }
 576
 577         alternatives_smp_switch(1);
 578
 579         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
 580
 581         if (c_idle.idle) {
 582                 c_idle.idle->thread.rsp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
 583                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
 584                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
 585                 goto do_rest;
 586         }
 587
 588         /*
 589          * During cold boot process, keventd thread is not spun up yet.
 590          * When we do cpu hot-add, we create idle threads on the fly, we should
 591          * not acquire any attributes from the calling context. Hence the clean
 592          * way to create kernel_threads() is to do that from keventd().
 593          * We do the current_is_keventd() due to the fact that ACPI notifier
 594          * was also queuing to keventd() and when the caller is already running
 595          * in context of keventd(), we would end up with locking up the keventd
 596          * thread.
 597          */
 598         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
 599                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
 600         else {
 601                 schedule_work(&c_idle.work);
 602                 wait_for_completion(&c_idle.done);
 603         }
 604
 605         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
 606                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
 607                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
 608         }
 609
 610         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
 611
 612 do_rest:
 613
 614         cpu_pda(cpu)->pcurrent = c_idle.idle;
 615
 616         start_rip = setup_trampoline();
 617
 618         init_rsp = c_idle.idle->thread.rsp;
 619         per_cpu(init_tss,cpu).rsp0 = init_rsp;
 620         initial_code = start_secondary;
 621         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
 622
 623         printk(KERN_INFO "Booting processor %d/%d APIC 0x%x\n", cpu,
 624                 cpus_weight(cpu_present_map),
 625                 apicid);
 626
 627         /*
 628          * This grunge runs the startup process for
 629          * the targeted processor.
 630          */
 631
 632         atomic_set(&init_deasserted, 0);
 633
 634         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
 635
 636         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
 637         local_flush_tlb();
 638         Dprintk("1.\n");
 639         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x469)) = start_rip >> 4;
 640         Dprintk("2.\n");
 641         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x467)) = start_rip & 0xf;
 642         Dprintk("3.\n");
 643
 644         /*
 645          * Be paranoid about clearing APIC errors.
 646          */
 647         apic_write(APIC_ESR, 0);
 648         apic_read(APIC_ESR);
 649
 650         /*
 651          * Status is now clean
 652          */
 653         boot_error = 0;
 654
 655         /*
 656          * Starting actual IPI sequence...
 657          */
 658         boot_error = wakeup_secondary_via_INIT(apicid, start_rip);
 659
 660         if (!boot_error) {
 661                 /*
 662                  * allow APs to start initializing.
 663                  */
 664                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
 665                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
 666                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
 667
 668                 /*
 669                  * Wait 5s total for a response
 670                  */
 671                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
 672                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 673                                 break;  /* It has booted */
 674                         udelay(100);
 675                 }
 676
 677                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 678                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
 679                         Dprintk("CPU has booted.\n");
 680                 } else {
 681                         boot_error = 1;
 682                         if (*((volatile unsigned char *)phys_to_virt(SMP_TRAMPOLINE_BASE))
 683                                         == 0xA5)
 684                                 /* trampoline started but...? */
 685                                 printk("Stuck ??\n");
 686                         else
 687                                 /* trampoline code not run */
 688                                 printk("Not responding.\n");
 689 #ifdef APIC_DEBUG
 690                         inquire_remote_apic(apicid);
 691 #endif
 692                 }
 693         }
 694         if (boot_error) {
 695                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
 696                 clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
 697                 clear_node_cpumask(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
 698                 cpu_clear(cpu, cpu_present_map);
 699                 cpu_clear(cpu, cpu_possible_map);
 700                 x86_cpu_to_apicid[cpu] = BAD_APICID;
 701                 x86_cpu_to_log_apicid[cpu] = BAD_APICID;
 702                 return -EIO;
 703         }
 704
 705         return 0;
 706 }
 707
 708 cycles_t cacheflush_time;
 709 unsigned long cache_decay_ticks;
 710
 711 /*
 712  * Cleanup possible dangling ends...
 713  */
 714 static __cpuinit void smp_cleanup_boot(void)
 715 {
 716         /*
 717          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
 718          * to default values.
 719          */
 720         CMOS_WRITE(0, 0xf);
 721
 722         /*
 723          * Reset trampoline flag
 724          */
 725         *((volatile int *) phys_to_virt(0x467)) = 0;
 726 }
 727
 728 /*
 729  * Fall back to non SMP mode after errors.
 730  *
 731  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
 732  */
 733 static __init void disable_smp(void)
 734 {
 735         cpu_present_map = cpumask_of_cpu(0);
 736         cpu_possible_map = cpumask_of_cpu(0);
 737         if (smp_found_config)
 738                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
 739         else
 740                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
 741         cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
 742         cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
 743 }
 744
 745 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 746
 747 int additional_cpus __initdata = -1;
 748
 749 /*
 750  * cpu_possible_map should be static, it cannot change as cpu's
 751  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
 752  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
 753  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
 754  * cpu_present_map on the other hand can change dynamically.
 755  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
 756  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
 757  * - Ashok Raj
 758  *
 759  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
 760  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
 761  * - The user can overwrite it with additional_cpus=NUM
 762  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
 763  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
 764  * -AK
 765  */
 766 __init void prefill_possible_map(void)
 767 {
 768         int i;
 769         int possible;
 770
 771         if (additional_cpus == -1) {
 772                 if (disabled_cpus > 0)
 773                         additional_cpus = disabled_cpus;
 774                 else
 775                         additional_cpus = 0;
 776         }
 777         possible = num_processors + additional_cpus;
 778         if (possible > NR_CPUS)
 779                 possible = NR_CPUS;
 780
 781         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
 782                 possible,
 783                 max_t(int, possible - num_processors, 0));
 784
 785         for (i = 0; i < possible; i++)
 786                 cpu_set(i, cpu_possible_map);
 787 }
 788 #endif
 789
 790 /*
 791  * Various sanity checks.
 792  */
 793 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
 794 {
 795         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
 796                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 797                        hard_smp_processor_id());
 798                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 799         }
 800
 801         /*
 802          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
 803          * get out of here now!
 804          */
 805         if (!smp_found_config) {
 806                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
 807                 disable_smp();
 808                 if (APIC_init_uniprocessor())
 809                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
 810                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
 811                 return -1;
 812         }
 813
 814         /*
 815          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
 816          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
 817          */
 818         if (!physid_isset(boot_cpu_id, phys_cpu_present_map)) {
 819                 printk(KERN_NOTICE "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 820                                                                  boot_cpu_id);
 821                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 822         }
 823
 824         /*
 825          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
 826          */
 827         if (!cpu_has_apic) {
 828                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
 829                         boot_cpu_id);
 830                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
 831                 nr_ioapics = 0;
 832                 return -1;
 833         }
 834
 835         /*
 836          * If SMP should be disabled, then really disable it!
 837          */
 838         if (!max_cpus) {
 839                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
 840                 nr_ioapics = 0;
 841                 return -1;
 842         }
 843
 844         return 0;
 845 }
 846
 847 /*
 848  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
 849  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
 850  */
 851 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 852 {
 853         nmi_watchdog_default();
 854         current_cpu_data = boot_cpu_data;
 855         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
 856         set_cpu_sibling_map(0);
 857
 858         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
 859                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
 860                 disable_smp();
 861                 return;
 862         }
 863
 864
 865         /*
 866          * Switch from PIC to APIC mode.
 867          */
 868         setup_local_APIC();
 869
 870         if (GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)) != boot_cpu_id) {
 871                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
 872                       GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)), boot_cpu_id);
 873                 /* Or can we switch back to PIC here? */
 874         }
 875
 876         /*
 877          * Now start the IO-APICs
 878          */
 879         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 880                 setup_IO_APIC();
 881         else
 882                 nr_ioapics = 0;
 883
 884         /*
 885          * Set up local APIC timer on boot CPU.
 886          */
 887
 888         setup_boot_APIC_clock();
 889 }
 890
 891 /*
 892  * Early setup to make printk work.
 893  */
 894 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 895 {
 896         int me = smp_processor_id();
 897         cpu_set(me, cpu_online_map);
 898         cpu_set(me, cpu_callout_map);
 899         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
 900 }
 901
 902 /*
 903  * Entry point to boot a CPU.
 904  */
 905 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 906 {
 907         int apicid = cpu_present_to_apicid(cpu);
 908         unsigned long flags;
 909         int err;
 910
 911         WARN_ON(irqs_disabled());
 912
 913         Dprintk("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
 914
 915         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_id ||
 916             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
 917                 printk("__cpu_up: bad cpu %d\n", cpu);
 918                 return -EINVAL;
 919         }
 920
 921         /*
 922          * Already booted CPU?
 923          */
 924         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 925                 Dprintk("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
 926                 return -ENOSYS;
 927         }
 928
 929         /*
 930          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
 931          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
 932          */
 933         mtrr_save_state();
 934
 935         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 936         /* Boot it! */
 937         err = do_boot_cpu(cpu, apicid);
 938         if (err < 0) {
 939                 Dprintk("do_boot_cpu failed %d\n", err);
 940                 return err;
 941         }
 942
 943         /* Unleash the CPU! */
 944         Dprintk("waiting for cpu %d\n", cpu);
 945
 946         /*
 947          * Make sure and check TSC sync:
 948          */
 949         local_irq_save(flags);
 950         check_tsc_sync_source(cpu);
 951         local_irq_restore(flags);
 952
 953         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map))
 954                 cpu_relax();
 955         err = 0;
 956
 957         return err;
 958 }
 959
 960 /*
 961  * Finish the SMP boot.
 962  */
 963 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 964 {
 965         smp_cleanup_boot();
 966         setup_ioapic_dest();
 967         check_nmi_watchdog();
 968 }
 969
 970 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 971
 972 static void remove_siblinginfo(int cpu)
 973 {
 974         int sibling;
 975         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 976
 977         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_core_map[cpu]) {
 978                 cpu_clear(cpu, cpu_core_map[sibling]);
 979                 /*
 980                  * last thread sibling in this cpu core going down
 981                  */
 982                 if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1)
 983                         c[sibling].booted_cores--;
 984         }
 985
 986         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_sibling_map[cpu])
 987                 cpu_clear(cpu, cpu_sibling_map[sibling]);
 988         cpus_clear(cpu_sibling_map[cpu]);
 989         cpus_clear(cpu_core_map[cpu]);
 990         c[cpu].phys_proc_id = 0;
 991         c[cpu].cpu_core_id = 0;
 992         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 993 }
 994
 995 void remove_cpu_from_maps(void)
 996 {
 997         int cpu = smp_processor_id();
 998
 999         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
1000         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
1001         clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
1002         clear_node_cpumask(cpu);
1003 }
1004
1005 int __cpu_disable(void)
1006 {
1007         int cpu = smp_processor_id();
1008
1009         /*
1010          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1011          * into generic code.
1012          *
1013          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1014          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1015          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1016          */
1017         if (cpu == 0)
1018                 return -EBUSY;
1019
1020         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1021                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1022         clear_local_APIC();
1023
1024         /*
1025          * HACK:
1026          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1027          * This is only a temporary solution until we cleanup
1028          * fixup_irqs as we do for IA64.
1029          */
1030         local_irq_enable();
1031         mdelay(1);
1032
1033         local_irq_disable();
1034         remove_siblinginfo(cpu);
1035
1036         spin_lock(&vector_lock);
1037         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1038         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1039         spin_unlock(&vector_lock);
1040         remove_cpu_from_maps();
1041         fixup_irqs(cpu_online_map);
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1046 {
1047         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1048         unsigned int i;
1049
1050         for (i = 0; i < 10; i++) {
1051                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1052                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1053                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1054                         if (1 == num_online_cpus())
1055                                 alternatives_smp_switch(0);
1056                         return;
1057                 }
1058                 msleep(100);
1059         }
1060         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1061 }
1062
1063 static __init int setup_additional_cpus(char *s)
1064 {
1065         return s && get_option(&s, &additional_cpus) ? 0 : -EINVAL;
1066 }
1067 early_param("additional_cpus", setup_additional_cpus);
1068
1069 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1070
1071 int __cpu_disable(void)
1072 {
1073         return -ENOSYS;
1074 }
1075
1076 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1077 {
1078         /* We said "no" in __cpu_disable */
1079         BUG();
1080 }
1081 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */