arch/x86/kernel/smpboot_64.c

   1 /*
   2  *      x86 SMP booting functions
   3  *
   4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@redhat.com>
   5  *      (c) 1998, 1999, 2000 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
  16  *
  17  *      Fixes
  18  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
  19  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
  20  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIP report.
  21  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
  22  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
  23  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
  24  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
  25  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
  26  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
  27  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
  28  *                                      from Jose Renau
  29  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
  30  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
  31  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
  32  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
  33  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
  34  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
  35  *                                      Various cleanups.
  36  *                                      Probably mostly hotplug CPU ready now.
  37  *      Ashok Raj                       : CPU hotplug support
  38  */
  39
  40
  41 #include <linux/init.h>
  42
  43 #include <linux/mm.h>
  44 #include <linux/kernel_stat.h>
  45 #include <linux/bootmem.h>
  46 #include <linux/thread_info.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/delay.h>
  49 #include <linux/mc146818rtc.h>
  50 #include <linux/smp.h>
  51 #include <linux/kdebug.h>
  52
  53 #include <asm/mtrr.h>
  54 #include <asm/pgalloc.h>
  55 #include <asm/desc.h>
  56 #include <asm/tlbflush.h>
  57 #include <asm/proto.h>
  58 #include <asm/nmi.h>
  59 #include <asm/irq.h>
  60 #include <asm/hw_irq.h>
  61 #include <asm/numa.h>
  62
  63 /* Number of siblings per CPU package */
  64 int smp_num_siblings = 1;
  65 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
  66
  67 /* Last level cache ID of each logical CPU */
  68 u8 cpu_llc_id[NR_CPUS] __cpuinitdata  = {[0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID};
  69
  70 /* Bitmask of currently online CPUs */
  71 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly;
  72
  73 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  74
  75 /*
  76  * Private maps to synchronize booting between AP and BP.
  77  * Probably not needed anymore, but it makes for easier debugging. -AK
  78  */
  79 cpumask_t cpu_callin_map;
  80 cpumask_t cpu_callout_map;
  81 EXPORT_SYMBOL(cpu_callout_map);
  82
  83 cpumask_t cpu_possible_map;
  84 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
  85
  86 /* Per CPU bogomips and other parameters */
  87 struct cpuinfo_x86 cpu_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  88 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
  89
  90 /* Set when the idlers are all forked */
  91 int smp_threads_ready;
  92
  93 /* representing HT siblings of each logical CPU */
  94 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_sibling_map);
  95 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  96
  97 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
  98 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_core_map);
  99 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
 100
 101 /*
 102  * Trampoline 80x86 program as an array.
 103  */
 104
 105 extern const unsigned char trampoline_data[];
 106 extern const unsigned char trampoline_end[];
 107
 108 /* State of each CPU */
 109 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
 110
 111 /*
 112  * Store all idle threads, this can be reused instead of creating
 113  * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
 114  * for idle threads.
 115  */
 116 struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
 117
 118 #define get_idle_for_cpu(x)     (idle_thread_array[(x)])
 119 #define set_idle_for_cpu(x,p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
 120
 121 /*
 122  * Currently trivial. Write the real->protected mode
 123  * bootstrap into the page concerned. The caller
 124  * has made sure it's suitably aligned.
 125  */
 126
 127 static unsigned long __cpuinit setup_trampoline(void)
 128 {
 129         void *tramp = __va(SMP_TRAMPOLINE_BASE);
 130         memcpy(tramp, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
 131         return virt_to_phys(tramp);
 132 }
 133
 134 /*
 135  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
 136  * a given CPU
 137  */
 138
 139 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
 140 {
 141         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + id;
 142
 143         *c = boot_cpu_data;
 144         identify_cpu(c);
 145         print_cpu_info(c);
 146 }
 147
 148 static atomic_t init_deasserted __cpuinitdata;
 149
 150 /*
 151  * Report back to the Boot Processor.
 152  * Running on AP.
 153  */
 154 void __cpuinit smp_callin(void)
 155 {
 156         int cpuid, phys_id;
 157         unsigned long timeout;
 158
 159         /*
 160          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
 161          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
 162          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
 163          * lock up on an APIC access.
 164          */
 165         while (!atomic_read(&init_deasserted))
 166                 cpu_relax();
 167
 168         /*
 169          * (This works even if the APIC is not enabled.)
