GNU Linux-libre 4.9.337-gnu1
[releases.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/export.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/percpu.h>
49 #include <linux/bootmem.h>
50 #include <linux/err.h>
51 #include <linux/nmi.h>
52 #include <linux/tboot.h>
53 #include <linux/stackprotector.h>
54 #include <linux/gfp.h>
55 #include <linux/cpuidle.h>
56
57 #include <asm/acpi.h>
58 #include <asm/desc.h>
59 #include <asm/nmi.h>
60 #include <asm/irq.h>
61 #include <asm/idle.h>
62 #include <asm/realmode.h>
63 #include <asm/cpu.h>
64 #include <asm/numa.h>
65 #include <asm/pgtable.h>
66 #include <asm/tlbflush.h>
67 #include <asm/mtrr.h>
68 #include <asm/mwait.h>
69 #include <asm/apic.h>
70 #include <asm/io_apic.h>
71 #include <asm/fpu/internal.h>
72 #include <asm/setup.h>
73 #include <asm/uv/uv.h>
74 #include <linux/mc146818rtc.h>
75 #include <asm/i8259.h>
76 #include <asm/realmode.h>
77 #include <asm/misc.h>
78 #include <asm/spec-ctrl.h>
79 #include <asm/hw_irq.h>
80
81 /* representing HT siblings of each logical CPU */
82 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
83 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
84
85 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
86 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
87 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
88
89 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
90
91 /* Per CPU bogomips and other parameters */
92 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
93 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
94
95 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
96 static int *physical_to_logical_pkg __read_mostly;
97 static unsigned long *physical_package_map __read_mostly;;
98 static unsigned int max_physical_pkg_id __read_mostly;
99 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
100 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
101 static unsigned int logical_packages __read_mostly;
102
103 /* Maximum number of SMT threads on any online core */
104 int __max_smt_threads __read_mostly;
105
106 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
107 {
108         unsigned long flags;
109
110         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
111         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
112         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
113         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
114                                                         start_eip >> 4;
115         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
116                                                         start_eip & 0xf;
117 }
118
119 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
120 {
121         unsigned long flags;
122
123         /*
124          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
125          * to default values.
126          */
127         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
128         CMOS_WRITE(0, 0xf);
129         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
130
131         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
132 }
133
134 /*
135  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
136  * during CPU online.
137  */
138 static void smp_callin(void)
139 {
140         int cpuid, phys_id;
141
142         /*
143          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
144          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
145          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
146          * now safe to touch our local APIC.
147          */
148         cpuid = smp_processor_id();
149
150         /*
151          * (This works even if the APIC is not enabled.)
152          */
153         phys_id = read_apic_id();
154
155         /*
156          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
157          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
158          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
159          * boards)
160          */
161         apic_ap_setup();
162
163         /*
164          * Save our processor parameters. Note: this information
165          * is needed for clock calibration.
166          */
167         smp_store_cpu_info(cpuid);
168
169         /*
170          * The topology information must be up to date before
171          * calibrate_delay() and notify_cpu_starting().
172          */
173         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
174
175         /*
176          * Get our bogomips.
177          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
178          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
179          * accurate as the value just calculated.
180          */
181         calibrate_delay();
182         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
183         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
184
185         wmb();
186
187         notify_cpu_starting(cpuid);
188
189         /*
190          * Allow the master to continue.
191          */
192         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
193 }
194
195 static int cpu0_logical_apicid;
196 static int enable_start_cpu0;
197 /*
198  * Activate a secondary processor.
199  */
200 static void notrace start_secondary(void *unused)
201 {
202         /*
203          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
204          * fragile that we want to limit the things done here to the
205          * most necessary things.
206          */
207         cpu_init();
208         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
209         preempt_disable();
210         smp_callin();
211
212         enable_start_cpu0 = 0;
213
214 #ifdef CONFIG_X86_32
215         /* switch away from the initial page table */
216         load_cr3(swapper_pg_dir);
217         __flush_tlb_all();
218 #endif
219
220         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
221         barrier();
222         /*
223          * Check TSC synchronization with the BP:
224          */
225         check_tsc_sync_target();
226
227         speculative_store_bypass_ht_init();
228
229         /*
230          * Lock vector_lock and initialize the vectors on this cpu
231          * before setting the cpu online. We must set it online with
232          * vector_lock held to prevent a concurrent setup/teardown
233          * from seeing a half valid vector space.
