kernel/cpu.c

   1 /* CPU control.
   2  * (C) 2001, 2002, 2003, 2004 Rusty Russell
   3  *
   4  * This code is licenced under the GPL.
   5  */
   6 #include <linux/proc_fs.h>
   7 #include <linux/smp.h>
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/notifier.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/unistd.h>
  12 #include <linux/cpu.h>
  13 #include <linux/oom.h>
  14 #include <linux/rcupdate.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/kthread.h>
  18 #include <linux/stop_machine.h>
  19 #include <linux/mutex.h>
  20 #include <linux/gfp.h>
  21 #include <linux/suspend.h>
  22 #include <linux/lockdep.h>
  23 #include <linux/tick.h>
  24 #include <linux/irq.h>
  25
  26 #include <trace/events/power.h>
  27 #define CREATE_TRACE_POINTS
  28 #include <trace/events/cpuhp.h>
  29
  30 #include "smpboot.h"
  31
  32 /**
  33  * cpuhp_cpu_state - Per cpu hotplug state storage
  34  * @state:      The current cpu state
  35  * @target:     The target state
  36  */
  37 struct cpuhp_cpu_state {
  38         enum cpuhp_state        state;
  39         enum cpuhp_state        target;
  40 };
  41
  42 static DEFINE_PER_CPU(struct cpuhp_cpu_state, cpuhp_state);
  43
  44 /**
  45  * cpuhp_step - Hotplug state machine step
  46  * @name:       Name of the step
  47  * @startup:    Startup function of the step
  48  * @teardown:   Teardown function of the step
  49  * @skip_onerr: Do not invoke the functions on error rollback
  50  *              Will go away once the notifiers are gone
  51  */
  52 struct cpuhp_step {
  53         const char      *name;
  54         int             (*startup)(unsigned int cpu);
  55         int             (*teardown)(unsigned int cpu);
  56         bool            skip_onerr;
  57 };
  58
  59 static struct cpuhp_step cpuhp_bp_states[];
  60
  61 /**
  62  * cpuhp_invoke_callback _ Invoke the callbacks for a given state
  63  * @cpu:        The cpu for which the callback should be invoked
  64  * @step:       The step in the state machine
  65  * @cb:         The callback function to invoke
  66  *
  67  * Called from cpu hotplug and from the state register machinery
  68  */
  69 static int cpuhp_invoke_callback(unsigned int cpu, enum cpuhp_state step,
  70                                  int (*cb)(unsigned int))
  71 {
  72         struct cpuhp_cpu_state *st = per_cpu_ptr(&cpuhp_state, cpu);
  73         int ret = 0;
  74
  75         if (cb) {
  76                 trace_cpuhp_enter(cpu, st->target, step, cb);
  77                 ret = cb(cpu);
  78                 trace_cpuhp_exit(cpu, st->state, step, ret);
  79         }
  80         return ret;
  81 }
  82
  83 #ifdef CONFIG_SMP
  84 /* Serializes the updates to cpu_online_mask, cpu_present_mask */
  85 static DEFINE_MUTEX(cpu_add_remove_lock);
  86 bool cpuhp_tasks_frozen;
  87 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuhp_tasks_frozen);
  88
  89 /*
  90  * The following two APIs (cpu_maps_update_begin/done) must be used when
  91  * attempting to serialize the updates to cpu_online_mask & cpu_present_mask.
  92  * The APIs cpu_notifier_register_begin/done() must be used to protect CPU
  93  * hotplug callback (un)registration performed using __register_cpu_notifier()
  94  * or __unregister_cpu_notifier().
  95  */
  96 void cpu_maps_update_begin(void)
  97 {
  98         mutex_lock(&cpu_add_remove_lock);
  99 }
 100 EXPORT_SYMBOL(cpu_notifier_register_begin);
 101
 102 void cpu_maps_update_done(void)
 103 {
 104         mutex_unlock(&cpu_add_remove_lock);
 105 }
 106 EXPORT_SYMBOL(cpu_notifier_register_done);
 107
 108 static RAW_NOTIFIER_HEAD(cpu_chain);
 109
 110 /* If set, cpu_up and cpu_down will return -EBUSY and do nothing.
