sched/x86: Use cpu_llc_shared_mask(cpu) for coregroup_mask
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1 /*
2  *      x86 SMP booting functions
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
5  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
7  *
8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
9  *      whom a great many thanks are extended.
10  *
11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
14  *
15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
16  *      later.
17  *
18  *      Fixes
19  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
20  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
21  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
22  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
23  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
24  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
25  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
26  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
27  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
28  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
29  *                                      from Jose Renau
30  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
31  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
32  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
33  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
34  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
35  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
36  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
37  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
38  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
39  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
40  */
41
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/bootmem.h>
48 #include <linux/err.h>
49 #include <linux/nmi.h>
50 #include <linux/tboot.h>
51 #include <linux/stackprotector.h>
52 #include <linux/gfp.h>
53 #include <linux/cpuidle.h>
54
55 #include <asm/acpi.h>
56 #include <asm/desc.h>
57 #include <asm/nmi.h>
58 #include <asm/irq.h>
59 #include <asm/idle.h>
60 #include <asm/realmode.h>
61 #include <asm/cpu.h>
62 #include <asm/numa.h>
63 #include <asm/pgtable.h>
64 #include <asm/tlbflush.h>
65 #include <asm/mtrr.h>
66 #include <asm/mwait.h>
67 #include <asm/apic.h>
68 #include <asm/io_apic.h>
69 #include <asm/setup.h>
70 #include <asm/uv/uv.h>
71 #include <linux/mc146818rtc.h>
72
73 #include <asm/smpboot_hooks.h>
74 #include <asm/i8259.h>
75
76 #include <asm/realmode.h>
77
78 /* State of each CPU */
79 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
80
81 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
82 /*
83  * We need this for trampoline_base protection from concurrent accesses when
84  * off- and onlining cores wildly.
85  */
86 static DEFINE_MUTEX(x86_cpu_hotplug_driver_mutex);
87
88 void cpu_hotplug_driver_lock(void)
89 {
90         mutex_lock(&x86_cpu_hotplug_driver_mutex);
91 }
92
93 void cpu_hotplug_driver_unlock(void)
94 {
95         mutex_unlock(&x86_cpu_hotplug_driver_mutex);
96 }
97
98 ssize_t arch_cpu_probe(const char *buf, size_t count) { return -1; }
99 ssize_t arch_cpu_release(const char *buf, size_t count) { return -1; }
100 #endif
101
102 /* Number of siblings per CPU package */
103 int smp_num_siblings = 1;
104 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
105
106 /* Last level cache ID of each logical CPU */
107 DEFINE_PER_CPU(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
108
109 /* representing HT siblings of each logical CPU */
110 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
111 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
112
113 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
114 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_core_map);
115 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
116
117 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
118
119 /* Per CPU bogomips and other parameters */
120 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
121 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
122
123 atomic_t init_deasserted;
124
125 /*
126  * Report back to the Boot Processor.
127  * Running on AP.
128  */
129 static void __cpuinit smp_callin(void)
130 {
131         int cpuid, phys_id;
132         unsigned long timeout;
133
134         /*
135          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
136          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
137          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
138          * lock up on an APIC access.
139          */
140         if (apic->wait_for_init_deassert)
141                 apic->wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
142
143         /*
144          * (This works even if the APIC is not enabled.)
145          */
146         phys_id = read_apic_id();
147         cpuid = smp_processor_id();
148         if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callin_mask)) {
149                 panic("%s: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n", __func__,
150                                         phys_id, cpuid);
151         }
152         pr_debug("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
153
154         /*
155          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
156          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
157          * silence for 1 second, this overestimates the time the
158          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
159          * by a factor of two. This should be enough.
160          */
161
162         /*
163          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
164          */
165         timeout = jiffies + 2*HZ;
166         while (time_before(jiffies, timeout)) {
167                 /*
168                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
169                  */
170                 if (cpumask_test_cpu(cpuid, cpu_callout_mask))
171                         break;
172                 cpu_relax();
173         }
174
175         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
176                 panic("%s: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
177                       __func__, cpuid);
178         }
179
180         /*
181          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
182          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
183          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
184          * boards)
185          */
186
187         pr_debug("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
188         if (apic->smp_callin_clear_local_apic)
189                 apic->smp_callin_clear_local_apic();
190         setup_local_APIC();
191         end_local_APIC_setup();
192
193         /*
194          * Need to setup vector mappings before we enable interrupts.
