Merge branch 'sched-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1  /*
2  *      x86 SMP booting functions
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
5  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
7  *
8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
9  *      whom a great many thanks are extended.
10  *
11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
14  *
15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
16  *      later.
17  *
18  *      Fixes
19  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
20  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
21  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
22  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
23  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
24  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
25  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
26  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
27  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
28  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
29  *                                      from Jose Renau
30  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
31  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
32  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
33  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
34  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
35  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
36  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
37  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
38  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
39  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
40  */
41
42 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
43
44 #include <linux/init.h>
45 #include <linux/smp.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/percpu.h>
49 #include <linux/bootmem.h>
50 #include <linux/err.h>
51 #include <linux/nmi.h>
52 #include <linux/tboot.h>
53 #include <linux/stackprotector.h>
54 #include <linux/gfp.h>
55 #include <linux/cpuidle.h>
56
57 #include <asm/acpi.h>
58 #include <asm/desc.h>
59 #include <asm/nmi.h>
60 #include <asm/irq.h>
61 #include <asm/idle.h>
62 #include <asm/realmode.h>
63 #include <asm/cpu.h>
64 #include <asm/numa.h>
65 #include <asm/pgtable.h>
66 #include <asm/tlbflush.h>
67 #include <asm/mtrr.h>
68 #include <asm/mwait.h>
69 #include <asm/apic.h>
70 #include <asm/io_apic.h>
71 #include <asm/fpu/internal.h>
72 #include <asm/setup.h>
73 #include <asm/uv/uv.h>
74 #include <linux/mc146818rtc.h>
75 #include <asm/i8259.h>
76 #include <asm/realmode.h>
77 #include <asm/misc.h>
78
79 /* Number of siblings per CPU package */
80 int smp_num_siblings = 1;
81 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
82
83 /* Last level cache ID of each logical CPU */
84 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
85
86 /* representing HT siblings of each logical CPU */
87 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
88 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
89
90 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
91 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
92 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
93
94 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
95
96 /* Per CPU bogomips and other parameters */
97 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
98 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
99
100 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
101 static int *physical_to_logical_pkg __read_mostly;
102 static unsigned long *physical_package_map __read_mostly;;
103 static unsigned int max_physical_pkg_id __read_mostly;
104 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
105 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
106 static unsigned int logical_packages __read_mostly;
107 static bool logical_packages_frozen __read_mostly;
108
109 /* Maximum number of SMT threads on any online core */
110 int __max_smt_threads __read_mostly;
111
112 /* Flag to indicate if a complete sched domain rebuild is required */
113 bool x86_topology_update;
114
115 int arch_update_cpu_topology(void)
116 {
117         int retval = x86_topology_update;
118
119         x86_topology_update = false;
120         return retval;
121 }
122
123 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
124 {
125         unsigned long flags;
126
127         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
128         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
129         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
130         local_flush_tlb();
131         pr_debug("1.\n");
132         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
133                                                         start_eip >> 4;
134         pr_debug("2.\n");
135         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
136                                                         start_eip & 0xf;
137         pr_debug("3.\n");
138 }
139
140 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
141 {
142         unsigned long flags;
143
144         /*
145          * Install writable page 0 entry to set BIOS data area.
146          */
147         local_flush_tlb();
148
149         /*
150          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
151          * to default values.
152          */
153         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
154         CMOS_WRITE(0, 0xf);
155         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
156
157         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
158 }
159
160 /*
161  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
162  * during CPU online.
163  */
164 static void smp_callin(void)
165 {
166         int cpuid, phys_id;
167
168         /*
169          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
170          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
171          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
172          * now safe to touch our local APIC.
173          */
174         cpuid = smp_processor_id();
175
176         /*
177          * (This works even if the APIC is not enabled.)
178          */
179         phys_id = read_apic_id();
180
181         /*
182          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
183          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
184          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
185          * boards)
186          */
187         apic_ap_setup();
188
189         /*
190          * Save our processor parameters. Note: this information
191          * is needed for clock calibration.
192          */
193         smp_store_cpu_info(cpuid);
194
195         /*
196          * Get our bogomips.
197          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
198          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
199          * accurate as the value just calculated.
200          */
201         calibrate_delay();
202         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
203         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
204
205         /*
206          * This must be done before setting cpu_online_mask
207          * or calling notify_cpu_starting.