234          */
235         lock_vector_lock();
236         setup_vector_irq(smp_processor_id());
237         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
238         unlock_vector_lock();
239         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
240         x86_platform.nmi_init();
241
242         /* enable local interrupts */
243         local_irq_enable();
244
245         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
246         boot_init_stack_canary();
247
248         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
249
250         wmb();
251         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
252
253         /*
254          * Prevent tail call to cpu_startup_entry() because the stack protector
255          * guard has been changed a couple of function calls up, in
256          * boot_init_stack_canary() and must not be checked before tail calling
257          * another function.
258          */
259         prevent_tail_call_optimization();
260 }
261
262 /**
263  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
264  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
265  * @cpu:        The cpu for which this is updated
266  */
267 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
268 {
269         unsigned int new;
270
271         /* Called from early boot ? */
272         if (!physical_package_map)
273                 return 0;
274
275         if (pkg >= max_physical_pkg_id)
276                 return -EINVAL;
277
278         /* Set the logical package id */
279         if (test_and_set_bit(pkg, physical_package_map))
280                 goto found;
281
282         if (logical_packages >= __max_logical_packages) {
283                 pr_warn("Package %u of CPU %u exceeds BIOS package data %u.\n",
284                         logical_packages, cpu, __max_logical_packages);
285                 return -ENOSPC;
286         }
287
288         new = logical_packages++;
289         if (new != pkg) {
290                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
291                         cpu, pkg, new);
292         }
293         physical_to_logical_pkg[pkg] = new;
294
295 found:
296         cpu_data(cpu).logical_proc_id = physical_to_logical_pkg[pkg];
297         return 0;
298 }
299
300 /**
301  * topology_is_primary_thread - Check whether CPU is the primary SMT thread
302  * @cpu:        CPU to check
303  */
304 bool topology_is_primary_thread(unsigned int cpu)
305 {
306         return apic_id_is_primary_thread(per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu));
307 }
308
309 /**
310  * topology_smt_supported - Check whether SMT is supported by the CPUs
311  */
312 bool topology_smt_supported(void)
313 {
314         return smp_num_siblings > 1;
315 }
316
317 /**
318  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
319  *
320  * Returns logical package id or -1 if not found
321  */
322 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
323 {
324         if (phys_pkg >= max_physical_pkg_id)
325                 return -1;
326         return physical_to_logical_pkg[phys_pkg];
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
329
330 static void __init smp_init_package_map(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int cpu)
331 {
332         unsigned int ncpus;
333         size_t size;
334
335         /*
336          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems. That
337          * might change in the future....
338          *
339          * While ideally we'd want '* smp_num_siblings' in the below @ncpus
340          * computation, this won't actually work since some Intel BIOSes
341          * report inconsistent HT data when they disable HT.
342          *
343          * In particular, they reduce the APIC-IDs to only include the cores,
344          * but leave the CPUID topology to say there are (2) siblings.
345          * This means we don't know how many threads there will be until
346          * after the APIC enumeration.
347          *
348          * By not including this we'll sometimes over-estimate the number of
349          * logical packages by the amount of !present siblings, but this is
350          * still better than MAX_LOCAL_APIC.
351          *
352          * We use total_cpus not nr_cpu_ids because nr_cpu_ids can be limited
353          * on the command line leading to a similar issue as the HT disable
354          * problem because the hyperthreads are usually enumerated after the
355          * primary cores.
356          */
357         ncpus = boot_cpu_data.x86_max_cores;
358         if (!ncpus) {
359                 pr_warn("x86_max_cores == zero !?!?");
360                 ncpus = 1;
361         }
362
363         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
364         logical_packages = 0;
365
366         /*
367          * Possibly larger than what we need as the number of apic ids per
368          * package can be smaller than the actual used apic ids.
369          */
370         max_physical_pkg_id = DIV_ROUND_UP(MAX_LOCAL_APIC, ncpus);
371         size = max_physical_pkg_id * sizeof(unsigned int);
372         physical_to_logical_pkg = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
373         memset(physical_to_logical_pkg, 0xff, size);
374         size = BITS_TO_LONGS(max_physical_pkg_id) * sizeof(unsigned long);
375         physical_package_map = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
376
377         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
378
379         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu);
380 }
381
382 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
383 {
384         int id = 0; /* CPU 0 */
385         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
386
387         *c = boot_cpu_data;
388         c->cpu_index = id;
389         smp_init_package_map(c, id);
390 }
391
392 /*
393  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
394  * a given CPU
395  */
396 void smp_store_cpu_info(int id)
397 {
398         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
399
400         *c = boot_cpu_data;
401         c->cpu_index = id;
402         /*
403          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
404          * bringing up AP or offlined CPU0.
405          */
406         identify_secondary_cpu(c);
407 }
408
409 static bool
410 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
411 {
412         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
413
414         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
415 }
416
417 static bool
418 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
419 {
420         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
421
422         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
423                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
424                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
425                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
426 }
427
428 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
429 do {                                                                    \
430         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
431         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
432 } while (0)
433
434 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
435 {
436         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
437                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
438
439                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
440                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2)) {
441                         if (c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
442                                 return topology_sane(c, o, "smt");
443
444                         if ((c->cu_id != 0xff) &&
445                             (o->cu_id != 0xff) &&
446                             (c->cu_id == o->cu_id))
447                                 return topology_sane(c, o, "smt");
448                 }
449
450         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
451                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
452                 return topology_sane(c, o, "smt");
453         }
454
455         return false;
456 }
457
458 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
459 {
460         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
461
462         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != BAD_APICID &&
463             per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
464                 return topology_sane(c, o, "llc");
465
466         return false;
467 }
468
469 /*
470  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
471  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
472  * discard the MC level of the topology later.
473  */
474 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
475 {
476         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
477                 return true;
478         return false;
479 }
480
481 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
482 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
483         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
484 #endif
485 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
486         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
487 #endif
488         { NULL, },
489 };
490
491 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
492 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
493         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
494 #endif
495 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
496         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
497 #endif
498         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
499         { NULL, },
500 };
501
502 /*
503  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
504  * AMD Magny-Cours and Intel Cluster-on-Die have this.
505  */
506 static bool x86_has_numa_in_package;
507
508 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
509 {
510         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
511         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
512         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
513         struct cpuinfo_x86 *o;
514         int i, threads;
515
516         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
517
518         if (!has_mp) {
519                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
520                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
521                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
522                 c->booted_cores = 1;
523                 return;
524         }
525
526         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
527                 o = &cpu_data(i);
528
529                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
530                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
531
532                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
533                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
534
535         }
536
537         /*
538          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
539          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
540          */
541         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
542                 o = &cpu_data(i);
543
544                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o))) {
545                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
546
547                         /*
548                          *  Does this new cpu bringup a new core?
549                          */
550                         if (cpumask_weight(
551                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
552                                 /*
553                                  * for each core in package, increment
554                                  * the booted_cores for this new cpu
555                                  */
556                                 if (cpumask_first(
557                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
558                                         c->booted_cores++;
559                                 /*
560                                  * increment the core count for all
561                                  * the other cpus in this package
562                                  */
563                                 if (i != cpu)
564                                         cpu_data(i).booted_cores++;
565                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
566                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
567                 }
568                 if (match_die(c, o) && !topology_same_node(c, o))
569                         x86_has_numa_in_package = true;
570         }
571
572         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
573         if (threads > __max_smt_threads)
574                 __max_smt_threads = threads;
575 }
576
577 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
578 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
579 {
580         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
581 }
582
583 static void impress_friends(void)
584 {
585         int cpu;
586         unsigned long bogosum = 0;
587         /*
588          * Allow the user to impress friends.
589          */
590         pr_debug("Before bogomips\n");
591         for_each_possible_cpu(cpu)
592                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
593                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
594         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
595                 num_online_cpus(),
596                 bogosum/(500000/HZ),
597                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
598
599         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
600 }
601
602 void __inquire_remote_apic(int apicid)
603 {
604         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
605         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
606         int timeout;
607         u32 status;
608
609         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
610
611         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
612                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
613
614                 /*
615                  * Wait for idle.