195          */
196         setup_vector_irq(smp_processor_id());
197
198         /*
199          * Save our processor parameters. Note: this information
200          * is needed for clock calibration.
201          */
202         smp_store_cpu_info(cpuid);
203
204         /*
205          * Get our bogomips.
206          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
207          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
208          * accurate as the value just calculated.
209          */
210         calibrate_delay();
211         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
212         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
213
214         /*
215          * This must be done before setting cpu_online_mask
216          * or calling notify_cpu_starting.
217          */
218         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
219         wmb();
220
221         notify_cpu_starting(cpuid);
222
223         /*
224          * Allow the master to continue.
225          */
226         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
227 }
228
229 /*
230  * Activate a secondary processor.
231  */
232 notrace static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
233 {
234         /*
235          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
236          * fragile that we want to limit the things done here to the
237          * most necessary things.
238          */
239         cpu_init();
240         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
241         preempt_disable();
242         smp_callin();
243
244 #ifdef CONFIG_X86_32
245         /* switch away from the initial page table */
246         load_cr3(swapper_pg_dir);
247         __flush_tlb_all();
248 #endif
249
250         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
251         barrier();
252         /*
253          * Check TSC synchronization with the BP:
254          */
255         check_tsc_sync_target();
256
257         /*
258          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
259          * between the time smp_call_function() determines number of
260          * IPI recipients, and the time when the determination is made
261          * for which cpus receive the IPI. Holding this
262          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
263          * smp_call_function().
264          *
265          * We need to hold vector_lock so there the set of online cpus
266          * does not change while we are assigning vectors to cpus.  Holding
267          * this lock ensures we don't half assign or remove an irq from a cpu.
268          */
269         ipi_call_lock();
270         lock_vector_lock();
271         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
272         unlock_vector_lock();
273         ipi_call_unlock();
274         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
275         x86_platform.nmi_init();
276
277         /* enable local interrupts */
278         local_irq_enable();
279
280         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
281         boot_init_stack_canary();
282
283         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
284
285         wmb();
286         cpu_idle();
287 }
288
289 /*
290  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
291  * a given CPU
292  */
293
294 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
295 {
296         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
297
298         *c = boot_cpu_data;
299         c->cpu_index = id;
300         if (id != 0)
301                 identify_secondary_cpu(c);
302 }
303
304 static bool __cpuinit
305 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
306 {
307         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
308
309         return !WARN_ONCE(cpu_to_node(cpu1) != cpu_to_node(cpu2),
310                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
311                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
312                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
313 }
314
315 #define link_mask(_m, c1, c2)                                           \
316 do {                                                                    \
317         cpumask_set_cpu((c1), cpu_##_m##_mask(c2));                     \
318         cpumask_set_cpu((c2), cpu_##_m##_mask(c1));                     \
319 } while (0)
320
321 static bool __cpuinit match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
322 {
323         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
324                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
325
326                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
327                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2) &&
328                     c->compute_unit_id == o->compute_unit_id)
329                         return topology_sane(c, o, "smt");
330
331         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
332                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
333                 return topology_sane(c, o, "smt");
334         }
335
336         return false;
337 }
338
339 static bool __cpuinit match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
340 {
341         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
342
343         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != BAD_APICID &&
344             per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
345                 return topology_sane(c, o, "llc");
346
347         return false;
348 }
349
350 static bool __cpuinit match_mc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
351 {
352         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
353                 return topology_sane(c, o, "mc");
354
355         return false;
356 }
357
358 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
359 {
360         bool has_mc = boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
361         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
362         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
363         struct cpuinfo_x86 *o;
364         int i;
365
366         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
367
368         if (!has_smt && !has_mc) {
369                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(cpu));
370                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
371                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_core_mask(cpu));
372                 c->booted_cores = 1;
373                 return;
374         }
375
376         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
377                 o = &cpu_data(i);
378
379                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
380                         link_mask(sibling, cpu, i);
381
382                 if ((i == cpu) || (has_mc && match_llc(c, o)))
383                         link_mask(llc_shared, cpu, i);
384
385                 if ((i == cpu) || (has_mc && match_mc(c, o))) {
386                         link_mask(core, cpu, i);
387
388                         /*
389                          *  Does this new cpu bringup a new core?