 170          */
 171         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 172         cpuid = smp_processor_id();
 173         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
 174                 panic("smp_callin: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
 175                                         phys_id, cpuid);
 176         }
 177         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
 178
 179         /*
 180          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
 181          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
 182          * silence for 1 second, this overestimates the time the
 183          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
 184          * by a factor of two. This should be enough.
 185          */
 186
 187         /*
 188          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
 189          */
 190         timeout = jiffies + 2*HZ;
 191         while (time_before(jiffies, timeout)) {
 192                 /*
 193                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
 194                  */
 195                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
 196                         break;
 197                 cpu_relax();
 198         }
 199
 200         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
 201                 panic("smp_callin: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
 202                         cpuid);
 203         }
 204
 205         /*
 206          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
 207          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
 208          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
 209          * boards)
 210          */
 211
 212         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
 213         setup_local_APIC();
 214
 215         /*
 216          * Get our bogomips.
 217          *
 218          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
 219          * the NMI watchdog might kill us.
 220          */
 221         local_irq_enable();
 222         calibrate_delay();
 223         local_irq_disable();
 224         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
 225
 226         /*
 227          * Save our processor parameters
 228          */
 229         smp_store_cpu_info(cpuid);
 230
 231         /*
 232          * Allow the master to continue.
 233          */
 234         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
 235 }
 236
 237 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
 238 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
 239 {
 240         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + cpu;
 241         /*
 242          * For perf, we return last level cache shared map.
 243          * And for power savings, we return cpu_core_map
 244          */
 245         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
 246                 return per_cpu(cpu_core_map, cpu);
 247         else
 248                 return c->llc_shared_map;
 249 }
 250
 251 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
 252 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
 253
 254 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
 255 {
 256         int i;
 257         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 258
 259         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 260
 261         if (smp_num_siblings > 1) {
 262                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 263                         if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id &&
 264                             c[cpu].cpu_core_id == c[i].cpu_core_id) {
 265                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
 266                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, i));
 267                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
 268                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
 269                                 cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
 270                                 cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
 271                         }
 272                 }
 273         } else {
 274                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
 275         }
 276
 277         cpu_set(cpu, c[cpu].llc_shared_map);
 278
 279         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
 280                 per_cpu(cpu_core_map, cpu) = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
 281                 c[cpu].booted_cores = 1;
 282                 return;
 283         }
 284
 285         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 286                 if (cpu_llc_id[cpu] != BAD_APICID &&
 287                     cpu_llc_id[cpu] == cpu_llc_id[i]) {
 288                         cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
 289                         cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
 290                 }
 291                 if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id) {
 292                         cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
 293                         cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
 294                         /*
 295                          *  Does this new cpu bringup a new core?
 296                          */
 297                         if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1) {
 298                                 /*
 299                                  * for each core in package, increment
 300                                  * the booted_cores for this new cpu
 301                                  */
 302                                 if (first_cpu(per_cpu(cpu_sibling_map, i)) == i)
 303                                         c[cpu].booted_cores++;
 304                                 /*
 305                                  * increment the core count for all
 306                                  * the other cpus in this package
 307                                  */
 308                                 if (i != cpu)
 309                                         c[i].booted_cores++;
 310                         } else if (i != cpu && !c[cpu].booted_cores)
 311                                 c[cpu].booted_cores = c[i].booted_cores;
 312                 }
 313         }
 314 }
 315
 316 /*
 317  * Setup code on secondary processor (after comming out of the trampoline)
 318  */
 319 void __cpuinit start_secondary(void)
 320 {
 321         /*
 322          * Dont put anything before smp_callin(), SMP
 323          * booting is too fragile that we want to limit the
 324          * things done here to the most necessary things.
 325          */
 326         cpu_init();
 327         preempt_disable();
 328         smp_callin();
 329
 330         /* otherwise gcc will move up the smp_processor_id before the cpu_init */
 331         barrier();
 332
 333         /*
 334          * Check TSC sync first:
 335          */
 336         check_tsc_sync_target();
 337
 338         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
 339                 disable_8259A_irq(0);
 340                 enable_NMI_through_LVT0(NULL);
 341                 enable_8259A_irq(0);
 342         }
 343
 344         /*
 345          * The sibling maps must be set before turing the online map on for
 346          * this cpu
 347          */
 348         set_cpu_sibling_map(smp_processor_id());
 349
 350         /*
 351          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
 352          * between the time smp_call_function() determines number of
 353          * IPI recipients, and the time when the determination is made
 354          * for which cpus receive the IPI in genapic_flat.c. Holding this
 355          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
 356          * smp_call_function().
