Merge branch 'master' into export-slabh
[kernel.git] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1 /*
2  *      x86 SMP booting functions
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
5  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
7  *
8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
9  *      whom a great many thanks are extended.
10  *
11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
14  *
15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
16  *      later.
17  *
18  *      Fixes
19  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
20  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
21  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
22  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
23  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
24  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
25  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
26  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
27  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
28  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
29  *                                      from Jose Renau
30  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
31  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
32  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
33  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
34  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
35  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
36  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
37  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
38  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
39  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
40  */
41
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/bootmem.h>
48 #include <linux/err.h>
49 #include <linux/nmi.h>
50 #include <linux/tboot.h>
51 #include <linux/stackprotector.h>
52 #include <linux/gfp.h>
53
54 #include <asm/acpi.h>
55 #include <asm/desc.h>
56 #include <asm/nmi.h>
57 #include <asm/irq.h>
58 #include <asm/idle.h>
59 #include <asm/trampoline.h>
60 #include <asm/cpu.h>
61 #include <asm/numa.h>
62 #include <asm/pgtable.h>
63 #include <asm/tlbflush.h>
64 #include <asm/mtrr.h>
65 #include <asm/vmi.h>
66 #include <asm/apic.h>
67 #include <asm/setup.h>
68 #include <asm/uv/uv.h>
69 #include <linux/mc146818rtc.h>
70
71 #include <asm/smpboot_hooks.h>
72 #include <asm/i8259.h>
73
74 #ifdef CONFIG_X86_32
75 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
76 static int low_mappings;
77 #endif
78
79 /* State of each CPU */
80 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
81
82 /* Store all idle threads, this can be reused instead of creating
83 * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
84 * for idle threads.
85 */
86 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
87 /*
88  * Needed only for CONFIG_HOTPLUG_CPU because __cpuinitdata is
89  * removed after init for !CONFIG_HOTPLUG_CPU.
90  */
91 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, idle_thread_array);
92 #define get_idle_for_cpu(x)      (per_cpu(idle_thread_array, x))
93 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (per_cpu(idle_thread_array, x) = (p))
94 #else
95 static struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
96 #define get_idle_for_cpu(x)      (idle_thread_array[(x)])
97 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
98 #endif
99
100 /* Number of siblings per CPU package */
101 int smp_num_siblings = 1;
102 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
103
104 /* Last level cache ID of each logical CPU */
105 DEFINE_PER_CPU(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
106
107 /* representing HT siblings of each logical CPU */
108 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
109 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
110
111 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
112 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
113 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
114
115 /* Per CPU bogomips and other parameters */
116 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
117 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
118
119 atomic_t init_deasserted;
120
121 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_32)
122 /* which node each logical CPU is on */
123 int cpu_to_node_map[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
124 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node_map);
125
126 /* set up a mapping between cpu and node. */
127 static void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
128 {
129         printk(KERN_INFO "Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
130         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
131         cpu_to_node_map[cpu] = node;
132 }
133
134 /* undo a mapping between cpu and node. */
135 static void unmap_cpu_to_node(int cpu)
136 {
137         int node;
138
139         printk(KERN_INFO "Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
140         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node++)
141                 cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
142         cpu_to_node_map[cpu] = 0;
143 }
144 #else /* !(CONFIG_NUMA && CONFIG_X86_32) */
145 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
146 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
147 #endif
148
149 #ifdef CONFIG_X86_32
150 static int boot_cpu_logical_apicid;
151
152 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly =
153                                         { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
154
155 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
156 {
157         int cpu = smp_processor_id();
158         int apicid = logical_smp_processor_id();
159         int node = apic->apicid_to_node(apicid);
160
161         if (!node_online(node))
162                 node = first_online_node;
163
164         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
165         map_cpu_to_node(cpu, node);
166 }
167
168 void numa_remove_cpu(int cpu)
169 {
170         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
171         unmap_cpu_to_node(cpu);
172 }
173 #else
174 #define map_cpu_to_logical_apicid()  do {} while (0)
175 #endif
176
177 /*
178  * Report back to the Boot Processor.
