Merge commit 'perf/core' into perf/hw-breakpoint
[cascardo/linux.git] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1 /*
2  *      x86 SMP booting functions
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
5  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
7  *
8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
9  *      whom a great many thanks are extended.
10  *
11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
14  *
15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
16  *      later.
17  *
18  *      Fixes
19  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
20  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
21  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
22  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
23  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
24  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
25  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
26  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
27  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
28  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
29  *                                      from Jose Renau
30  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
31  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
32  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
33  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
34  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
35  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
36  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
37  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
38  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
39  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
40  */
41
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/bootmem.h>
48 #include <linux/err.h>
49 #include <linux/nmi.h>
50 #include <linux/tboot.h>
51
52 #include <asm/acpi.h>
53 #include <asm/desc.h>
54 #include <asm/nmi.h>
55 #include <asm/irq.h>
56 #include <asm/idle.h>
57 #include <asm/trampoline.h>
58 #include <asm/cpu.h>
59 #include <asm/numa.h>
60 #include <asm/pgtable.h>
61 #include <asm/tlbflush.h>
62 #include <asm/mtrr.h>
63 #include <asm/vmi.h>
64 #include <asm/apic.h>
65 #include <asm/setup.h>
66 #include <asm/uv/uv.h>
67 #include <asm/debugreg.h>
68 #include <linux/mc146818rtc.h>
69
70 #include <asm/smpboot_hooks.h>
71
72 #ifdef CONFIG_X86_32
73 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
74 static int low_mappings;
75 #endif
76
77 /* State of each CPU */
78 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
79
80 /* Store all idle threads, this can be reused instead of creating
81 * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
82 * for idle threads.
83 */
84 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
85 /*
86  * Needed only for CONFIG_HOTPLUG_CPU because __cpuinitdata is
87  * removed after init for !CONFIG_HOTPLUG_CPU.
88  */
89 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, idle_thread_array);
90 #define get_idle_for_cpu(x)      (per_cpu(idle_thread_array, x))
91 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (per_cpu(idle_thread_array, x) = (p))
92 #else
93 static struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
94 #define get_idle_for_cpu(x)      (idle_thread_array[(x)])
95 #define set_idle_for_cpu(x, p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
96 #endif
97
98 /* Number of siblings per CPU package */
99 int smp_num_siblings = 1;
100 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
101
102 /* Last level cache ID of each logical CPU */
103 DEFINE_PER_CPU(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
104
105 /* representing HT siblings of each logical CPU */
106 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
107 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
108
109 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
110 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
111 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
112
113 /* Per CPU bogomips and other parameters */
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
115 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
116
117 atomic_t init_deasserted;
118
119 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_32)
120 /* which node each logical CPU is on */
121 int cpu_to_node_map[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
122 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node_map);
123
124 /* set up a mapping between cpu and node. */
125 static void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
126 {
127         printk(KERN_INFO "Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
128         cpumask_set_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
129         cpu_to_node_map[cpu] = node;
130 }
131
132 /* undo a mapping between cpu and node. */
133 static void unmap_cpu_to_node(int cpu)
134 {
135         int node;
136
137         printk(KERN_INFO "Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
138         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node++)
139                 cpumask_clear_cpu(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
140         cpu_to_node_map[cpu] = 0;
141 }
142 #else /* !(CONFIG_NUMA && CONFIG_X86_32) */
143 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
144 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
145 #endif
146
147 #ifdef CONFIG_X86_32
148 static int boot_cpu_logical_apicid;
149
150 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly =
151                                         { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
152
153 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
154 {
155         int cpu = smp_processor_id();
156         int apicid = logical_smp_processor_id();
157         int node = apic->apicid_to_node(apicid);
158
159         if (!node_online(node))
160                 node = first_online_node;
161
162         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
163         map_cpu_to_node(cpu, node);
164 }
165
166 void numa_remove_cpu(int cpu)
167 {
168         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
169         unmap_cpu_to_node(cpu);
170 }
171 #else
172 #define map_cpu_to_logical_apicid()  do {} while (0)
173 #endif
174
175 /*
176  * Report back to the Boot Processor.