 357          */
 358         lock_ipi_call_lock();
 359         spin_lock(&vector_lock);
 360
 361         /* Setup the per cpu irq handling data structures */
 362         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
 363         /*
 364          * Allow the master to continue.
 365          */
 366         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 367         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
 368         spin_unlock(&vector_lock);
 369
 370         unlock_ipi_call_lock();
 371
 372         setup_secondary_APIC_clock();
 373
 374         cpu_idle();
 375 }
 376
 377 extern volatile unsigned long init_rsp;
 378 extern void (*initial_code)(void);
 379
 380 #ifdef APIC_DEBUG
 381 static void inquire_remote_apic(int apicid)
 382 {
 383         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
 384         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
 385         int timeout;
 386         unsigned int status;
 387
 388         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
 389
 390         for (i = 0; i < sizeof(regs) / sizeof(*regs); i++) {
 391                 printk("... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
 392
 393                 /*
 394                  * Wait for idle.
 395                  */
 396                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
 397                 if (status)
 398                         printk("a previous APIC delivery may have failed\n");
 399
 400                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
 401                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
 402
 403                 timeout = 0;
 404                 do {
 405                         udelay(100);
 406                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
 407                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
 408
 409                 switch (status) {
 410                 case APIC_ICR_RR_VALID:
 411                         status = apic_read(APIC_RRR);
 412                         printk("%08x\n", status);
 413                         break;
 414                 default:
 415                         printk("failed\n");
 416                 }
 417         }
 418 }
 419 #endif
 420
 421 /*
 422  * Kick the secondary to wake up.
 423  */
 424 static int __cpuinit wakeup_secondary_via_INIT(int phys_apicid, unsigned int start_rip)
 425 {
 426         unsigned long send_status, accept_status = 0;
 427         int maxlvt, num_starts, j;
 428
 429         Dprintk("Asserting INIT.\n");
 430
 431         /*
 432          * Turn INIT on target chip
 433          */
 434         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 435
 436         /*
 437          * Send IPI
 438          */
 439         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
 440                                 | APIC_DM_INIT);
 441
 442         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 443         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 444
 445         mdelay(10);
 446
 447         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
 448
 449         /* Target chip */
 450         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 451
 452         /* Send IPI */
 453         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
 454
 455         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 456         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 457
 458         mb();
 459         atomic_set(&init_deasserted, 1);
 460
 461         num_starts = 2;
 462
 463         /*
 464          * Run STARTUP IPI loop.
 465          */
 466         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
 467
 468         maxlvt = get_maxlvt();
 469
 470         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
 471                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
 472                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 473                 apic_read(APIC_ESR);
 474                 Dprintk("After apic_write.\n");
 475
 476                 /*
 477                  * STARTUP IPI
 478                  */
 479
 480                 /* Target chip */
 481                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 482
 483                 /* Boot on the stack */
 484                 /* Kick the second */
 485                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP | (start_rip >> 12));
 486
 487                 /*
 488                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 489                  */
 490                 udelay(300);
 491
 492                 Dprintk("Startup point 1.\n");
 493
 494                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 495                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 496
 497                 /*
 498                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 499                  */
 500                 udelay(200);
 501                 /*
 502                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
 503                  */
 504                 if (maxlvt > 3) {
 505                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 506                 }
 507                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
 508                 if (send_status || accept_status)
 509                         break;
 510         }
 511         Dprintk("After Startup.\n");
 512
 513         if (send_status)
 514                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
 515         if (accept_status)
 516                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
 517
 518         return (send_status | accept_status);
 519 }
 520
 521 struct create_idle {
 522         struct work_struct work;
 523         struct task_struct *idle;
 524         struct completion done;
 525         int cpu;
 526 };
 527
 528 void do_fork_idle(struct work_struct *work)
 529 {
 530         struct create_idle *c_idle =
 531                 container_of(work, struct create_idle, work);
 532
 533         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
 534         complete(&c_idle->done);
 535 }
 536
 537 /*
 538  * Boot one CPU.