208          */
209         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
210         wmb();
211
212         notify_cpu_starting(cpuid);
213
214         /*
215          * Allow the master to continue.
216          */
217         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
218 }
219
220 static int cpu0_logical_apicid;
221 static int enable_start_cpu0;
222 /*
223  * Activate a secondary processor.
224  */
225 static void notrace start_secondary(void *unused)
226 {
227         /*
228          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
229          * fragile that we want to limit the things done here to the
230          * most necessary things.
231          */
232         cpu_init();
233         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
234         preempt_disable();
235         smp_callin();
236
237         enable_start_cpu0 = 0;
238
239 #ifdef CONFIG_X86_32
240         /* switch away from the initial page table */
241         load_cr3(swapper_pg_dir);
242         __flush_tlb_all();
243 #endif
244
245         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
246         barrier();
247         /*
248          * Check TSC synchronization with the BP:
249          */
250         check_tsc_sync_target();
251
252         /*
253          * Lock vector_lock and initialize the vectors on this cpu
254          * before setting the cpu online. We must set it online with
255          * vector_lock held to prevent a concurrent setup/teardown
256          * from seeing a half valid vector space.
257          */
258         lock_vector_lock();
259         setup_vector_irq(smp_processor_id());
260         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
261         unlock_vector_lock();
262         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
263         x86_platform.nmi_init();
264
265         /* enable local interrupts */
266         local_irq_enable();
267
268         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
269         boot_init_stack_canary();
270
271         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
272
273         wmb();
274         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
275 }
276
277 int topology_update_package_map(unsigned int apicid, unsigned int cpu)
278 {
279         unsigned int new, pkg = apicid >> boot_cpu_data.x86_coreid_bits;
280
281         /* Called from early boot ? */
282         if (!physical_package_map)
283                 return 0;
284
285         if (pkg >= max_physical_pkg_id)
286                 return -EINVAL;
287
288         /* Set the logical package id */
289         if (test_and_set_bit(pkg, physical_package_map))
290                 goto found;
291
292         if (logical_packages_frozen) {
293                 physical_to_logical_pkg[pkg] = -1;
294                 pr_warn("APIC(%x) Package %u exceeds logical package max\n",
295                         apicid, pkg);
296                 return -ENOSPC;
297         }
298
299         new = logical_packages++;
300         pr_info("APIC(%x) Converting physical %u to logical package %u\n",
301                 apicid, pkg, new);
302         physical_to_logical_pkg[pkg] = new;
303
304 found:
305         cpu_data(cpu).logical_proc_id = physical_to_logical_pkg[pkg];
306         return 0;
307 }
308
309 /**
310  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
311  *
312  * Returns logical package id or -1 if not found
313  */
314 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
315 {
316         if (phys_pkg >= max_physical_pkg_id)
317                 return -1;
318         return physical_to_logical_pkg[phys_pkg];
319 }
320 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
321
322 static void __init smp_init_package_map(void)
323 {
324         unsigned int ncpus, cpu;
325         size_t size;
326
327         /*
328          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems. That
329          * might change in the future....
330          *
331          * While ideally we'd want '* smp_num_siblings' in the below @ncpus
332          * computation, this won't actually work since some Intel BIOSes
333          * report inconsistent HT data when they disable HT.
334          *
335          * In particular, they reduce the APIC-IDs to only include the cores,
336          * but leave the CPUID topology to say there are (2) siblings.
337          * This means we don't know how many threads there will be until
338          * after the APIC enumeration.
339          *
340          * By not including this we'll sometimes over-estimate the number of
341          * logical packages by the amount of !present siblings, but this is
342          * still better than MAX_LOCAL_APIC.
343          *
344          * We use total_cpus not nr_cpu_ids because nr_cpu_ids can be limited
345          * on the command line leading to a similar issue as the HT disable
346          * problem because the hyperthreads are usually enumerated after the
347          * primary cores.
348          */
349         ncpus = boot_cpu_data.x86_max_cores;
350         if (!ncpus) {
351                 pr_warn("x86_max_cores == zero !?!?");
352                 ncpus = 1;
353         }
354
355         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
356         logical_packages = 0;
357
358         /*
359          * Possibly larger than what we need as the number of apic ids per
360          * package can be smaller than the actual used apic ids.