177  * Running on AP.
178  */
179 static void __cpuinit smp_callin(void)
180 {
181         int cpuid, phys_id;
182         unsigned long timeout;
183
184         /*
185          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
186          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
187          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
188          * lock up on an APIC access.
189          */
190         if (apic->wait_for_init_deassert)
191                 apic->wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
192
193         /*
194          * (This works even if the APIC is not enabled.)
195          */
196         phys_id = read_apic_id();
197         cpuid = smp_processor_id();
198         if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callin_mask)) {
199                 panic("%s: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n", __func__,
200                                         phys_id, cpuid);
201         }
202         pr_debug("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
203
204         /*
205          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
206          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
207          * silence for 1 second, this overestimates the time the
208          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
209          * by a factor of two. This should be enough.
210          */
211
212         /*
213          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
214          */
215         timeout = jiffies + 2*HZ;
216         while (time_before(jiffies, timeout)) {
217                 /*
218                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
219                  */
220                 if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callout_mask))
221                         break;
222                 cpu_relax();
223         }
224
225         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
226                 panic("%s: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
227                       __func__, cpuid);
228         }
229
230         /*
231          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
232          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
233          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
234          * boards)
235          */
236
237         pr_debug("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
238         if (apic->smp_callin_clear_local_apic)
239                 apic->smp_callin_clear_local_apic();
240         setup_local_APIC();
241         end_local_APIC_setup();
242         map_cpu_to_logical_apicid();
243
244         notify_cpu_starting(cpuid);
245         /*
246          * Get our bogomips.
247          *
248          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
249          * the NMI watchdog might kill us.
250          */
251         local_irq_enable();
252         calibrate_delay();
253         local_irq_disable();
254         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
255
256         /*
257          * Save our processor parameters
258          */
259         smp_store_cpu_info(cpuid);
260
261         /*
262          * Allow the master to continue.
263          */
264         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
265 }
266
267 /*
268  * Activate a secondary processor.
269  */
270 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
271 {
272         /*
273          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
274          * fragile that we want to limit the things done here to the
275          * most necessary things.
276          */
277         vmi_bringup();
278         cpu_init();
279         preempt_disable();
280         smp_callin();
281
282         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
283         barrier();
284         /*
285          * Check TSC synchronization with the BP:
286          */
287         check_tsc_sync_target();
288
289         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
290                 disable_8259A_irq(0);
291                 enable_NMI_through_LVT0();
292                 enable_8259A_irq(0);
293         }
294
295 #ifdef CONFIG_X86_32
296         while (low_mappings)
297                 cpu_relax();
298         __flush_tlb_all();
299 #endif
300
301         /* This must be done before setting cpu_online_mask */
302         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
303         wmb();
304
305         /*
306          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
307          * between the time smp_call_function() determines number of
308          * IPI recipients, and the time when the determination is made
309          * for which cpus receive the IPI. Holding this
310          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
311          * smp_call_function().
