spi: pic32-sqi: Fix linker error, undefined reference to `bad_dma_ops'.
[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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
43
44 #include <linux/init.h>
45 #include <linux/smp.h>
46 #include <linux/module.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/percpu.h>
49 #include <linux/bootmem.h>
50 #include <linux/err.h>
51 #include <linux/nmi.h>
52 #include <linux/tboot.h>
53 #include <linux/stackprotector.h>
54 #include <linux/gfp.h>
55 #include <linux/cpuidle.h>
56
57 #include <asm/acpi.h>
58 #include <asm/desc.h>
59 #include <asm/nmi.h>
60 #include <asm/irq.h>
61 #include <asm/idle.h>
62 #include <asm/realmode.h>
63 #include <asm/cpu.h>
64 #include <asm/numa.h>
65 #include <asm/pgtable.h>
66 #include <asm/tlbflush.h>
67 #include <asm/mtrr.h>
68 #include <asm/mwait.h>
69 #include <asm/apic.h>
70 #include <asm/io_apic.h>
71 #include <asm/fpu/internal.h>
72 #include <asm/setup.h>
73 #include <asm/uv/uv.h>
74 #include <linux/mc146818rtc.h>
75 #include <asm/i8259.h>
76 #include <asm/realmode.h>
77 #include <asm/misc.h>
78
79 /* Number of siblings per CPU package */
80 int smp_num_siblings = 1;
81 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
82
83 /* Last level cache ID of each logical CPU */
84 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
85
86 /* representing HT siblings of each logical CPU */
87 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
88 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
89
90 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
91 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
92 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
93
94 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
95
96 /* Per CPU bogomips and other parameters */
97 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
98 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
99
100 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
101 static int *physical_to_logical_pkg __read_mostly;
102 static unsigned long *physical_package_map __read_mostly;;
103 static unsigned long *logical_package_map  __read_mostly;
104 static unsigned int max_physical_pkg_id __read_mostly;
105 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
106 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
107
108 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
109 {
110         unsigned long flags;
111
112         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
113         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
114         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
115         local_flush_tlb();
116         pr_debug("1.\n");
117         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
118                                                         start_eip >> 4;
119         pr_debug("2.\n");
120         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
121                                                         start_eip & 0xf;
122         pr_debug("3.\n");
123 }
124
125 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
126 {
127         unsigned long flags;
128
129         /*
130          * Install writable page 0 entry to set BIOS data area.
131          */
132         local_flush_tlb();
133
134         /*
135          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
136          * to default values.
137          */
138         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
139         CMOS_WRITE(0, 0xf);
140         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
141
142         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
143 }
144
145 /*
146  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
147  * during CPU online.
148  */
149 static void smp_callin(void)
150 {
151         int cpuid, phys_id;
152
153         /*
154          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
155          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
156          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
157          * now safe to touch our local APIC.
158          */
159         cpuid = smp_processor_id();
160
161         /*
162          * (This works even if the APIC is not enabled.)
163          */
164         phys_id = read_apic_id();
165
166         /*
167          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
168          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
169          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
170          * boards)
171          */
172         apic_ap_setup();
173
174         /*
175          * Save our processor parameters. Note: this information
176          * is needed for clock calibration.
177          */
178         smp_store_cpu_info(cpuid);
179
180         /*
181          * Get our bogomips.
182          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
183          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
184          * accurate as the value just calculated.
185          */
186         calibrate_delay();
187         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
188         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
189
190         /*
191          * This must be done before setting cpu_online_mask
192          * or calling notify_cpu_starting.
193          */
194         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
195         wmb();
196
197         notify_cpu_starting(cpuid);
198
199         /*
200          * Allow the master to continue.
201          */
202         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
203 }
204
205 static int cpu0_logical_apicid;
206 static int enable_start_cpu0;
207 /*
208  * Activate a secondary processor.
209  */
210 static void notrace start_secondary(void *unused)
211 {
212         /*
213          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
214          * fragile that we want to limit the things done here to the
215          * most necessary things.
216          */
217         cpu_init();
218         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
219         preempt_disable();
220         smp_callin();
221
222         enable_start_cpu0 = 0;
223
224 #ifdef CONFIG_X86_32
225         /* switch away from the initial page table */
226         load_cr3(swapper_pg_dir);
227         __flush_tlb_all();
228 #endif
229
230         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
231         barrier();
232         /*
233          * Check TSC synchronization with the BP:
234          */
235         check_tsc_sync_target();
236
237         /*
238          * Lock vector_lock and initialize the vectors on this cpu
239          * before setting the cpu online. We must set it online with
240          * vector_lock held to prevent a concurrent setup/teardown
241          * from seeing a half valid vector space.
242          */
243         lock_vector_lock();
244         setup_vector_irq(smp_processor_id());
245         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
246         unlock_vector_lock();
247         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
248         x86_platform.nmi_init();
249
250         /* enable local interrupts */
251         local_irq_enable();
252
253         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
254         boot_init_stack_canary();
255
256         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
257
258         wmb();
259         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
260 }
261
262 int topology_update_package_map(unsigned int apicid, unsigned int cpu)
263 {
264         unsigned int new, pkg = apicid >> boot_cpu_data.x86_coreid_bits;
265
266         /* Called from early boot ? */
267         if (!physical_package_map)
268                 return 0;
269
270         if (pkg >= max_physical_pkg_id)
271                 return -EINVAL;
272
273         /* Set the logical package id */
274         if (test_and_set_bit(pkg, physical_package_map))
275                 goto found;
276
277         new = find_first_zero_bit(logical_package_map, __max_logical_packages);
278         if (new >= __max_logical_packages) {
279                 physical_to_logical_pkg[pkg] = -1;
280                 pr_warn("APIC(%x) Package %u exceeds logical package map\n",
281                         apicid, pkg);
282                 return -ENOSPC;
283         }
284         set_bit(new, logical_package_map);
285         pr_info("APIC(%x) Converting physical %u to logical package %u\n",
286                 apicid, pkg, new);
287         physical_to_logical_pkg[pkg] = new;
288
289 found:
290         cpu_data(cpu).logical_proc_id = physical_to_logical_pkg[pkg];
291         return 0;
292 }
293
294 /**
295  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
296  *
297  * Returns logical package id or -1 if not found
298  */
299 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
300 {
301         if (phys_pkg >= max_physical_pkg_id)
302                 return -1;
303         return physical_to_logical_pkg[phys_pkg];
304 }
305 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
306
307 static void __init smp_init_package_map(void)
308 {
309         unsigned int ncpus, cpu;
310         size_t size;
311
312         /*
313          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems. That
314          * might change in the future....
315          *
316          * While ideally we'd want '* smp_num_siblings' in the below @ncpus
317          * computation, this won't actually work since some Intel BIOSes
318          * report inconsistent HT data when they disable HT.
319          *
320          * In particular, they reduce the APIC-IDs to only include the cores,
321          * but leave the CPUID topology to say there are (2) siblings.
322          * This means we don't know how many threads there will be until
323          * after the APIC enumeration.
324          *
325          * By not including this we'll sometimes over-estimate the number of
326          * logical packages by the amount of !present siblings, but this is
327          * still better than MAX_LOCAL_APIC.
328          *
329          * We use total_cpus not nr_cpu_ids because nr_cpu_ids can be limited
330          * on the command line leading to a similar issue as the HT disable
331          * problem because the hyperthreads are usually enumerated after the
332          * primary cores.
333          */
334         ncpus = boot_cpu_data.x86_max_cores;
335         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
336
337         /*
338          * Possibly larger than what we need as the number of apic ids per
339          * package can be smaller than the actual used apic ids.
340          */
341         max_physical_pkg_id = DIV_ROUND_UP(MAX_LOCAL_APIC, ncpus);
342         size = max_physical_pkg_id * sizeof(unsigned int);
343         physical_to_logical_pkg = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
344         memset(physical_to_logical_pkg, 0xff, size);
345         size = BITS_TO_LONGS(max_physical_pkg_id) * sizeof(unsigned long);
346         physical_package_map = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
347         size = BITS_TO_LONGS(__max_logical_packages) * sizeof(unsigned long);
348         logical_package_map = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
349
350         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
351
352         for_each_present_cpu(cpu) {
353                 unsigned int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
354
355                 if (apicid == BAD_APICID || !apic->apic_id_valid(apicid))
356                         continue;
357                 if (!topology_update_package_map(apicid, cpu))
358                         continue;
359                 pr_warn("CPU %u APICId %x disabled\n", cpu, apicid);
360                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = BAD_APICID;
361                 set_cpu_possible(cpu, false);
362                 set_cpu_present(cpu, false);
363         }
364 }
365
366 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
367 {
368         int id = 0; /* CPU 0 */
369         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
370
371         *c = boot_cpu_data;
372         c->cpu_index = id;
373         smp_init_package_map();
374 }
375
376 /*
377  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
378  * a given CPU
379  */
380 void smp_store_cpu_info(int id)
381 {
382         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
383
384         *c = boot_cpu_data;
385         c->cpu_index = id;
386         /*
387          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
388          * bringing up AP or offlined CPU0.
389          */
390         identify_secondary_cpu(c);
391 }
392
393 static bool
394 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
395 {
396         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
397
398         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
399 }
400
401 static bool
402 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
403 {
404         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
405
406         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
407                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
408                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
409                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
410 }
411
412 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
413 do {                                                                    \
414         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
415         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
416 } while (0)
417
418 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
419 {
420         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
421                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
422
423                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
424                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2) &&
425                     c->compute_unit_id == o->compute_unit_id)
426                         return topology_sane(c, o, "smt");
427
428         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
429                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
430                 return topology_sane(c, o, "smt");
431         }
432
433         return false;
434 }
435
436 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
437 {
438         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
439
440         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != BAD_APICID &&
441             per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
442                 return topology_sane(c, o, "llc");
443
444         return false;
445 }
446
447 /*
448  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
449  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
450  * discard the MC level of the topology later.
451  */
452 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
453 {
454         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
455                 return true;
456         return false;
457 }
458
459 static struct sched_domain_topology_level numa_inside_package_topology[] = {
460 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
461         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
464         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
465 #endif
466         { NULL, },
467 };
468 /*
469  * set_sched_topology() sets the topology internal to a CPU.  The
470  * NUMA topologies are layered on top of it to build the full
471  * system topology.
472  *
473  * If NUMA nodes are observed to occur within a CPU package, this
474  * function should be called.  It forces the sched domain code to
475  * only use the SMT level for the CPU portion of the topology.
476  * This essentially falls back to relying on NUMA information
477  * from the SRAT table to describe the entire system topology
478  * (except for hyperthreads).
479  */
480 static void primarily_use_numa_for_topology(void)
481 {
482         set_sched_topology(numa_inside_package_topology);
483 }
484
485 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
486 {
487         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
488         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
489         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
490         struct cpuinfo_x86 *o;
491         int i;
492
493         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
494
495         if (!has_mp) {
496                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
497                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
498                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
499                 c->booted_cores = 1;
500                 return;
501         }
502
503         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
504                 o = &cpu_data(i);
505
506                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
507                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
508
509                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
510                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
511
512         }
513
514         /*
515          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
516          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
517          */
518         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
519                 o = &cpu_data(i);
520
521                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o))) {
522                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
523
524                         /*
525                          *  Does this new cpu bringup a new core?
526                          */
527                         if (cpumask_weight(
528                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
529                                 /*
530                                  * for each core in package, increment
531                                  * the booted_cores for this new cpu
532                                  */
533                                 if (cpumask_first(
534                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
535                                         c->booted_cores++;
536                                 /*
537                                  * increment the core count for all
538                                  * the other cpus in this package
539                                  */
540                                 if (i != cpu)
541                                         cpu_data(i).booted_cores++;
542                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
543                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
544                 }
545                 if (match_die(c, o) && !topology_same_node(c, o))
546                         primarily_use_numa_for_topology();
547         }
548 }
549
550 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
551 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
552 {
553         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
554 }
555
556 static void impress_friends(void)
557 {
558         int cpu;
559         unsigned long bogosum = 0;
560         /*
561          * Allow the user to impress friends.
562          */
563         pr_debug("Before bogomips\n");
564         for_each_possible_cpu(cpu)
565                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
566                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
567         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
568                 num_online_cpus(),
569                 bogosum/(500000/HZ),
570                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
571
572         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
573 }
574
575 void __inquire_remote_apic(int apicid)
576 {
577         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
578         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
579         int timeout;
580         u32 status;
581
582         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
583
584         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
585                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
586
587                 /*
588                  * Wait for idle.
589                  */
590                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
591                 if (status)
592                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
593
594                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
595
596                 timeout = 0;
597                 do {
598                         udelay(100);
599                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
600                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
601
602                 switch (status) {
603                 case APIC_ICR_RR_VALID:
604                         status = apic_read(APIC_RRR);
605                         pr_cont("%08x\n", status);
606                         break;
607                 default:
608                         pr_cont("failed\n");
609                 }
610         }
611 }
612
613 /*
614  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
615  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
616  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
617  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
618  * many cores and don't require that delay.
619  *
620  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
621  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
622  */
623 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
624
625 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
626
627 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
628 {
629         get_option(&str, &init_udelay);
630
631         return 0;
632 }
633 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
634
635 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
636 {
637         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
638         if (init_udelay != UINT_MAX)
639                 return;
640
641         /* if modern processor, use no delay */
642         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
643             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
644                 init_udelay = 0;
645                 return;
646         }
647         /* else, use legacy delay */
648         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
649 }
650
651 /*
652  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
653  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
654  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
655  */
656 int
657 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
658 {
659         unsigned long send_status, accept_status = 0;
660         int maxlvt;
661
662         /* Target chip */
663         /* Boot on the stack */
664         /* Kick the second */
665         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
666
667         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
668         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
669
670         /*
671          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
672          */
673         udelay(200);
674         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
675                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
676                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
677                         apic_write(APIC_ESR, 0);
678                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
679         }
680         pr_debug("NMI sent\n");
681
682         if (send_status)
683                 pr_err("APIC never delivered???\n");
684         if (accept_status)
685                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
686
687         return (send_status | accept_status);
688 }
689
690 static int
691 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
692 {
693         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
694         int maxlvt, num_starts, j;
695
696         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
697
698         /*
699          * Be paranoid about clearing APIC errors.
700          */
701         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
702                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
703                         apic_write(APIC_ESR, 0);
704                 apic_read(APIC_ESR);
705         }
706
707         pr_debug("Asserting INIT\n");
708
709         /*
710          * Turn INIT on target chip
711          */
712         /*
713          * Send IPI
714          */
715         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
716                        phys_apicid);
717
718         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
719         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
720
721         udelay(init_udelay);
722
723         pr_debug("Deasserting INIT\n");
724
725         /* Target chip */
726         /* Send IPI */
727         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
728
729         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
730         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
731
732         mb();
733
734         /*
735          * Should we send STARTUP IPIs ?
736          *
737          * Determine this based on the APIC version.
738          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
739          */
740         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
741                 num_starts = 2;
742         else
743                 num_starts = 0;
744
745         /*
746          * Run STARTUP IPI loop.
747          */
748         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
749
750         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
751                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
752                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
753                         apic_write(APIC_ESR, 0);
754                 apic_read(APIC_ESR);
755                 pr_debug("After apic_write\n");
756
757                 /*
758                  * STARTUP IPI
759                  */
760
761                 /* Target chip */
762                 /* Boot on the stack */
763                 /* Kick the second */
764                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
765                                phys_apicid);
766
767                 /*
768                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
769                  */
770                 if (init_udelay == 0)
771                         udelay(10);
772                 else
773                         udelay(300);
774
775                 pr_debug("Startup point 1\n");
776
777                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
778                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
779
780                 /*
781                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
782                  */
783                 if (init_udelay == 0)
784                         udelay(10);
785                 else
786                         udelay(200);
787
788                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
789                         apic_write(APIC_ESR, 0);
790                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
791                 if (send_status || accept_status)
792                         break;
793         }
794         pr_debug("After Startup\n");
795
796         if (send_status)
797                 pr_err("APIC never delivered???\n");
798         if (accept_status)
799                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
800
801         return (send_status | accept_status);
802 }
803
804 void smp_announce(void)
805 {
806         int num_nodes = num_online_nodes();
807
808         printk(KERN_INFO "x86: Booted up %d node%s, %d CPUs\n",
809                num_nodes, (num_nodes > 1 ? "s" : ""), num_online_cpus());
810 }
811
812 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
813 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
814 {
815         static int current_node = -1;
816         int node = early_cpu_to_node(cpu);
817         static int width, node_width;
818
819         if (!width)
820                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
821
822         if (!node_width)
823                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
824
825         if (cpu == 1)
826                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
827
828         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
829                 if (node != current_node) {
830                         if (current_node > (-1))
831                                 pr_cont("\n");
832                         current_node = node;
833
834                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
835                                node_width - num_digits(node), " ", node);
836                 }
837
838                 /* Add padding for the BSP */
839                 if (cpu == 1)
840                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
841
842                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
843
844         } else
845                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
846                         node, cpu, apicid);
847 }
848
849 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
850 {
851         int cpu;
852
853         cpu = smp_processor_id();
854         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
855                 return NMI_HANDLED;
856
857         return NMI_DONE;
858 }
859
860 /*
861  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
862  *
863  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
864  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
865  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
866  *
867  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
868  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
869  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
870  * real platform and request are available.
871  */
872 static int
873 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
874                int *cpu0_nmi_registered)
875 {
876         int id;
877         int boot_error;
878
879         preempt_disable();
880
881         /*
882          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
883          */
884         if (cpu) {
885                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
886                 goto out;
887         }
888
889         /*
890          * Wake up BSP by nmi.
891          *
892          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
893          */
894         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
895                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
896
897         if (!boot_error) {
898                 enable_start_cpu0 = 1;
899                 *cpu0_nmi_registered = 1;
900                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
901                         id = cpu0_logical_apicid;
902                 else
903                         id = apicid;
904                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
905         }
906
907 out:
908         preempt_enable();
909
910         return boot_error;
911 }
912
913 void common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
914 {
915         /* Just in case we booted with a single CPU. */
916         alternatives_enable_smp();
917
918         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
919
920 #ifdef CONFIG_X86_32
921         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
922         irq_ctx_init(cpu);
923         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) =
924                 (unsigned long)task_stack_page(idle) + THREAD_SIZE;
925 #else
926         clear_tsk_thread_flag(idle, TIF_FORK);
927         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
928 #endif
929 }
930
931 /*
932  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
933  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
934  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
935  * ->wakeup_secondary_cpu.
936  */
937 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle)
938 {
939         volatile u32 *trampoline_status =
940                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
941         /* start_ip had better be page-aligned! */
942         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
943
944         unsigned long boot_error = 0;
945         int cpu0_nmi_registered = 0;
946         unsigned long timeout;
947
948         idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
949                           (THREAD_SIZE +  task_stack_page(idle))) - 1);
950
951         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
952         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
953         stack_start  = idle->thread.sp;
954
955         /*
956          * Enable the espfix hack for this CPU
957         */
958 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
959         init_espfix_ap(cpu);
960 #endif
961
962         /* So we see what's up */
963         announce_cpu(cpu, apicid);
964
965         /*
966          * This grunge runs the startup process for
967          * the targeted processor.
968          */
969
970         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
971
972                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
973
974                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
975                 /*
976                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
977                 */
978                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
979                         apic_write(APIC_ESR, 0);
980                         apic_read(APIC_ESR);
981                 }
982         }
983
984         /*
985          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
986          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
987          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
988          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
989          */
990         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
991         smp_mb();
992
993         /*
994          * Wake up a CPU in difference cases:
995          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
996          * Otherwise,
997          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
998          */
999         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1000                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1001         else
1002                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1003                                                      &cpu0_nmi_registered);
1004
1005         if (!boot_error) {
1006                 /*
1007                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1008                  */
1009                 boot_error = -1;
1010                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1011                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1012                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1013                                 /*
1014                                  * Tell AP to proceed with initialization
1015                                  */
1016                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1017                                 boot_error = 0;
1018                                 break;
1019                         }
1020                         schedule();
1021                 }
1022         }
1023
1024         if (!boot_error) {
1025                 /*
1026                  * Wait till AP completes initial initialization
1027                  */
1028                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1029                         /*
1030                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1031                          * AP to come online. This also gives a chance
1032                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1033                          * to be completed in the stop machine context.
1034                          */
1035                         schedule();
1036                 }
1037         }
1038
1039         /* mark "stuck" area as not stuck */
1040         *trampoline_status = 0;
1041
1042         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1043                 /*
1044                  * Cleanup possible dangling ends...
1045                  */
1046                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1047         }
1048         /*
1049          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1050          * to avoid impact of possible long unregister time.
1051          */
1052         if (cpu0_nmi_registered)
1053                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1054
1055         return boot_error;
1056 }
1057
1058 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1059 {
1060         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1061         unsigned long flags;
1062         int err;
1063
1064         WARN_ON(irqs_disabled());
1065
1066         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1067
1068         if (apicid == BAD_APICID ||
1069             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1070             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1071                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1072                 return -EINVAL;
1073         }
1074
1075         /*
1076          * Already booted CPU?
1077          */
1078         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1079                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1080                 return -ENOSYS;
1081         }
1082
1083         /*
1084          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1085          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1086          */
1087         mtrr_save_state();
1088
1089         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1090         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1091         if (err && err != -EBUSY)
1092                 return err;
1093
1094         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1095         __cpu_disable_lazy_restore(cpu);
1096
1097         common_cpu_up(cpu, tidle);
1098
1099         /*
1100          * We have to walk the irq descriptors to setup the vector
1101          * space for the cpu which comes online.  Prevent irq
1102          * alloc/free across the bringup.
1103          */
1104         irq_lock_sparse();
1105
1106         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle);
1107
1108         if (err) {
1109                 irq_unlock_sparse();
1110                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1111                 return -EIO;
1112         }
1113
1114         /*
1115          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1116          * while doing so):
1117          */
1118         local_irq_save(flags);
1119         check_tsc_sync_source(cpu);
1120         local_irq_restore(flags);
1121
1122         while (!cpu_online(cpu)) {
1123                 cpu_relax();
1124                 touch_nmi_watchdog();
1125         }
1126
1127         irq_unlock_sparse();
1128
1129         return 0;
1130 }
1131
1132 /**
1133  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1134  */
1135 void arch_disable_smp_support(void)
1136 {
1137         disable_ioapic_support();
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Fall back to non SMP mode after errors.
1142  *
1143  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1144  */
1145 static __init void disable_smp(void)
1146 {
1147         pr_info("SMP disabled\n");
1148
1149         disable_ioapic_support();
1150
1151         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1152         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1153
1154         if (smp_found_config)
1155                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1156         else
1157                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1158         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1159         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1160 }
1161
1162 enum {
1163         SMP_OK,
1164         SMP_NO_CONFIG,
1165         SMP_NO_APIC,
1166         SMP_FORCE_UP,
1167 };
1168
1169 /*
1170  * Various sanity checks.
1171  */
1172 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
1173 {
1174         preempt_disable();
1175
1176 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1177         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1178                 unsigned int cpu;
1179                 unsigned nr;
1180
1181                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1182                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1183
1184                 nr = 0;
1185                 for_each_present_cpu(cpu) {
1186                         if (nr >= 8)
1187                                 set_cpu_present(cpu, false);
1188                         nr++;
1189                 }
1190
1191                 nr = 0;
1192                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1193                         if (nr >= 8)
1194                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1195                         nr++;
1196                 }
1197
1198                 nr_cpu_ids = 8;
1199         }
1200 #endif
1201
1202         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1203                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1204                         hard_smp_processor_id());
1205
1206                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1207         }
1208
1209         /*
1210          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
1211          * get out of here now!