 111  * Should always be manipulated under cpu_add_remove_lock
 112  */
 113 static int cpu_hotplug_disabled;
 114
 115 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 116
 117 static struct {
 118         struct task_struct *active_writer;
 119         /* wait queue to wake up the active_writer */
 120         wait_queue_head_t wq;
 121         /* verifies that no writer will get active while readers are active */
 122         struct mutex lock;
 123         /*
 124          * Also blocks the new readers during
 125          * an ongoing cpu hotplug operation.
 126          */
 127         atomic_t refcount;
 128
 129 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
 130         struct lockdep_map dep_map;
 131 #endif
 132 } cpu_hotplug = {
 133         .active_writer = NULL,
 134         .wq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(cpu_hotplug.wq),
 135         .lock = __MUTEX_INITIALIZER(cpu_hotplug.lock),
 136 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
 137         .dep_map = {.name = "cpu_hotplug.lock" },
 138 #endif
 139 };
 140
 141 /* Lockdep annotations for get/put_online_cpus() and cpu_hotplug_begin/end() */
 142 #define cpuhp_lock_acquire_read() lock_map_acquire_read(&cpu_hotplug.dep_map)
 143 #define cpuhp_lock_acquire_tryread() \
 144                                   lock_map_acquire_tryread(&cpu_hotplug.dep_map)
 145 #define cpuhp_lock_acquire()      lock_map_acquire(&cpu_hotplug.dep_map)
 146 #define cpuhp_lock_release()      lock_map_release(&cpu_hotplug.dep_map)
 147
 148
 149 void get_online_cpus(void)
 150 {
 151         might_sleep();
 152         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
 153                 return;
 154         cpuhp_lock_acquire_read();
 155         mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
 156         atomic_inc(&cpu_hotplug.refcount);
 157         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 158 }
 159 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_online_cpus);
 160
 161 void put_online_cpus(void)
 162 {
 163         int refcount;
 164
 165         if (cpu_hotplug.active_writer == current)
 166                 return;
 167
 168         refcount = atomic_dec_return(&cpu_hotplug.refcount);
 169         if (WARN_ON(refcount < 0)) /* try to fix things up */
 170                 atomic_inc(&cpu_hotplug.refcount);
 171
 172         if (refcount <= 0 && waitqueue_active(&cpu_hotplug.wq))
 173                 wake_up(&cpu_hotplug.wq);
 174
 175         cpuhp_lock_release();
 176
 177 }
 178 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_online_cpus);
 179
 180 /*
 181  * This ensures that the hotplug operation can begin only when the
 182  * refcount goes to zero.
 183  *
 184  * Note that during a cpu-hotplug operation, the new readers, if any,
 185  * will be blocked by the cpu_hotplug.lock
 186  *
 187  * Since cpu_hotplug_begin() is always called after invoking
 188  * cpu_maps_update_begin(), we can be sure that only one writer is active.
 189  *
 190  * Note that theoretically, there is a possibility of a livelock:
 191  * - Refcount goes to zero, last reader wakes up the sleeping
 192  *   writer.
 193  * - Last reader unlocks the cpu_hotplug.lock.
 194  * - A new reader arrives at this moment, bumps up the refcount.
 195  * - The writer acquires the cpu_hotplug.lock finds the refcount
 196  *   non zero and goes to sleep again.
 197  *
 198  * However, this is very difficult to achieve in practice since
 199  * get_online_cpus() not an api which is called all that often.
 200  *
 201  */
 202 void cpu_hotplug_begin(void)
 203 {
 204         DEFINE_WAIT(wait);
 205
 206         cpu_hotplug.active_writer = current;
 207         cpuhp_lock_acquire();
 208
 209         for (;;) {
 210                 mutex_lock(&cpu_hotplug.lock);
 211                 prepare_to_wait(&cpu_hotplug.wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 212                 if (likely(!atomic_read(&cpu_hotplug.refcount)))
 213                                 break;
 214                 mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 215                 schedule();
 216         }
 217         finish_wait(&cpu_hotplug.wq, &wait);
 218 }
 219
 220 void cpu_hotplug_done(void)
 221 {
 222         cpu_hotplug.active_writer = NULL;
 223         mutex_unlock(&cpu_hotplug.lock);
 224         cpuhp_lock_release();
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Wait for currently running CPU hotplug operations to complete (if any) and
 229  * disable future CPU hotplug (from sysfs). The 'cpu_add_remove_lock' protects
 230  * the 'cpu_hotplug_disabled' flag. The same lock is also acquired by the
 231  * hotplug path before performing hotplug operations. So acquiring that lock
 232  * guarantees mutual exclusion from any currently running hotplug operations.
