Merge commit 'upstream-x86-entry' into WIP.x86/mm
[linux-block.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/sched/topology.h>
49 #include <linux/sched/hotplug.h>
50 #include <linux/sched/task_stack.h>
51 #include <linux/percpu.h>
52 #include <linux/bootmem.h>
53 #include <linux/err.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/tboot.h>
56 #include <linux/stackprotector.h>
57 #include <linux/gfp.h>
58 #include <linux/cpuidle.h>
59
60 #include <asm/acpi.h>
61 #include <asm/desc.h>
62 #include <asm/nmi.h>
63 #include <asm/irq.h>
64 #include <asm/realmode.h>
65 #include <asm/cpu.h>
66 #include <asm/numa.h>
67 #include <asm/pgtable.h>
68 #include <asm/tlbflush.h>
69 #include <asm/mtrr.h>
70 #include <asm/mwait.h>
71 #include <asm/apic.h>
72 #include <asm/io_apic.h>
73 #include <asm/fpu/internal.h>
74 #include <asm/setup.h>
75 #include <asm/uv/uv.h>
76 #include <linux/mc146818rtc.h>
77 #include <asm/i8259.h>
78 #include <asm/realmode.h>
79 #include <asm/misc.h>
80
81 /* Number of siblings per CPU package */
82 int smp_num_siblings = 1;
83 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
84
85 /* Last level cache ID of each logical CPU */
86 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
87
88 /* representing HT siblings of each logical CPU */
89 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
90 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
91
92 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
93 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
94 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
95
96 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
97
98 /* Per CPU bogomips and other parameters */
99 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
100 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
101
102 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
103 static int *physical_to_logical_pkg __read_mostly;
104 static unsigned long *physical_package_map __read_mostly;;
105 static unsigned int max_physical_pkg_id __read_mostly;
106 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
107 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
108 static unsigned int logical_packages __read_mostly;
109
110 /* Maximum number of SMT threads on any online core */
111 int __max_smt_threads __read_mostly;
112
113 /* Flag to indicate if a complete sched domain rebuild is required */
114 bool x86_topology_update;
115
116 int arch_update_cpu_topology(void)
117 {
118         int retval = x86_topology_update;
119
120         x86_topology_update = false;
121         return retval;
122 }
123
124 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
125 {
126         unsigned long flags;
127
128         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
129         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
130         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
131         local_flush_tlb();
132         pr_debug("1.\n");
133         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
134                                                         start_eip >> 4;
135         pr_debug("2.\n");
136         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
137                                                         start_eip & 0xf;
138         pr_debug("3.\n");
139 }
140
141 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
142 {
143         unsigned long flags;
144
145         /*
146          * Install writable page 0 entry to set BIOS data area.
147          */
148         local_flush_tlb();
149
150         /*
151          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
152          * to default values.
153          */
154         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
155         CMOS_WRITE(0, 0xf);
156         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
157
158         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
159 }
160
161 /*
162  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
163  * during CPU online.
164  */
165 static void smp_callin(void)
166 {
167         int cpuid, phys_id;
168
169         /*
170          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
171          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
172          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
173          * now safe to touch our local APIC.
174          */
175         cpuid = smp_processor_id();
176
177         /*
178          * (This works even if the APIC is not enabled.)
179          */
180         phys_id = read_apic_id();
181
182         /*
183          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
184          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
185          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
186          * boards)
187          */
188         apic_ap_setup();
189
190         /*
191          * Save our processor parameters. Note: this information
192          * is needed for clock calibration.
193          */
194         smp_store_cpu_info(cpuid);
195
196         /*
197          * The topology information must be up to date before
198          * calibrate_delay() and notify_cpu_starting().
199          */
200         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
201
202         /*
203          * Get our bogomips.
204          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
205          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
206          * accurate as the value just calculated.
207          */
208         calibrate_delay();
209         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
210         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
211
212         wmb();
213
214         notify_cpu_starting(cpuid);
215
216         /*
217          * Allow the master to continue.
218          */
219         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
220 }
221
222 static int cpu0_logical_apicid;
223 static int enable_start_cpu0;
224 /*
225  * Activate a secondary processor.