312          *
313          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
314          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
315          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
316          */
317         ipi_call_lock();
318         lock_vector_lock();
319         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
320         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
321         unlock_vector_lock();
322         ipi_call_unlock();
323         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
324
325         /* enable local interrupts */
326         local_irq_enable();
327
328         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
329
330         wmb();
331         load_debug_registers();
332         cpu_idle();
333 }
334
335 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
336 /* In this case, llc_shared_map is a pointer to a cpumask. */
337 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
338                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
339 {
340         struct cpumask *llc = dst->llc_shared_map;
341         *dst = *src;
342         dst->llc_shared_map = llc;
343 }
344 #else
345 static inline void copy_cpuinfo_x86(struct cpuinfo_x86 *dst,
346                                     const struct cpuinfo_x86 *src)
347 {
348         *dst = *src;
349 }
350 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
351
352 /*
353  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
354  * a given CPU
355  */
356
357 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
358 {
359         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
360
361         copy_cpuinfo_x86(c, &boot_cpu_data);
362         c->cpu_index = id;
363         if (id != 0)
364                 identify_secondary_cpu(c);
365 }
366
367
368 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
369 {
370         int i;
371         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
372
373         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
374
375         if (smp_num_siblings > 1) {
376                 for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
377                         struct cpuinfo_x86 *o = &cpu_data(i);
378
379                         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
380                             c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
381                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_sibling_mask(cpu));
382                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(i));
383                                 cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
384                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
385                                 cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
386                                 cpumask_set_cpu(cpu, o->llc_shared_map);
387                         }
388                 }
389         } else {
390                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
391         }
392
393         cpumask_set_cpu(cpu, c->llc_shared_map);
394
395         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
396                 cpumask_copy(cpu_core_mask(cpu), cpu_sibling_mask(cpu));
397                 c->booted_cores = 1;
398                 return;
399         }
400
401         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
402                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
403                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
404                         cpumask_set_cpu(i, c->llc_shared_map);
405                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
406                 }
407                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
408                         cpumask_set_cpu(i, cpu_core_mask(cpu));
409                         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(i));
410                         /*
411                          *  Does this new cpu bringup a new core?
412                          */
413                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
414                                 /*
415                                  * for each core in package, increment
416                                  * the booted_cores for this new cpu
417                                  */
418                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
419                                         c->booted_cores++;
420                                 /*
421                                  * increment the core count for all
422                                  * the other cpus in this package
423                                  */
424                                 if (i != cpu)
425                                         cpu_data(i).booted_cores++;
426                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
427                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
428                 }
429         }
430 }
431
432 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
433 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
434 {
435         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
436         /*
437          * For perf, we return last level cache shared map.
438          * And for power savings, we return cpu_core_map
439          */
440         if ((sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings) &&
441             !(cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_DCM)))
442                 return cpu_core_mask(cpu);
443         else
444                 return c->llc_shared_map;
445 }
446
447 static void impress_friends(void)
448 {
449         int cpu;
450         unsigned long bogosum = 0;
451         /*
452          * Allow the user to impress friends.
453          */
454         pr_debug("Before bogomips.\n");
455         for_each_possible_cpu(cpu)
456                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
457                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
458         printk(KERN_INFO
459                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
460                 num_online_cpus(),
461                 bogosum/(500000/HZ),
462                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
463
464         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1.\n");
465 }
466
467 void __inquire_remote_apic(int apicid)
468 {
469         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
470         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
471         int timeout;
472         u32 status;
473
474         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
475
476         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
477                 printk(KERN_INFO "... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
478
479                 /*
480                  * Wait for idle.
481                  */
482                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
483                 if (status)
484                         printk(KERN_CONT
485                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
486
487                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
488
489                 timeout = 0;
490                 do {
491                         udelay(100);
492                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
493                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
494
495                 switch (status) {
496                 case APIC_ICR_RR_VALID:
497                         status = apic_read(APIC_RRR);
498                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
499                         break;
500                 default:
501                         printk(KERN_CONT "failed\n");
502                 }
503         }
504 }
505
506 /*
507  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
508  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
509  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
510  */
511 int __cpuinit
512 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
513 {
514         unsigned long send_status, accept_status = 0;
515         int maxlvt;
516
517         /* Target chip */
518         /* Boot on the stack */
519         /* Kick the second */
520         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
521
522         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
523         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
524
525         /*
526          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
527          */
528         udelay(200);
529         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
530                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
531                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
532                         apic_write(APIC_ESR, 0);
533                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
534         }
535         pr_debug("NMI sent.\n");
536
537         if (send_status)
538                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
539         if (accept_status)
540                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
541
542         return (send_status | accept_status);
543 }
544
545 static int __cpuinit
546 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
547 {
548         unsigned long send_status, accept_status = 0;
549         int maxlvt, num_starts, j;
550
551         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
552
553         /*
554          * Be paranoid about clearing APIC errors.