 233  */
 234 void cpu_hotplug_disable(void)
 235 {
 236         cpu_maps_update_begin();
 237         cpu_hotplug_disabled++;
 238         cpu_maps_update_done();
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_hotplug_disable);
 241
 242 void cpu_hotplug_enable(void)
 243 {
 244         cpu_maps_update_begin();
 245         WARN_ON(--cpu_hotplug_disabled < 0);
 246         cpu_maps_update_done();
 247 }
 248 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_hotplug_enable);
 249 #endif  /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
 250
 251 /* Need to know about CPUs going up/down? */
 252 int register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 253 {
 254         int ret;
 255         cpu_maps_update_begin();
 256         ret = raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
 257         cpu_maps_update_done();
 258         return ret;
 259 }
 260
 261 int __register_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 262 {
 263         return raw_notifier_chain_register(&cpu_chain, nb);
 264 }
 265
 266 static int __cpu_notify(unsigned long val, unsigned int cpu, int nr_to_call,
 267                         int *nr_calls)
 268 {
 269         unsigned long mod = cpuhp_tasks_frozen ? CPU_TASKS_FROZEN : 0;
 270         void *hcpu = (void *)(long)cpu;
 271
 272         int ret;
 273
 274         ret = __raw_notifier_call_chain(&cpu_chain, val | mod, hcpu, nr_to_call,
 275                                         nr_calls);
 276
 277         return notifier_to_errno(ret);
 278 }
 279
 280 static int cpu_notify(unsigned long val, unsigned int cpu)
 281 {
 282         return __cpu_notify(val, cpu, -1, NULL);
 283 }
 284
 285 /* Notifier wrappers for transitioning to state machine */
 286 static int notify_prepare(unsigned int cpu)
 287 {
 288         int nr_calls = 0;
 289         int ret;
 290
 291         ret = __cpu_notify(CPU_UP_PREPARE, cpu, -1, &nr_calls);
 292         if (ret) {
 293                 nr_calls--;
 294                 printk(KERN_WARNING "%s: attempt to bring up CPU %u failed\n",
 295                                 __func__, cpu);
 296                 __cpu_notify(CPU_UP_CANCELED, cpu, nr_calls, NULL);
 297         }
 298         return ret;
 299 }
 300
 301 static int notify_online(unsigned int cpu)
 302 {
 303         cpu_notify(CPU_ONLINE, cpu);
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 static int bringup_cpu(unsigned int cpu)
 308 {
 309         struct task_struct *idle = idle_thread_get(cpu);
 310         int ret;
 311
 312         /* Arch-specific enabling code. */
 313         ret = __cpu_up(cpu, idle);
 314         if (ret) {
 315                 cpu_notify(CPU_UP_CANCELED, cpu);
 316                 return ret;
 317         }
 318         BUG_ON(!cpu_online(cpu));
 319         return 0;
 320 }
 321
 322 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 323 EXPORT_SYMBOL(register_cpu_notifier);
 324 EXPORT_SYMBOL(__register_cpu_notifier);
 325
 326 void unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 327 {
 328         cpu_maps_update_begin();
 329         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
 330         cpu_maps_update_done();
 331 }
 332 EXPORT_SYMBOL(unregister_cpu_notifier);
 333
 334 void __unregister_cpu_notifier(struct notifier_block *nb)
 335 {
 336         raw_notifier_chain_unregister(&cpu_chain, nb);
 337 }
 338 EXPORT_SYMBOL(__unregister_cpu_notifier);
 339
 340 /**
 341  * clear_tasks_mm_cpumask - Safely clear tasks' mm_cpumask for a CPU
 342  * @cpu: a CPU id
 343  *
 344  * This function walks all processes, finds a valid mm struct for each one and
 345  * then clears a corresponding bit in mm's cpumask.  While this all sounds
 346  * trivial, there are various non-obvious corner cases, which this function
 347  * tries to solve in a safe manner.
 348  *
 349  * Also note that the function uses a somewhat relaxed locking scheme, so it may
 350  * be called only for an already offlined CPU.
 351  */
 352 void clear_tasks_mm_cpumask(int cpu)
 353 {
 354         struct task_struct *p;
 355
 356         /*
 357          * This function is called after the cpu is taken down and marked
 358          * offline, so its not like new tasks will ever get this cpu set in
 359          * their mm mask. -- Peter Zijlstra
 360          * Thus, we may use rcu_read_lock() here, instead of grabbing
 361          * full-fledged tasklist_lock.
 362          */
 363         WARN_ON(cpu_online(cpu));
 364         rcu_read_lock();
 365         for_each_process(p) {
 366                 struct task_struct *t;
 367
 368                 /*
 369                  * Main thread might exit, but other threads may still have
 370                  * a valid mm. Find one.
 371                  */
 372                 t = find_lock_task_mm(p);
 373                 if (!t)
 374                         continue;
 375                 cpumask_clear_cpu(cpu, mm_cpumask(t->mm));
 376                 task_unlock(t);
 377         }
 378         rcu_read_unlock();
 379 }
 380
 381 static inline void check_for_tasks(int dead_cpu)
 382 {
 383         struct task_struct *g, *p;
 384
 385         read_lock(&tasklist_lock);
 386         for_each_process_thread(g, p) {
 387                 if (!p->on_rq)
 388                         continue;
 389                 /*
 390                  * We do the check with unlocked task_rq(p)->lock.
 391                  * Order the reading to do not warn about a task,
 392                  * which was running on this cpu in the past, and
 393                  * it's just been woken on another cpu.
 394                  */
 395                 rmb();
 396                 if (task_cpu(p) != dead_cpu)
 397                         continue;
 398
 399                 pr_warn("Task %s (pid=%d) is on cpu %d (state=%ld, flags=%x)\n",
 400                         p->comm, task_pid_nr(p), dead_cpu, p->state, p->flags);
 401         }
 402         read_unlock(&tasklist_lock);
 403 }
 404
 405 static void cpu_notify_nofail(unsigned long val, unsigned int cpu)
 406 {
 407         BUG_ON(cpu_notify(val, cpu));
 408 }
 409
 410 static int notify_down_prepare(unsigned int cpu)
 411 {
 412         int err, nr_calls = 0;
 413
 414         err = __cpu_notify(CPU_DOWN_PREPARE, cpu, -1, &nr_calls);
 415         if (err) {
 416                 nr_calls--;
 417                 __cpu_notify(CPU_DOWN_FAILED, cpu, nr_calls, NULL);
 418                 pr_warn("%s: attempt to take down CPU %u failed\n",
 419                                 __func__, cpu);
 420         }
 421         return err;
 422 }
 423
 424 /* Take this CPU down. */
 425 static int take_cpu_down(void *_param)
 426 {
 427         int err, cpu = smp_processor_id();
 428
 429         /* Ensure this CPU doesn't handle any more interrupts. */
 430         err = __cpu_disable();
 431         if (err < 0)
 432                 return err;
 433
 434         cpu_notify(CPU_DYING, cpu);
 435         /* Give up timekeeping duties */
 436         tick_handover_do_timer();
 437         /* Park the stopper thread */
 438         stop_machine_park(cpu);
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static int takedown_cpu(unsigned int cpu)
 443 {
 444         int err;
 445
 446         /*
 447          * By now we've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled
 448          * and RCU users of this state to go away such that all new such users
 449          * will observe it.
 450          *
 451          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
 452          * not imply sync_sched(), so wait for both.
 453          *
 454          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
 455          */
 456         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
 457                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
 458         else
 459                 synchronize_rcu();
 460
 461         smpboot_park_threads(cpu);
 462
 463         /*
 464          * Prevent irq alloc/free while the dying cpu reorganizes the
 465          * interrupt affinities.
 466          */
 467         irq_lock_sparse();
 468
 469         /*
 470          * So now all preempt/rcu users must observe !cpu_active().
 471          */
 472         err = stop_machine(take_cpu_down, NULL, cpumask_of(cpu));
 473         if (err) {
 474                 /* CPU didn't die: tell everyone.  Can't complain. */
 475                 cpu_notify_nofail(CPU_DOWN_FAILED, cpu);
 476                 irq_unlock_sparse();
 477                 return err;
 478         }
 479         BUG_ON(cpu_online(cpu));
 480
 481         /*
 482          * The migration_call() CPU_DYING callback will have removed all
 483          * runnable tasks from the cpu, there's only the idle task left now
 484          * that the migration thread is done doing the stop_machine thing.
 485          *
 486          * Wait for the stop thread to go away.
 487          */
 488         while (!per_cpu(cpu_dead_idle, cpu))
 489                 cpu_relax();
 490         smp_mb(); /* Read from cpu_dead_idle before __cpu_die(). */
 491         per_cpu(cpu_dead_idle, cpu) = false;
 492
 493         /* Interrupts are moved away from the dying cpu, reenable alloc/free */
 494         irq_unlock_sparse();
 495
 496         hotplug_cpu__broadcast_tick_pull(cpu);
 497         /* This actually kills the CPU. */
 498         __cpu_die(cpu);
 499
 500         tick_cleanup_dead_cpu(cpu);
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static int notify_dead(unsigned int cpu)
 505 {
 506         cpu_notify_nofail(CPU_DEAD, cpu);
 507         check_for_tasks(cpu);
 508         return 0;
 509 }
 510
 511 #else
 512 #define notify_down_prepare     NULL
 513 #define takedown_cpu            NULL
 514 #define notify_dead             NULL
 515 #endif
 516
 517 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 518 static void undo_cpu_down(unsigned int cpu, struct cpuhp_cpu_state *st)
 519 {
 520         for (st->state++; st->state < st->target; st->state++) {
 521                 struct cpuhp_step *step = cpuhp_bp_states + st->state;
 522
 523                 if (!step->skip_onerr)
 524                         cpuhp_invoke_callback(cpu, st->state, step->startup);
 525         }
 526 }
 527
 528 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
 529 static int __ref _cpu_down(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
 530 {
 531         struct cpuhp_cpu_state *st = per_cpu_ptr(&cpuhp_state, cpu);
 532         int prev_state, ret = 0;
 533         bool hasdied = false;
 534
 535         if (num_online_cpus() == 1)
 536                 return -EBUSY;
 537
 538         if (!cpu_online(cpu))
 539                 return -EINVAL;
 540
 541         cpu_hotplug_begin();
 542
 543         cpuhp_tasks_frozen = tasks_frozen;
 544
 545         prev_state = st->state;
 546         st->target = CPUHP_OFFLINE;
 547         for (; st->state > st->target; st->state--) {
 548                 struct cpuhp_step *step = cpuhp_bp_states + st->state;
 549
 550                 ret = cpuhp_invoke_callback(cpu, st->state, step->teardown);
 551                 if (ret) {
 552                         st->target = prev_state;
 553                         undo_cpu_down(cpu, st);
 554                         break;
 555                 }
 556         }
 557         hasdied = prev_state != st->state && st->state == CPUHP_OFFLINE;
 558
 559         cpu_hotplug_done();
 560         /* This post dead nonsense must die */
 561         if (!ret && hasdied)
 562                 cpu_notify_nofail(CPU_POST_DEAD, cpu);
 563         return ret;
 564 }
 565
 566 int cpu_down(unsigned int cpu)
 567 {
 568         int err;
 569
 570         cpu_maps_update_begin();
 571
 572         if (cpu_hotplug_disabled) {
 573                 err = -EBUSY;
 574                 goto out;
 575         }
 576
 577         err = _cpu_down(cpu, 0);
 578
 579 out:
 580         cpu_maps_update_done();
 581         return err;
 582 }
 583 EXPORT_SYMBOL(cpu_down);
 584 #endif /*CONFIG_HOTPLUG_CPU*/
 585
 586 /*
 587  * Unpark per-CPU smpboot kthreads at CPU-online time.
 588  */
 589 static int smpboot_thread_call(struct notifier_block *nfb,
 590                                unsigned long action, void *hcpu)
 591 {
 592         int cpu = (long)hcpu;
 593
 594         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
 595
 596         case CPU_DOWN_FAILED:
 597         case CPU_ONLINE:
 598                 smpboot_unpark_threads(cpu);
 599                 break;
 600
 601         default:
 602                 break;
 603         }
 604
 605         return NOTIFY_OK;
 606 }
 607
 608 static struct notifier_block smpboot_thread_notifier = {
 609         .notifier_call = smpboot_thread_call,
 610         .priority = CPU_PRI_SMPBOOT,
 611 };
 612
 613 void smpboot_thread_init(void)
 614 {
 615         register_cpu_notifier(&smpboot_thread_notifier);
 616 }
 617
 618 static void undo_cpu_up(unsigned int cpu, struct cpuhp_cpu_state *st)
 619 {
 620         for (st->state--; st->state > st->target; st->state--) {
 621                 struct cpuhp_step *step = cpuhp_bp_states + st->state;
 622
 623                 if (!step->skip_onerr)
 624                         cpuhp_invoke_callback(cpu, st->state, step->teardown);
 625         }
 626 }
 627
 628 /* Requires cpu_add_remove_lock to be held */
 629 static int _cpu_up(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
 630 {
 631         struct cpuhp_cpu_state *st = per_cpu_ptr(&cpuhp_state, cpu);
 632         struct task_struct *idle;
 633         int prev_state, ret = 0;
 634
 635         cpu_hotplug_begin();
 636
 637         if (cpu_online(cpu) || !cpu_present(cpu)) {
 638                 ret = -EINVAL;
 639                 goto out;
 640         }
 641
 642         /* Let it fail before we try to bring the cpu up */
 643         idle = idle_thread_get(cpu);
 644         if (IS_ERR(idle)) {
 645                 ret = PTR_ERR(idle);
 646                 goto out;
 647         }
 648
 649         cpuhp_tasks_frozen = tasks_frozen;
 650
 651         prev_state = st->state;
 652         st->target = CPUHP_ONLINE;
 653         while (st->state < st->target) {
 654                 struct cpuhp_step *step;
 655
 656                 st->state++;
 657                 step = cpuhp_bp_states + st->state;
 658                 ret = cpuhp_invoke_callback(cpu, st->state, step->startup);
 659                 if (ret) {
 660                         st->target = prev_state;
 661                         undo_cpu_up(cpu, st);
 662                         break;
 663                 }
 664         }
 665 out:
 666         cpu_hotplug_done();
 667         return ret;
 668 }
 669
 670 int cpu_up(unsigned int cpu)
 671 {
 672         int err = 0;
 673
 674         if (!cpu_possible(cpu)) {
 675                 pr_err("can't online cpu %d because it is not configured as may-hotadd at boot time\n",
 676                        cpu);
 677 #if defined(CONFIG_IA64)
 678                 pr_err("please check additional_cpus= boot parameter\n");
 679 #endif
 680                 return -EINVAL;
 681         }
 682
 683         err = try_online_node(cpu_to_node(cpu));
 684         if (err)
 685                 return err;
 686
 687         cpu_maps_update_begin();
 688
 689         if (cpu_hotplug_disabled) {
 690                 err = -EBUSY;
 691                 goto out;
 692         }
 693
 694         err = _cpu_up(cpu, 0);
 695
 696 out:
 697         cpu_maps_update_done();
 698         return err;
 699 }
 700 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_up);
 701
 702 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP_SMP
 703 static cpumask_var_t frozen_cpus;
 704
 705 int disable_nonboot_cpus(void)
 706 {
 707         int cpu, first_cpu, error = 0;
 708
 709         cpu_maps_update_begin();
 710         first_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
 711         /*
 712          * We take down all of the non-boot CPUs in one shot to avoid races
 713          * with the userspace trying to use the CPU hotplug at the same time
 714          */
 715         cpumask_clear(frozen_cpus);
 716
 717         pr_info("Disabling non-boot CPUs ...\n");
 718         for_each_online_cpu(cpu) {
 719                 if (cpu == first_cpu)
 720                         continue;
 721                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_OFF"), cpu, true);
 722                 error = _cpu_down(cpu, 1);
 723                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_OFF"), cpu, false);
 724                 if (!error)
 725                         cpumask_set_cpu(cpu, frozen_cpus);
 726                 else {
 727                         pr_err("Error taking CPU%d down: %d\n", cpu, error);
 728                         break;
 729                 }
 730         }
 731
 732         if (!error)
 733                 BUG_ON(num_online_cpus() > 1);
 734         else
 735                 pr_err("Non-boot CPUs are not disabled\n");
 736
 737         /*
 738          * Make sure the CPUs won't be enabled by someone else. We need to do
 739          * this even in case of failure as all disable_nonboot_cpus() users are
 740          * supposed to do enable_nonboot_cpus() on the failure path.
 741          */
 742         cpu_hotplug_disabled++;
 743
 744         cpu_maps_update_done();
 745         return error;
 746 }
 747
 748 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
 749 {
 750 }
 751
 752 void __weak arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
 753 {
 754 }
 755
 756 void enable_nonboot_cpus(void)
 757 {
 758         int cpu, error;
 759
 760         /* Allow everyone to use the CPU hotplug again */
 761         cpu_maps_update_begin();
 762         WARN_ON(--cpu_hotplug_disabled < 0);
 763         if (cpumask_empty(frozen_cpus))
 764                 goto out;
 765
 766         pr_info("Enabling non-boot CPUs ...\n");
 767
 768         arch_enable_nonboot_cpus_begin();
 769
 770         for_each_cpu(cpu, frozen_cpus) {
 771                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_ON"), cpu, true);
 772                 error = _cpu_up(cpu, 1);
 773                 trace_suspend_resume(TPS("CPU_ON"), cpu, false);
 774                 if (!error) {
 775                         pr_info("CPU%d is up\n", cpu);
 776                         continue;
 777                 }
 778                 pr_warn("Error taking CPU%d up: %d\n", cpu, error);
 779         }
 780
 781         arch_enable_nonboot_cpus_end();
 782
 783         cpumask_clear(frozen_cpus);
 784 out:
 785         cpu_maps_update_done();
 786 }
 787
 788 static int __init alloc_frozen_cpus(void)
 789 {
 790         if (!alloc_cpumask_var(&frozen_cpus, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO))
 791                 return -ENOMEM;
 792         return 0;
 793 }
 794 core_initcall(alloc_frozen_cpus);
 795
 796 /*
 797  * When callbacks for CPU hotplug notifications are being executed, we must
 798  * ensure that the state of the system with respect to the tasks being frozen
 799  * or not, as reported by the notification, remains unchanged *throughout the
 800  * duration* of the execution of the callbacks.
 801  * Hence we need to prevent the freezer from racing with regular CPU hotplug.
 802  *
 803  * This synchronization is implemented by mutually excluding regular CPU
 804  * hotplug and Suspend/Hibernate call paths by hooking onto the Suspend/
 805  * Hibernate notifications.
 806  */
 807 static int
 808 cpu_hotplug_pm_callback(struct notifier_block *nb,
 809                         unsigned long action, void *ptr)
 810 {
 811         switch (action) {
 812
 813         case PM_SUSPEND_PREPARE:
 814         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
 815                 cpu_hotplug_disable();
 816                 break;
 817
 818         case PM_POST_SUSPEND:
 819         case PM_POST_HIBERNATION:
 820                 cpu_hotplug_enable();
 821                 break;
 822
 823         default:
 824                 return NOTIFY_DONE;
 825         }
 826
 827         return NOTIFY_OK;
 828 }
 829
 830
 831 static int __init cpu_hotplug_pm_sync_init(void)
 832 {
 833         /*
 834          * cpu_hotplug_pm_callback has higher priority than x86
 835          * bsp_pm_callback which depends on cpu_hotplug_pm_callback
 836          * to disable cpu hotplug to avoid cpu hotplug race.
 837          */
 838         pm_notifier(cpu_hotplug_pm_callback, 0);
 839         return 0;
 840 }
 841 core_initcall(cpu_hotplug_pm_sync_init);
 842
 843 #endif /* CONFIG_PM_SLEEP_SMP */
 844
 845 /**
 846  * notify_cpu_starting(cpu) - call the CPU_STARTING notifiers
 847  * @cpu: cpu that just started
 848  *
 849  * This function calls the cpu_chain notifiers with CPU_STARTING.
 850  * It must be called by the arch code on the new cpu, before the new cpu
 851  * enables interrupts and before the "boot" cpu returns from __cpu_up().
 852  */
 853 void notify_cpu_starting(unsigned int cpu)
 854 {
 855         cpu_notify(CPU_STARTING, cpu);
 856 }
 857
 858 #endif /* CONFIG_SMP */
 859
 860 /* Boot processor state steps */
 861 static struct cpuhp_step cpuhp_bp_states[] = {
 862         [CPUHP_OFFLINE] = {
 863                 .name                   = "offline",
 864                 .startup                = NULL,
 865                 .teardown               = NULL,
 866         },
 867 #ifdef CONFIG_SMP
 868         [CPUHP_CREATE_THREADS]= {
 869                 .name                   = "threads:create",
 870                 .startup                = smpboot_create_threads,
 871                 .teardown               = NULL,
 872         },
 873         [CPUHP_NOTIFY_PREPARE] = {
 874                 .name                   = "notify:prepare",
 875                 .startup                = notify_prepare,
 876                 .teardown               = notify_dead,
 877                 .skip_onerr             = true,
 878         },
 879         [CPUHP_BRINGUP_CPU] = {
 880                 .name                   = "cpu:bringup",
 881                 .startup                = bringup_cpu,
 882                 .teardown               = takedown_cpu,
 883                 .skip_onerr             = true,
 884         },
 885         [CPUHP_NOTIFY_ONLINE] = {
 886                 .name                   = "notify:online",
 887                 .startup                = notify_online,
 888                 .teardown               = notify_down_prepare,
 889         },
 890 #endif
 891         [CPUHP_ONLINE] = {
 892                 .name                   = "online",
 893                 .startup                = NULL,
 894                 .teardown               = NULL,
 895         },
 896 };
 897
 898 /*
 899  * cpu_bit_bitmap[] is a special, "compressed" data structure that
 900  * represents all NR_CPUS bits binary values of 1<<nr.
 901  *
 902  * It is used by cpumask_of() to get a constant address to a CPU
 903  * mask value that has a single bit set only.
 904  */
 905
 906 /* cpu_bit_bitmap[0] is empty - so we can back into it */
 907 #define MASK_DECLARE_1(x)       [x+1][0] = (1UL << (x))
 908 #define MASK_DECLARE_2(x)       MASK_DECLARE_1(x), MASK_DECLARE_1(x+1)
 909 #define MASK_DECLARE_4(x)       MASK_DECLARE_2(x), MASK_DECLARE_2(x+2)
 910 #define MASK_DECLARE_8(x)       MASK_DECLARE_4(x), MASK_DECLARE_4(x+4)
 911
 912 const unsigned long cpu_bit_bitmap[BITS_PER_LONG+1][BITS_TO_LONGS(NR_CPUS)] = {
 913
 914         MASK_DECLARE_8(0),      MASK_DECLARE_8(8),
 915         MASK_DECLARE_8(16),     MASK_DECLARE_8(24),
 916 #if BITS_PER_LONG > 32
 917         MASK_DECLARE_8(32),     MASK_DECLARE_8(40),
 918         MASK_DECLARE_8(48),     MASK_DECLARE_8(56),
 919 #endif
 920 };
 921 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_bit_bitmap);
 922
 923 const DECLARE_BITMAP(cpu_all_bits, NR_CPUS) = CPU_BITS_ALL;
 924 EXPORT_SYMBOL(cpu_all_bits);
 925
 926 #ifdef CONFIG_INIT_ALL_POSSIBLE
 927 struct cpumask __cpu_possible_mask __read_mostly
 928         = {CPU_BITS_ALL};
 929 #else
 930 struct cpumask __cpu_possible_mask __read_mostly;
 931 #endif
 932 EXPORT_SYMBOL(__cpu_possible_mask);
 933
 934 struct cpumask __cpu_online_mask __read_mostly;
 935 EXPORT_SYMBOL(__cpu_online_mask);
 936
 937 struct cpumask __cpu_present_mask __read_mostly;
 938 EXPORT_SYMBOL(__cpu_present_mask);
 939
 940 struct cpumask __cpu_active_mask __read_mostly;
 941 EXPORT_SYMBOL(__cpu_active_mask);
 942
 943 void init_cpu_present(const struct cpumask *src)
 944 {
 945         cpumask_copy(&__cpu_present_mask, src);
 946 }
 947
 948 void init_cpu_possible(const struct cpumask *src)
 949 {
 950         cpumask_copy(&__cpu_possible_mask, src);
 951 }
 952
 953 void init_cpu_online(const struct cpumask *src)
 954 {
 955         cpumask_copy(&__cpu_online_mask, src);
 956 }
 957
 958 /*
 959  * Activate the first processor.
 960  */
 961 void __init boot_cpu_init(void)
 962 {
 963         int cpu = smp_processor_id();
 964
 965         /* Mark the boot cpu "present", "online" etc for SMP and UP case */
 966         set_cpu_online(cpu, true);
 967         set_cpu_active(cpu, true);
 968         set_cpu_present(cpu, true);
 969         set_cpu_possible(cpu, true);
 970 }
 971
 972 /*
 973  * Must be called _AFTER_ setting up the per_cpu areas
 974  */
 975 void __init boot_cpu_state_init(void)
 976 {
 977         per_cpu_ptr(&cpuhp_state, smp_processor_id())->state = CPUHP_ONLINE;
 978 }