 539  */
 540 static int __cpuinit do_boot_cpu(int cpu, int apicid)
 541 {
 542         unsigned long boot_error;
 543         int timeout;
 544         unsigned long start_rip;
 545         struct create_idle c_idle = {
 546                 .work = __WORK_INITIALIZER(c_idle.work, do_fork_idle),
 547                 .cpu = cpu,
 548                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
 549         };
 550
 551         /* allocate memory for gdts of secondary cpus. Hotplug is considered */
 552         if (!cpu_gdt_descr[cpu].address &&
 553                 !(cpu_gdt_descr[cpu].address = get_zeroed_page(GFP_KERNEL))) {
 554                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate GDT for CPU %d\n", cpu);
 555                 return -1;
 556         }
 557
 558         /* Allocate node local memory for AP pdas */
 559         if (cpu_pda(cpu) == &boot_cpu_pda[cpu]) {
 560                 struct x8664_pda *newpda, *pda;
 561                 int node = cpu_to_node(cpu);
 562                 pda = cpu_pda(cpu);
 563                 newpda = kmalloc_node(sizeof (struct x8664_pda), GFP_ATOMIC,
 564                                       node);
 565                 if (newpda) {
 566                         memcpy(newpda, pda, sizeof (struct x8664_pda));
 567                         cpu_pda(cpu) = newpda;
 568                 } else
 569                         printk(KERN_ERR
 570                 "Could not allocate node local PDA for CPU %d on node %d\n",
 571                                 cpu, node);
 572         }
 573
 574         alternatives_smp_switch(1);
 575
 576         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
 577
 578         if (c_idle.idle) {
 579                 c_idle.idle->thread.rsp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
 580                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
 581                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
 582                 goto do_rest;
 583         }
 584
 585         /*
 586          * During cold boot process, keventd thread is not spun up yet.
 587          * When we do cpu hot-add, we create idle threads on the fly, we should
 588          * not acquire any attributes from the calling context. Hence the clean
 589          * way to create kernel_threads() is to do that from keventd().
 590          * We do the current_is_keventd() due to the fact that ACPI notifier
 591          * was also queuing to keventd() and when the caller is already running
 592          * in context of keventd(), we would end up with locking up the keventd
 593          * thread.
 594          */
 595         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
 596                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
 597         else {
 598                 schedule_work(&c_idle.work);
 599                 wait_for_completion(&c_idle.done);
 600         }
 601
 602         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
 603                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
 604                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
 605         }
 606
 607         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
 608
 609 do_rest:
 610
 611         cpu_pda(cpu)->pcurrent = c_idle.idle;
 612
 613         start_rip = setup_trampoline();
 614
 615         init_rsp = c_idle.idle->thread.rsp;
 616         per_cpu(init_tss,cpu).rsp0 = init_rsp;
 617         initial_code = start_secondary;
 618         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
 619
 620         printk(KERN_INFO "Booting processor %d/%d APIC 0x%x\n", cpu,
 621                 cpus_weight(cpu_present_map),
 622                 apicid);
 623
 624         /*
 625          * This grunge runs the startup process for
 626          * the targeted processor.
 627          */
 628
 629         atomic_set(&init_deasserted, 0);
 630
 631         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
 632
 633         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
 634         local_flush_tlb();
 635         Dprintk("1.\n");
 636         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x469)) = start_rip >> 4;
 637         Dprintk("2.\n");
 638         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x467)) = start_rip & 0xf;
 639         Dprintk("3.\n");
 640
 641         /*
 642          * Be paranoid about clearing APIC errors.
 643          */
 644         apic_write(APIC_ESR, 0);
 645         apic_read(APIC_ESR);
 646
 647         /*
 648          * Status is now clean
 649          */
 650         boot_error = 0;
 651
 652         /*
 653          * Starting actual IPI sequence...
 654          */
 655         boot_error = wakeup_secondary_via_INIT(apicid, start_rip);
 656
 657         if (!boot_error) {
 658                 /*
 659                  * allow APs to start initializing.
 660                  */
 661                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
 662                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
 663                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
 664
 665                 /*
 666                  * Wait 5s total for a response
 667                  */
 668                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
 669                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 670                                 break;  /* It has booted */
 671                         udelay(100);
 672                 }
 673
 674                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 675                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
 676                         Dprintk("CPU has booted.\n");
 677                 } else {
 678                         boot_error = 1;
 679                         if (*((volatile unsigned char *)phys_to_virt(SMP_TRAMPOLINE_BASE))
 680                                         == 0xA5)
 681                                 /* trampoline started but...? */
 682                                 printk("Stuck ??\n");
 683                         else
 684                                 /* trampoline code not run */
 685                                 printk("Not responding.\n");
 686 #ifdef APIC_DEBUG
 687                         inquire_remote_apic(apicid);
 688 #endif
 689                 }
 690         }
 691         if (boot_error) {
 692                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
 693                 clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
 694                 clear_node_cpumask(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
 695                 cpu_clear(cpu, cpu_present_map);
 696                 cpu_clear(cpu, cpu_possible_map);
 697                 x86_cpu_to_apicid[cpu] = BAD_APICID;
 698                 return -EIO;
 699         }
 700
 701         return 0;
 702 }
 703
 704 cycles_t cacheflush_time;
 705 unsigned long cache_decay_ticks;
 706
 707 /*
 708  * Cleanup possible dangling ends...