555          */
556         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
557                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
558                         apic_write(APIC_ESR, 0);
559                 apic_read(APIC_ESR);
560         }
561
562         pr_debug("Asserting INIT.\n");
563
564         /*
565          * Turn INIT on target chip
566          */
567         /*
568          * Send IPI
569          */
570         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
571                        phys_apicid);
572
573         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
574         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
575
576         mdelay(10);
577
578         pr_debug("Deasserting INIT.\n");
579
580         /* Target chip */
581         /* Send IPI */
582         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
583
584         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
585         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
586
587         mb();
588         atomic_set(&init_deasserted, 1);
589
590         /*
591          * Should we send STARTUP IPIs ?
592          *
593          * Determine this based on the APIC version.
594          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
595          */
596         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
597                 num_starts = 2;
598         else
599                 num_starts = 0;
600
601         /*
602          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
603          * target processor state.
604          */
605         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
606                          (unsigned long)stack_start.sp);
607
608         /*
609          * Run STARTUP IPI loop.
610          */
611         pr_debug("#startup loops: %d.\n", num_starts);
612
613         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
614                 pr_debug("Sending STARTUP #%d.\n", j);
615                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
616                         apic_write(APIC_ESR, 0);
617                 apic_read(APIC_ESR);
618                 pr_debug("After apic_write.\n");
619
620                 /*
621                  * STARTUP IPI
622                  */
623
624                 /* Target chip */
625                 /* Boot on the stack */
626                 /* Kick the second */
627                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
628                                phys_apicid);
629
630                 /*
631                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
632                  */
633                 udelay(300);
634
635                 pr_debug("Startup point 1.\n");
636
637                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
638                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
639
640                 /*
641                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
642                  */
643                 udelay(200);
644                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
645                         apic_write(APIC_ESR, 0);
646                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
647                 if (send_status || accept_status)
648                         break;
649         }
650         pr_debug("After Startup.\n");
651
652         if (send_status)
653                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
654         if (accept_status)
655                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
656
657         return (send_status | accept_status);
658 }
659
660 struct create_idle {
661         struct work_struct work;
662         struct task_struct *idle;
663         struct completion done;
664         int cpu;
665 };
666
667 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
668 {
669         struct create_idle *c_idle =
670                 container_of(work, struct create_idle, work);
671
672         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
673         complete(&c_idle->done);
674 }
675
676 /*
677  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
678  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
679  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
680  * ->wakeup_secondary_cpu.
681  */
682 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
683 {
684         unsigned long boot_error = 0;
685         unsigned long start_ip;
686         int timeout;
687         struct create_idle c_idle = {
688                 .cpu    = cpu,
689                 .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
690         };
691
692         INIT_WORK(&c_idle.work, do_fork_idle);
693
694         alternatives_smp_switch(1);
695
696         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
697
698         /*
699          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
700          * reschedule the child.
701          */
702         if (c_idle.idle) {
703                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
704                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
705                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
706                 goto do_rest;
707         }
708
709         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
710                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
711         else {
712                 schedule_work(&c_idle.work);
713                 wait_for_completion(&c_idle.done);
714         }
715
716         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
717                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
718                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
719         }
720
721         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
722 do_rest:
723         per_cpu(current_task, cpu) = c_idle.idle;
724 #ifdef CONFIG_X86_32
725         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
726         irq_ctx_init(cpu);
727 #else
728         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
729         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
730         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
731                 (unsigned long)task_stack_page(c_idle.idle) -
732                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
733 #endif
734         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
735         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
736         stack_start.sp = (void *) c_idle.idle->thread.sp;
737
738         /* start_ip had better be page-aligned! */
739         start_ip = setup_trampoline();
740
741         /* So we see what's up   */
742         printk(KERN_INFO "Booting processor %d APIC 0x%x ip 0x%lx\n",
743                           cpu, apicid, start_ip);
744
745         /*
746          * This grunge runs the startup process for
747          * the targeted processor.
748          */
749
750         atomic_set(&init_deasserted, 0);
751
752         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
753
754                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
755
756                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
757                 /*
758                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
759                 */
760                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
761                         apic_write(APIC_ESR, 0);
762                         apic_read(APIC_ESR);
763                 }
764         }
765
766         /*
767          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
768          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
769          */
770         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
771                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
772         else
773                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
774
775         if (!boot_error) {
776                 /*
777                  * allow APs to start initializing.
778                  */
779                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
780                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
781                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
782
783                 /*
784                  * Wait 5s total for a response
785                  */
786                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
787                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
788                                 break;  /* It has booted */
789                         udelay(100);
790                 }
791
792                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
793                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
794                         pr_debug("OK.\n");
795                         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", cpu);
796                         print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
797                         pr_debug("CPU has booted.\n");
798                 } else {
799                         boot_error = 1;
800                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
801                                         == 0xA5)
802                                 /* trampoline started but...? */
803                                 printk(KERN_ERR "Stuck ??\n");
804                         else
805                                 /* trampoline code not run */
806                                 printk(KERN_ERR "Not responding.\n");
807                         if (apic->inquire_remote_apic)
808                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
809                 }
810         }
811
812         if (boot_error) {
813                 /* Try to put things back the way they were before ... */
814                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
815
816                 /* was set by do_boot_cpu() */
817                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
818
819                 /* was set by cpu_init() */
820                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
821
822                 set_cpu_present(cpu, false);
823                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
824         }
825
826         /* mark "stuck" area as not stuck */
827         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
828
829         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
830                 /*
831                  * Cleanup possible dangling ends...
832                  */
833                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
834         }
835
836         return boot_error;
837 }
838
839 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
840 {
841         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
842         unsigned long flags;
843         int err;
844
845         WARN_ON(irqs_disabled());
846
847         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
848
849         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
850             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
851                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
852                 return -EINVAL;
853         }
854
855         /*
856          * Already booted CPU?
857          */
858         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
859                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
860                 return -ENOSYS;
861         }
862
863         /*
864          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
865          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
866          */
867         mtrr_save_state();
868
869         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
870
871 #ifdef CONFIG_X86_32
872         /* init low mem mapping */
873         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
874                 min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
875         flush_tlb_all();
876         low_mappings = 1;
877
878         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
879
880         zap_low_mappings(false);
881         low_mappings = 0;
882 #else
883         err = do_boot_cpu(apicid, cpu);
884 #endif
885         if (err) {
886                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
887                 return -EIO;
888         }
889
890         /*
891          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
892          * while doing so):
893          */
894         local_irq_save(flags);
895         check_tsc_sync_source(cpu);
896         local_irq_restore(flags);
897
898         while (!cpu_online(cpu)) {
899                 cpu_relax();
900                 touch_nmi_watchdog();
901         }
902
903         return 0;
904 }
905
906 /*
907  * Fall back to non SMP mode after errors.
908  *
909  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
910  */
911 static __init void disable_smp(void)
912 {
913         init_cpu_present(cpumask_of(0));
914         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
915         smpboot_clear_io_apic_irqs();
916
917         if (smp_found_config)
918                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
919         else
920                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
921         map_cpu_to_logical_apicid();
922         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
923         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
924 }
925
926 /*
927  * Various sanity checks.
928  */
929 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
930 {
931         preempt_disable();
932
933 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
934         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
935                 unsigned int cpu;
936                 unsigned nr;
937
938                 printk(KERN_WARNING
939                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
940                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
941
942                 nr = 0;
943                 for_each_present_cpu(cpu) {
944                         if (nr >= 8)
945                                 set_cpu_present(cpu, false);
946                         nr++;
947                 }
948
949                 nr = 0;
950                 for_each_possible_cpu(cpu) {
951                         if (nr >= 8)
952                                 set_cpu_possible(cpu, false);
953                         nr++;
954                 }
955
956                 nr_cpu_ids = 8;
957         }
958 #endif
959
960         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
961                 printk(KERN_WARNING
962                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
963                         hard_smp_processor_id());
964
965                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
966         }
967
968         /*
969          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
970          * get out of here now!
971          */
972         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
973                 preempt_enable();
974                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
975                 disable_smp();
976                 if (APIC_init_uniprocessor())
977                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
978                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
979                 return -1;
980         }
981
982         /*
983          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
984          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
985          */
986         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
987                 printk(KERN_NOTICE
988                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
989                         boot_cpu_physical_apicid);
990                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
991         }
992         preempt_enable();
993
994         /*
995          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
996          */
997         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
998             !cpu_has_apic) {
999                 if (!disable_apic) {
1000                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1001                                 boot_cpu_physical_apicid);
1002                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation."
1003                                 "(tell your hw vendor)\n");
1004                 }
1005                 smpboot_clear_io_apic();
1006                 arch_disable_smp_support();
1007                 return -1;
1008         }
1009
1010         verify_local_APIC();
1011
1012         /*
1013          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1014          */
1015         if (!max_cpus) {
1016                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
1017                 smpboot_clear_io_apic();
1018
1019                 localise_nmi_watchdog();
1020
1021                 connect_bsp_APIC();
1022                 setup_local_APIC();
1023                 end_local_APIC_setup();
1024                 return -1;
1025         }
1026
1027         return 0;
1028 }
1029
1030 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1031 {
1032         int i;
1033         struct cpuinfo_x86 *c;
1034
1035         for_each_possible_cpu(i) {
1036                 c = &cpu_data(i);
1037                 /* mark all to hotplug */
1038                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1039         }
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1044  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1045  */
1046 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1047 {
1048         unsigned int i;
1049
1050         preempt_disable();
1051         smp_cpu_index_default();
1052         current_cpu_data = boot_cpu_data;
1053         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1054         mb();
1055         /*
1056          * Setup boot CPU information
1057          */
1058         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1059 #ifdef CONFIG_X86_32
1060         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1061 #endif
1062         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1063         for_each_possible_cpu(i) {
1064                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1065                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1066                 zalloc_cpumask_var(&cpu_data(i).llc_shared_map, GFP_KERNEL);
1067         }
1068         set_cpu_sibling_map(0);
1069
1070         enable_IR_x2apic();
1071 #ifdef CONFIG_X86_64
1072         default_setup_apic_routing();
1073 #endif
1074
1075         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1076                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1077                 disable_smp();
1078                 goto out;
1079         }
1080
1081         preempt_disable();
1082         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1083                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1084                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1085                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1086         }
1087         preempt_enable();
1088
1089         connect_bsp_APIC();
1090
1091         /*
1092          * Switch from PIC to APIC mode.
1093          */
1094         setup_local_APIC();
1095
1096         /*
1097          * Enable IO APIC before setting up error vector
1098          */
1099         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1100                 enable_IO_APIC();
1101
1102         end_local_APIC_setup();
1103
1104         map_cpu_to_logical_apicid();
1105
1106         if (apic->setup_portio_remap)
1107                 apic->setup_portio_remap();
1108
1109         smpboot_setup_io_apic();
1110         /*
1111          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1112          */
1113
1114         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1115         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1116         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1117
1118         if (is_uv_system())
1119                 uv_system_init();
1120
1121         set_mtrr_aps_delayed_init();
1122 out:
1123         preempt_enable();
1124 }
1125
1126 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1127 {
1128         set_mtrr_aps_delayed_init();
1129 }
1130
1131 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1132 {
1133         mtrr_aps_init();
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Early setup to make printk work.
1138  */
1139 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1140 {
1141         int me = smp_processor_id();
1142         switch_to_new_gdt(me);
1143         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1144         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1145         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1146 }
1147
1148 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1149 {
1150         pr_debug("Boot done.\n");
1151
1152         impress_friends();
1153 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1154         setup_ioapic_dest();
1155 #endif
1156         check_nmi_watchdog();
1157         mtrr_aps_init();
1158 }
1159
1160 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1161 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1162 {
1163         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1164         return 0;
1165 }
1166 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1167
1168
1169 /*
1170  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1171  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1172  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1173  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1174  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1175  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1176  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1177  * - Ashok Raj
1178  *
1179  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1180  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1181  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1182  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1183  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1184  * -AK
1185  */
1186 __init void prefill_possible_map(void)
1187 {
1188         int i, possible;
1189
1190         /* no processor from mptable or madt */
1191         if (!num_processors)
1192                 num_processors = 1;
1193
1194         if (setup_possible_cpus == -1)
1195                 possible = num_processors + disabled_cpus;
1196         else
1197                 possible = setup_possible_cpus;
1198
1199         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1200
1201         if (possible > CONFIG_NR_CPUS) {
1202                 printk(KERN_WARNING
1203                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1204                         possible, CONFIG_NR_CPUS);
1205                 possible = CONFIG_NR_CPUS;
1206         }
1207
1208         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1209                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1210
1211         for (i = 0; i < possible; i++)
1212                 set_cpu_possible(i, true);
1213
1214         nr_cpu_ids = possible;
1215 }
1216
1217 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1218
1219 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1220 {
1221         int sibling;
1222         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1223
1224         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1225                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1226                 /*/
1227                  * last thread sibling in this cpu core going down
1228                  */
1229                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1230                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1231         }
1232
1233         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1234                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1235         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1236         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1237         c->phys_proc_id = 0;
1238         c->cpu_core_id = 0;
1239         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1240 }
1241
1242 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1243 {
1244         set_cpu_online(cpu, false);
1245         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1246         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1247         /* was set by cpu_init() */
1248         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1249         numa_remove_cpu(cpu);
1250 }
1251
1252 void cpu_disable_common(void)
1253 {
1254         int cpu = smp_processor_id();
1255         /*
1256          * HACK:
1257          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1258          * This is only a temporary solution until we cleanup
1259          * fixup_irqs as we do for IA64.
1260          */
1261         local_irq_enable();
1262         mdelay(1);
1263
1264         local_irq_disable();
1265         remove_siblinginfo(cpu);
1266
1267         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1268         lock_vector_lock();
1269         remove_cpu_from_maps(cpu);
1270         unlock_vector_lock();
1271         fixup_irqs();
1272         hw_breakpoint_disable();
1273 }
1274
1275 int native_cpu_disable(void)
1276 {
1277         int cpu = smp_processor_id();
1278
1279         /*
1280          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1281          * into generic code.
1282          *
1283          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1284          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1285          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1286          */
1287         if (cpu == 0)
1288                 return -EBUSY;
1289
1290         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1291                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1292         clear_local_APIC();
1293
1294         cpu_disable_common();
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1299 {
1300         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1301         unsigned int i;
1302
1303         for (i = 0; i < 10; i++) {
1304                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1305                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1306                         printk(KERN_INFO "CPU %d is now offline\n", cpu);
1307                         if (1 == num_online_cpus())
1308                                 alternatives_smp_switch(0);
1309                         return;
1310                 }
1311                 msleep(100);
1312         }
1313         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1314 }
1315
1316 void play_dead_common(void)
1317 {
1318         idle_task_exit();
1319         reset_lazy_tlbstate();
1320         irq_ctx_exit(raw_smp_processor_id());
1321         c1e_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1322
1323         mb();
1324         /* Ack it */
1325         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_DEAD;
1326
1327         /*
1328          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1329          */
1330         local_irq_disable();
1331 }
1332
1333 void native_play_dead(void)
1334 {
1335         play_dead_common();
1336         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1337         wbinvd_halt();
1338 }
1339
1340 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1341 int native_cpu_disable(void)
1342 {
1343         return -ENOSYS;
1344 }
1345
1346 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1347 {
1348         /* We said "no" in __cpu_disable */
1349         BUG();
1350 }
1351
1352 void native_play_dead(void)
1353 {
1354         BUG();
1355 }
1356
1357 #endif