179  * Running on AP.
180  */
181 static void __cpuinit smp_callin(void)
182 {
183         int cpuid, phys_id;
184         unsigned long timeout;
185
186         /*
187          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
188          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
189          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
190          * lock up on an APIC access.
191          */
192         if (apic->wait_for_init_deassert)
193                 apic->wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
194
195         /*
196          * (This works even if the APIC is not enabled.)
197          */
198         phys_id = read_apic_id();
199         cpuid = smp_processor_id();
200         if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callin_mask)) {
201                 panic("%s: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n", __func__,
202                                         phys_id, cpuid);
203         }
204         pr_debug("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
205
206         /*
207          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
208          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
209          * silence for 1 second, this overestimates the time the
210          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
211          * by a factor of two. This should be enough.
212          */
213
214         /*
215          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
216          */
217         timeout = jiffies + 2*HZ;
218         while (time_before(jiffies, timeout)) {
219                 /*
220                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
221                  */
222                 if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callout_mask))
223                         break;
224                 cpu_relax();
225         }
226
227         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
228                 panic("%s: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
229                       __func__, cpuid);
230         }
231
232         /*
233          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
234          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
235          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
236          * boards)
237          */
238
239         pr_debug("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
240         if (apic->smp_callin_clear_local_apic)
241                 apic->smp_callin_clear_local_apic();
242         setup_local_APIC();
243         end_local_APIC_setup();
244         map_cpu_to_logical_apicid();
245
246         /*
247          * Need to setup vector mappings before we enable interrupts.
248          */
249         setup_vector_irq(smp_processor_id());
250         /*
251          * Get our bogomips.
252          *
253          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
254          * the NMI watchdog might kill us.
255          */
256         local_irq_enable();
257         calibrate_delay();
258         local_irq_disable();
259         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
260
261         /*
262          * Save our processor parameters
263          */
264         smp_store_cpu_info(cpuid);
265
266         notify_cpu_starting(cpuid);
267
268         /*
269          * Allow the master to continue.
270          */
271         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
272 }
273
274 /*
275  * Activate a secondary processor.
276  */
277 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
278 {
279         /*
280          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
281          * fragile that we want to limit the things done here to the
282          * most necessary things.
283          */
284         vmi_bringup();
285         cpu_init();
286         preempt_disable();
287         smp_callin();
288
289         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
290         barrier();
291         /*
292          * Check TSC synchronization with the BP:
293          */
294         check_tsc_sync_target();
295
296         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
297                 legacy_pic->chip->mask(0);
298                 enable_NMI_through_LVT0();
299                 legacy_pic->chip->unmask(0);
300         }
301
302 #ifdef CONFIG_X86_32
303         while (low_mappings)
304                 cpu_relax();
305         __flush_tlb_all();
306 #endif
307
308         /* This must be done before setting cpu_online_mask */
309         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
310         wmb();
311
312         /*
313          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
314          * between the time smp_call_function() determines number of
315          * IPI recipients, and the time when the determination is made
316          * for which cpus receive the IPI. Holding this
317          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
318          * smp_call_function().