390                          */
391                         if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1) {
392                                 /*
393                                  * for each core in package, increment
394                                  * the booted_cores for this new cpu
395                                  */
396                                 if (cpumask_first(cpu_sibling_mask(i)) == i)
397                                         c->booted_cores++;
398                                 /*
399                                  * increment the core count for all
400                                  * the other cpus in this package
401                                  */
402                                 if (i != cpu)
403                                         cpu_data(i).booted_cores++;
404                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
405                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
406                 }
407         }
408 }
409
410 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
411 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
412 {
413         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
414 }
415
416 static void impress_friends(void)
417 {
418         int cpu;
419         unsigned long bogosum = 0;
420         /*
421          * Allow the user to impress friends.
422          */
423         pr_debug("Before bogomips.\n");
424         for_each_possible_cpu(cpu)
425                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
426                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
427         printk(KERN_INFO
428                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
429                 num_online_cpus(),
430                 bogosum/(500000/HZ),
431                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
432
433         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1.\n");
434 }
435
436 void __inquire_remote_apic(int apicid)
437 {
438         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
439         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
440         int timeout;
441         u32 status;
442
443         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
444
445         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
446                 printk(KERN_INFO "... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
447
448                 /*
449                  * Wait for idle.
450                  */
451                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
452                 if (status)
453                         printk(KERN_CONT
454                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
455
456                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
457
458                 timeout = 0;
459                 do {
460                         udelay(100);
461                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
462                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
463
464                 switch (status) {
465                 case APIC_ICR_RR_VALID:
466                         status = apic_read(APIC_RRR);
467                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
468                         break;
469                 default:
470                         printk(KERN_CONT "failed\n");
471                 }
472         }
473 }
474
475 /*
476  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
477  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
478  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
479  */
480 int __cpuinit
481 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
482 {
483         unsigned long send_status, accept_status = 0;
484         int maxlvt;
485
486         /* Target chip */
487         /* Boot on the stack */
488         /* Kick the second */
489         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, logical_apicid);
490
491         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
492         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
493
494         /*
495          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
496          */
497         udelay(200);
498         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
499                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
500                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
501                         apic_write(APIC_ESR, 0);
502                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
503         }
504         pr_debug("NMI sent.\n");
505
506         if (send_status)
507                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
508         if (accept_status)
509                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
510
511         return (send_status | accept_status);
512 }
513
514 static int __cpuinit
515 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
516 {
517         unsigned long send_status, accept_status = 0;
518         int maxlvt, num_starts, j;
519
520         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
521
522         /*
523          * Be paranoid about clearing APIC errors.
524          */
525         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
526                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
527                         apic_write(APIC_ESR, 0);
528                 apic_read(APIC_ESR);
529         }
530
531         pr_debug("Asserting INIT.\n");
532
533         /*
534          * Turn INIT on target chip
535          */
536         /*
537          * Send IPI
538          */
539         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
540                        phys_apicid);
541
542         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
543         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
544
545         mdelay(10);
546
547         pr_debug("Deasserting INIT.\n");
548
549         /* Target chip */
550         /* Send IPI */
551         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
552
553         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
554         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
555
556         mb();
557         atomic_set(&init_deasserted, 1);
558
559         /*
560          * Should we send STARTUP IPIs ?
561          *
562          * Determine this based on the APIC version.
563          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
564          */
565         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
566                 num_starts = 2;
567         else
568                 num_starts = 0;
569
570         /*
571          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
572          * target processor state.
573          */
574         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
575                          stack_start);
576
577         /*
578          * Run STARTUP IPI loop.