616                  */
617                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
618                 if (status)
619                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
620
621                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
622
623                 timeout = 0;
624                 do {
625                         udelay(100);
626                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
627                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
628
629                 switch (status) {
630                 case APIC_ICR_RR_VALID:
631                         status = apic_read(APIC_RRR);
632                         pr_cont("%08x\n", status);
633                         break;
634                 default:
635                         pr_cont("failed\n");
636                 }
637         }
638 }
639
640 /*
641  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
642  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
643  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
644  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
645  * many cores and don't require that delay.
646  *
647  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
648  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
649  */
650 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
651
652 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
653
654 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
655 {
656         get_option(&str, &init_udelay);
657
658         return 0;
659 }
660 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
661
662 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
663 {
664         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
665         if (init_udelay != UINT_MAX)
666                 return;
667
668         /* if modern processor, use no delay */
669         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
670             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
671                 init_udelay = 0;
672                 return;
673         }
674         /* else, use legacy delay */
675         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
676 }
677
678 /*
679  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
680  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
681  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
682  */
683 int
684 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
685 {
686         unsigned long send_status, accept_status = 0;
687         int maxlvt;
688
689         /* Target chip */
690         /* Boot on the stack */
691         /* Kick the second */
692         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
693
694         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
695         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
696
697         /*
698          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
699          */
700         udelay(200);
701         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
702                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
703                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
704                         apic_write(APIC_ESR, 0);
705                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
706         }
707         pr_debug("NMI sent\n");
708
709         if (send_status)
710                 pr_err("APIC never delivered???\n");
711         if (accept_status)
712                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
713
714         return (send_status | accept_status);
715 }
716
717 static int
718 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
719 {
720         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
721         int maxlvt, num_starts, j;
722
723         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
724
725         /*
726          * Be paranoid about clearing APIC errors.
727          */
728         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
729                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
730                         apic_write(APIC_ESR, 0);
731                 apic_read(APIC_ESR);
732         }
733
734         pr_debug("Asserting INIT\n");
735
736         /*
737          * Turn INIT on target chip
738          */
739         /*
740          * Send IPI
741          */
742         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
743                        phys_apicid);
744
745         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
746         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
747
748         udelay(init_udelay);
749
750         pr_debug("Deasserting INIT\n");
751
752         /* Target chip */
753         /* Send IPI */
754         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
755
756         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
757         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
758
759         mb();
760
761         /*
762          * Should we send STARTUP IPIs ?
763          *
764          * Determine this based on the APIC version.
765          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
766          */
767         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
768                 num_starts = 2;
769         else
770                 num_starts = 0;
771
772         /*
773          * Run STARTUP IPI loop.
774          */
775         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
776
777         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
778                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
779                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
780                         apic_write(APIC_ESR, 0);
781                 apic_read(APIC_ESR);
782                 pr_debug("After apic_write\n");
783
784                 /*
785                  * STARTUP IPI
786                  */
787
788                 /* Target chip */
789                 /* Boot on the stack */
790                 /* Kick the second */
791                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
792                                phys_apicid);
793
794                 /*
795                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
796                  */
797                 if (init_udelay == 0)
798                         udelay(10);
799                 else
800                         udelay(300);
801
802                 pr_debug("Startup point 1\n");
803
804                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
805                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
806
807                 /*
808                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
809                  */
810                 if (init_udelay == 0)
811                         udelay(10);
812                 else
813                         udelay(200);
814
815                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
816                         apic_write(APIC_ESR, 0);
817                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
818                 if (send_status || accept_status)
819                         break;
820         }
821         pr_debug("After Startup\n");
822
823         if (send_status)
824                 pr_err("APIC never delivered???\n");
825         if (accept_status)
826                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
827
828         return (send_status | accept_status);
829 }
830
831 void smp_announce(void)
832 {
833         int num_nodes = num_online_nodes();
834
835         printk(KERN_INFO "x86: Booted up %d node%s, %d CPUs\n",
836                num_nodes, (num_nodes > 1 ? "s" : ""), num_online_cpus());
837 }
838
839 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
840 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
841 {
842         static int current_node = -1;
843         int node = early_cpu_to_node(cpu);
844         static int width, node_width;
845
846         if (!width)
847                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
848
849         if (!node_width)
850                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
851
852         if (cpu == 1)
853                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
854
855         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
856                 if (node != current_node) {
857                         if (current_node > (-1))
858                                 pr_cont("\n");
859                         current_node = node;
860
861                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
862                                node_width - num_digits(node), " ", node);
863                 }
864
865                 /* Add padding for the BSP */
866                 if (cpu == 1)
867                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
868
869                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
870
871         } else
872                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
873                         node, cpu, apicid);
874 }
875
876 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
877 {
878         int cpu;
879
880         cpu = smp_processor_id();
881         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
882                 return NMI_HANDLED;
883
884         return NMI_DONE;
885 }
886
887 /*
888  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
889  *
890  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
891  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
892  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
893  *
894  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
895  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
896  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
897  * real platform and request are available.