319          *
320          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
321          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
322          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
323          */
324         ipi_call_lock();
325         lock_vector_lock();
326         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
327         unlock_vector_lock();
328         ipi_call_unlock();
329         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
330         x86_platform.nmi_init();
331
332         /* enable local interrupts */
333         local_irq_enable();
334
335         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
336         boot_init_stack_canary();
337
338         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
339
340         wmb();
341         cpu_idle();
342 }
343
344 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
345 /* In this case, llc_shared_map is a pointer to a cpumask. */
346 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
347                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
348 {
349         struct cpumask *llc = dst->llc_shared_map;
350         *dst = *src;
351         dst->llc_shared_map = llc;
352 }
353 #else
354 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
355                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
356 {
357         *dst = *src;
358 }
359 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
360
361 /*
362  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
363  * a given CPU
364  */
365
366 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
367 {
368         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
369
370         copy_cpuinfo_x86(c, &boot_cpu_data);
371         c->cpu_index = id;
372         if (id != 0)
373                 identify_secondary_cpu(c);
374 }
375
376
377 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
378 {
379         int i;
380         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
381
382         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
383
384         if (smp_num_siblings > 1) {
385                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
386                         struct cpuinfo_x86 *o = &cpu_data(i);
387
388                         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
389                             c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
390                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu));
391                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(i));
392                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
393                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
394                                 cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
395                                 cpumask_set_cpu(cpu, o->llc_shared_map);
396                         }
397                 }
398         } else {
399                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
400         }
401
402         cpumask_set_cpu(cpu, c->llc_shared_map);
403
404         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
405                 cpumask_copy(cpu_core_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu));
406                 c->booted_cores = 1;
407                 return;
408         }
409
410         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
411                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
412                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
413                         cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
414                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
415                 }
416                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
417                         cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
418                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
419                         /*
420                          *  Does this new cpu bringup a new core?
421                          */
422                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
423                                 /*
424                                  * for each core in package, increment
425                                  * the booted_cores for this new cpu
426                                  */
427                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
428                                         c->booted_cores++;
429                                 /*
430                                  * increment the core count for all
431                                  * the other cpus in this package
432                                  */
433                                 if (i != cpu)
434                                         cpu_data(i).booted_cores++;
435                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
436                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
437                 }
438         }
439 }
440
441 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
442 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
443 {
444         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
445         /*
446          * For perf, we return last level cache shared map.
447          * And for power savings, we return cpu_core_map
448          */
449         if ((sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings) &&
450             !(cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_DCM)))
451                 return cpu_core_mask(cpu);
452         else
453                 return c->llc_shared_map;
454 }
455
456 static void impress_friends(void)
457 {
458         int cpu;
459         unsigned long bogosum = 0;
460         /*
461          * Allow the user to impress friends.
462          */
463         pr_debug("Before bogomips.\n");
464         for_each_possible_cpu(cpu)
465                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
466                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
467         printk(KERN_INFO
468                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
469                 num_online_cpus(),
470                 bogosum/(500000/HZ),
471                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
472
473         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1.\n");
474 }
475
476 void __inquire_remote_apic(int apicid)
477 {
478         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
479         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
480         int timeout;
481         u32 status;
482
483         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
484
485         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
486                 printk(KERN_INFO "... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
487
488                 /*
489                  * Wait for idle.
490                  */
491                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
492                 if (status)
493                         printk(KERN_CONT
494                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
495
496                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
497
498                 timeout = 0;
499                 do {
500                         udelay(100);
501                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
502                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
503
504                 switch (status) {
505                 case APIC_ICR_RR_VALID:
506                         status = apic_read(APIC_RRR);
507                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
508                         break;
509                 default:
510                         printk(KERN_CONT "failed\n");
511                 }
512         }
513 }
514
515 /*
516  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
517  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
518  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
519  */
520 int __cpuinit
521 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
522 {
523         unsigned long send_status, accept_status = 0;
524         int maxlvt;
525
526         /* Target chip */
527         /* Boot on the stack */
528         /* Kick the second */
529         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
530
531         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
532         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
533
534         /*
535          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
536          */
537         udelay(200);
538         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
539                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
540                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
541                         apic_write(APIC_ESR, 0);
542                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
543         }
544         pr_debug("NMI sent.\n");
545
546         if (send_status)
547                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
548         if (accept_status)
549                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
550
551         return (send_status | accept_status);
552 }
553
554 static int __cpuinit
555 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
556 {
557         unsigned long send_status, accept_status = 0;
558         int maxlvt, num_starts, j;
559
560         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
561
562         /*
563          * Be paranoid about clearing APIC errors.
564          */
565         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
566                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
567                         apic_write(APIC_ESR, 0);
568                 apic_read(APIC_ESR);
569         }
570
571         pr_debug("Asserting INIT.\n");
572
573         /*
574          * Turn INIT on target chip
575          */
576         /*
577          * Send IPI
578          */
579         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
580                        phys_apicid);
581
582         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
583         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
584
585         mdelay(10);
586
587         pr_debug("Deasserting INIT.\n");
588
589         /* Target chip */
590         /* Send IPI */
591         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
592
593         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
594         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
595
596         mb();
597         atomic_set(&init_deasserted, 1);
598
599         /*
600          * Should we send STARTUP IPIs ?
601          *
602          * Determine this based on the APIC version.
603          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
604          */
605         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
606                 num_starts = 2;
607         else
608                 num_starts = 0;
609
610         /*
611          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
612          * target processor state.
613          */
614         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
615                          (unsigned long)stack_start.sp);
616
617         /*
618          * Run STARTUP IPI loop.
619          */
620         pr_debug("#startup loops: %d.\n", num_starts);
621
622         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
623                 pr_debug("Sending STARTUP #%d.\n", j);
624                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
625                         apic_write(APIC_ESR, 0);
626                 apic_read(APIC_ESR);
627                 pr_debug("After apic_write.\n");
628
629                 /*
630                  * STARTUP IPI
631                  */
632
633                 /* Target chip */
634                 /* Boot on the stack */
635                 /* Kick the second */
636                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
637                                phys_apicid);
638
639                 /*
640                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
641                  */
642                 udelay(300);
643
644                 pr_debug("Startup point 1.\n");
645
646                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
647                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
648
649                 /*
650                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
651                  */
652                 udelay(200);
653                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
654                         apic_write(APIC_ESR, 0);
655                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
656                 if (send_status || accept_status)
657                         break;
658         }
659         pr_debug("After Startup.\n");
660
661         if (send_status)
662                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
663         if (accept_status)
664                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
665
666         return (send_status | accept_status);
667 }
668
669 struct create_idle {
670         struct work_struct work;
671         struct task_struct *idle;
672         struct completion done;
673         int cpu;
674 };
675
676 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
677 {
678         struct create_idle *c_idle =
679                 container_of(work, struct create_idle, work);
680
681         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
682         complete(&c_idle->done);
683 }
684
685 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
686 static void __cpuinit announce_cpu(int cpu, int apicid)
687 {
688         static int current_node = -1;
689         int node = cpu_to_node(cpu);
690
691         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
692                 if (node != current_node) {
693                         if (current_node > (-1))
694                                 pr_cont(" Ok.\n");
695                         current_node = node;
696                         pr_info("Booting Node %3d, Processors ", node);
697                 }
698                 pr_cont(" #%d%s", cpu, cpu == (nr_cpu_ids - 1) ? " Ok.\n" : "");
699                 return;
700         } else
701                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
702                         node, cpu, apicid);
703 }
704
705 /*
706  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
707  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
708  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
709  * ->wakeup_secondary_cpu.
710  */
711 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
712 {
713         unsigned long boot_error = 0;
714         unsigned long start_ip;
715         int timeout;
716         struct create_idle c_idle = {
717                 .cpu    = cpu,
718                 .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
719         };
720
721         INIT_WORK_ON_STACK(&c_idle.work, do_fork_idle);
722
723         alternatives_smp_switch(1);
724
725         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
726
727         /*
728          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
729          * reschedule the child.
730          */
731         if (c_idle.idle) {
732                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
733                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
734                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
735                 goto do_rest;
736         }
737
738         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
739                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
740         else {
741                 schedule_work(&c_idle.work);
742                 wait_for_completion(&c_idle.done);
743         }
744
745         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
746                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
747                 destroy_work_on_stack(&c_idle.work);
748                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
749         }
750
751         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
752 do_rest:
753         per_cpu(current_task, cpu) = c_idle.idle;
754 #ifdef CONFIG_X86_32
755         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
756         irq_ctx_init(cpu);
757 #else
758         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
759         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
760         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
761                 (unsigned long)task_stack_page(c_idle.idle) -
762                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
763 #endif
764         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
765         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
766         stack_start.sp = (void *) c_idle.idle->thread.sp;
767
768         /* start_ip had better be page-aligned! */
769         start_ip = setup_trampoline();
770
771         /* So we see what's up */
772         announce_cpu(cpu, apicid);
773
774         /*
775          * This grunge runs the startup process for
776          * the targeted processor.
777          */
778
779         atomic_set(&init_deasserted, 0);
780
781         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
782
783                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
784
785                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
786                 /*
787                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
788                 */
789                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
790                         apic_write(APIC_ESR, 0);
791                         apic_read(APIC_ESR);
792                 }
793         }
794
795         /*
796          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
797          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
798          */
799         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
800                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
801         else
802                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
803
804         if (!boot_error) {
805                 /*
806                  * allow APs to start initializing.
807                  */
808                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
809                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
810                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
811
812                 /*
813                  * Wait 5s total for a response
814                  */
815                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
816                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
817                                 break;  /* It has booted */
818                         udelay(100);
819                 }
820
821                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
822                         pr_debug("CPU%d: has booted.\n", cpu);
823                 else {
824                         boot_error = 1;
825                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
826                                         == 0xA5)
827                                 /* trampoline started but...? */
828                                 pr_err("CPU%d: Stuck ??\n", cpu);
829                         else
830                                 /* trampoline code not run */
831                                 pr_err("CPU%d: Not responding.\n", cpu);
832                         if (apic->inquire_remote_apic)
833                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
834                 }
835         }
836
837         if (boot_error) {
838                 /* Try to put things back the way they were before ... */
839                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
840
841                 /* was set by do_boot_cpu() */
842                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
843
844                 /* was set by cpu_init() */
845                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
846
847                 set_cpu_present(cpu, false);
848                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
849         }
850
851         /* mark "stuck" area as not stuck */
852         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
853
854         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
855                 /*
856                  * Cleanup possible dangling ends...
857                  */
858                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
859         }
860
861         destroy_work_on_stack(&c_idle.work);
862         return boot_error;
863 }
864
865 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
866 {
867         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
868         unsigned long flags;
869         int err;
870
871         WARN_ON(irqs_disabled());
872
873         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
874
875         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
876             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
877                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
878                 return -EINVAL;
879         }
880
881         /*
882          * Already booted CPU?
883          */
884         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
885                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
886                 return -ENOSYS;
887         }
888
889         /*
890          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
891          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
892          */
893         mtrr_save_state();
894
895         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
896
897 #ifdef CONFIG_X86_32
898         /* init low mem mapping */
899         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
900                 min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
901         flush_tlb_all();
902         low_mappings = 1;
903
904         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
905
906         zap_low_mappings(false);
907         low_mappings = 0;
908 #else
909         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
910 #endif
911         if (err) {
912                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
913                 return -EIO;
914         }
915
916         /*
917          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
918          * while doing so):
919          */
920         local_irq_save(flags);
921         check_tsc_sync_source(cpu);
922         local_irq_restore(flags);
923
924         while (!cpu_online(cpu)) {
925                 cpu_relax();
926                 touch_nmi_watchdog();
927         }
928
929         return 0;
930 }
931
932 /*
933  * Fall back to non SMP mode after errors.
934  *
935  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
936  */
937 static __init void disable_smp(void)
938 {
939         init_cpu_present(cpumask_of(0));
940         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
941         smpboot_clear_io_apic_irqs();
942
943         if (smp_found_config)
944                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
945         else
946                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
947         map_cpu_to_logical_apicid();
948         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
949         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
950 }
951
952 /*
953  * Various sanity checks.
954  */
955 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
956 {
957         preempt_disable();
958
959 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
960         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
961                 unsigned int cpu;
962                 unsigned nr;
963
964                 printk(KERN_WARNING
965                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
966                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
967
968                 nr = 0;
969                 for_each_present_cpu(cpu) {
970                         if (nr >= 8)
971                                 set_cpu_present(cpu, false);
972                         nr++;
973                 }
974
975                 nr = 0;
976                 for_each_possible_cpu(cpu) {
977                         if (nr >= 8)
978                                 set_cpu_possible(cpu, false);
979                         nr++;
980                 }
981
982                 nr_cpu_ids = 8;
983         }
984 #endif
985
986         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
987                 printk(KERN_WARNING
988                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
989                         hard_smp_processor_id());
990
991                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
992         }
993
994         /*
995          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
996          * get out of here now!
997          */
998         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
999                 preempt_enable();
1000                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
1001                 disable_smp();
1002                 if (APIC_init_uniprocessor())
1003                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
1004                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
1005                 return -1;
1006         }
1007
1008         /*
1009          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1010          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1011          */
1012         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1013                 printk(KERN_NOTICE
1014                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
1015                         boot_cpu_physical_apicid);
1016                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1017         }
1018         preempt_enable();
1019
1020         /*
1021          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1022          */
1023         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
1024             !cpu_has_apic) {
1025                 if (!disable_apic) {
1026                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1027                                 boot_cpu_physical_apicid);
1028                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation."
1029                                 "(tell your hw vendor)\n");
1030                 }
1031                 smpboot_clear_io_apic();
1032                 arch_disable_smp_support();
1033                 return -1;
1034         }
1035
1036         verify_local_APIC();
1037
1038         /*
1039          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1040          */
1041         if (!max_cpus) {
1042                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
1043                 smpboot_clear_io_apic();
1044
1045                 localise_nmi_watchdog();
1046
1047                 connect_bsp_APIC();
1048                 setup_local_APIC();
1049                 end_local_APIC_setup();
1050                 return -1;
1051         }
1052
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1057 {
1058         int i;
1059         struct cpuinfo_x86 *c;
1060
1061         for_each_possible_cpu(i) {
1062                 c = &cpu_data(i);
1063                 /* mark all to hotplug */
1064                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1065         }
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1070  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1071  */
1072 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1073 {
1074         unsigned int i;
1075
1076         preempt_disable();
1077         smp_cpu_index_default();
1078         current_cpu_data = boot_cpu_data;
1079         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1080         mb();
1081         /*
1082          * Setup boot CPU information
1083          */
1084         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1085 #ifdef CONFIG_X86_32
1086         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1087 #endif
1088         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1089         for_each_possible_cpu(i) {
1090                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1091                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1092                 zalloc_cpumask_var(&cpu_data(i).llc_shared_map, GFP_KERNEL);
1093         }
1094         set_cpu_sibling_map(0);
1095
1096         enable_IR_x2apic();
1097         default_setup_apic_routing();
1098
1099         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1100                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1101                 disable_smp();
1102                 goto out;
1103         }
1104
1105         preempt_disable();
1106         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1107                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1108                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1109                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1110         }
1111         preempt_enable();
1112
1113         connect_bsp_APIC();
1114
1115         /*
1116          * Switch from PIC to APIC mode.
1117          */
1118         setup_local_APIC();
1119
1120         /*
1121          * Enable IO APIC before setting up error vector
1122          */
1123         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1124                 enable_IO_APIC();
1125
1126         end_local_APIC_setup();
1127
1128         map_cpu_to_logical_apicid();
1129
1130         if (apic->setup_portio_remap)
1131                 apic->setup_portio_remap();
1132
1133         smpboot_setup_io_apic();
1134         /*
1135          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1136          */
1137
1138         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1139         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1140         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1141
1142         if (is_uv_system())
1143                 uv_system_init();
1144
1145         set_mtrr_aps_delayed_init();
1146 out:
1147         preempt_enable();
1148 }
1149
1150 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1151 {
1152         set_mtrr_aps_delayed_init();
1153 }
1154
1155 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1156 {
1157         mtrr_aps_init();
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Early setup to make printk work.
1162  */
1163 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1164 {
1165         int me = smp_processor_id();
1166         switch_to_new_gdt(me);
1167         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1168         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1169         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1170 }
1171
1172 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1173 {
1174         pr_debug("Boot done.\n");
1175
1176         impress_friends();
1177 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1178         setup_ioapic_dest();
1179 #endif
1180         check_nmi_watchdog();
1181         mtrr_aps_init();
1182 }
1183
1184 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1185 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1186 {
1187         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1188         return 0;
1189 }
1190 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1191
1192
1193 /*
1194  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1195  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1196  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1197  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1198  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1199  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1200  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1201  * - Ashok Raj
1202  *
1203  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1204  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1205  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1206  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1207  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1208  * -AK
1209  */
1210 __init void prefill_possible_map(void)
1211 {
1212         int i, possible;
1213
1214         /* no processor from mptable or madt */
1215         if (!num_processors)
1216                 num_processors = 1;
1217
1218         if (setup_possible_cpus == -1)
1219                 possible = num_processors + disabled_cpus;
1220         else
1221                 possible = setup_possible_cpus;
1222
1223         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1224
1225         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1226         if (possible > nr_cpu_ids) {
1227                 printk(KERN_WARNING
1228                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1229                         possible, nr_cpu_ids);
1230                 possible = nr_cpu_ids;
1231         }
1232
1233         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1234                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1235
1236         for (i = 0; i < possible; i++)
1237                 set_cpu_possible(i, true);
1238
1239         nr_cpu_ids = possible;
1240 }
1241
1242 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1243
1244 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1245 {
1246         int sibling;
1247         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1248
1249         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1250                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1251                 /*/
1252                  * last thread sibling in this cpu core going down
1253                  */
1254                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1255                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1256         }
1257
1258         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1259                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1260         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1261         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1262         c->phys_proc_id = 0;
1263         c->cpu_core_id = 0;
1264         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1265 }
1266
1267 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1268 {
1269         set_cpu_online(cpu, false);
1270         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1271         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1272         /* was set by cpu_init() */
1273         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1274         numa_remove_cpu(cpu);
1275 }
1276
1277 void cpu_disable_common(void)
1278 {
1279         int cpu = smp_processor_id();
1280
1281         remove_siblinginfo(cpu);
1282
1283         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1284         lock_vector_lock();
1285         remove_cpu_from_maps(cpu);
1286         unlock_vector_lock();
1287         fixup_irqs();
1288 }
1289
1290 int native_cpu_disable(void)
1291 {
1292         int cpu = smp_processor_id();
1293
1294         /*
1295          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1296          * into generic code.
1297          *
1298          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1299          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1300          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1301          */
1302         if (cpu == 0)
1303                 return -EBUSY;
1304
1305         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1306                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1307         clear_local_APIC();
1308
1309         cpu_disable_common();
1310         return 0;
1311 }
1312
1313 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1314 {
1315         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1316         unsigned int i;
1317
1318         for (i = 0; i < 10; i++) {
1319                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1320                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1321                         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1322                                 pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1323
1324                         if (1 == num_online_cpus())
1325                                 alternatives_smp_switch(0);
1326                         return;
1327                 }
1328                 msleep(100);
1329         }
1330         pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1331 }
1332
1333 void play_dead_common(void)
1334 {
1335         idle_task_exit();
1336         reset_lazy_tlbstate();
1337         irq_ctx_exit(raw_smp_processor_id());
1338         c1e_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1339
1340         mb();
1341         /* Ack it */
1342         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
1343
1344         /*
1345          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1346          */
1347         local_irq_disable();
1348 }
1349
1350 void native_play_dead(void)
1351 {
1352         play_dead_common();
1353         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1354         wbinvd_halt();
1355 }
1356
1357 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1358 int native_cpu_disable(void)
1359 {
1360         return -ENOSYS;
1361 }
1362
1363 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1364 {
1365         /* We said "no" in __cpu_disable */
1366         BUG();
1367 }
1368
1369 void native_play_dead(void)
1370 {
1371         BUG();
1372 }
1373
1374 #endif