579          */
580         pr_debug("#startup loops: %d.\n", num_starts);
581
582         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
583                 pr_debug("Sending STARTUP #%d.\n", j);
584                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
585                         apic_write(APIC_ESR, 0);
586                 apic_read(APIC_ESR);
587                 pr_debug("After apic_write.\n");
588
589                 /*
590                  * STARTUP IPI
591                  */
592
593                 /* Target chip */
594                 /* Boot on the stack */
595                 /* Kick the second */
596                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
597                                phys_apicid);
598
599                 /*
600                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
601                  */
602                 udelay(300);
603
604                 pr_debug("Startup point 1.\n");
605
606                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
607                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
608
609                 /*
610                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
611                  */
612                 udelay(200);
613                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
614                         apic_write(APIC_ESR, 0);
615                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
616                 if (send_status || accept_status)
617                         break;
618         }
619         pr_debug("After Startup.\n");
620
621         if (send_status)
622                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
623         if (accept_status)
624                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
625
626         return (send_status | accept_status);
627 }
628
629 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
630 static void __cpuinit announce_cpu(int cpu, int apicid)
631 {
632         static int current_node = -1;
633         int node = early_cpu_to_node(cpu);
634
635         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
636                 if (node != current_node) {
637                         if (current_node > (-1))
638                                 pr_cont(" Ok.\n");
639                         current_node = node;
640                         pr_info("Booting Node %3d, Processors ", node);
641                 }
642                 pr_cont(" #%d%s", cpu, cpu == (nr_cpu_ids - 1) ? " Ok.\n" : "");
643                 return;
644         } else
645                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
646                         node, cpu, apicid);
647 }
648
649 /*
650  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
651  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
652  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
653  * ->wakeup_secondary_cpu.
654  */
655 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle)
656 {
657         volatile u32 *trampoline_status =
658                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
659         /* start_ip had better be page-aligned! */
660         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
661
662         unsigned long boot_error = 0;
663         int timeout;
664
665         alternatives_smp_switch(1);
666
667         idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
668                           (THREAD_SIZE +  task_stack_page(idle))) - 1);
669         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
670
671 #ifdef CONFIG_X86_32
672         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
673         irq_ctx_init(cpu);
674 #else
675         clear_tsk_thread_flag(idle, TIF_FORK);
676         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
677         per_cpu(kernel_stack, cpu) =
678                 (unsigned long)task_stack_page(idle) -
679                 KERNEL_STACK_OFFSET + THREAD_SIZE;
680 #endif
681         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
682         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
683         stack_start  = idle->thread.sp;
684
685         /* So we see what's up */
686         announce_cpu(cpu, apicid);
687
688         /*
689          * This grunge runs the startup process for
690          * the targeted processor.
691          */
692
693         atomic_set(&init_deasserted, 0);
694
695         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
696
697                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
698
699                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
700                 /*
701                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
702                 */
703                 if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
704                         apic_write(APIC_ESR, 0);
705                         apic_read(APIC_ESR);
706                 }
707         }
708
709         /*
710          * Kick the secondary CPU. Use the method in the APIC driver
711          * if it's defined - or use an INIT boot APIC message otherwise:
712          */
713         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
714                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
715         else
716                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
717
718         if (!boot_error) {
719                 /*
720                  * allow APs to start initializing.
721                  */
722                 pr_debug("Before Callout %d.\n", cpu);
723                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
724                 pr_debug("After Callout %d.\n", cpu);
725
726                 /*
727                  * Wait 5s total for a response
728                  */
729                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
730                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask))
731                                 break;  /* It has booted */
732                         udelay(100);
733                         /*
734                          * Allow other tasks to run while we wait for the
735                          * AP to come online. This also gives a chance
736                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
737                          * to be completed in the stop machine context.
738                          */
739                         schedule();
740                 }
741
742                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
743                         print_cpu_msr(&cpu_data(cpu));
744                         pr_debug("CPU%d: has booted.\n", cpu);
745                 } else {
746                         boot_error = 1;
747                         if (*trampoline_status == 0xA5A5A5A5)
748                                 /* trampoline started but...? */
749                                 pr_err("CPU%d: Stuck ??\n", cpu);
750                         else
751                                 /* trampoline code not run */
752                                 pr_err("CPU%d: Not responding.\n", cpu);
753                         if (apic->inquire_remote_apic)
754                                 apic->inquire_remote_apic(apicid);
755                 }
756         }
757
758         if (boot_error) {
759                 /* Try to put things back the way they were before ... */
760                 numa_remove_cpu(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
761
762                 /* was set by do_boot_cpu() */
763                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
764
765                 /* was set by cpu_init() */
766                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
767
768                 set_cpu_present(cpu, false);
769                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
770         }
771
772         /* mark "stuck" area as not stuck */
773         *trampoline_status = 0;
774
775         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
776                 /*
777                  * Cleanup possible dangling ends...