898  */
899 static int
900 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
901                int *cpu0_nmi_registered)
902 {
903         int id;
904         int boot_error;
905
906         preempt_disable();
907
908         /*
909          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
910          */
911         if (cpu) {
912                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
913                 goto out;
914         }
915
916         /*
917          * Wake up BSP by nmi.
918          *
919          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
920          */
921         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
922                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
923
924         if (!boot_error) {
925                 enable_start_cpu0 = 1;
926                 *cpu0_nmi_registered = 1;
927                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
928                         id = cpu0_logical_apicid;
929                 else
930                         id = apicid;
931                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
932         }
933
934 out:
935         preempt_enable();
936
937         return boot_error;
938 }
939
940 void common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
941 {
942         /* Just in case we booted with a single CPU. */
943         alternatives_enable_smp();
944
945         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
946
947 #ifdef CONFIG_X86_32
948         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
949         irq_ctx_init(cpu);
950         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) =
951                 (unsigned long)task_stack_page(idle) + THREAD_SIZE;
952 #else
953         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
954 #endif
955 }
956
957 /*
958  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
959  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
960  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
961  * ->wakeup_secondary_cpu.
962  */
963 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle)
964 {
965         volatile u32 *trampoline_status =
966                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
967         /* start_ip had better be page-aligned! */
968         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
969
970         unsigned long boot_error = 0;
971         int cpu0_nmi_registered = 0;
972         unsigned long timeout;
973
974         idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
975                           (THREAD_SIZE +  task_stack_page(idle))) - 1);
976
977         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
978         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
979         initial_stack  = idle->thread.sp;
980
981         /*
982          * Enable the espfix hack for this CPU
983         */
984 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
985         init_espfix_ap(cpu);
986 #endif
987
988         /* So we see what's up */
989         announce_cpu(cpu, apicid);
990
991         /*
992          * This grunge runs the startup process for
993          * the targeted processor.
994          */
995
996         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
997
998                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
999
1000                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1001                 /*
1002                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1003                 */
1004                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1005                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1006                         apic_read(APIC_ESR);
1007                 }
1008         }
1009
1010         /*
1011          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1012          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1013          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1014          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1015          */
1016         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1017         smp_mb();
1018
1019         /*
1020          * Wake up a CPU in difference cases:
1021          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1022          * Otherwise,
1023          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1024          */
1025         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1026                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1027         else
1028                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1029                                                      &cpu0_nmi_registered);
1030
1031         if (!boot_error) {
1032                 /*
1033                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1034                  */
1035                 boot_error = -1;
1036                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1037                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1038                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1039                                 /*
1040                                  * Tell AP to proceed with initialization
1041                                  */
1042                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1043                                 boot_error = 0;
1044                                 break;
1045                         }
1046                         schedule();
1047                 }
1048         }
1049
1050         if (!boot_error) {
1051                 /*
1052                  * Wait till AP completes initial initialization
1053                  */
1054                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1055                         /*
1056                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1057                          * AP to come online. This also gives a chance
1058                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1059                          * to be completed in the stop machine context.
1060                          */
1061                         schedule();
1062                 }
1063         }
1064
1065         /* mark "stuck" area as not stuck */
1066         *trampoline_status = 0;
1067
1068         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1069                 /*
1070                  * Cleanup possible dangling ends...
1071                  */
1072                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1073         }
1074         /*
1075          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1076          * to avoid impact of possible long unregister time.