361          */
362         max_physical_pkg_id = DIV_ROUND_UP(MAX_LOCAL_APIC, ncpus);
363         size = max_physical_pkg_id * sizeof(unsigned int);
364         physical_to_logical_pkg = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
365         memset(physical_to_logical_pkg, 0xff, size);
366         size = BITS_TO_LONGS(max_physical_pkg_id) * sizeof(unsigned long);
367         physical_package_map = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
368
369         for_each_present_cpu(cpu) {
370                 unsigned int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
371
372                 if (apicid == BAD_APICID || !apic->apic_id_valid(apicid))
373                         continue;
374                 if (!topology_update_package_map(apicid, cpu))
375                         continue;
376                 pr_warn("CPU %u APICId %x disabled\n", cpu, apicid);
377                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = BAD_APICID;
378                 set_cpu_possible(cpu, false);
379                 set_cpu_present(cpu, false);
380         }
381
382         if (logical_packages > __max_logical_packages) {
383                 pr_warn("Detected more packages (%u), then computed by BIOS data (%u).\n",
384                         logical_packages, __max_logical_packages);
385                 logical_packages_frozen = true;
386                 __max_logical_packages  = logical_packages;
387         }
388
389         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
390 }
391
392 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
393 {
394         int id = 0; /* CPU 0 */
395         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
396
397         *c = boot_cpu_data;
398         c->cpu_index = id;
399         smp_init_package_map();
400 }
401
402 /*
403  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
404  * a given CPU
405  */
406 void smp_store_cpu_info(int id)
407 {
408         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
409
410         *c = boot_cpu_data;
411         c->cpu_index = id;
412         /*
413          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
414          * bringing up AP or offlined CPU0.
415          */
416         identify_secondary_cpu(c);
417 }
418
419 static bool
420 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
421 {
422         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
423
424         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
425 }
426
427 static bool
428 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
429 {
430         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
431
432         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
433                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
434                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
435                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
436 }
437
438 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
439 do {                                                                    \
440         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
441         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
442 } while (0)
443
444 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
445 {
446         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
447                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
448
449                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
450                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2) &&
451                     c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
452                         return topology_sane(c, o, "smt");
453
454         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
455                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
456                 return topology_sane(c, o, "smt");
457         }
458
459         return false;
460 }
461
462 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
463 {
464         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
465
466         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != BAD_APICID &&
467             per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
468                 return topology_sane(c, o, "llc");
469
470         return false;
471 }
472
473 /*
474  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
475  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
476  * discard the MC level of the topology later.
477  */
478 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
479 {
480         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
481                 return true;
482         return false;
483 }
484
485 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
486 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
487 {
488         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
489 }
490
491 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
492 static int x86_core_flags(void)
493 {
494         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
495 }
496 #endif
497 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
498 static int x86_smt_flags(void)
499 {
500         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
501 }
502 #endif
503 #endif
504
505 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
506 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
507         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
508 #endif
509 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
510         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
511 #endif
512         { NULL, },
513 };
514
515 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
516 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
517         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
518 #endif
519 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
520         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
521 #endif
522         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
523         { NULL, },
524 };
525
526 /*
527  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
528  * AMD Magny-Cours and Intel Cluster-on-Die have this.
529  */
530 static bool x86_has_numa_in_package;
531
532 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
533 {
534         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
535         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
536         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
537         struct cpuinfo_x86 *o;
538         int i, threads;
539
540         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
541
542         if (!has_mp) {
543                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
544                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
545                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
546                 c->booted_cores = 1;
547                 return;
548         }
549
550         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
551                 o = &cpu_data(i);
552
553                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
554                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
555
556                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
557                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
558
559         }
560
561         /*
562          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
563          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
564          */
565         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
566                 o = &cpu_data(i);
567
568                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o))) {
569                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
570
571                         /*
572                          *  Does this new cpu bringup a new core?
573                          */
574                         if (cpumask_weight(
575                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
576                                 /*
577                                  * for each core in package, increment
578                                  * the booted_cores for this new cpu
579                                  */
580                                 if (cpumask_first(
581                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
582                                         c->booted_cores++;
583                                 /*
584                                  * increment the core count for all
585                                  * the other cpus in this package
586                                  */
587                                 if (i != cpu)
588                                         cpu_data(i).booted_cores++;
589                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
590                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
591                 }
592                 if (match_die(c, o) && !topology_same_node(c, o))
593                         x86_has_numa_in_package = true;
594         }
595
596         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
597         if (threads > __max_smt_threads)
598                 __max_smt_threads = threads;
599 }
600
601 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
602 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
603 {
604         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
605 }
606
607 static void impress_friends(void)
608 {
609         int cpu;
610         unsigned long bogosum = 0;
611         /*
612          * Allow the user to impress friends.