778                  */
779                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
780         }
781         return boot_error;
782 }
783
784 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
785 {
786         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
787         unsigned long flags;
788         int err;
789
790         WARN_ON(irqs_disabled());
791
792         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
793
794         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_physical_apicid ||
795             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
796             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
797                 printk(KERN_ERR "%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
798                 return -EINVAL;
799         }
800
801         /*
802          * Already booted CPU?
803          */
804         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
805                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
806                 return -ENOSYS;
807         }
808
809         /*
810          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
811          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
812          */
813         mtrr_save_state();
814
815         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
816
817         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle);
818         if (err) {
819                 pr_debug("do_boot_cpu failed %d\n", err);
820                 return -EIO;
821         }
822
823         /*
824          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
825          * while doing so):
826          */
827         local_irq_save(flags);
828         check_tsc_sync_source(cpu);
829         local_irq_restore(flags);
830
831         while (!cpu_online(cpu)) {
832                 cpu_relax();
833                 touch_nmi_watchdog();
834         }
835
836         return 0;
837 }
838
839 /**
840  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
841  */
842 void arch_disable_smp_support(void)
843 {
844         disable_ioapic_support();
845 }
846
847 /*
848  * Fall back to non SMP mode after errors.
849  *
850  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
851  */
852 static __init void disable_smp(void)
853 {
854         init_cpu_present(cpumask_of(0));
855         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
856         smpboot_clear_io_apic_irqs();
857
858         if (smp_found_config)
859                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
860         else
861                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
862         cpumask_set_cpu(0, cpu_sibling_mask(0));
863         cpumask_set_cpu(0, cpu_core_mask(0));
864 }
865
866 /*
867  * Various sanity checks.
868  */
869 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
870 {
871         preempt_disable();
872
873 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
874         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
875                 unsigned int cpu;
876                 unsigned nr;
877
878                 printk(KERN_WARNING
879                        "More than 8 CPUs detected - skipping them.\n"
880                        "Use CONFIG_X86_BIGSMP.\n");
881
882                 nr = 0;
883                 for_each_present_cpu(cpu) {
884                         if (nr >= 8)
885                                 set_cpu_present(cpu, false);
886                         nr++;
887                 }
888
889                 nr = 0;
890                 for_each_possible_cpu(cpu) {
891                         if (nr >= 8)
892                                 set_cpu_possible(cpu, false);
893                         nr++;
894                 }
895
896                 nr_cpu_ids = 8;
897         }
898 #endif
899
900         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
901                 printk(KERN_WARNING
902                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
903                         hard_smp_processor_id());
904
905                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
906         }
907
908         /*
909          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
910          * get out of here now!
911          */
912         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
913                 preempt_enable();
914                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
915                 disable_smp();
916                 if (APIC_init_uniprocessor())
917                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
918                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
919                 return -1;
920         }
921
922         /*
923          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
924          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
925          */
926         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
927                 printk(KERN_NOTICE
928                         "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
929                         boot_cpu_physical_apicid);
930                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
931         }
932         preempt_enable();
933
934         /*
935          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
936          */
937         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) &&
938             !cpu_has_apic) {
939                 if (!disable_apic) {
940                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
941                                 boot_cpu_physical_apicid);
942                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation."
943                                 "(tell your hw vendor)\n");
944                 }
945                 smpboot_clear_io_apic();
946                 disable_ioapic_support();
947                 return -1;
948         }
949
950         verify_local_APIC();
951
952         /*
953          * If SMP should be disabled, then really disable it!
954          */
955         if (!max_cpus) {
956                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated.\n");
957                 smpboot_clear_io_apic();
958
959                 connect_bsp_APIC();
960                 setup_local_APIC();
961                 bsp_end_local_APIC_setup();
962                 return -1;
963         }
964
965         return 0;
966 }
967
968 static void __init smp_cpu_index_default(void)
969 {
970         int i;
971         struct cpuinfo_x86 *c;
972
973         for_each_possible_cpu(i) {
974                 c = &cpu_data(i);
975                 /* mark all to hotplug */
976                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
977         }
978 }
979
980 /*
981  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
982  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
983  */
984 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
985 {
986         unsigned int i;
987
988         preempt_disable();
989         smp_cpu_index_default();
990
991         /*
992          * Setup boot CPU information
993          */
994         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
995         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
996         mb();
997
998         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
999         for_each_possible_cpu(i) {
1000                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1001                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1002                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1003         }
1004         set_cpu_sibling_map(0);
1005
1006
1007         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
1008                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
1009                 disable_smp();
1010                 goto out;
1011         }
1012
1013         default_setup_apic_routing();
1014
1015         preempt_disable();
1016         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1017                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1018                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1019                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1020         }
1021         preempt_enable();
1022
1023         connect_bsp_APIC();
1024
1025         /*
1026          * Switch from PIC to APIC mode.
1027          */
1028         setup_local_APIC();
1029
1030         /*
1031          * Enable IO APIC before setting up error vector
1032          */
1033         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1034                 enable_IO_APIC();
1035
1036         bsp_end_local_APIC_setup();
1037
1038         if (apic->setup_portio_remap)
1039                 apic->setup_portio_remap();
1040
1041         smpboot_setup_io_apic();
1042         /*
1043          * Set up local APIC timer on boot CPU.
1044          */
1045
1046         printk(KERN_INFO "CPU%d: ", 0);
1047         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1048         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1049
1050         if (is_uv_system())
1051                 uv_system_init();
1052
1053         set_mtrr_aps_delayed_init();
1054 out:
1055         preempt_enable();
1056 }
1057
1058 void arch_disable_nonboot_cpus_begin(void)
1059 {
1060         /*
1061          * Avoid the smp alternatives switch during the disable_nonboot_cpus().
1062          * In the suspend path, we will be back in the SMP mode shortly anyways.
1063          */
1064         skip_smp_alternatives = true;
1065 }
1066
1067 void arch_disable_nonboot_cpus_end(void)
1068 {
1069         skip_smp_alternatives = false;
1070 }
1071
1072 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1073 {
1074         set_mtrr_aps_delayed_init();
1075 }
1076
1077 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1078 {
1079         mtrr_aps_init();
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Early setup to make printk work.
1084  */
1085 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1086 {
1087         int me = smp_processor_id();
1088         switch_to_new_gdt(me);
1089         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1090         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1091         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
1092 }
1093
1094 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1095 {
1096         pr_debug("Boot done.\n");
1097
1098         nmi_selftest();
1099         impress_friends();
1100 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1101         setup_ioapic_dest();
1102 #endif
1103         mtrr_aps_init();
1104 }
1105
1106 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1107 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1108 {
1109         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1110         return 0;
1111 }
1112 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1113
1114
1115 /*
1116  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1117  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1118  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1119  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1120  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1121  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1122  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1123  * - Ashok Raj
1124  *
1125  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1126  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1127  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1128  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1129  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1130  * -AK
1131  */
1132 __init void prefill_possible_map(void)
1133 {
1134         int i, possible;
1135
1136         /* no processor from mptable or madt */
1137         if (!num_processors)
1138                 num_processors = 1;
1139
1140         i = setup_max_cpus ?: 1;
1141         if (setup_possible_cpus == -1) {
1142                 possible = num_processors;
1143 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1144                 if (setup_max_cpus)
1145                         possible += disabled_cpus;
1146 #else
1147                 if (possible > i)
1148                         possible = i;
1149 #endif
1150         } else
1151                 possible = setup_possible_cpus;
1152
1153         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1154
1155         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1156         if (possible > nr_cpu_ids) {
1157                 printk(KERN_WARNING
1158                         "%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1159                         possible, nr_cpu_ids);
1160                 possible = nr_cpu_ids;
1161         }
1162
1163 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1164         if (!setup_max_cpus)
1165 #endif
1166         if (possible > i) {
1167                 printk(KERN_WARNING
1168                         "%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1169                         possible, setup_max_cpus);
1170                 possible = i;
1171         }
1172
1173         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1174                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1175
1176         for (i = 0; i < possible; i++)
1177                 set_cpu_possible(i, true);
1178         for (; i < NR_CPUS; i++)
1179                 set_cpu_possible(i, false);
1180
1181         nr_cpu_ids = possible;
1182 }
1183
1184 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1185
1186 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1187 {
1188         int sibling;
1189         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1190
1191         for_each_cpu(sibling, cpu_core_mask(cpu)) {
1192                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_core_mask(sibling));
1193                 /*/
1194                  * last thread sibling in this cpu core going down
1195                  */
1196                 if (cpumask_weight(cpu_sibling_mask(cpu)) == 1)
1197                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1198         }
1199
1200         for_each_cpu(sibling, cpu_sibling_mask(cpu))
1201                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_mask(sibling));
1202         cpumask_clear(cpu_sibling_mask(cpu));
1203         cpumask_clear(cpu_core_mask(cpu));
1204         c->phys_proc_id = 0;
1205         c->cpu_core_id = 0;
1206         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1207 }
1208
1209 static void __ref remove_cpu_from_maps(int cpu)
1210 {
1211         set_cpu_online(cpu, false);
1212         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1213         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1214         /* was set by cpu_init() */
1215         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1216         numa_remove_cpu(cpu);
1217 }
1218
1219 void cpu_disable_common(void)
1220 {
1221         int cpu = smp_processor_id();
1222
1223         remove_siblinginfo(cpu);
1224
1225         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1226         lock_vector_lock();
1227         remove_cpu_from_maps(cpu);
1228         unlock_vector_lock();
1229         fixup_irqs();
1230 }
1231
1232 int native_cpu_disable(void)
1233 {
1234         int cpu = smp_processor_id();
1235
1236         /*
1237          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1238          * into generic code.
1239          *
1240          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1241          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1242          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1243          */
1244         if (cpu == 0)
1245                 return -EBUSY;
1246
1247         clear_local_APIC();
1248
1249         cpu_disable_common();
1250         return 0;
1251 }
1252
1253 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1254 {
1255         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1256         unsigned int i;
1257
1258         for (i = 0; i < 10; i++) {
1259                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1260                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1261                         if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1262                                 pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1263
1264                         if (1 == num_online_cpus())
1265                                 alternatives_smp_switch(0);
1266                         return;
1267                 }
1268                 msleep(100);
1269         }
1270         pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1271 }
1272
1273 void play_dead_common(void)
1274 {
1275         idle_task_exit();
1276         reset_lazy_tlbstate();
1277         amd_e400_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1278
1279         mb();
1280         /* Ack it */
1281         __this_cpu_write(cpu_state, CPU_DEAD);
1282
1283         /*
1284          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1285          */
1286         local_irq_disable();
1287 }
1288
1289 /*
1290  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1291  * dirty data in our caches when we come back up.
1292  */
1293 static inline void mwait_play_dead(void)
1294 {
1295         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1296         unsigned int highest_cstate = 0;
1297         unsigned int highest_subcstate = 0;
1298         int i;
1299         void *mwait_ptr;
1300         struct cpuinfo_x86 *c = __this_cpu_ptr(&cpu_info);
1301
1302         if (!(this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT) && mwait_usable(c)))
1303                 return;
1304         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLSH))
1305                 return;
1306         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1307                 return;
1308
1309         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1310         ecx = 0;
1311         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1312
1313         /*
1314          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1315          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1316          */
1317         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1318                 eax = 0;
1319         } else {
1320                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1321                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1322                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1323                                 highest_cstate = i;
1324                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1325                         }
1326                 }
1327                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1328                         (highest_subcstate - 1);
1329         }
1330
1331         /*
1332          * This should be a memory location in a cache line which is
1333          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1334          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1335          */
1336         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1337
1338         wbinvd();
1339
1340         while (1) {
1341                 /*
1342                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1343                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1344                  * needed, but it should be harmless in either case.
1345                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1346                  * case where we return around the loop.
1347                  */
1348                 clflush(mwait_ptr);
1349                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1350                 mb();
1351                 __mwait(eax, 0);
1352         }
1353 }
1354
1355 static inline void hlt_play_dead(void)
1356 {
1357         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1358                 wbinvd();
1359
1360         while (1) {
1361                 native_halt();
1362         }
1363 }
1364
1365 void native_play_dead(void)
1366 {
1367         play_dead_common();
1368         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1369
1370         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1371         if (cpuidle_play_dead())
1372                 hlt_play_dead();
1373 }
1374
1375 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1376 int native_cpu_disable(void)
1377 {
1378         return -ENOSYS;
1379 }
1380
1381 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1382 {
1383         /* We said "no" in __cpu_disable */
1384         BUG();
1385 }
1386
1387 void native_play_dead(void)
1388 {
1389         BUG();
1390 }
1391
1392 #endif