1077          */
1078         if (cpu0_nmi_registered)
1079                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1080
1081         return boot_error;
1082 }
1083
1084 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1085 {
1086         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1087         unsigned long flags;
1088         int err;
1089
1090         WARN_ON(irqs_disabled());
1091
1092         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1093
1094         if (apicid == BAD_APICID ||
1095             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1096             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1097                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1098                 return -EINVAL;
1099         }
1100
1101         /*
1102          * Already booted CPU?
1103          */
1104         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1105                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1106                 return -ENOSYS;
1107         }
1108
1109         /*
1110          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1111          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1112          */
1113         mtrr_save_state();
1114
1115         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1116         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1117         if (err && err != -EBUSY)
1118                 return err;
1119
1120         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1121         __cpu_disable_lazy_restore(cpu);
1122
1123         common_cpu_up(cpu, tidle);
1124
1125         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle);
1126         if (err) {
1127                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1128                 return -EIO;
1129         }
1130
1131         /*
1132          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1133          * while doing so):
1134          */
1135         local_irq_save(flags);
1136         check_tsc_sync_source(cpu);
1137         local_irq_restore(flags);
1138
1139         while (!cpu_online(cpu)) {
1140                 cpu_relax();
1141                 touch_nmi_watchdog();
1142         }
1143
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 /**
1148  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1149  */
1150 void arch_disable_smp_support(void)
1151 {
1152         disable_ioapic_support();
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Fall back to non SMP mode after errors.
1157  *
1158  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1159  */
1160 static __init void disable_smp(void)
1161 {
1162         pr_info("SMP disabled\n");
1163
1164         disable_ioapic_support();
1165
1166         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1167         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1168
1169         if (smp_found_config)
1170                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1171         else
1172                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1173         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1174         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1175 }
1176
1177 enum {
1178         SMP_OK,
1179         SMP_NO_CONFIG,
1180         SMP_NO_APIC,
1181         SMP_FORCE_UP,
1182 };
1183
1184 /*
1185  * Various sanity checks.
1186  */
1187 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
1188 {
1189         preempt_disable();
1190
1191 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1192         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1193                 unsigned int cpu;
1194                 unsigned nr;
1195
1196                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1197                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1198
1199                 nr = 0;
1200                 for_each_present_cpu(cpu) {
1201                         if (nr >= 8)
1202                                 set_cpu_present(cpu, false);
1203                         nr++;
1204                 }
1205
1206                 nr = 0;
1207                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1208                         if (nr >= 8)
1209                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1210                         nr++;
1211                 }
1212
1213                 nr_cpu_ids = 8;
1214         }
1215 #endif
1216
1217         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1218                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1219                         hard_smp_processor_id());
1220
1221                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1222         }
1223
1224         /*
1225          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
1226          * get out of here now!
1227          */
1228         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
1229                 preempt_enable();
1230                 pr_notice("SMP motherboard not detected\n");
1231                 return SMP_NO_CONFIG;
1232         }
1233
1234         /*
1235          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1236          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1237          */
1238         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1239                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1240                           boot_cpu_physical_apicid);
1241                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1242         }
1243         preempt_enable();
1244
1245         /*
1246          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1247          */
1248         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version) &&
1249             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1250                 if (!disable_apic) {
1251                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1252                                 boot_cpu_physical_apicid);
1253                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation (tell your hw vendor)\n");
1254                 }
1255                 return SMP_NO_APIC;
1256         }
1257
1258         /*
1259          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1260          */
1261         if (!max_cpus) {
1262                 pr_info("SMP mode deactivated\n");
1263                 return SMP_FORCE_UP;
1264         }
1265
1266         return SMP_OK;
1267 }
1268
1269 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1270 {
1271         int i;
1272         struct cpuinfo_x86 *c;
1273
1274         for_each_possible_cpu(i) {
1275                 c = &cpu_data(i);
1276                 /* mark all to hotplug */
1277                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1278         }
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1283  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1284  */
1285 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1286 {
1287         unsigned int i;
1288
1289         smp_cpu_index_default();
1290
1291         /*
1292          * Setup boot CPU information
1293          */
1294         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1295         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1296         mb();
1297
1298         for_each_possible_cpu(i) {
1299                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1300                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1301                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1302         }
1303
1304         /*
1305          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1306          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1307          * native_smp_cpus_done().
1308          *
1309          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1310          */
1311         set_sched_topology(x86_topology);
1312
1313         set_cpu_sibling_map(0);
1314
1315         switch (smp_sanity_check(max_cpus)) {
1316         case SMP_NO_CONFIG:
1317                 disable_smp();
1318                 if (APIC_init_uniprocessor())
1319                         pr_notice("Local APIC not detected. Using dummy APIC emulation.\n");
1320                 return;
1321         case SMP_NO_APIC:
1322                 disable_smp();
1323                 return;
1324         case SMP_FORCE_UP:
1325                 disable_smp();
1326                 apic_bsp_setup(false);
1327                 return;
1328         case SMP_OK:
1329                 break;
1330         }
1331
1332         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1333                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1334                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1335                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1336         }
1337
1338         default_setup_apic_routing();
1339         cpu0_logical_apicid = apic_bsp_setup(false);
1340
1341         pr_info("CPU%d: ", 0);
1342         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1343
1344         if (is_uv_system())
1345                 uv_system_init();
1346
1347         set_mtrr_aps_delayed_init();
1348
1349         smp_quirk_init_udelay();
1350
1351         speculative_store_bypass_ht_init();
1352 }
1353
1354 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1355 {
1356         set_mtrr_aps_delayed_init();
1357 }
1358
1359 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1360 {
1361         mtrr_aps_init();
1362 }
1363
1364 /*
1365  * Early setup to make printk work.
1366  */
1367 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1368 {
1369         int me = smp_processor_id();
1370         switch_to_new_gdt(me);
1371         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1372         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1373         cpu_set_state_online(me);
1374 }
1375
1376 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1377 {
1378         pr_debug("Boot done\n");
1379
1380         if (x86_has_numa_in_package)
1381                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1382
1383         nmi_selftest();
1384         impress_friends();
1385         setup_ioapic_dest();
1386         mtrr_aps_init();
1387 }
1388
1389 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1390 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1391 {
1392         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1393         return 0;
1394 }
1395 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1396
1397
1398 /*
1399  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1400  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1401  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1402  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1403  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1404  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1405  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1406  * - Ashok Raj
1407  *
1408  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1409  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1410  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1411  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1412  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1413  * -AK
1414  */
1415 __init void prefill_possible_map(void)
1416 {
1417         int i, possible;
1418
1419         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1420         if (!num_processors) {
1421                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1422                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1423                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1424
1425                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1426
1427                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1428                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1429                             apic->apic_id_valid(apicid))
1430                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1431                 }
1432
1433                 if (!num_processors)
1434                         num_processors = 1;
1435         }
1436
1437         i = setup_max_cpus ?: 1;
1438         if (setup_possible_cpus == -1) {
1439                 possible = num_processors;
1440 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1441                 if (setup_max_cpus)
1442                         possible += disabled_cpus;
1443 #else
1444                 if (possible > i)
1445                         possible = i;
1446 #endif
1447         } else
1448                 possible = setup_possible_cpus;
1449
1450         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1451
1452         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1453         if (possible > nr_cpu_ids) {
1454                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %d\n",
1455                         possible, nr_cpu_ids);
1456                 possible = nr_cpu_ids;
1457         }
1458
1459 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1460         if (!setup_max_cpus)
1461 #endif
1462         if (possible > i) {
1463                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1464                         possible, setup_max_cpus);
1465                 possible = i;
1466         }
1467
1468         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1469                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1470
1471         for (i = 0; i < possible; i++)
1472                 set_cpu_possible(i, true);
1473         for (; i < NR_CPUS; i++)
1474                 set_cpu_possible(i, false);
1475
1476         nr_cpu_ids = possible;
1477 }
1478
1479 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1480
1481 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1482 static void recompute_smt_state(void)
1483 {
1484         int max_threads, cpu;
1485
1486         max_threads = 0;
1487         for_each_online_cpu (cpu) {
1488                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1489
1490                 if (threads > max_threads)
1491                         max_threads = threads;
1492         }
1493         __max_smt_threads = max_threads;
1494 }
1495
1496 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1497 {
1498         int sibling;
1499         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1500
1501         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1502                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1503                 /*/
1504                  * last thread sibling in this cpu core going down
1505                  */
1506                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1507                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1508         }