226  */
227 static void notrace start_secondary(void *unused)
228 {
229         /*
230          * Don't put *anything* except direct CPU state initialization
231          * before cpu_init(), SMP booting is too fragile that we want to
232          * limit the things done here to the most necessary things.
233          */
234         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
235                 __write_cr4(__read_cr4() | X86_CR4_PCIDE);
236
237 #ifdef CONFIG_X86_32
238         /* switch away from the initial page table */
239         load_cr3(swapper_pg_dir);
240         __flush_tlb_all();
241 #endif
242
243         cpu_init();
244         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
245         preempt_disable();
246         smp_callin();
247
248         enable_start_cpu0 = 0;
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          * Lock vector_lock and initialize the vectors on this cpu
259          * before setting the cpu online. We must set it online with
260          * vector_lock held to prevent a concurrent setup/teardown
261          * from seeing a half valid vector space.
262          */
263         lock_vector_lock();
264         setup_vector_irq(smp_processor_id());
265         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
266         unlock_vector_lock();
267         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
268         x86_platform.nmi_init();
269
270         /* enable local interrupts */
271         local_irq_enable();
272
273         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
274         boot_init_stack_canary();
275
276         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
277
278         wmb();
279         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
280 }
281
282 /**
283  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
284  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
285  * @cpu:        The cpu for which this is updated
286  */
287 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
288 {
289         unsigned int new;
290
291         /* Called from early boot ? */
292         if (!physical_package_map)
293                 return 0;
294
295         if (pkg >= max_physical_pkg_id)
296                 return -EINVAL;
297
298         /* Set the logical package id */
299         if (test_and_set_bit(pkg, physical_package_map))
300                 goto found;
301
302         if (logical_packages >= __max_logical_packages) {
303                 pr_warn("Package %u of CPU %u exceeds BIOS package data %u.\n",
304                         logical_packages, cpu, __max_logical_packages);
305                 return -ENOSPC;
306         }
307
308         new = logical_packages++;
309         if (new != pkg) {
310                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
311                         cpu, pkg, new);
312         }
313         physical_to_logical_pkg[pkg] = new;
314
315 found:
316         cpu_data(cpu).logical_proc_id = physical_to_logical_pkg[pkg];
317         return 0;
318 }
319
320 /**
321  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
322  *
323  * Returns logical package id or -1 if not found
324  */
325 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
326 {
327         if (phys_pkg >= max_physical_pkg_id)
328                 return -1;
329         return physical_to_logical_pkg[phys_pkg];
330 }
331 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
332
333 static void __init smp_init_package_map(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int cpu)
334 {
335         unsigned int ncpus;
336         size_t size;
337
338         /*
339          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems. That
340          * might change in the future....
341          *
342          * While ideally we'd want '* smp_num_siblings' in the below @ncpus
343          * computation, this won't actually work since some Intel BIOSes
344          * report inconsistent HT data when they disable HT.
345          *
346          * In particular, they reduce the APIC-IDs to only include the cores,
347          * but leave the CPUID topology to say there are (2) siblings.
348          * This means we don't know how many threads there will be until
349          * after the APIC enumeration.
350          *
351          * By not including this we'll sometimes over-estimate the number of
352          * logical packages by the amount of !present siblings, but this is
353          * still better than MAX_LOCAL_APIC.
354          *
355          * We use total_cpus not nr_cpu_ids because nr_cpu_ids can be limited
356          * on the command line leading to a similar issue as the HT disable
357          * problem because the hyperthreads are usually enumerated after the
358          * primary cores.
359          */
360         ncpus = boot_cpu_data.x86_max_cores;
361         if (!ncpus) {
362                 pr_warn("x86_max_cores == zero !?!?");
363                 ncpus = 1;
364         }
365
366         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
367         logical_packages = 0;
368
369         /*
370          * Possibly larger than what we need as the number of apic ids per
371          * package can be smaller than the actual used apic ids.
372          */
373         max_physical_pkg_id = DIV_ROUND_UP(MAX_LOCAL_APIC, ncpus);
374         size = max_physical_pkg_id * sizeof(unsigned int);
375         physical_to_logical_pkg = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
376         memset(physical_to_logical_pkg, 0xff, size);
377         size = BITS_TO_LONGS(max_physical_pkg_id) * sizeof(unsigned long);
378         physical_package_map = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
379
380         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
381
382         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu);
383 }
384
385 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
386 {
387         int id = 0; /* CPU 0 */
388         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
389
390         *c = boot_cpu_data;
391         c->cpu_index = id;
392         smp_init_package_map(c, id);
393 }
394
395 /*
396  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
397  * a given CPU
398  */
399 void smp_store_cpu_info(int id)
400 {
401         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
402
403         *c = boot_cpu_data;
404         c->cpu_index = id;
405         /*
406          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
407          * bringing up AP or offlined CPU0.
408          */
409         identify_secondary_cpu(c);
410 }
411
412 static bool
413 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
414 {
415         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
416
417         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
418 }
419
420 static bool
421 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
422 {
423         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
424
425         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
426                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
427                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
428                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
429 }
430
431 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
432 do {                                                                    \
433         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
434         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
435 } while (0)
436
437 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
438 {
439         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
440                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
441
442                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
443                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2)) {
444                         if (c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
445                                 return topology_sane(c, o, "smt");
446
447                         if ((c->cu_id != 0xff) &&
448                             (o->cu_id != 0xff) &&
449                             (c->cu_id == o->cu_id))
450                                 return topology_sane(c, o, "smt");
451                 }
452
453         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
454                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
455                 return topology_sane(c, o, "smt");
456         }
457
458         return false;
459 }
460
461 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
462 {
463         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
464
465         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != BAD_APICID &&
466             per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
467                 return topology_sane(c, o, "llc");
468
469         return false;
470 }
471
472 /*
473  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
474  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
475  * discard the MC level of the topology later.
476  */
477 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
478 {
479         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
480                 return true;
481         return false;
482 }
483
484 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
485 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
486 {
487         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
488 }
489
490 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
491 static int x86_core_flags(void)
492 {
493         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
494 }
495 #endif
496 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
497 static int x86_smt_flags(void)
498 {
499         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
500 }
501 #endif
502 #endif
503
504 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
505 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
506         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
507 #endif
508 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
509         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
510 #endif
511         { NULL, },
512 };
513
514 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
515 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
516         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
517 #endif
518 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
519         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
520 #endif
521         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
522         { NULL, },
523 };
524
525 /*
526  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
527  * AMD Magny-Cours and Intel Cluster-on-Die have this.
528  */
529 static bool x86_has_numa_in_package;
530
531 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
532 {
533         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
534         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
535         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
536         struct cpuinfo_x86 *o;
537         int i, threads;
538
539         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
540
541         if (!has_mp) {
542                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
543                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
544                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
545                 c->booted_cores = 1;
546                 return;
547         }
548
549         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
550                 o = &cpu_data(i);
551
552                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
553                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
554
555                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
556                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
557
558         }
559
560         /*
561          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
562          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
563          */
564         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
565                 o = &cpu_data(i);
566
567                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o))) {
568                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
569
570                         /*
571                          *  Does this new cpu bringup a new core?
572                          */
573                         if (cpumask_weight(
574                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
575                                 /*
576                                  * for each core in package, increment
577                                  * the booted_cores for this new cpu
578                                  */
579                                 if (cpumask_first(
580                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
581                                         c->booted_cores++;
582                                 /*
583                                  * increment the core count for all
584                                  * the other cpus in this package
585                                  */
586                                 if (i != cpu)
587                                         cpu_data(i).booted_cores++;
588                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
589                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
590                 }
591                 if (match_die(c, o) && !topology_same_node(c, o))
592                         x86_has_numa_in_package = true;
593         }
594
595         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
596         if (threads > __max_smt_threads)
597                 __max_smt_threads = threads;
598 }
599
600 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
601 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
602 {
603         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
604 }
605
606 static void impress_friends(void)
607 {
608         int cpu;
609         unsigned long bogosum = 0;
610         /*
611          * Allow the user to impress friends.
612          */
613         pr_debug("Before bogomips\n");
614         for_each_possible_cpu(cpu)
615                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
616                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
617         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
618                 num_online_cpus(),
619                 bogosum/(500000/HZ),
620                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
621
622         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
623 }
624
625 void __inquire_remote_apic(int apicid)
626 {
627         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
628         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
629         int timeout;
630         u32 status;
631
632         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
633
634         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
635                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
636
637                 /*
638                  * Wait for idle.
639                  */
640                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
641                 if (status)
642                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
643
644                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
645
646                 timeout = 0;
647                 do {
648                         udelay(100);
649                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
650                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
651
652                 switch (status) {
653                 case APIC_ICR_RR_VALID:
654                         status = apic_read(APIC_RRR);
655                         pr_cont("%08x\n", status);
656                         break;
657                 default:
658                         pr_cont("failed\n");
659                 }
660         }
661 }
662
663 /*
664  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
665  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
666  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
667  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
668  * many cores and don't require that delay.
669  *
670  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
671  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
672  */
673 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
674
675 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
676
677 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
678 {
679         get_option(&str, &init_udelay);
680
681         return 0;
682 }
683 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
684
685 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
686 {
687         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
688         if (init_udelay != UINT_MAX)
689                 return;
690
691         /* if modern processor, use no delay */
692         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
693             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
694                 init_udelay = 0;
695                 return;
696         }
697         /* else, use legacy delay */
698         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
699 }
700
701 /*
702  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
703  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
704  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
705  */
706 int
707 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
708 {
709         unsigned long send_status, accept_status = 0;
710         int maxlvt;
711
712         /* Target chip */
713         /* Boot on the stack */
714         /* Kick the second */
715         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
716
717         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
718         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
719
720         /*
721          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
722          */
723         udelay(200);
724         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
725                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
726                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
727                         apic_write(APIC_ESR, 0);
728                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
729         }
730         pr_debug("NMI sent\n");
731
732         if (send_status)
733                 pr_err("APIC never delivered???\n");
734         if (accept_status)
735                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
736
737         return (send_status | accept_status);
738 }
739
740 static int
741 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
742 {
743         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
744         int maxlvt, num_starts, j;
745
746         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
747
748         /*
749          * Be paranoid about clearing APIC errors.
750          */
751         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
752                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
753                         apic_write(APIC_ESR, 0);
754                 apic_read(APIC_ESR);
755         }
756
757         pr_debug("Asserting INIT\n");
758
759         /*
760          * Turn INIT on target chip
761          */
762         /*
763          * Send IPI
764          */
765         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
766                        phys_apicid);
767
768         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
769         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
770
771         udelay(init_udelay);
772
773         pr_debug("Deasserting INIT\n");
774
775         /* Target chip */
776         /* Send IPI */
777         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
778
779         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
780         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
781
782         mb();
783
784         /*
785          * Should we send STARTUP IPIs ?
786          *
787          * Determine this based on the APIC version.
788          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
789          */
790         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
791                 num_starts = 2;
792         else
793                 num_starts = 0;
794
795         /*
796          * Run STARTUP IPI loop.
797          */
798         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
799
800         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
801                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
802                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
803                         apic_write(APIC_ESR, 0);
804                 apic_read(APIC_ESR);
805                 pr_debug("After apic_write\n");
806
807                 /*
808                  * STARTUP IPI
809                  */
810
811                 /* Target chip */
812                 /* Boot on the stack */
813                 /* Kick the second */
814                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
815                                phys_apicid);
816
817                 /*
818                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
819                  */
820                 if (init_udelay == 0)
821                         udelay(10);
822                 else
823                         udelay(300);
824
825                 pr_debug("Startup point 1\n");
826
827                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
828                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
829
830                 /*
831                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
832                  */
833                 if (init_udelay == 0)
834                         udelay(10);
835                 else
836                         udelay(200);
837
838                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
839                         apic_write(APIC_ESR, 0);
840                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
841                 if (send_status || accept_status)
842                         break;
843         }
844         pr_debug("After Startup\n");
845
846         if (send_status)
847                 pr_err("APIC never delivered???\n");
848         if (accept_status)
849                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
850
851         return (send_status | accept_status);
852 }
853
854 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
855 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
856 {
857         static int current_node = -1;
858         int node = early_cpu_to_node(cpu);
859         static int width, node_width;
860
861         if (!width)
862                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
863
864         if (!node_width)
865                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
866
867         if (cpu == 1)
868                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
869
870         if (system_state < SYSTEM_RUNNING) {
871                 if (node != current_node) {
872                         if (current_node > (-1))
873                                 pr_cont("\n");
874                         current_node = node;
875
876                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
877                                node_width - num_digits(node), " ", node);
878                 }
879
880                 /* Add padding for the BSP */
881                 if (cpu == 1)
882                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
883
884                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
885
886         } else
887                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
888                         node, cpu, apicid);
889 }
890
891 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
892 {
893         int cpu;
894
895         cpu = smp_processor_id();
896         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
897                 return NMI_HANDLED;
898
899         return NMI_DONE;
900 }
901
902 /*
903  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
904  *
905  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
906  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
907  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
908  *
909  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
910  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
911  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
912  * real platform and request are available.
913  */
914 static int
915 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
916                int *cpu0_nmi_registered)
917 {
918         int id;
919         int boot_error;
920
921         preempt_disable();
922
923         /*
924          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
925          */
926         if (cpu) {
927                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
928                 goto out;
929         }
930
931         /*
932          * Wake up BSP by nmi.
933          *
934          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
935          */
936         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
937                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
938
939         if (!boot_error) {
940                 enable_start_cpu0 = 1;
941                 *cpu0_nmi_registered = 1;
942                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
943                         id = cpu0_logical_apicid;
944                 else
945                         id = apicid;
946                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
947         }
948
949 out:
950         preempt_enable();
951
952         return boot_error;
953 }
954
955 void common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
956 {
957         /* Just in case we booted with a single CPU. */
958         alternatives_enable_smp();
959
960         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
961
962 #ifdef CONFIG_X86_32
963         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
964         irq_ctx_init(cpu);
965         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) = task_top_of_stack(idle);
966 #else
967         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
968 #endif
969 }
970
971 /*
972  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
973  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
974  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
975  * ->wakeup_secondary_cpu.
976  */
977 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle,
978                        int *cpu0_nmi_registered)
979 {
980         volatile u32 *trampoline_status =
981                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
982         /* start_ip had better be page-aligned! */
983         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
984
985         unsigned long boot_error = 0;
986         unsigned long timeout;
987
988         idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
989         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
990         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
991         initial_stack  = idle->thread.sp;
992
993         /*
994          * Enable the espfix hack for this CPU
995         */
996 #ifdef CONFIG_X86_ESPFIX64
997         init_espfix_ap(cpu);
998 #endif
999
1000         /* So we see what's up */
1001         announce_cpu(cpu, apicid);
1002
1003         /*
1004          * This grunge runs the startup process for
1005          * the targeted processor.
1006          */
1007
1008         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1009
1010                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
1011
1012                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1013                 /*
1014                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1015                 */
1016                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1017                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1018                         apic_read(APIC_ESR);
1019                 }
1020         }
1021
1022         /*
1023          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1024          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1025          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1026          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1027          */
1028         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1029         smp_mb();
1030
1031         /*
1032          * Wake up a CPU in difference cases:
1033          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1034          * Otherwise,
1035          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1036          */
1037         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1038                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1039         else
1040                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1041                                                      cpu0_nmi_registered);
1042
1043         if (!boot_error) {
1044                 /*
1045                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1046                  */
1047                 boot_error = -1;
1048                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1049                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1050                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1051                                 /*
1052                                  * Tell AP to proceed with initialization
1053                                  */
1054                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1055                                 boot_error = 0;
1056                                 break;
1057                         }
1058                         schedule();
1059                 }
1060         }
1061
1062         if (!boot_error) {
1063                 /*
1064                  * Wait till AP completes initial initialization
1065                  */
1066                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1067                         /*
1068                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1069                          * AP to come online. This also gives a chance
1070                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1071                          * to be completed in the stop machine context.
1072                          */
1073                         schedule();
1074                 }
1075         }
1076
1077         /* mark "stuck" area as not stuck */
1078         *trampoline_status = 0;
1079
1080         if (get_uv_system_type() != UV_NON_UNIQUE_APIC) {
1081                 /*
1082                  * Cleanup possible dangling ends...
1083                  */
1084                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1085         }
1086
1087         return boot_error;
1088 }
1089
1090 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1091 {
1092         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1093         int cpu0_nmi_registered = 0;
1094         unsigned long flags;
1095         int err, ret = 0;
1096
1097         WARN_ON(irqs_disabled());
1098
1099         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1100
1101         if (apicid == BAD_APICID ||
1102             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1103             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1104                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1105                 return -EINVAL;
1106         }
1107
1108         /*
1109          * Already booted CPU?
1110          */
1111         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1112                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1113                 return -ENOSYS;
1114         }
1115
1116         /*
1117          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1118          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1119          */
1120         mtrr_save_state();
1121
1122         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1123         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1124         if (err && err != -EBUSY)
1125                 return err;
1126
1127         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1128         per_cpu(fpu_fpregs_owner_ctx, cpu) = NULL;
1129
1130         common_cpu_up(cpu, tidle);
1131
1132         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle, &cpu0_nmi_registered);
1133         if (err) {
1134                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1135                 ret = -EIO;
1136                 goto unreg_nmi;
1137         }
1138
1139         /*
1140          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1141          * while doing so):
1142          */
1143         local_irq_save(flags);
1144         check_tsc_sync_source(cpu);
1145         local_irq_restore(flags);
1146
1147         while (!cpu_online(cpu)) {
1148                 cpu_relax();
1149                 touch_nmi_watchdog();
1150         }
1151
1152 unreg_nmi:
1153         /*
1154          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1155          * to avoid impact of possible long unregister time.
1156          */
1157         if (cpu0_nmi_registered)
1158                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1159
1160         return ret;
1161 }
1162
1163 /**
1164  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1165  */
1166 void arch_disable_smp_support(void)
1167 {
1168         disable_ioapic_support();
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Fall back to non SMP mode after errors.
1173  *
1174  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1175  */
1176 static __init void disable_smp(void)
1177 {
1178         pr_info("SMP disabled\n");
1179
1180         disable_ioapic_support();
1181
1182         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1183         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1184
1185         if (smp_found_config)
1186                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1187         else
1188                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1189         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1190         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1191 }
1192
1193 enum {
1194         SMP_OK,
1195         SMP_NO_CONFIG,
1196         SMP_NO_APIC,
1197         SMP_FORCE_UP,
1198 };
1199
1200 /*
1201  * Various sanity checks.
1202  */
1203 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
1204 {
1205         preempt_disable();
1206
1207 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1208         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1209                 unsigned int cpu;
1210                 unsigned nr;
1211
1212                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1213                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1214
1215                 nr = 0;
1216                 for_each_present_cpu(cpu) {
1217                         if (nr >= 8)
1218                                 set_cpu_present(cpu, false);
1219                         nr++;
1220                 }
1221
1222                 nr = 0;
1223                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1224                         if (nr >= 8)
1225                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1226                         nr++;
1227                 }
1228
1229                 nr_cpu_ids = 8;
1230         }
1231 #endif
1232
1233         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1234                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1235                         hard_smp_processor_id());
1236
1237                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1238         }
1239
1240         /*
1241          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
1242          * get out of here now!
1243          */
1244         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
1245                 preempt_enable();
1246                 pr_notice("SMP motherboard not detected\n");
1247                 return SMP_NO_CONFIG;
1248         }
1249
1250         /*
1251          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1252          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1253          */
1254         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1255                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1256                           boot_cpu_physical_apicid);
1257                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1258         }
1259         preempt_enable();
1260
1261         /*
1262          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1263          */
1264         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version) &&
1265             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1266                 if (!disable_apic) {
1267                         pr_err("BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1268                                 boot_cpu_physical_apicid);
1269                         pr_err("... forcing use of dummy APIC emulation (tell your hw vendor)\n");
1270                 }
1271                 return SMP_NO_APIC;
1272         }
1273
1274         /*
1275          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1276          */
1277         if (!max_cpus) {
1278                 pr_info("SMP mode deactivated\n");
1279                 return SMP_FORCE_UP;
1280         }
1281
1282         return SMP_OK;
1283 }
1284
1285 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1286 {
1287         int i;
1288         struct cpuinfo_x86 *c;
1289
1290         for_each_possible_cpu(i) {
1291                 c = &cpu_data(i);
1292                 /* mark all to hotplug */
1293                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1294         }
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
1299  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
1300  */
1301 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1302 {
1303         unsigned int i;
1304
1305         smp_cpu_index_default();
1306
1307         /*
1308          * Setup boot CPU information
1309          */
1310         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1311         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1312         mb();
1313
1314         for_each_possible_cpu(i) {
1315                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1316                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1317                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1318         }
1319
1320         /*
1321          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1322          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1323          * native_smp_cpus_done().
1324          *
1325          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1326          */
1327         set_sched_topology(x86_topology);
1328
1329         set_cpu_sibling_map(0);
1330
1331         switch (smp_sanity_check(max_cpus)) {
1332         case SMP_NO_CONFIG:
1333                 disable_smp();
1334                 if (APIC_init_uniprocessor())
1335                         pr_notice("Local APIC not detected. Using dummy APIC emulation.\n");
1336                 return;
1337         case SMP_NO_APIC:
1338                 disable_smp();
1339                 return;
1340         case SMP_FORCE_UP:
1341                 disable_smp();
1342                 apic_bsp_setup(false);
1343                 return;
1344         case SMP_OK:
1345                 break;
1346         }
1347
1348         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1349                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1350                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1351                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1352         }
1353
1354         default_setup_apic_routing();
1355         cpu0_logical_apicid = apic_bsp_setup(false);
1356
1357         pr_info("CPU0: ");
1358         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1359
1360         uv_system_init();
1361
1362         set_mtrr_aps_delayed_init();
1363
1364         smp_quirk_init_udelay();
1365 }
1366
1367 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1368 {
1369         set_mtrr_aps_delayed_init();
1370 }
1371
1372 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1373 {
1374         mtrr_aps_init();
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Early setup to make printk work.
1379  */
1380 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1381 {
1382         int me = smp_processor_id();
1383         switch_to_new_gdt(me);
1384         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1385         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1386         cpu_set_state_online(me);
1387 }
1388
1389 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1390 {
1391         pr_debug("Boot done\n");
1392
1393         if (x86_has_numa_in_package)
1394                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1395
1396         nmi_selftest();
1397         impress_friends();
1398         setup_ioapic_dest();
1399         mtrr_aps_init();
1400 }
1401
1402 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1403 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1404 {
1405         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1406         return 0;
1407 }
1408 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1409
1410
1411 /*
1412  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1413  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1414  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1415  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1416  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1417  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1418  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1419  * - Ashok Raj
1420  *
1421  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1422  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1423  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1424  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1425  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1426  * -AK
1427  */
1428 __init void prefill_possible_map(void)
1429 {
1430         int i, possible;
1431
1432         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1433         if (!num_processors) {
1434                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1435                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1436                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1437
1438                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1439
1440                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1441                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1442                             apic->apic_id_valid(apicid))
1443                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1444                 }
1445
1446                 if (!num_processors)
1447                         num_processors = 1;
1448         }
1449
1450         i = setup_max_cpus ?: 1;
1451         if (setup_possible_cpus == -1) {
1452                 possible = num_processors;
1453 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1454                 if (setup_max_cpus)
1455                         possible += disabled_cpus;
1456 #else
1457                 if (possible > i)
1458                         possible = i;
1459 #endif
1460         } else
1461                 possible = setup_possible_cpus;
1462
1463         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1464
1465         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1466         if (possible > nr_cpu_ids) {
1467                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %u\n",
1468                         possible, nr_cpu_ids);
1469                 possible = nr_cpu_ids;
1470         }
1471
1472 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1473         if (!setup_max_cpus)
1474 #endif
1475         if (possible > i) {
1476                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1477                         possible, setup_max_cpus);
1478                 possible = i;
1479         }
1480
1481         nr_cpu_ids = possible;
1482
1483         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1484                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1485
1486         reset_cpu_possible_mask();
1487
1488         for (i = 0; i < possible; i++)
1489                 set_cpu_possible(i, true);
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1493
1494 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1495 static void recompute_smt_state(void)
1496 {
1497         int max_threads, cpu;
1498
1499         max_threads = 0;
1500         for_each_online_cpu (cpu) {
1501                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1502
1503                 if (threads > max_threads)
1504                         max_threads = threads;
1505         }
1506         __max_smt_threads = max_threads;
1507 }
1508
1509 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1510 {
1511         int sibling;
1512         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1513
1514         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1515                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1516                 /*/
1517                  * last thread sibling in this cpu core going down
1518                  */
1519                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1520                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1521         }
1522
1523         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1524                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1525         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1526                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1527         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1528         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1529         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1530         c->phys_proc_id = 0;
1531         c->cpu_core_id = 0;
1532         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1533         recompute_smt_state();
1534 }
1535
1536 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1537 {
1538         set_cpu_online(cpu, false);
1539         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1540         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1541         /* was set by cpu_init() */
1542         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1543         numa_remove_cpu(cpu);
1544 }
1545
1546 void cpu_disable_common(void)
1547 {
1548         int cpu = smp_processor_id();
1549
1550         remove_siblinginfo(cpu);
1551
1552         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1553         lock_vector_lock();
1554         remove_cpu_from_maps(cpu);
1555         unlock_vector_lock();
1556         fixup_irqs();
1557 }
1558
1559 int native_cpu_disable(void)
1560 {
1561         int ret;
1562
1563         ret = check_irq_vectors_for_cpu_disable();
1564         if (ret)
1565                 return ret;
1566
1567         clear_local_APIC();
1568         cpu_disable_common();
1569
1570         return 0;
1571 }
1572
1573 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1574 {
1575         int ret = 0;
1576
1577         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1578
1579         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1580         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1581                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1582                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1583         } else {
1584                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1585                 ret = -1;
1586         }
1587
1588         return ret;
1589 }
1590
1591 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1592 {
1593         common_cpu_die(cpu);
1594 }
1595
1596 void play_dead_common(void)
1597 {
1598         idle_task_exit();
1599
1600         /* Ack it */
1601         (void)cpu_report_death();
1602
1603         /*
1604          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1605          */
1606         local_irq_disable();
1607 }
1608
1609 static bool wakeup_cpu0(void)
1610 {
1611         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1612                 return true;
1613
1614         return false;
1615 }
1616
1617 /*
1618  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1619  * dirty data in our caches when we come back up.
1620  */
1621 static inline void mwait_play_dead(void)
1622 {
1623         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1624         unsigned int highest_cstate = 0;
1625         unsigned int highest_subcstate = 0;
1626         void *mwait_ptr;
1627         int i;
1628
1629         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1630                 return;
1631         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1632                 return;
1633         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1634                 return;
1635
1636         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1637         ecx = 0;
1638         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1639
1640         /*
1641          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1642          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1643          */
1644         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1645                 eax = 0;
1646         } else {
1647                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1648                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1649                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1650                                 highest_cstate = i;
1651                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1652                         }
1653                 }
1654                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1655                         (highest_subcstate - 1);
1656         }
1657
1658         /*
1659          * This should be a memory location in a cache line which is
1660          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1661          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1662          */
1663         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1664
1665         wbinvd();
1666
1667         while (1) {
1668                 /*
1669                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1670                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1671                  * needed, but it should be harmless in either case.
1672                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1673                  * case where we return around the loop.
1674                  */
1675                 mb();
1676                 clflush(mwait_ptr);
1677                 mb();
1678                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1679                 mb();
1680                 __mwait(eax, 0);
1681                 /*
1682                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1683                  */
1684                 if (wakeup_cpu0())
1685                         start_cpu0();
1686         }
1687 }
1688
1689 void hlt_play_dead(void)
1690 {
1691         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1692                 wbinvd();
1693
1694         while (1) {
1695                 native_halt();
1696                 /*
1697                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1698                  */
1699                 if (wakeup_cpu0())
1700                         start_cpu0();
1701         }
1702 }
1703
1704 void native_play_dead(void)
1705 {
1706         play_dead_common();
1707         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1708
1709         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1710         if (cpuidle_play_dead())
1711                 hlt_play_dead();
1712 }
1713
1714 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1715 int native_cpu_disable(void)
1716 {
1717         return -ENOSYS;
1718 }
1719
1720 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1721 {
1722         /* We said "no" in __cpu_disable */
1723         BUG();
1724 }
1725
1726 void native_play_dead(void)
1727 {
1728         BUG();
1729 }
1730
1731 #endif