1212          */
1213         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
1214                 preempt_enable();
1215                 pr_notice("SMP motherboard not detected\n");
1216                 return SMP_NO_CONFIG;
1217         }
1218
1219         /*
1220          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1221          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1222          */
1223         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1224                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1225                           boot_cpu_physical_apicid);
1226                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1227         }
1228         preempt_enable();
1229
1230         /*
1231          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1232          */
1233         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
1234             !cpu_has_apic) {
1235                 if (!disable_apic) {
1236                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1237                                 boot_cpu_physical_apicid);
1238                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation (tell your hw vendor)\n");
1239                 }
1240                 return SMP_NO_APIC;
1241         }
1242
1243         /*
1244          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1245          */
1246         if (!max_cpus) {
1247                 pr_info("SMP mode deactivated\n");
1248                 return SMP_FORCE_UP;
1249         }
1250
1251         return SMP_OK;
1252 }
1253
1254 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1255 {
1256         int i;
1257         struct cpuinfo_x86 *c;
1258
1259         for_each_possible_cpu(i) {
1260                 c = &cpu_data(i);
1261                 /* mark all to hotplug */
1262                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1263         }
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1268  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1269  */
1270 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1271 {
1272         unsigned int i;
1273
1274         smp_cpu_index_default();
1275
1276         /*
1277          * Setup boot CPU information
1278          */
1279         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1280         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1281         mb();
1282
1283         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
1284         for_each_possible_cpu(i) {
1285                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1286                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1287                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1288         }
1289         set_cpu_sibling_map(0);
1290
1291         switch (smp_sanity_check(max_cpus)) {
1292         case SMP_NO_CONFIG:
1293                 disable_smp();
1294                 if (APIC_init_uniprocessor())
1295                         pr_notice("Local APIC not detected. Using dummy APIC emulation.\n");
1296                 return;
1297         case SMP_NO_APIC:
1298                 disable_smp();
1299                 return;
1300         case SMP_FORCE_UP:
1301                 disable_smp();
1302                 apic_bsp_setup(false);
1303                 return;
1304         case SMP_OK:
1305                 break;
1306         }
1307
1308         default_setup_apic_routing();
1309
1310         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1311                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1312                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1313                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1314         }
1315
1316         cpu0_logical_apicid = apic_bsp_setup(false);
1317
1318         pr_info("CPU%d: ", 0);
1319         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1320
1321         if (is_uv_system())
1322                 uv_system_init();
1323
1324         set_mtrr_aps_delayed_init();
1325
1326         smp_quirk_init_udelay();
1327 }
1328
1329 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1330 {
1331         set_mtrr_aps_delayed_init();
1332 }
1333
1334 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1335 {
1336         mtrr_aps_init();
1337 }
1338
1339 /*
1340  * Early setup to make printk work.
1341  */
1342 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1343 {
1344         int me = smp_processor_id();
1345         switch_to_new_gdt(me);
1346         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1347         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1348         cpu_set_state_online(me);
1349 }
1350
1351 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1352 {
1353         pr_debug("Boot done\n");
1354
1355         nmi_selftest();
1356         impress_friends();
1357         setup_ioapic_dest();
1358         mtrr_aps_init();
1359 }
1360
1361 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1362 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1363 {
1364         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1365         return 0;
1366 }
1367 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1368
1369
1370 /*
1371  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1372  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1373  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1374  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1375  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1376  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1377  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1378  * - Ashok Raj
1379  *
1380  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1381  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1382  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1383  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1384  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1385  * -AK
1386  */
1387 __init void prefill_possible_map(void)
1388 {
1389         int i, possible;
1390
1391         /* no processor from mptable or madt */
1392         if (!num_processors)
1393                 num_processors = 1;
1394
1395         i = setup_max_cpus ?: 1;
1396         if (setup_possible_cpus == -1) {
1397                 possible = num_processors;
1398 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1399                 if (setup_max_cpus)
1400                         possible += disabled_cpus;
1401 #else
1402                 if (possible > i)
1403                         possible = i;
1404 #endif
1405         } else
1406                 possible = setup_possible_cpus;
1407
1408         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1409
1410         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1411         if (possible > nr_cpu_ids) {
1412                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1413                         possible, nr_cpu_ids);
1414                 possible = nr_cpu_ids;
1415         }
1416
1417 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1418         if (!setup_max_cpus)
1419 #endif
1420         if (possible > i) {
1421                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1422                         possible, setup_max_cpus);
1423                 possible = i;
1424         }
1425
1426         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1427                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1428
1429         for (i = 0; i < possible; i++)
1430                 set_cpu_possible(i, true);
1431         for (; i < NR_CPUS; i++)
1432                 set_cpu_possible(i, false);