1509
1510         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1511                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1512         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1513                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1514         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1515         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1516         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1517         c->phys_proc_id = 0;
1518         c->cpu_core_id = 0;
1519         c->booted_cores = 0;
1520         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1521         recompute_smt_state();
1522 }
1523
1524 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1525 {
1526         set_cpu_online(cpu, false);
1527         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1528         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1529         /* was set by cpu_init() */
1530         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1531         numa_remove_cpu(cpu);
1532 }
1533
1534 void cpu_disable_common(void)
1535 {
1536         int cpu = smp_processor_id();
1537
1538         remove_siblinginfo(cpu);
1539
1540         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1541         lock_vector_lock();
1542         remove_cpu_from_maps(cpu);
1543         unlock_vector_lock();
1544         fixup_irqs();
1545 }
1546
1547 int native_cpu_disable(void)
1548 {
1549         int ret;
1550
1551         ret = check_irq_vectors_for_cpu_disable();
1552         if (ret)
1553                 return ret;
1554
1555         clear_local_APIC();
1556         cpu_disable_common();
1557
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1562 {
1563         int ret = 0;
1564
1565         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1566
1567         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1568         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1569                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1570                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1571         } else {
1572                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1573                 ret = -1;
1574         }
1575
1576         return ret;
1577 }
1578
1579 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1580 {
1581         common_cpu_die(cpu);
1582 }
1583
1584 void play_dead_common(void)
1585 {
1586         idle_task_exit();
1587         reset_lazy_tlbstate();
1588         amd_e400_remove_cpu(raw_smp_processor_id());
1589
1590         /* Ack it */
1591         (void)cpu_report_death();
1592
1593         /*
1594          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1595          */
1596         local_irq_disable();
1597 }
1598
1599 static bool wakeup_cpu0(void)
1600 {
1601         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1602                 return true;
1603
1604         return false;
1605 }
1606
1607 /*
1608  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1609  * dirty data in our caches when we come back up.
1610  */
1611 static inline void mwait_play_dead(void)
1612 {
1613         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1614         unsigned int highest_cstate = 0;
1615         unsigned int highest_subcstate = 0;
1616         void *mwait_ptr;
1617         int i;
1618
1619         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)
1620                 return;
1621         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1622                 return;
1623         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1624                 return;
1625         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1626                 return;
1627
1628         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1629         ecx = 0;
1630         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1631
1632         /*
1633          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1634          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1635          */
1636         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1637                 eax = 0;
1638         } else {
1639                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1640                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1641                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1642                                 highest_cstate = i;
1643                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1644                         }
1645                 }
1646                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1647                         (highest_subcstate - 1);
1648         }
1649
1650         /*
1651          * This should be a memory location in a cache line which is
1652          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1653          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1654          */
1655         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1656
1657         wbinvd();
1658
1659         while (1) {
1660                 /*
1661                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1662                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1663                  * needed, but it should be harmless in either case.
1664                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1665                  * case where we return around the loop.
1666                  */
1667                 mb();
1668                 clflush(mwait_ptr);
1669                 mb();
1670                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1671                 mb();
1672                 __mwait(eax, 0);
1673                 /*
1674                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1675                  */
1676                 if (wakeup_cpu0())
1677                         start_cpu0();
1678         }
1679 }
1680
1681 void hlt_play_dead(void)
1682 {
1683         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1684                 wbinvd();
1685
1686         while (1) {
1687                 native_halt();
1688                 /*
1689                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1690                  */
1691                 if (wakeup_cpu0())
1692                         start_cpu0();
1693         }
1694 }
1695
1696 void native_play_dead(void)
1697 {
1698         play_dead_common();
1699         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1700
1701         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1702         if (cpuidle_play_dead())
1703                 hlt_play_dead();
1704 }
1705
1706 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1707 int native_cpu_disable(void)
1708 {
1709         return -ENOSYS;
1710 }
1711
1712 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1713 {
1714         /* We said "no" in __cpu_disable */
1715         BUG();
1716 }
1717
1718 void native_play_dead(void)
1719 {
1720         BUG();
1721 }
1722
1723 #endif