613          */
614         pr_debug("Before bogomips\n");
615         for_each_possible_cpu(cpu)
616                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
617                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
618         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
619                 num_online_cpus(),
620                 bogosum/(500000/HZ),
621                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
622
623         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
624 }
625
626 void __inquire_remote_apic(int apicid)
627 {
628         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
629         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
630         int timeout;
631         u32 status;
632
633         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
634
635         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
636                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
637
638                 /*
639                  * Wait for idle.
640                  */
641                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
642                 if (status)
643                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
644
645                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
646
647                 timeout = 0;
648                 do {
649                         udelay(100);
650                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
651                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
652
653                 switch (status) {
654                 case APIC_ICR_RR_VALID:
655                         status = apic_read(APIC_RRR);
656                         pr_cont("%08x\n", status);
657                         break;
658                 default:
659                         pr_cont("failed\n");
660                 }
661         }
662 }
663
664 /*
665  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
666  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
667  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
668  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
669  * many cores and don't require that delay.
670  *
671  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
672  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
673  */
674 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
675
676 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
677
678 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
679 {
680         get_option(&str, &init_udelay);
681
682         return 0;
683 }
684 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
685
686 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
687 {
688         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
689         if (init_udelay != UINT_MAX)
690                 return;
691
692         /* if modern processor, use no delay */
693         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
694             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
695                 init_udelay = 0;
696                 return;
697         }
698         /* else, use legacy delay */
699         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
700 }
701
702 /*
703  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
704  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
705  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
706  */
707 int
708 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
709 {
710         unsigned long send_status, accept_status = 0;
711         int maxlvt;
712
713         /* Target chip */
714         /* Boot on the stack */
715         /* Kick the second */
716         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
717
718         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
719         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
720
721         /*
722          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
723          */
724         udelay(200);
725         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
726                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
727                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
728                         apic_write(APIC_ESR, 0);
729                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
730         }
731         pr_debug("NMI sent\n");
732
733         if (send_status)
734                 pr_err("APIC never delivered???\n");
735         if (accept_status)
736                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
737
738         return (send_status | accept_status);
739 }
740
741 static int
742 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
743 {
744         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
745         int maxlvt, num_starts, j;
746
747         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
748
749         /*
750          * Be paranoid about clearing APIC errors.
751          */
752         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
753                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
754                         apic_write(APIC_ESR, 0);
755                 apic_read(APIC_ESR);
756         }
757
758         pr_debug("Asserting INIT\n");
759
760         /*
761          * Turn INIT on target chip
762          */
763         /*
764          * Send IPI
765          */
766         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
767                        phys_apicid);
768
769         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
770         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
771
772         udelay(init_udelay);
773
774         pr_debug("Deasserting INIT\n");
775
776         /* Target chip */
777         /* Send IPI */
778         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
779
780         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
781         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
782
783         mb();
784
785         /*
786          * Should we send STARTUP IPIs ?
787          *
788          * Determine this based on the APIC version.
789          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
790          */
791         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
792                 num_starts = 2;
793         else
794                 num_starts = 0;
795
796         /*
797          * Run STARTUP IPI loop.
798          */
799         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
800
801         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
802                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
803                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
804                         apic_write(APIC_ESR, 0);
805                 apic_read(APIC_ESR);
806                 pr_debug("After apic_write\n");
807
808                 /*
809                  * STARTUP IPI
810                  */
811
812                 /* Target chip */
813                 /* Boot on the stack */
814                 /* Kick the second */
815                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
816                                phys_apicid);
817
818                 /*
819                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
820                  */
821                 if (init_udelay == 0)
822                         udelay(10);
823                 else
824                         udelay(300);
825
826                 pr_debug("Startup point 1\n");
827
828                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
829                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
830
831                 /*
832                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
833                  */
834                 if (init_udelay == 0)
835                         udelay(10);
836                 else
837                         udelay(200);
838
839                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
840                         apic_write(APIC_ESR, 0);
841                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
842                 if (send_status || accept_status)
843                         break;
844         }
845         pr_debug("After Startup\n");
846
847         if (send_status)
848                 pr_err("APIC never delivered???\n");
849         if (accept_status)
850                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
851
852         return (send_status | accept_status);
853 }
854
855 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
856 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
857 {
858         static int current_node = -1;
859         int node = early_cpu_to_node(cpu);
860         static int width, node_width;
861
862         if (!width)
863                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
864
865         if (!node_width)
866                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
867
868         if (cpu == 1)
869                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
870
871         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
872                 if (node != current_node) {
873                         if (current_node > (-1))
874                                 pr_cont("\n");
875                         current_node = node;
876
877                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
878                                node_width - num_digits(node), " ", node);
879                 }
880
881                 /* Add padding for the BSP */
882                 if (cpu == 1)
883                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
884
885                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
886
887         } else
888                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
889                         node, cpu, apicid);
890 }
891
892 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
893 {
894         int cpu;
895
896         cpu = smp_processor_id();
897         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
898                 return NMI_HANDLED;
899
900         return NMI_DONE;
901 }
902
903 /*
904  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
905  *
906  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
907  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
908  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
909  *
910  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
911  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
912  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
913  * real platform and request are available.
914  */
915 static int
916 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
917                int *cpu0_nmi_registered)
918 {
919         int id;
920         int boot_error;
921
922         preempt_disable();
923
924         /*
925          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
926          */
927         if (cpu) {
928                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
929                 goto out;
930         }
931
932         /*
933          * Wake up BSP by nmi.
934          *
935          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
936          */
937         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
938                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
939
940         if (!boot_error) {
941                 enable_start_cpu0 = 1;
942                 *cpu0_nmi_registered = 1;
943                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
944                         id = cpu0_logical_apicid;
945                 else
946                         id = apicid;
947                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
948         }
949
950 out:
951         preempt_enable();
952
953         return boot_error;
954 }
955
956 void common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
957 {
958         /* Just in case we booted with a single CPU. */
959         alternatives_enable_smp();
960
961         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
962
963 #ifdef CONFIG_X86_32
964         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
965         irq_ctx_init(cpu);
966         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) =
967                 (unsigned long)task_stack_page(idle) + THREAD_SIZE;
968 #else
969         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
970 #endif
971 }
972
973 /*
974  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
975  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
976  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
977  * ->wakeup_secondary_cpu.
978  */
979 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle)
980 {
981         volatile u32 *trampoline_status =
982                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
983         /* start_ip had better be page-aligned! */
984         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
985
986         unsigned long boot_error = 0;
987         int cpu0_nmi_registered = 0;
988         unsigned long timeout;
989
990         idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
991                           (THREAD_SIZE +  task_stack_page(idle))) - 1);
992
993         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
994         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
995         initial_stack  = idle->thread.sp;
996
997         /*
998          * Enable the espfix hack for this CPU
999         */
1000 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
1001         init_espfix_ap(cpu);
1002 #endif
1003
1004         /* So we see what's up */
1005         announce_cpu(cpu, apicid);
1006
1007         /*
1008          * This grunge runs the startup process for
1009          * the targeted processor.
1010          */
1011
1012         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1013
1014                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
1015
1016                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1017                 /*
1018                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1019                 */
1020                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1021                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1022                         apic_read(APIC_ESR);
1023                 }
1024         }
1025
1026         /*
1027          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1028          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1029          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1030          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1031          */
1032         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1033         smp_mb();
1034
1035         /*
1036          * Wake up a CPU in difference cases:
1037          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1038          * Otherwise,
1039          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1040          */
1041         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1042                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1043         else
1044                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1045                                                      &cpu0_nmi_registered);
1046
1047         if (!boot_error) {
1048                 /*
1049                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1050                  */
1051                 boot_error = -1;
1052                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1053                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1054                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1055                                 /*
1056                                  * Tell AP to proceed with initialization
1057                                  */
1058                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1059                                 boot_error = 0;
1060                                 break;
1061                         }
1062                         schedule();
1063                 }
1064         }
1065
1066         if (!boot_error) {
1067                 /*
1068                  * Wait till AP completes initial initialization
1069                  */
1070                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1071                         /*
1072                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1073                          * AP to come online. This also gives a chance
1074                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1075                          * to be completed in the stop machine context.
1076                          */
1077                         schedule();
1078                 }
1079         }
1080
1081         /* mark "stuck" area as not stuck */
1082         *trampoline_status = 0;
1083
1084         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1085                 /*
1086                  * Cleanup possible dangling ends...
1087                  */
1088                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1089         }
1090         /*
1091          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1092          * to avoid impact of possible long unregister time.
1093          */
1094         if (cpu0_nmi_registered)
1095                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1096
1097         return boot_error;
1098 }
1099
1100 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1101 {
1102         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1103         unsigned long flags;
1104         int err;
1105
1106         WARN_ON(irqs_disabled());
1107
1108         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1109
1110         if (apicid == BAD_APICID ||
1111             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1112             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1113                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1114                 return -EINVAL;
1115         }
1116
1117         /*
1118          * Already booted CPU?
1119          */
1120         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1121                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1122                 return -ENOSYS;
1123         }
1124
1125         /*
1126          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1127          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1128          */
1129         mtrr_save_state();
1130
1131         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1132         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1133         if (err && err != -EBUSY)
1134                 return err;
1135
1136         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1137         __cpu_disable_lazy_restore(cpu);
1138
1139         common_cpu_up(cpu, tidle);
1140
1141         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle);
1142         if (err) {
1143                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1144                 return -EIO;
1145         }
1146
1147         /*
1148          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1149          * while doing so):
1150          */
1151         local_irq_save(flags);
1152         check_tsc_sync_source(cpu);
1153         local_irq_restore(flags);
1154
1155         while (!cpu_online(cpu)) {
1156                 cpu_relax();
1157                 touch_nmi_watchdog();
1158         }
1159
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 /**
1164  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1165  */
1166 void arch_disable_smp_support(void)
1167 {
1168         disable_ioapic_support();
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Fall back to non SMP mode after errors.
1173  *
1174  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1175  */
1176 static __init void disable_smp(void)
1177 {
1178         pr_info("SMP disabled\n");
1179
1180         disable_ioapic_support();
1181
1182         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1183         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1184
1185         if (smp_found_config)
1186                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1187         else
1188                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1189         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1190         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1191 }
1192
1193 enum {
1194         SMP_OK,
1195         SMP_NO_CONFIG,
1196         SMP_NO_APIC,
1197         SMP_FORCE_UP,
1198 };
1199
1200 /*
1201  * Various sanity checks.
1202  */
1203 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
1204 {
1205         preempt_disable();
1206
1207 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1208         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1209                 unsigned int cpu;
1210                 unsigned nr;
1211
1212                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1213                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1214
1215                 nr = 0;
1216                 for_each_present_cpu(cpu) {
1217                         if (nr >= 8)
1218                                 set_cpu_present(cpu, false);
1219                         nr++;
1220                 }
1221
1222                 nr = 0;
1223                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1224                         if (nr >= 8)
1225                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1226                         nr++;
1227                 }
1228
1229                 nr_cpu_ids = 8;
1230         }
1231 #endif
1232
1233         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1234                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1235                         hard_smp_processor_id());
1236
1237                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1238         }
1239
1240         /*
1241          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
1242          * get out of here now!
1243          */
1244         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
1245                 preempt_enable();
1246                 pr_notice("SMP motherboard not detected\n");
1247                 return SMP_NO_CONFIG;
1248         }
1249
1250         /*
1251          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1252          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1253          */
1254         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1255                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1256                           boot_cpu_physical_apicid);
1257                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1258         }
1259         preempt_enable();
1260
1261         /*
1262          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1263          */
1264         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version) &&
1265             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1266                 if (!disable_apic) {
1267                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1268                                 boot_cpu_physical_apicid);
1269                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation (tell your hw vendor)\n");
1270                 }
1271                 return SMP_NO_APIC;
1272         }
1273
1274         /*
1275          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1276          */
1277         if (!max_cpus) {
1278                 pr_info("SMP mode deactivated\n");
1279                 return SMP_FORCE_UP;
1280         }
1281
1282         return SMP_OK;
1283 }
1284
1285 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1286 {
1287         int i;
1288         struct cpuinfo_x86 *c;
1289
1290         for_each_possible_cpu(i) {
1291                 c = &cpu_data(i);
1292                 /* mark all to hotplug */
1293                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1294         }
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1299  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1300  */
1301 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1302 {
1303         unsigned int i;
1304
1305         smp_cpu_index_default();
1306
1307         /*
1308          * Setup boot CPU information
1309          */
1310         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1311         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1312         mb();
1313
1314         for_each_possible_cpu(i) {
1315                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1316                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1317                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1318         }
1319
1320         /*
1321          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1322          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1323          * native_smp_cpus_done().
1324          *
1325          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1326          */
1327         set_sched_topology(x86_topology);
1328
1329         set_cpu_sibling_map(0);
1330
1331         switch (smp_sanity_check(max_cpus)) {
1332         case SMP_NO_CONFIG:
1333                 disable_smp();
1334                 if (APIC_init_uniprocessor())
1335                         pr_notice("Local APIC not detected. Using dummy APIC emulation.\n");
1336                 return;
1337         case SMP_NO_APIC:
1338                 disable_smp();
1339                 return;
1340         case SMP_FORCE_UP:
1341                 disable_smp();
1342                 apic_bsp_setup(false);
1343                 return;
1344         case SMP_OK:
1345                 break;
1346         }
1347
1348         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1349                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1350                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1351                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1352         }
1353
1354         default_setup_apic_routing();
1355         cpu0_logical_apicid = apic_bsp_setup(false);
1356
1357         pr_info("CPU%d: ", 0);
1358         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1359
1360         if (is_uv_system())
1361                 uv_system_init();
1362
1363         set_mtrr_aps_delayed_init();
1364
1365         smp_quirk_init_udelay();
1366 }
1367
1368 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1369 {
1370         set_mtrr_aps_delayed_init();
1371 }
1372
1373 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1374 {
1375         mtrr_aps_init();
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Early setup to make printk work.
1380  */
1381 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1382 {
1383         int me = smp_processor_id();
1384         switch_to_new_gdt(me);
1385         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1386         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1387         cpu_set_state_online(me);
1388 }
1389
1390 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1391 {
1392         pr_debug("Boot done\n");
1393
1394         if (x86_has_numa_in_package)
1395                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1396
1397         nmi_selftest();
1398         impress_friends();
1399         setup_ioapic_dest();
1400         mtrr_aps_init();
1401 }
1402
1403 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1404 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1405 {
1406         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1407         return 0;
1408 }
1409 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1410
1411
1412 /*
1413  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1414  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1415  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1416  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1417  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1418  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1419  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1420  * - Ashok Raj
1421  *
1422  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1423  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1424  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1425  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1426  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1427  * -AK
1428  */
1429 __init void prefill_possible_map(void)
1430 {
1431         int i, possible;
1432
1433         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1434         if (!num_processors) {
1435                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1436                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1437                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1438
1439                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1440
1441                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1442                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1443                             apic->apic_id_valid(apicid))
1444                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1445                 }
1446
1447                 if (!num_processors)
1448                         num_processors = 1;
1449         }
1450
1451         i = setup_max_cpus ?: 1;
1452         if (setup_possible_cpus == -1) {
1453                 possible = num_processors;
1454 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1455                 if (setup_max_cpus)
1456                         possible += disabled_cpus;
1457 #else
1458                 if (possible > i)
1459                         possible = i;
1460 #endif
1461         } else
1462                 possible = setup_possible_cpus;
1463
1464         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1465
1466         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1467         if (possible > nr_cpu_ids) {
1468                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1469                         possible, nr_cpu_ids);
1470                 possible = nr_cpu_ids;
1471         }
1472
1473 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1474         if (!setup_max_cpus)
1475 #endif
1476         if (possible > i) {
1477                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1478                         possible, setup_max_cpus);
1479                 possible = i;
1480         }
1481
1482         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1483                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1484
1485         for (i = 0; i < possible; i++)
1486                 set_cpu_possible(i, true);
1487         for (; i < NR_CPUS; i++)
1488                 set_cpu_possible(i, false);
1489
1490         nr_cpu_ids = possible;
1491 }
1492
1493 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1494
1495 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1496 static void recompute_smt_state(void)
1497 {
1498         int max_threads, cpu;
1499
1500         max_threads = 0;
1501         for_each_online_cpu (cpu) {
1502                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1503
1504                 if (threads > max_threads)
1505                         max_threads = threads;
1506         }
1507         __max_smt_threads = max_threads;
1508 }
1509
1510 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1511 {
1512         int sibling;
1513         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1514
1515         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1516                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1517                 /*/
1518                  * last thread sibling in this cpu core going down
1519                  */
1520                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1521                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1522         }
1523
1524         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1525                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1526         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1527                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1528         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1529         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1530         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1531         c->phys_proc_id = 0;
1532         c->cpu_core_id = 0;
1533         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1534         recompute_smt_state();
1535 }
1536
1537 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1538 {
1539         set_cpu_online(cpu, false);
1540         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1541         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1542         /* was set by cpu_init() */
1543         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1544         numa_remove_cpu(cpu);
1545 }
1546
1547 void cpu_disable_common(void)
1548 {
1549         int cpu = smp_processor_id();
1550
1551         remove_siblinginfo(cpu);
1552
1553         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1554         lock_vector_lock();
1555         remove_cpu_from_maps(cpu);
1556         unlock_vector_lock();
1557         fixup_irqs();
1558 }
1559
1560 int native_cpu_disable(void)
1561 {
1562         int ret;
1563
1564         ret = check_irq_vectors_for_cpu_disable();
1565         if (ret)
1566                 return ret;
1567
1568         clear_local_APIC();
1569         cpu_disable_common();
1570
1571         return 0;
1572 }
1573
1574 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1575 {
1576         int ret = 0;
1577
1578         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1579
1580         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1581         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1582                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1583                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1584         } else {
1585                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1586                 ret = -1;
1587         }
1588
1589         return ret;
1590 }
1591
1592 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1593 {
1594         common_cpu_die(cpu);
1595 }
1596
1597 void play_dead_common(void)
1598 {
1599         idle_task_exit();
1600         reset_lazy_tlbstate();
1601         amd_e400_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1602
1603         /* Ack it */
1604         (void)cpu_report_death();
1605
1606         /*
1607          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1608          */
1609         local_irq_disable();
1610 }
1611
1612 static bool wakeup_cpu0(void)
1613 {
1614         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1615                 return true;
1616
1617         return false;
1618 }
1619
1620 /*
1621  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1622  * dirty data in our caches when we come back up.
1623  */
1624 static inline void mwait_play_dead(void)
1625 {
1626         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1627         unsigned int highest_cstate = 0;
1628         unsigned int highest_subcstate = 0;
1629         void *mwait_ptr;
1630         int i;
1631
1632         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1633                 return;
1634         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1635                 return;
1636         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1637                 return;
1638
1639         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1640         ecx = 0;
1641         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1642
1643         /*
1644          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1645          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1646          */
1647         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1648                 eax = 0;
1649         } else {
1650                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1651                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1652                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1653                                 highest_cstate = i;
1654                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1655                         }
1656                 }
1657                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1658                         (highest_subcstate - 1);
1659         }
1660
1661         /*
1662          * This should be a memory location in a cache line which is
1663          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1664          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1665          */
1666         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1667
1668         wbinvd();
1669
1670         while (1) {
1671                 /*
1672                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1673                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1674                  * needed, but it should be harmless in either case.
1675                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1676                  * case where we return around the loop.
1677                  */
1678                 mb();
1679                 clflush(mwait_ptr);
1680                 mb();
1681                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1682                 mb();
1683                 __mwait(eax, 0);
1684                 /*
1685                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1686                  */
1687                 if (wakeup_cpu0())
1688                         start_cpu0();
1689         }
1690 }
1691
1692 void hlt_play_dead(void)
1693 {
1694         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1695                 wbinvd();
1696
1697         while (1) {
1698                 native_halt();
1699                 /*
1700                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1701                  */
1702                 if (wakeup_cpu0())
1703                         start_cpu0();
1704         }
1705 }
1706
1707 void native_play_dead(void)
1708 {
1709         play_dead_common();
1710         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1711
1712         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1713         if (cpuidle_play_dead())
1714                 hlt_play_dead();
1715 }
1716
1717 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1718 int native_cpu_disable(void)
1719 {
1720         return -ENOSYS;
1721 }
1722
1723 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1724 {
1725         /* We said "no" in __cpu_disable */
1726         BUG();
1727 }
1728
1729 void native_play_dead(void)
1730 {
1731         BUG();
1732 }
1733
1734 #endif