1433
1434         nr_cpu_ids = possible;
1435 }
1436
1437 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1438
1439 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1440 {
1441         int sibling;
1442         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1443
1444         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1445                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1446                 /*/
1447                  * last thread sibling in this cpu core going down
1448                  */
1449                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1450                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1451         }
1452
1453         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1454                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1455         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1456                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1457         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1458         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1459         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1460         c->phys_proc_id = 0;
1461         c->cpu_core_id = 0;
1462         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1463 }
1464
1465 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1466 {
1467         set_cpu_online(cpu, false);
1468         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1469         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1470         /* was set by cpu_init() */
1471         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1472         numa_remove_cpu(cpu);
1473 }
1474
1475 void cpu_disable_common(void)
1476 {
1477         int cpu = smp_processor_id();
1478
1479         remove_siblinginfo(cpu);
1480
1481         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1482         lock_vector_lock();
1483         remove_cpu_from_maps(cpu);
1484         unlock_vector_lock();
1485         fixup_irqs();
1486 }
1487
1488 int native_cpu_disable(void)
1489 {
1490         int ret;
1491
1492         ret = check_irq_vectors_for_cpu_disable();
1493         if (ret)
1494                 return ret;
1495
1496         clear_local_APIC();
1497         cpu_disable_common();
1498
1499         return 0;
1500 }
1501
1502 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1503 {
1504         int ret = 0;
1505
1506         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1507
1508         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1509         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1510                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1511                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1512         } else {
1513                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1514                 ret = -1;
1515         }
1516
1517         return ret;
1518 }
1519
1520 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1521 {
1522         common_cpu_die(cpu);
1523 }
1524
1525 void play_dead_common(void)
1526 {
1527         idle_task_exit();
1528         reset_lazy_tlbstate();
1529         amd_e400_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1530
1531         /* Ack it */
1532         (void)cpu_report_death();
1533
1534         /*
1535          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1536          */
1537         local_irq_disable();
1538 }
1539
1540 static bool wakeup_cpu0(void)
1541 {
1542         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1543                 return true;
1544
1545         return false;
1546 }
1547
1548 /*
1549  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1550  * dirty data in our caches when we come back up.
1551  */
1552 static inline void mwait_play_dead(void)
1553 {
1554         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1555         unsigned int highest_cstate = 0;
1556         unsigned int highest_subcstate = 0;
1557         void *mwait_ptr;
1558         int i;
1559
1560         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1561                 return;
1562         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1563                 return;
1564         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1565                 return;
1566
1567         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1568         ecx = 0;
1569         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1570
1571         /*
1572          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1573          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1574          */
1575         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1576                 eax = 0;
1577         } else {
1578                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1579                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1580                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1581                                 highest_cstate = i;
1582                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1583                         }
1584                 }
1585                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1586                         (highest_subcstate - 1);
1587         }
1588
1589         /*
1590          * This should be a memory location in a cache line which is
1591          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1592          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1593          */
1594         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1595
1596         wbinvd();
1597
1598         while (1) {
1599                 /*
1600                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1601                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1602                  * needed, but it should be harmless in either case.
1603                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1604                  * case where we return around the loop.
1605                  */
1606                 mb();
1607                 clflush(mwait_ptr);
1608                 mb();
1609                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1610                 mb();
1611                 __mwait(eax, 0);
1612                 /*
1613                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1614                  */
1615                 if (wakeup_cpu0())
1616                         start_cpu0();
1617         }
1618 }
1619
1620 static inline void hlt_play_dead(void)
1621 {
1622         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1623                 wbinvd();
1624
1625         while (1) {
1626                 native_halt();
1627                 /*
1628                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1629                  */
1630                 if (wakeup_cpu0())
1631                         start_cpu0();
1632         }
1633 }
1634
1635 void native_play_dead(void)
1636 {
1637         play_dead_common();
1638         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1639
1640         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1641         if (cpuidle_play_dead())
1642                 hlt_play_dead();
1643 }
1644
1645 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1646 int native_cpu_disable(void)
1647 {
1648         return -ENOSYS;
1649 }
1650
1651 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1652 {
1653         /* We said "no" in __cpu_disable */
1654         BUG();
1655 }
1656
1657 void native_play_dead(void)
1658 {
1659         BUG();
1660 }
1661
1662 #endif