 709  */
 710 static __cpuinit void smp_cleanup_boot(void)
 711 {
 712         /*
 713          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
 714          * to default values.
 715          */
 716         CMOS_WRITE(0, 0xf);
 717
 718         /*
 719          * Reset trampoline flag
 720          */
 721         *((volatile int *) phys_to_virt(0x467)) = 0;
 722 }
 723
 724 /*
 725  * Fall back to non SMP mode after errors.
 726  *
 727  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
 728  */
 729 static __init void disable_smp(void)
 730 {
 731         cpu_present_map = cpumask_of_cpu(0);
 732         cpu_possible_map = cpumask_of_cpu(0);
 733         if (smp_found_config)
 734                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
 735         else
 736                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
 737         cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
 738         cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
 739 }
 740
 741 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 742
 743 int additional_cpus __initdata = -1;
 744
 745 /*
 746  * cpu_possible_map should be static, it cannot change as cpu's
 747  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
 748  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
 749  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
 750  * cpu_present_map on the other hand can change dynamically.
 751  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
 752  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
 753  * - Ashok Raj
 754  *
 755  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
 756  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
 757  * - The user can overwrite it with additional_cpus=NUM
 758  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
 759  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
 760  * -AK
 761  */
 762 __init void prefill_possible_map(void)
 763 {
 764         int i;
 765         int possible;
 766
 767         if (additional_cpus == -1) {
 768                 if (disabled_cpus > 0)
 769                         additional_cpus = disabled_cpus;
 770                 else
 771                         additional_cpus = 0;
 772         }
 773         possible = num_processors + additional_cpus;
 774         if (possible > NR_CPUS)
 775                 possible = NR_CPUS;
 776
 777         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
 778                 possible,
 779                 max_t(int, possible - num_processors, 0));
 780
 781         for (i = 0; i < possible; i++)
 782                 cpu_set(i, cpu_possible_map);
 783 }
 784 #endif
 785
 786 /*
 787  * Various sanity checks.
 788  */
 789 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
 790 {
 791         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
 792                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 793                        hard_smp_processor_id());
 794                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 795         }
 796
 797         /*
 798          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
 799          * get out of here now!
 800          */
 801         if (!smp_found_config) {
 802                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
 803                 disable_smp();
 804                 if (APIC_init_uniprocessor())
 805                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
 806                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
 807                 return -1;
 808         }
 809
 810         /*
 811          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
 812          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
 813          */
 814         if (!physid_isset(boot_cpu_id, phys_cpu_present_map)) {
 815                 printk(KERN_NOTICE "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 816                                                                  boot_cpu_id);
 817                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 818         }
 819
 820         /*
 821          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
 822          */
 823         if (!cpu_has_apic) {
 824                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
 825                         boot_cpu_id);
 826                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
 827                 nr_ioapics = 0;
 828                 return -1;
 829         }
 830
 831         /*
 832          * If SMP should be disabled, then really disable it!
 833          */
 834         if (!max_cpus) {
 835                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
 836                 nr_ioapics = 0;
 837                 return -1;
 838         }
 839
 840         return 0;
 841 }
 842
 843 /*
 844  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
 845  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
 846  */
 847 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 848 {
 849         nmi_watchdog_default();
 850         current_cpu_data = boot_cpu_data;
 851         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
 852         set_cpu_sibling_map(0);
 853
 854         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
 855                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
 856                 disable_smp();
 857                 return;
 858         }
 859
 860
 861         /*
 862          * Switch from PIC to APIC mode.
 863          */
 864         setup_local_APIC();
 865
 866         if (GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)) != boot_cpu_id) {
 867                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
 868                       GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)), boot_cpu_id);
 869                 /* Or can we switch back to PIC here? */
 870         }
 871
 872         /*
 873          * Now start the IO-APICs
 874          */
 875         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 876                 setup_IO_APIC();
 877         else
 878                 nr_ioapics = 0;
 879
 880         /*
 881          * Set up local APIC timer on boot CPU.
 882          */
 883
 884         setup_boot_APIC_clock();
 885 }
 886
 887 /*
 888  * Early setup to make printk work.
 889  */
 890 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 891 {
 892         int me = smp_processor_id();
 893         cpu_set(me, cpu_online_map);
 894         cpu_set(me, cpu_callout_map);
 895         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
 896 }
 897
 898 /*
 899  * Entry point to boot a CPU.
 900  */
 901 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 902 {
 903         int apicid = cpu_present_to_apicid(cpu);
 904         unsigned long flags;
 905         int err;
 906
 907         WARN_ON(irqs_disabled());
 908
 909         Dprintk("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
 910
 911         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_id ||
 912             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
 913                 printk("__cpu_up: bad cpu %d\n", cpu);
 914                 return -EINVAL;
 915         }
 916
 917         /*
 918          * Already booted CPU?
 919          */
 920         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 921                 Dprintk("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
 922                 return -ENOSYS;
 923         }
 924
 925         /*
 926          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
 927          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
 928          */
 929         mtrr_save_state();
 930
 931         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 932         /* Boot it! */
 933         err = do_boot_cpu(cpu, apicid);
 934         if (err < 0) {
 935                 Dprintk("do_boot_cpu failed %d\n", err);
 936                 return err;
 937         }
 938
 939         /* Unleash the CPU! */
 940         Dprintk("waiting for cpu %d\n", cpu);
 941
 942         /*
 943          * Make sure and check TSC sync:
 944          */
 945         local_irq_save(flags);
 946         check_tsc_sync_source(cpu);
 947         local_irq_restore(flags);
 948
 949         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map))
 950                 cpu_relax();
 951         err = 0;
 952
 953         return err;
 954 }
 955
 956 /*
 957  * Finish the SMP boot.
 958  */
 959 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 960 {
 961         smp_cleanup_boot();
 962         setup_ioapic_dest();
 963         check_nmi_watchdog();
 964 }
 965
 966 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 967
 968 static void remove_siblinginfo(int cpu)
 969 {
 970         int sibling;
 971         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 972
 973         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_core_map, cpu)) {
 974                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_core_map, sibling));
 975                 /*
 976                  * last thread sibling in this cpu core going down
 977                  */
 978                 if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1)
 979                         c[sibling].booted_cores--;
 980         }
 981
 982         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu))
 983                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, sibling));
 984         cpus_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
 985         cpus_clear(per_cpu(cpu_core_map, cpu));
 986         c[cpu].phys_proc_id = 0;
 987         c[cpu].cpu_core_id = 0;
 988         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 989 }
 990
 991 void remove_cpu_from_maps(void)
 992 {
 993         int cpu = smp_processor_id();
 994
 995         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
 996         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
 997         clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
 998         clear_node_cpumask(cpu);
 999 }
1000
1001 int __cpu_disable(void)
1002 {
1003         int cpu = smp_processor_id();
1004
1005         /*
1006          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1007          * into generic code.
1008          *
1009          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1010          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1011          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1012          */
1013         if (cpu == 0)
1014                 return -EBUSY;
1015
1016         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1017                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1018         clear_local_APIC();
1019
1020         /*
1021          * HACK:
1022          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1023          * This is only a temporary solution until we cleanup
1024          * fixup_irqs as we do for IA64.
1025          */
1026         local_irq_enable();
1027         mdelay(1);
1028
1029         local_irq_disable();
1030         remove_siblinginfo(cpu);
1031
1032         spin_lock(&vector_lock);
1033         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1034         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1035         spin_unlock(&vector_lock);
1036         remove_cpu_from_maps();
1037         fixup_irqs(cpu_online_map);
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1042 {
1043         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1044         unsigned int i;
1045
1046         for (i = 0; i < 10; i++) {
1047                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1048                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1049                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1050                         if (1 == num_online_cpus())
1051                                 alternatives_smp_switch(0);
1052                         return;
1053                 }
1054                 msleep(100);
1055         }
1056         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1057 }
1058
1059 static __init int setup_additional_cpus(char *s)
1060 {
1061         return s && get_option(&s, &additional_cpus) ? 0 : -EINVAL;
1062 }
1063 early_param("additional_cpus", setup_additional_cpus);
1064
1065 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1066
1067 int __cpu_disable(void)
1068 {
1069         return -ENOSYS;
1070 }
1071
1072 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1073 {
1074         /* We said "no" in __cpu_disable */
1075         BUG();
1076 }
1077 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */