arch/x86_64/kernel/smpboot.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/smp_lock.h>
  46 #include <linux/bootmem.h>
  47 #include <linux/thread_info.h>
  48 #include <linux/module.h>
  49 #include <linux/delay.h>
  50 #include <linux/mc146818rtc.h>
  51 #include <linux/smp.h>
  52
  53 #include <asm/mtrr.h>
  54 #include <asm/pgalloc.h>
  55 #include <asm/desc.h>
  56 #include <asm/kdebug.h>
  57 #include <asm/tlbflush.h>
  58 #include <asm/proto.h>
  59 #include <asm/nmi.h>
  60 #include <asm/irq.h>
  61 #include <asm/hw_irq.h>
  62 #include <asm/numa.h>
  63
  64 /* Number of siblings per CPU package */
  65 int smp_num_siblings = 1;
  66 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
  67
  68 /* Last level cache ID of each logical CPU */
  69 u8 cpu_llc_id[NR_CPUS] __cpuinitdata  = {[0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID};
  70
  71 /* Bitmask of currently online CPUs */
  72 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly;
  73
  74 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  75
  76 /*
  77  * Private maps to synchronize booting between AP and BP.
  78  * Probably not needed anymore, but it makes for easier debugging. -AK
  79  */
  80 cpumask_t cpu_callin_map;
  81 cpumask_t cpu_callout_map;
  82 EXPORT_SYMBOL(cpu_callout_map);
  83
  84 cpumask_t cpu_possible_map;
  85 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
  86
  87 /* Per CPU bogomips and other parameters */
  88 struct cpuinfo_x86 cpu_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  89 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
  90
  91 /* Set when the idlers are all forked */
  92 int smp_threads_ready;
  93
  94 /* representing HT siblings of each logical CPU */
  95 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly;
  96 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  97
  98 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
  99 cpumask_t cpu_core_map[NR_CPUS] __read_mostly;
 100 EXPORT_SYMBOL(cpu_core_map);
 101
 102 /*
 103  * Trampoline 80x86 program as an array.
 104  */
 105
 106 extern unsigned char trampoline_data[];
 107 extern unsigned char trampoline_end[];
 108
 109 /* State of each CPU */
 110 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
 111
 112 /*
 113  * Store all idle threads, this can be reused instead of creating
 114  * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
 115  * for idle threads.
 116  */
 117 struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
 118
 119 #define get_idle_for_cpu(x)     (idle_thread_array[(x)])
 120 #define set_idle_for_cpu(x,p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
 121
 122 /*
 123  * Currently trivial. Write the real->protected mode
 124  * bootstrap into the page concerned. The caller
 125  * has made sure it's suitably aligned.
 126  */
 127
 128 static unsigned long __cpuinit setup_trampoline(void)
 129 {
 130         void *tramp = __va(SMP_TRAMPOLINE_BASE);
 131         memcpy(tramp, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
 132         return virt_to_phys(tramp);
 133 }
 134
 135 /*
 136  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
 137  * a given CPU
 138  */
 139
 140 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
 141 {
 142         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + id;
 143
 144         *c = boot_cpu_data;
 145         identify_cpu(c);
 146         print_cpu_info(c);
 147 }
 148
 149 static atomic_t init_deasserted __cpuinitdata;
 150
 151 /*
 152  * Report back to the Boot Processor.
 153  * Running on AP.
 154  */
 155 void __cpuinit smp_callin(void)
 156 {
 157         int cpuid, phys_id;
 158         unsigned long timeout;
 159
 160         /*
 161          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
 162          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
 163          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
 164          * lock up on an APIC access.
 165          */
 166         while (!atomic_read(&init_deasserted))
 167                 cpu_relax();
 168
 169         /*
 170          * (This works even if the APIC is not enabled.)
 171          */
 172         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 173         cpuid = smp_processor_id();
 174         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
 175                 panic("smp_callin: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
 176                                         phys_id, cpuid);
 177         }
 178         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
 179
 180         /*
 181          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
 182          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
 183          * silence for 1 second, this overestimates the time the
 184          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
 185          * by a factor of two. This should be enough.
 186          */
 187
 188         /*
 189          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
 190          */
 191         timeout = jiffies + 2*HZ;
 192         while (time_before(jiffies, timeout)) {
 193                 /*
 194                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
 195                  */
 196                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
 197                         break;
 198                 cpu_relax();
 199         }
 200
 201         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
 202                 panic("smp_callin: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
 203                         cpuid);
 204         }
 205
 206         /*
 207          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
 208          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
 209          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
 210          * boards)
 211          */
 212
 213         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
 214         setup_local_APIC();
 215
 216         /*
 217          * Get our bogomips.
 218          *
 219          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
 220          * the NMI watchdog might kill us.
 221          */
 222         local_irq_enable();
 223         calibrate_delay();
 224         local_irq_disable();
 225         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
 226
 227         disable_APIC_timer();
 228
 229         /*
 230          * Save our processor parameters
 231          */
 232         smp_store_cpu_info(cpuid);
 233
 234         /*
 235          * Allow the master to continue.
 236          */
 237         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
 238 }
 239
 240 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
 241 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
 242 {
 243         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + cpu;
 244         /*
 245          * For perf, we return last level cache shared map.
 246          * And for power savings, we return cpu_core_map
 247          */
 248         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
 249                 return cpu_core_map[cpu];
 250         else
 251                 return c->llc_shared_map;
 252 }
 253
 254 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
 255 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
 256
 257 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
 258 {
 259         int i;
 260         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 261
 262         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 263
 264         if (smp_num_siblings > 1) {
 265                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 266                         if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id &&
 267                             c[cpu].cpu_core_id == c[i].cpu_core_id) {
 268                                 cpu_set(i, cpu_sibling_map[cpu]);
 269                                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[i]);
 270                                 cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
 271                                 cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
 272                                 cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
 273                                 cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
 274                         }
 275                 }
 276         } else {
 277                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[cpu]);
 278         }
 279
 280         cpu_set(cpu, c[cpu].llc_shared_map);
 281
 282         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
 283                 cpu_core_map[cpu] = cpu_sibling_map[cpu];
 284                 c[cpu].booted_cores = 1;
 285                 return;
 286         }
 287
 288         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 289                 if (cpu_llc_id[cpu] != BAD_APICID &&
 290                     cpu_llc_id[cpu] == cpu_llc_id[i]) {
 291                         cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
 292                         cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
 293                 }
 294                 if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id) {
 295                         cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
 296                         cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
 297                         /*
 298                          *  Does this new cpu bringup a new core?
 299                          */
 300                         if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1) {
 301                                 /*
 302                                  * for each core in package, increment
 303                                  * the booted_cores for this new cpu
 304                                  */
 305                                 if (first_cpu(cpu_sibling_map[i]) == i)
 306                                         c[cpu].booted_cores++;
 307                                 /*
 308                                  * increment the core count for all
 309                                  * the other cpus in this package
 310                                  */
 311                                 if (i != cpu)
 312                                         c[i].booted_cores++;
 313                         } else if (i != cpu && !c[cpu].booted_cores)
 314                                 c[cpu].booted_cores = c[i].booted_cores;
 315                 }
 316         }
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Setup code on secondary processor (after comming out of the trampoline)
 321  */
 322 void __cpuinit start_secondary(void)
 323 {
 324         /*
 325          * Dont put anything before smp_callin(), SMP
 326          * booting is too fragile that we want to limit the
 327          * things done here to the most necessary things.
 328          */
 329         cpu_init();
 330         preempt_disable();
 331         smp_callin();
 332
 333         /* otherwise gcc will move up the smp_processor_id before the cpu_init */
 334         barrier();
 335
 336         /*
 337          * Check TSC sync first:
 338          */
 339         check_tsc_sync_target();
 340
 341         Dprintk("cpu %d: setting up apic clock\n", smp_processor_id());
 342         setup_secondary_APIC_clock();
 343
 344         Dprintk("cpu %d: enabling apic timer\n", smp_processor_id());
 345
 346         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
 347                 disable_8259A_irq(0);
 348                 enable_NMI_through_LVT0(NULL);
 349                 enable_8259A_irq(0);
 350         }
 351
 352         enable_APIC_timer();
 353
 354         /*
 355          * The sibling maps must be set before turing the online map on for
 356          * this cpu
 357          */
 358         set_cpu_sibling_map(smp_processor_id());
 359
 360         /*
 361          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
 362          * between the time smp_call_function() determines number of
 363          * IPI receipients, and the time when the determination is made
 364          * for which cpus receive the IPI in genapic_flat.c. Holding this
 365          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
 366          * smp_call_function().
 367          */
 368         lock_ipi_call_lock();
 369         spin_lock(&vector_lock);
 370
 371         /* Setup the per cpu irq handling data structures */
 372         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
 373         /*
 374          * Allow the master to continue.
 375          */
 376         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 377         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
 378         spin_unlock(&vector_lock);
 379
 380         unlock_ipi_call_lock();
 381
 382         cpu_idle();
 383 }
 384
 385 extern volatile unsigned long init_rsp;
 386 extern void (*initial_code)(void);
 387
 388 #ifdef APIC_DEBUG
 389 static void inquire_remote_apic(int apicid)
 390 {
 391         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
 392         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
 393         int timeout;
 394         unsigned int status;
 395
 396         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
 397
 398         for (i = 0; i < sizeof(regs) / sizeof(*regs); i++) {
 399                 printk("... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
 400
 401                 /*
 402                  * Wait for idle.
 403                  */
 404                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
 405                 if (status)
 406                         printk("a previous APIC delivery may have failed\n");
 407
 408                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
 409                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
 410
 411                 timeout = 0;
 412                 do {
 413                         udelay(100);
 414                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
 415                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
 416
 417                 switch (status) {
 418                 case APIC_ICR_RR_VALID:
 419                         status = apic_read(APIC_RRR);
 420                         printk("%08x\n", status);
 421                         break;
 422                 default:
 423                         printk("failed\n");
 424                 }
 425         }
 426 }
 427 #endif
 428
 429 /*
 430  * Kick the secondary to wake up.
 431  */
 432 static int __cpuinit wakeup_secondary_via_INIT(int phys_apicid, unsigned int start_rip)
 433 {
 434         unsigned long send_status, accept_status = 0;
 435         int maxlvt, num_starts, j;
 436
 437         Dprintk("Asserting INIT.\n");
 438
 439         /*
 440          * Turn INIT on target chip
 441          */
 442         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 443
 444         /*
 445          * Send IPI
 446          */
 447         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
 448                                 | APIC_DM_INIT);
 449
 450         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 451         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 452
 453         mdelay(10);
 454
 455         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
 456
 457         /* Target chip */
 458         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 459
 460         /* Send IPI */
 461         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
 462
 463         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 464         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 465
 466         mb();
 467         atomic_set(&init_deasserted, 1);
 468
 469         num_starts = 2;
 470
 471         /*
 472          * Run STARTUP IPI loop.
 473          */
 474         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
 475
 476         maxlvt = get_maxlvt();
 477
 478         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
 479                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
 480                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 481                 apic_read(APIC_ESR);
 482                 Dprintk("After apic_write.\n");
 483
 484                 /*
 485                  * STARTUP IPI
 486                  */
 487
 488                 /* Target chip */
 489                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 490
 491                 /* Boot on the stack */
 492                 /* Kick the second */
 493                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP | (start_rip >> 12));
 494
 495                 /*
 496                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 497                  */
 498                 udelay(300);
 499
 500                 Dprintk("Startup point 1.\n");
 501
 502                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 503                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 504
 505                 /*
 506                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 507                  */
 508                 udelay(200);
 509                 /*
 510                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
 511                  */
 512                 if (maxlvt > 3) {
 513                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 514                 }
 515                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
 516                 if (send_status || accept_status)
 517                         break;
 518         }
 519         Dprintk("After Startup.\n");
 520
 521         if (send_status)
 522                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
 523         if (accept_status)
 524                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
 525
 526         return (send_status | accept_status);
 527 }
 528
 529 struct create_idle {
 530         struct work_struct work;
 531         struct task_struct *idle;
 532         struct completion done;
 533         int cpu;
 534 };
 535
 536 void do_fork_idle(struct work_struct *work)
 537 {
 538         struct create_idle *c_idle =
 539                 container_of(work, struct create_idle, work);
 540
 541         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
 542         complete(&c_idle->done);
 543 }
 544
 545 /*
 546  * Boot one CPU.
 547  */
 548 static int __cpuinit do_boot_cpu(int cpu, int apicid)
 549 {
 550         unsigned long boot_error;
 551         int timeout;
 552         unsigned long start_rip;
 553         struct create_idle c_idle = {
 554                 .work = __WORK_INITIALIZER(c_idle.work, do_fork_idle),
 555                 .cpu = cpu,
 556                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
 557         };
 558
 559         /* allocate memory for gdts of secondary cpus. Hotplug is considered */
 560         if (!cpu_gdt_descr[cpu].address &&
 561                 !(cpu_gdt_descr[cpu].address = get_zeroed_page(GFP_KERNEL))) {
 562                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate GDT for CPU %d\n", cpu);
 563                 return -1;
 564         }
 565
 566         /* Allocate node local memory for AP pdas */
 567         if (cpu_pda(cpu) == &boot_cpu_pda[cpu]) {
 568                 struct x8664_pda *newpda, *pda;
 569                 int node = cpu_to_node(cpu);
 570                 pda = cpu_pda(cpu);
 571                 newpda = kmalloc_node(sizeof (struct x8664_pda), GFP_ATOMIC,
 572                                       node);
 573                 if (newpda) {
 574                         memcpy(newpda, pda, sizeof (struct x8664_pda));
 575                         cpu_pda(cpu) = newpda;
 576                 } else
 577                         printk(KERN_ERR
 578                 "Could not allocate node local PDA for CPU %d on node %d\n",
 579                                 cpu, node);
 580         }
 581
 582         alternatives_smp_switch(1);
 583
 584         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
 585
 586         if (c_idle.idle) {
 587                 c_idle.idle->thread.rsp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
 588                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
 589                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
 590                 goto do_rest;
 591         }
 592
 593         /*
 594          * During cold boot process, keventd thread is not spun up yet.
 595          * When we do cpu hot-add, we create idle threads on the fly, we should
 596          * not acquire any attributes from the calling context. Hence the clean
 597          * way to create kernel_threads() is to do that from keventd().
 598          * We do the current_is_keventd() due to the fact that ACPI notifier
 599          * was also queuing to keventd() and when the caller is already running
 600          * in context of keventd(), we would end up with locking up the keventd
 601          * thread.
 602          */
 603         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
 604                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
 605         else {
 606                 schedule_work(&c_idle.work);
 607                 wait_for_completion(&c_idle.done);
 608         }
 609
 610         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
 611                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
 612                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
 613         }
 614
 615         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
 616
 617 do_rest:
 618
 619         cpu_pda(cpu)->pcurrent = c_idle.idle;
 620
 621         start_rip = setup_trampoline();
 622
 623         init_rsp = c_idle.idle->thread.rsp;
 624         per_cpu(init_tss,cpu).rsp0 = init_rsp;
 625         initial_code = start_secondary;
 626         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
 627
 628         printk(KERN_INFO "Booting processor %d/%d APIC 0x%x\n", cpu,
 629                 cpus_weight(cpu_present_map),
 630                 apicid);
 631
 632         /*
 633          * This grunge runs the startup process for
 634          * the targeted processor.
 635          */
 636
 637         atomic_set(&init_deasserted, 0);
 638
 639         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
 640
 641         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
 642         local_flush_tlb();
 643         Dprintk("1.\n");
 644         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x469)) = start_rip >> 4;
 645         Dprintk("2.\n");
 646         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x467)) = start_rip & 0xf;
 647         Dprintk("3.\n");
 648
 649         /*
 650          * Be paranoid about clearing APIC errors.
 651          */
 652         apic_write(APIC_ESR, 0);
 653         apic_read(APIC_ESR);
 654
 655         /*
 656          * Status is now clean
 657          */
 658         boot_error = 0;
 659
 660         /*
 661          * Starting actual IPI sequence...
 662          */
 663         boot_error = wakeup_secondary_via_INIT(apicid, start_rip);
 664
 665         if (!boot_error) {
 666                 /*
 667                  * allow APs to start initializing.
 668                  */
 669                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
 670                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
 671                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
 672
 673                 /*
 674                  * Wait 5s total for a response
 675                  */
 676                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
 677                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 678                                 break;  /* It has booted */
 679                         udelay(100);
 680                 }
 681
 682                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 683                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
 684                         Dprintk("CPU has booted.\n");
 685                 } else {
 686                         boot_error = 1;
 687                         if (*((volatile unsigned char *)phys_to_virt(SMP_TRAMPOLINE_BASE))
 688                                         == 0xA5)
 689                                 /* trampoline started but...? */
 690                                 printk("Stuck ??\n");
 691                         else
 692                                 /* trampoline code not run */
 693                                 printk("Not responding.\n");
 694 #ifdef APIC_DEBUG
 695                         inquire_remote_apic(apicid);
 696 #endif
 697                 }
 698         }
 699         if (boot_error) {
 700                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
 701                 clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
 702                 clear_node_cpumask(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
 703                 cpu_clear(cpu, cpu_present_map);
 704                 cpu_clear(cpu, cpu_possible_map);
 705                 x86_cpu_to_apicid[cpu] = BAD_APICID;
 706                 x86_cpu_to_log_apicid[cpu] = BAD_APICID;
 707                 return -EIO;
 708         }
 709
 710         return 0;
 711 }
 712
 713 cycles_t cacheflush_time;
 714 unsigned long cache_decay_ticks;
 715
 716 /*
 717  * Cleanup possible dangling ends...
 718  */
 719 static __cpuinit void smp_cleanup_boot(void)
 720 {
 721         /*
 722          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
 723          * to default values.
 724          */
 725         CMOS_WRITE(0, 0xf);
 726
 727         /*
 728          * Reset trampoline flag
 729          */
 730         *((volatile int *) phys_to_virt(0x467)) = 0;
 731 }
 732
 733 /*
 734  * Fall back to non SMP mode after errors.
 735  *
 736  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
 737  */
 738 static __init void disable_smp(void)
 739 {
 740         cpu_present_map = cpumask_of_cpu(0);
 741         cpu_possible_map = cpumask_of_cpu(0);
 742         if (smp_found_config)
 743                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
 744         else
 745                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
 746         cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
 747         cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
 748 }
 749
 750 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 751
 752 int additional_cpus __initdata = -1;
 753
 754 /*
 755  * cpu_possible_map should be static, it cannot change as cpu's
 756  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
 757  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
 758  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
 759  * cpu_present_map on the other hand can change dynamically.
 760  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
 761  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
 762  * - Ashok Raj
 763  *
 764  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
 765  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
 766  * - The user can overwrite it with additional_cpus=NUM
 767  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
 768  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
 769  * -AK
 770  */
 771 __init void prefill_possible_map(void)
 772 {
 773         int i;
 774         int possible;
 775
 776         if (additional_cpus == -1) {
 777                 if (disabled_cpus > 0)
 778                         additional_cpus = disabled_cpus;
 779                 else
 780                         additional_cpus = 0;
 781         }
 782         possible = num_processors + additional_cpus;
 783         if (possible > NR_CPUS)
 784                 possible = NR_CPUS;
 785
 786         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
 787                 possible,
 788                 max_t(int, possible - num_processors, 0));
 789
 790         for (i = 0; i < possible; i++)
 791                 cpu_set(i, cpu_possible_map);
 792 }
 793 #endif
 794
 795 /*
 796  * Various sanity checks.
 797  */
 798 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
 799 {
 800         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
 801                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 802                        hard_smp_processor_id());
 803                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 804         }
 805
 806         /*
 807          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
 808          * get out of here now!
 809          */
 810         if (!smp_found_config) {
 811                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
 812                 disable_smp();
 813                 if (APIC_init_uniprocessor())
 814                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
 815                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
 816                 return -1;
 817         }
 818
 819         /*
 820          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
 821          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
 822          */
 823         if (!physid_isset(boot_cpu_id, phys_cpu_present_map)) {
 824                 printk(KERN_NOTICE "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 825                                                                  boot_cpu_id);
 826                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 827         }
 828
 829         /*
 830          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
 831          */
 832         if (!cpu_has_apic) {
 833                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
 834                         boot_cpu_id);
 835                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
 836                 nr_ioapics = 0;
 837                 return -1;
 838         }
 839
 840         /*
 841          * If SMP should be disabled, then really disable it!
 842          */
 843         if (!max_cpus) {
 844                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
 845                 nr_ioapics = 0;
 846                 return -1;
 847         }
 848
 849         return 0;
 850 }
 851
 852 /*
 853  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
 854  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
 855  */
 856 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 857 {
 858         nmi_watchdog_default();
 859         current_cpu_data = boot_cpu_data;
 860         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
 861         set_cpu_sibling_map(0);
 862
 863         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
 864                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
 865                 disable_smp();
 866                 return;
 867         }
 868
 869
 870         /*
 871          * Switch from PIC to APIC mode.
 872          */
 873         setup_local_APIC();
 874
 875         if (GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)) != boot_cpu_id) {
 876                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
 877                       GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)), boot_cpu_id);
 878                 /* Or can we switch back to PIC here? */
 879         }
 880
 881         /*
 882          * Now start the IO-APICs
 883          */
 884         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 885                 setup_IO_APIC();
 886         else
 887                 nr_ioapics = 0;
 888
 889         /*
 890          * Set up local APIC timer on boot CPU.
 891          */
 892
 893         setup_boot_APIC_clock();
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Early setup to make printk work.
 898  */
 899 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 900 {
 901         int me = smp_processor_id();
 902         cpu_set(me, cpu_online_map);
 903         cpu_set(me, cpu_callout_map);
 904         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
 905 }
 906
 907 /*
 908  * Entry point to boot a CPU.
 909  */
 910 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 911 {
 912         int apicid = cpu_present_to_apicid(cpu);
 913         unsigned long flags;
 914         int err;
 915
 916         WARN_ON(irqs_disabled());
 917
 918         Dprintk("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
 919
 920         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_id ||
 921             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
 922                 printk("__cpu_up: bad cpu %d\n", cpu);
 923                 return -EINVAL;
 924         }
 925
 926         /*
 927          * Already booted CPU?
 928          */
 929         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 930                 Dprintk("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
 931                 return -ENOSYS;
 932         }
 933
 934         /*
 935          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
 936          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
 937          */
 938         mtrr_save_state();
 939
 940         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 941         /* Boot it! */
 942         err = do_boot_cpu(cpu, apicid);
 943         if (err < 0) {
 944                 Dprintk("do_boot_cpu failed %d\n", err);
 945                 return err;
 946         }
 947
 948         /* Unleash the CPU! */
 949         Dprintk("waiting for cpu %d\n", cpu);
 950
 951         /*
 952          * Make sure and check TSC sync:
 953          */
 954         local_irq_save(flags);
 955         check_tsc_sync_source(cpu);
 956         local_irq_restore(flags);
 957
 958         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map))
 959                 cpu_relax();
 960         err = 0;
 961
 962         return err;
 963 }
 964
 965 /*
 966  * Finish the SMP boot.
 967  */
 968 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 969 {
 970         smp_cleanup_boot();
 971         setup_ioapic_dest();
 972         check_nmi_watchdog();
 973 }
 974
 975 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 976
 977 static void remove_siblinginfo(int cpu)
 978 {
 979         int sibling;
 980         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 981
 982         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_core_map[cpu]) {
 983                 cpu_clear(cpu, cpu_core_map[sibling]);
 984                 /*
 985                  * last thread sibling in this cpu core going down
 986                  */
 987                 if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1)
 988                         c[sibling].booted_cores--;
 989         }
 990
 991         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_sibling_map[cpu])
 992                 cpu_clear(cpu, cpu_sibling_map[sibling]);
 993         cpus_clear(cpu_sibling_map[cpu]);
 994         cpus_clear(cpu_core_map[cpu]);
 995         c[cpu].phys_proc_id = 0;
 996         c[cpu].cpu_core_id = 0;
 997         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 998 }
 999
1000 void remove_cpu_from_maps(void)
1001 {
1002         int cpu = smp_processor_id();
1003
1004         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
1005         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
1006         clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
1007         clear_node_cpumask(cpu);
1008 }
1009
1010 int __cpu_disable(void)
1011 {
1012         int cpu = smp_processor_id();
1013
1014         /*
1015          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1016          * into generic code.
1017          *
1018          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1019          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1020          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1021          */
1022         if (cpu == 0)
1023                 return -EBUSY;
1024
1025         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1026                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1027         clear_local_APIC();
1028
1029         /*
1030          * HACK:
1031          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1032          * This is only a temporary solution until we cleanup
1033          * fixup_irqs as we do for IA64.
1034          */
1035         local_irq_enable();
1036         mdelay(1);
1037
1038         local_irq_disable();
1039         remove_siblinginfo(cpu);
1040
1041         spin_lock(&vector_lock);
1042         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1043         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1044         spin_unlock(&vector_lock);
1045         remove_cpu_from_maps();
1046         fixup_irqs(cpu_online_map);
1047         return 0;
1048 }
1049
1050 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1051 {
1052         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1053         unsigned int i;
1054
1055         for (i = 0; i < 10; i++) {
1056                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1057                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1058                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1059                         if (1 == num_online_cpus())
1060                                 alternatives_smp_switch(0);
1061                         return;
1062                 }
1063                 msleep(100);
1064         }
1065         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1066 }
1067
1068 static __init int setup_additional_cpus(char *s)
1069 {
1070         return s && get_option(&s, &additional_cpus) ? 0 : -EINVAL;
1071 }
1072 early_param("additional_cpus", setup_additional_cpus);
1073
1074 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1075
1076 int __cpu_disable(void)
1077 {
1078         return -ENOSYS;
1079 }
1080
1081 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1082 {
1083         /* We said "no" in __cpu_disable */
1084         BUG();
1085 }
1086 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */