USB: serial: drop bogus to_usb_serial_port() checks
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2  /*
3  *      x86 SMP booting functions
4  *
5  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
6  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
7  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
8  *
9  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
10  *      whom a great many thanks are extended.
11  *
12  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
13  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
14  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
15  *
16  *      Fixes
17  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
18  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
19  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
20  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
21  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
22  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
23  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
24  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
25  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
26  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
27  *                                      from Jose Renau
28  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
29  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
30  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
31  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
32  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
33  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
34  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
35  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
36  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
37  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
38  */
39
40 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
41
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/sched/topology.h>
47 #include <linux/sched/hotplug.h>
48 #include <linux/sched/task_stack.h>
49 #include <linux/percpu.h>
50 #include <linux/memblock.h>
51 #include <linux/err.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53 #include <linux/tboot.h>
54 #include <linux/gfp.h>
55 #include <linux/cpuidle.h>
56 #include <linux/numa.h>
57 #include <linux/pgtable.h>
58 #include <linux/overflow.h>
59
60 #include <asm/acpi.h>
61 #include <asm/desc.h>
62 #include <asm/nmi.h>
63 #include <asm/irq.h>
64 #include <asm/realmode.h>
65 #include <asm/cpu.h>
66 #include <asm/numa.h>
67 #include <asm/tlbflush.h>
68 #include <asm/mtrr.h>
69 #include <asm/mwait.h>
70 #include <asm/apic.h>
71 #include <asm/io_apic.h>
72 #include <asm/fpu/internal.h>
73 #include <asm/setup.h>
74 #include <asm/uv/uv.h>
75 #include <linux/mc146818rtc.h>
76 #include <asm/i8259.h>
77 #include <asm/misc.h>
78 #include <asm/qspinlock.h>
79 #include <asm/intel-family.h>
80 #include <asm/cpu_device_id.h>
81 #include <asm/spec-ctrl.h>
82 #include <asm/hw_irq.h>
83 #include <asm/stackprotector.h>
84
85 #ifdef CONFIG_ACPI_CPPC_LIB
86 #include <acpi/cppc_acpi.h>
87 #endif
88
89 /* representing HT siblings of each logical CPU */
90 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
91 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
92
93 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
94 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
95 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
96
97 /* representing HT, core, and die siblings of each logical CPU */
98 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_die_map);
99 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_die_map);
100
101 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
102
103 /* Per CPU bogomips and other parameters */
104 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
105 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
106
107 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
108 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
109 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
110 static unsigned int logical_packages __read_mostly;
111 static unsigned int logical_die __read_mostly;
112
113 /* Maximum number of SMT threads on any online core */
114 int __read_mostly __max_smt_threads = 1;
115
116 /* Flag to indicate if a complete sched domain rebuild is required */
117 bool x86_topology_update;
118
119 int arch_update_cpu_topology(void)
120 {
121         int retval = x86_topology_update;
122
123         x86_topology_update = false;
124         return retval;
125 }
126
127 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
128 {
129         unsigned long flags;
130
131         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
132         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
133         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
134         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
135                                                         start_eip >> 4;
136         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
137                                                         start_eip & 0xf;
138 }
139
140 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
141 {
142         unsigned long flags;
143
144         /*
145          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
146          * to default values.
147          */
148         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
149         CMOS_WRITE(0, 0xf);
150         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
151
152         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
153 }
154
155 static void init_freq_invariance(bool secondary, bool cppc_ready);
156
157 /*
158  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
159  * during CPU online.
160  */
161 static void smp_callin(void)
162 {
163         int cpuid;
164
165         /*
166          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
167          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
168          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
169          * now safe to touch our local APIC.
170          */
171         cpuid = smp_processor_id();
172
173         /*
174          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
175          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
176          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
177          * boards)
178          */
179         apic_ap_setup();
180
181         /*
182          * Save our processor parameters. Note: this information
183          * is needed for clock calibration.
184          */
185         smp_store_cpu_info(cpuid);
186
187         /*
188          * The topology information must be up to date before
189          * calibrate_delay() and notify_cpu_starting().
190          */
191         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
192
193         init_freq_invariance(true, false);
194
195         /*
196          * Get our bogomips.
197          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
198          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
199          * accurate as the value just calculated.
200          */
201         calibrate_delay();
202         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
203         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
204
205         wmb();
206
207         notify_cpu_starting(cpuid);
208
209         /*
210          * Allow the master to continue.
211          */
212         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
213 }
214
215 static int cpu0_logical_apicid;
216 static int enable_start_cpu0;
217 /*
218  * Activate a secondary processor.
219  */
220 static void notrace start_secondary(void *unused)
221 {
222         /*
223          * Don't put *anything* except direct CPU state initialization
224          * before cpu_init(), SMP booting is too fragile that we want to
225          * limit the things done here to the most necessary things.
226          */
227         cr4_init();
228
229 #ifdef CONFIG_X86_32
230         /* switch away from the initial page table */
231         load_cr3(swapper_pg_dir);
232         __flush_tlb_all();
233 #endif
234         cpu_init_exception_handling();
235         cpu_init();
236         rcu_cpu_starting(raw_smp_processor_id());
237         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
238         preempt_disable();
239         smp_callin();
240
241         enable_start_cpu0 = 0;
242
243         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
244         barrier();
245         /*
246          * Check TSC synchronization with the boot CPU:
247          */
248         check_tsc_sync_target();
249
250         speculative_store_bypass_ht_init();
251
252         /*
253          * Lock vector_lock, set CPU online and bring the vector
254          * allocator online. Online must be set with vector_lock held
255          * to prevent a concurrent irq setup/teardown from seeing a
256          * half valid vector space.
257          */
258         lock_vector_lock();
259         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
260         lapic_online();
261         unlock_vector_lock();
262         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
263         x86_platform.nmi_init();
264
265         /* enable local interrupts */
266         local_irq_enable();
267
268         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
269
270         wmb();
271         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
272 }
273
274 /**
275  * topology_is_primary_thread - Check whether CPU is the primary SMT thread
276  * @cpu:        CPU to check
277  */
278 bool topology_is_primary_thread(unsigned int cpu)
279 {
280         return apic_id_is_primary_thread(per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu));
281 }
282
283 /**
284  * topology_smt_supported - Check whether SMT is supported by the CPUs
285  */
286 bool topology_smt_supported(void)
287 {
288         return smp_num_siblings > 1;
289 }
290
291 /**
292  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
293  *
294  * Returns logical package id or -1 if not found
295  */
296 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
297 {
298         int cpu;
299
300         for_each_possible_cpu(cpu) {
301                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
302
303                 if (c->initialized && c->phys_proc_id == phys_pkg)
304                         return c->logical_proc_id;
305         }
306         return -1;
307 }
308 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
309 /**
310  * topology_phys_to_logical_die - Map a physical die id to logical
311  *
312  * Returns logical die id or -1 if not found
313  */
314 int topology_phys_to_logical_die(unsigned int die_id, unsigned int cur_cpu)
315 {
316         int cpu;
317         int proc_id = cpu_data(cur_cpu).phys_proc_id;
318
319         for_each_possible_cpu(cpu) {
320                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
321
322                 if (c->initialized && c->cpu_die_id == die_id &&
323                     c->phys_proc_id == proc_id)
324                         return c->logical_die_id;
325         }
326         return -1;
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_die);
329
330 /**
331  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
332  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
333  * @cpu:        The cpu for which this is updated
334  */
335 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
336 {
337         int new;
338
339         /* Already available somewhere? */
340         new = topology_phys_to_logical_pkg(pkg);
341         if (new >= 0)
342                 goto found;
343
344         new = logical_packages++;
345         if (new != pkg) {
346                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
347                         cpu, pkg, new);
348         }
349 found:
350         cpu_data(cpu).logical_proc_id = new;
351         return 0;
352 }
353 /**
354  * topology_update_die_map - Update the physical to logical die map
355  * @die:        The die id as retrieved via CPUID
356  * @cpu:        The cpu for which this is updated
357  */
358 int topology_update_die_map(unsigned int die, unsigned int cpu)
359 {
360         int new;
361
362         /* Already available somewhere? */
363         new = topology_phys_to_logical_die(die, cpu);
364         if (new >= 0)
365                 goto found;
366
367         new = logical_die++;
368         if (new != die) {
369                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical die %u\n",
370                         cpu, die, new);
371         }
372 found:
373         cpu_data(cpu).logical_die_id = new;
374         return 0;
375 }
376
377 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
378 {
379         int id = 0; /* CPU 0 */
380         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
381
382         *c = boot_cpu_data;
383         c->cpu_index = id;
384         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, id);
385         topology_update_die_map(c->cpu_die_id, id);
386         c->initialized = true;
387 }
388
389 /*
390  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
391  * a given CPU
392  */
393 void smp_store_cpu_info(int id)
394 {
395         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
396
397         /* Copy boot_cpu_data only on the first bringup */
398         if (!c->initialized)
399                 *c = boot_cpu_data;
400         c->cpu_index = id;
401         /*
402          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
403          * bringing up AP or offlined CPU0.
404          */
405         identify_secondary_cpu(c);
406         c->initialized = true;
407 }
408
409 static bool
410 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
411 {
412         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
413
414         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
415 }
416
417 static bool
418 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
419 {
420         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
421
422         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
423                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
424                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
425                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
426 }
427
428 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
429 do {                                                                    \
430         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
431         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
432 } while (0)
433
434 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
435 {
436         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
437                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
438
439                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
440                     c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
441                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2)) {
442                         if (c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
443                                 return topology_sane(c, o, "smt");
444
445                         if ((c->cu_id != 0xff) &&
446                             (o->cu_id != 0xff) &&
447                             (c->cu_id == o->cu_id))
448                                 return topology_sane(c, o, "smt");
449                 }
450
451         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
452                    c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
453                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
454                 return topology_sane(c, o, "smt");
455         }
456
457         return false;
458 }
459
460 /*
461  * Define snc_cpu[] for SNC (Sub-NUMA Cluster) CPUs.
462  *
463  * These are Intel CPUs that enumerate an LLC that is shared by
464  * multiple NUMA nodes. The LLC on these systems is shared for
465  * off-package data access but private to the NUMA node (half
466  * of the package) for on-package access.
467  *
468  * CPUID (the source of the information about the LLC) can only
469  * enumerate the cache as being shared *or* unshared, but not
470  * this particular configuration. The CPU in this case enumerates
471  * the cache to be shared across the entire package (spanning both
472  * NUMA nodes).
473  */
474
475 static const struct x86_cpu_id snc_cpu[] = {
476         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL(SKYLAKE_X, NULL),
477         {}
478 };
479
480 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
481 {
482         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
483
484         /* Do not match if we do not have a valid APICID for cpu: */
485         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == BAD_APICID)
486                 return false;
487
488         /* Do not match if LLC id does not match: */
489         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
490                 return false;
491
492         /*
493          * Allow the SNC topology without warning. Return of false
494          * means 'c' does not share the LLC of 'o'. This will be
495          * reflected to userspace.
496          */
497         if (!topology_same_node(c, o) && x86_match_cpu(snc_cpu))
498                 return false;
499
500         return topology_sane(c, o, "llc");
501 }
502
503 /*
504  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
505  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
506  * discard the MC level of the topology later.
507  */
508 static bool match_pkg(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
509 {
510         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
511                 return true;
512         return false;
513 }
514
515 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
516 {
517         if ((c->phys_proc_id == o->phys_proc_id) &&
518                 (c->cpu_die_id == o->cpu_die_id))
519                 return true;
520         return false;
521 }
522
523
524 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
525 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
526 {
527         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
528 }
529
530 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
531 static int x86_core_flags(void)
532 {
533         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
534 }
535 #endif
536 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
537 static int x86_smt_flags(void)
538 {
539         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
540 }
541 #endif
542 #endif
543
544 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
545 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
546         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
547 #endif
548 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
549         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
550 #endif
551         { NULL, },
552 };
553
554 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
555 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
556         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
557 #endif
558 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
559         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
560 #endif
561         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
562         { NULL, },
563 };
564
565 /*
566  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
567  * AMD Magny-Cours, Intel Cluster-on-Die, and Intel
568  * Sub-NUMA Clustering have this.
569  */
570 static bool x86_has_numa_in_package;
571
572 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
573 {
574         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
575         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
576         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
577         struct cpuinfo_x86 *o;
578         int i, threads;
579
580         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
581
582         if (!has_mp) {
583                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
584                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
585                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
586                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_die_cpumask(cpu));
587                 c->booted_cores = 1;
588                 return;
589         }
590
591         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
592                 o = &cpu_data(i);
593
594                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
595                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
596
597                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
598                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
599
600         }
601
602         /*
603          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
604          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
605          */
606         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
607                 o = &cpu_data(i);
608
609                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_pkg(c, o))) {
610                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
611
612                         /*
613                          *  Does this new cpu bringup a new core?
614                          */
615                         if (cpumask_weight(
616                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
617                                 /*
618                                  * for each core in package, increment
619                                  * the booted_cores for this new cpu
620                                  */
621                                 if (cpumask_first(
622                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
623                                         c->booted_cores++;
624                                 /*
625                                  * increment the core count for all
626                                  * the other cpus in this package
627                                  */
628                                 if (i != cpu)
629                                         cpu_data(i).booted_cores++;
630                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
631                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
632                 }
633                 if (match_pkg(c, o) && !topology_same_node(c, o))
634                         x86_has_numa_in_package = true;
635
636                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o)))
637                         link_mask(topology_die_cpumask, cpu, i);
638         }
639
640         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
641         if (threads > __max_smt_threads)
642                 __max_smt_threads = threads;
643 }
644
645 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
646 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
647 {
648         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
649 }
650
651 static void impress_friends(void)
652 {
653         int cpu;
654         unsigned long bogosum = 0;
655         /*
656          * Allow the user to impress friends.
657          */
658         pr_debug("Before bogomips\n");
659         for_each_possible_cpu(cpu)
660                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
661                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
662         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
663                 num_online_cpus(),
664                 bogosum/(500000/HZ),
665                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
666
667         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
668 }
669
670 void __inquire_remote_apic(int apicid)
671 {
672         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
673         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
674         int timeout;
675         u32 status;
676
677         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
678
679         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
680                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
681
682                 /*
683                  * Wait for idle.
684                  */
685                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
686                 if (status)
687                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
688
689                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
690
691                 timeout = 0;
692                 do {
693                         udelay(100);
694                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
695                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
696
697                 switch (status) {
698                 case APIC_ICR_RR_VALID:
699                         status = apic_read(APIC_RRR);
700                         pr_cont("%08x\n", status);
701                         break;
702                 default:
703                         pr_cont("failed\n");
704                 }
705         }
706 }
707
708 /*
709  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
710  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
711  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
712  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
713  * many cores and don't require that delay.
714  *
715  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
716  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
717  */
718 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
719
720 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
721
722 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
723 {
724         get_option(&str, &init_udelay);
725
726         return 0;
727 }
728 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
729
730 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
731 {
732         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
733         if (init_udelay != UINT_MAX)
734                 return;
735
736         /* if modern processor, use no delay */
737         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
738             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON) && (boot_cpu_data.x86 >= 0x18)) ||
739             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
740                 init_udelay = 0;
741                 return;
742         }
743         /* else, use legacy delay */
744         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
745 }
746
747 /*
748  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
749  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
750  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
751  */
752 int
753 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
754 {
755         u32 dm = apic->dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
756         unsigned long send_status, accept_status = 0;
757         int maxlvt;
758
759         /* Target chip */
760         /* Boot on the stack */
761         /* Kick the second */
762         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | dm, apicid);
763
764         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
765         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
766
767         /*
768          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
769          */
770         udelay(200);
771         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
772                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
773                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
774                         apic_write(APIC_ESR, 0);
775                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
776         }
777         pr_debug("NMI sent\n");
778
779         if (send_status)
780                 pr_err("APIC never delivered???\n");
781         if (accept_status)
782                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
783
784         return (send_status | accept_status);
785 }
786
787 static int
788 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
789 {
790         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
791         int maxlvt, num_starts, j;
792
793         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
794
795         /*
796          * Be paranoid about clearing APIC errors.
797          */
798         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
799                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
800                         apic_write(APIC_ESR, 0);
801                 apic_read(APIC_ESR);
802         }
803
804         pr_debug("Asserting INIT\n");
805
806         /*
807          * Turn INIT on target chip
808          */
809         /*
810          * Send IPI
811          */
812         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
813                        phys_apicid);
814
815         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
816         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
817
818         udelay(init_udelay);
819
820         pr_debug("Deasserting INIT\n");
821
822         /* Target chip */
823         /* Send IPI */
824         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
825
826         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
827         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
828
829         mb();
830
831         /*
832          * Should we send STARTUP IPIs ?
833          *
834          * Determine this based on the APIC version.
835          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
836          */
837         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
838                 num_starts = 2;
839         else
840                 num_starts = 0;
841
842         /*
843          * Run STARTUP IPI loop.
844          */
845         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
846
847         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
848                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
849                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
850                         apic_write(APIC_ESR, 0);
851                 apic_read(APIC_ESR);
852                 pr_debug("After apic_write\n");
853
854                 /*
855                  * STARTUP IPI
856                  */
857
858                 /* Target chip */
859                 /* Boot on the stack */
860                 /* Kick the second */
861                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
862                                phys_apicid);
863
864                 /*
865                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
866                  */
867                 if (init_udelay == 0)
868                         udelay(10);
869                 else
870                         udelay(300);
871
872                 pr_debug("Startup point 1\n");
873
874                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
875                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
876
877                 /*
878                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
879                  */
880                 if (init_udelay == 0)
881                         udelay(10);
882                 else
883                         udelay(200);
884
885                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
886                         apic_write(APIC_ESR, 0);
887                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
888                 if (send_status || accept_status)
889                         break;
890         }
891         pr_debug("After Startup\n");
892
893         if (send_status)
894                 pr_err("APIC never delivered???\n");
895         if (accept_status)
896                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
897
898         return (send_status | accept_status);
899 }
900
901 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
902 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
903 {
904         static int current_node = NUMA_NO_NODE;
905         int node = early_cpu_to_node(cpu);
906         static int width, node_width;
907
908         if (!width)
909                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
910
911         if (!node_width)
912                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
913
914         if (cpu == 1)
915                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
916
917         if (system_state < SYSTEM_RUNNING) {
918                 if (node != current_node) {
919                         if (current_node > (-1))
920                                 pr_cont("\n");
921                         current_node = node;
922
923                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
924                                node_width - num_digits(node), " ", node);
925                 }
926
927                 /* Add padding for the BSP */
928                 if (cpu == 1)
929                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
930
931                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
932
933         } else
934                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
935                         node, cpu, apicid);
936 }
937
938 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
939 {
940         int cpu;
941
942         cpu = smp_processor_id();
943         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
944                 return NMI_HANDLED;
945
946         return NMI_DONE;
947 }
948
949 /*
950  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
951  *
952  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
953  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
954  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
955  *
956  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
957  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
958  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
959  * real platform and request are available.
960  */
961 static int
962 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
963                int *cpu0_nmi_registered)
964 {
965         int id;
966         int boot_error;
967
968         preempt_disable();
969
970         /*
971          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
972          */
973         if (cpu) {
974                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
975                 goto out;
976         }
977
978         /*
979          * Wake up BSP by nmi.
980          *
981          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
982          */
983         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
984                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
985
986         if (!boot_error) {
987                 enable_start_cpu0 = 1;
988                 *cpu0_nmi_registered = 1;
989                 id = apic->dest_mode_logical ? cpu0_logical_apicid : apicid;
990                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
991         }
992
993 out:
994         preempt_enable();
995
996         return boot_error;
997 }
998
999 int common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
1000 {
1001         int ret;
1002
1003         /* Just in case we booted with a single CPU. */
1004         alternatives_enable_smp();
1005
1006         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
1007         cpu_init_stack_canary(cpu, idle);
1008
1009         /* Initialize the interrupt stack(s) */
1010         ret = irq_init_percpu_irqstack(cpu);
1011         if (ret)
1012                 return ret;
1013
1014 #ifdef CONFIG_X86_32
1015         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
1016         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) = task_top_of_stack(idle);
1017 #else
1018         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
1019 #endif
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
1025  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
1026  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
1027  * ->wakeup_secondary_cpu.
1028  */
1029 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle,
1030                        int *cpu0_nmi_registered)
1031 {
1032         /* start_ip had better be page-aligned! */
1033         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
1034
1035         unsigned long boot_error = 0;
1036         unsigned long timeout;
1037
1038         idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
1039         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
1040         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
1041         initial_stack  = idle->thread.sp;
1042
1043         /* Enable the espfix hack for this CPU */
1044         init_espfix_ap(cpu);
1045
1046         /* So we see what's up */
1047         announce_cpu(cpu, apicid);
1048
1049         /*
1050          * This grunge runs the startup process for
1051          * the targeted processor.
1052          */
1053
1054         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1055
1056                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
1057
1058                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1059                 /*
1060                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1061                 */
1062                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1063                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1064                         apic_read(APIC_ESR);
1065                 }
1066         }
1067
1068         /*
1069          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1070          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1071          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1072          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1073          */
1074         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1075         smp_mb();
1076
1077         /*
1078          * Wake up a CPU in difference cases:
1079          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1080          * Otherwise,
1081          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1082          */
1083         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1084                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1085         else
1086                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1087                                                      cpu0_nmi_registered);
1088
1089         if (!boot_error) {
1090                 /*
1091                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1092                  */
1093                 boot_error = -1;
1094                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1095                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1096                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1097                                 /*
1098                                  * Tell AP to proceed with initialization
1099                                  */
1100                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1101                                 boot_error = 0;
1102                                 break;
1103                         }
1104                         schedule();
1105                 }
1106         }
1107
1108         if (!boot_error) {
1109                 /*
1110                  * Wait till AP completes initial initialization
1111                  */
1112                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1113                         /*
1114                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1115                          * AP to come online. This also gives a chance
1116                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1117                          * to be completed in the stop machine context.
1118                          */
1119                         schedule();
1120                 }
1121         }
1122
1123         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1124                 /*
1125                  * Cleanup possible dangling ends...
1126                  */
1127                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1128         }
1129
1130         return boot_error;
1131 }
1132
1133 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1134 {
1135         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1136         int cpu0_nmi_registered = 0;
1137         unsigned long flags;
1138         int err, ret = 0;
1139
1140         lockdep_assert_irqs_enabled();
1141
1142         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1143
1144         if (apicid == BAD_APICID ||
1145             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1146             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1147                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1148                 return -EINVAL;
1149         }
1150
1151         /*
1152          * Already booted CPU?
1153          */
1154         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1155                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1156                 return -ENOSYS;
1157         }
1158
1159         /*
1160          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1161          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1162          */
1163         mtrr_save_state();
1164
1165         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1166         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1167         if (err && err != -EBUSY)
1168                 return err;
1169
1170         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1171         per_cpu(fpu_fpregs_owner_ctx, cpu) = NULL;
1172
1173         err = common_cpu_up(cpu, tidle);
1174         if (err)
1175                 return err;
1176
1177         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle, &cpu0_nmi_registered);
1178         if (err) {
1179                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1180                 ret = -EIO;
1181                 goto unreg_nmi;
1182         }
1183
1184         /*
1185          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1186          * while doing so):
1187          */
1188         local_irq_save(flags);
1189         check_tsc_sync_source(cpu);
1190         local_irq_restore(flags);
1191
1192         while (!cpu_online(cpu)) {
1193                 cpu_relax();
1194                 touch_nmi_watchdog();
1195         }
1196
1197 unreg_nmi:
1198         /*
1199          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1200          * to avoid impact of possible long unregister time.
1201          */
1202         if (cpu0_nmi_registered)
1203                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1204
1205         return ret;
1206 }
1207
1208 /**
1209  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1210  */
1211 void arch_disable_smp_support(void)
1212 {
1213         disable_ioapic_support();
1214 }
1215
1216 /*
1217  * Fall back to non SMP mode after errors.
1218  *
1219  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1220  */
1221 static __init void disable_smp(void)
1222 {
1223         pr_info("SMP disabled\n");
1224
1225         disable_ioapic_support();
1226
1227         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1228         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1229
1230         if (smp_found_config)
1231                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1232         else
1233                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1234         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1235         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1236         cpumask_set_cpu(0, topology_die_cpumask(0));
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Various sanity checks.
1241  */
1242 static void __init smp_sanity_check(void)
1243 {
1244         preempt_disable();
1245
1246 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1247         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1248                 unsigned int cpu;
1249                 unsigned nr;
1250
1251                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1252                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1253
1254                 nr = 0;
1255                 for_each_present_cpu(cpu) {
1256                         if (nr >= 8)
1257                                 set_cpu_present(cpu, false);
1258                         nr++;
1259                 }
1260
1261                 nr = 0;
1262                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1263                         if (nr >= 8)
1264                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1265                         nr++;
1266                 }
1267
1268                 nr_cpu_ids = 8;
1269         }
1270 #endif
1271
1272         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1273                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1274                         hard_smp_processor_id());
1275
1276                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1277         }
1278
1279         /*
1280          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1281          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1282          */
1283         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1284                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1285                           boot_cpu_physical_apicid);
1286                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1287         }
1288         preempt_enable();
1289 }
1290
1291 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1292 {
1293         int i;
1294         struct cpuinfo_x86 *c;
1295
1296         for_each_possible_cpu(i) {
1297                 c = &cpu_data(i);
1298                 /* mark all to hotplug */
1299                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1300         }
1301 }
1302
1303 static void __init smp_get_logical_apicid(void)
1304 {
1305         if (x2apic_mode)
1306                 cpu0_logical_apicid = apic_read(APIC_LDR);
1307         else
1308                 cpu0_logical_apicid = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
1309 }
1310
1311 /*
1312  * Prepare for SMP bootup.
1313  * @max_cpus: configured maximum number of CPUs, It is a legacy parameter
1314  *            for common interface support.
1315  */
1316 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1317 {
1318         unsigned int i;
1319
1320         smp_cpu_index_default();
1321
1322         /*
1323          * Setup boot CPU information
1324          */
1325         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1326         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1327         mb();
1328
1329         for_each_possible_cpu(i) {
1330                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1331                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1332                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_die_map, i), GFP_KERNEL);
1333                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1334         }
1335
1336         /*
1337          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1338          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1339          * native_smp_cpus_done().
1340          *
1341          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1342          */
1343         set_sched_topology(x86_topology);
1344
1345         set_cpu_sibling_map(0);
1346         init_freq_invariance(false, false);
1347         smp_sanity_check();
1348
1349         switch (apic_intr_mode) {
1350         case APIC_PIC:
1351         case APIC_VIRTUAL_WIRE_NO_CONFIG:
1352                 disable_smp();
1353                 return;
1354         case APIC_SYMMETRIC_IO_NO_ROUTING:
1355                 disable_smp();
1356                 /* Setup local timer */
1357                 x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1358                 return;
1359         case APIC_VIRTUAL_WIRE:
1360         case APIC_SYMMETRIC_IO:
1361                 break;
1362         }
1363
1364         /* Setup local timer */
1365         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1366
1367         smp_get_logical_apicid();
1368
1369         pr_info("CPU0: ");
1370         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1371
1372         uv_system_init();
1373
1374         set_mtrr_aps_delayed_init();
1375
1376         smp_quirk_init_udelay();
1377
1378         speculative_store_bypass_ht_init();
1379 }
1380
1381 void arch_thaw_secondary_cpus_begin(void)
1382 {
1383         set_mtrr_aps_delayed_init();
1384 }
1385
1386 void arch_thaw_secondary_cpus_end(void)
1387 {
1388         mtrr_aps_init();
1389 }
1390
1391 /*
1392  * Early setup to make printk work.
1393  */
1394 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1395 {
1396         int me = smp_processor_id();
1397         switch_to_new_gdt(me);
1398         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1399         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1400         cpu_set_state_online(me);
1401         native_pv_lock_init();
1402 }
1403
1404 void __init calculate_max_logical_packages(void)
1405 {
1406         int ncpus;
1407
1408         /*
1409          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems so
1410          * extrapolate the boot cpu's data to all packages.
1411          */
1412         ncpus = cpu_data(0).booted_cores * topology_max_smt_threads();
1413         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
1414         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
1415 }
1416
1417 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1418 {
1419         pr_debug("Boot done\n");
1420
1421         calculate_max_logical_packages();
1422
1423         if (x86_has_numa_in_package)
1424                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1425
1426         nmi_selftest();
1427         impress_friends();
1428         mtrr_aps_init();
1429 }
1430
1431 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1432 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1433 {
1434         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1435         return 0;
1436 }
1437 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1438
1439
1440 /*
1441  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1442  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1443  * are allocated by some modules at init time, and don't expect to
1444  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1445  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1446  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1447  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1448  * - Ashok Raj
1449  *
1450  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1451  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1452  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1453  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1454  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1455  * -AK
1456  */
1457 __init void prefill_possible_map(void)
1458 {
1459         int i, possible;
1460
1461         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1462         if (!num_processors) {
1463                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1464                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1465                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1466
1467                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1468
1469                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1470                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1471                             apic->apic_id_valid(apicid))
1472                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1473                 }
1474
1475                 if (!num_processors)
1476                         num_processors = 1;
1477         }
1478
1479         i = setup_max_cpus ?: 1;
1480         if (setup_possible_cpus == -1) {
1481                 possible = num_processors;
1482 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1483                 if (setup_max_cpus)
1484                         possible += disabled_cpus;
1485 #else
1486                 if (possible > i)
1487                         possible = i;
1488 #endif
1489         } else
1490                 possible = setup_possible_cpus;
1491
1492         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1493
1494         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1495         if (possible > nr_cpu_ids) {
1496                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %u\n",
1497                         possible, nr_cpu_ids);
1498                 possible = nr_cpu_ids;
1499         }
1500
1501 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1502         if (!setup_max_cpus)
1503 #endif
1504         if (possible > i) {
1505                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1506                         possible, setup_max_cpus);
1507                 possible = i;
1508         }
1509
1510         nr_cpu_ids = possible;
1511
1512         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1513                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1514
1515         reset_cpu_possible_mask();
1516
1517         for (i = 0; i < possible; i++)
1518                 set_cpu_possible(i, true);
1519 }
1520
1521 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1522
1523 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1524 static void recompute_smt_state(void)
1525 {
1526         int max_threads, cpu;
1527
1528         max_threads = 0;
1529         for_each_online_cpu (cpu) {
1530                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1531
1532                 if (threads > max_threads)
1533                         max_threads = threads;
1534         }
1535         __max_smt_threads = max_threads;
1536 }
1537
1538 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1539 {
1540         int sibling;
1541         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1542
1543         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1544                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1545                 /*/
1546                  * last thread sibling in this cpu core going down
1547                  */
1548                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1549                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1550         }
1551
1552         for_each_cpu(sibling, topology_die_cpumask(cpu))
1553                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_die_cpumask(sibling));
1554         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1555                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1556         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1557                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1558         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1559         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1560         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1561         cpumask_clear(topology_die_cpumask(cpu));
1562         c->cpu_core_id = 0;
1563         c->booted_cores = 0;
1564         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1565         recompute_smt_state();
1566 }
1567
1568 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1569 {
1570         set_cpu_online(cpu, false);
1571         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1572         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1573         /* was set by cpu_init() */
1574         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1575         numa_remove_cpu(cpu);
1576 }
1577
1578 void cpu_disable_common(void)
1579 {
1580         int cpu = smp_processor_id();
1581
1582         remove_siblinginfo(cpu);
1583
1584         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1585         lock_vector_lock();
1586         remove_cpu_from_maps(cpu);
1587         unlock_vector_lock();
1588         fixup_irqs();
1589         lapic_offline();
1590 }
1591
1592 int native_cpu_disable(void)
1593 {
1594         int ret;
1595
1596         ret = lapic_can_unplug_cpu();
1597         if (ret)
1598                 return ret;
1599
1600         cpu_disable_common();
1601
1602         /*
1603          * Disable the local APIC. Otherwise IPI broadcasts will reach
1604          * it. It still responds normally to INIT, NMI, SMI, and SIPI
1605          * messages.
1606          *
1607          * Disabling the APIC must happen after cpu_disable_common()
1608          * which invokes fixup_irqs().
1609          *
1610          * Disabling the APIC preserves already set bits in IRR, but
1611          * an interrupt arriving after disabling the local APIC does not
1612          * set the corresponding IRR bit.
1613          *
1614          * fixup_irqs() scans IRR for set bits so it can raise a not
1615          * yet handled interrupt on the new destination CPU via an IPI
1616          * but obviously it can't do so for IRR bits which are not set.
1617          * IOW, interrupts arriving after disabling the local APIC will
1618          * be lost.
1619          */
1620         apic_soft_disable();
1621
1622         return 0;
1623 }
1624
1625 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1626 {
1627         int ret = 0;
1628
1629         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1630
1631         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1632         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1633                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1634                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1635         } else {
1636                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1637                 ret = -1;
1638         }
1639
1640         return ret;
1641 }
1642
1643 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1644 {
1645         common_cpu_die(cpu);
1646 }
1647
1648 void play_dead_common(void)
1649 {
1650         idle_task_exit();
1651
1652         /* Ack it */
1653         (void)cpu_report_death();
1654
1655         /*
1656          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1657          */
1658         local_irq_disable();
1659 }
1660
1661 static bool wakeup_cpu0(void)
1662 {
1663         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1664                 return true;
1665
1666         return false;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1671  * dirty data in our caches when we come back up.
1672  */
1673 static inline void mwait_play_dead(void)
1674 {
1675         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1676         unsigned int highest_cstate = 0;
1677         unsigned int highest_subcstate = 0;
1678         void *mwait_ptr;
1679         int i;
1680
1681         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD ||
1682             boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON)
1683                 return;
1684         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1685                 return;
1686         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1687                 return;
1688         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1689                 return;
1690
1691         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1692         ecx = 0;
1693         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1694
1695         /*
1696          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1697          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1698          */
1699         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1700                 eax = 0;
1701         } else {
1702                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1703                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1704                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1705                                 highest_cstate = i;
1706                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1707                         }
1708                 }
1709                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1710                         (highest_subcstate - 1);
1711         }
1712
1713         /*
1714          * This should be a memory location in a cache line which is
1715          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1716          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1717          */
1718         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1719
1720         wbinvd();
1721
1722         while (1) {
1723                 /*
1724                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1725                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1726                  * needed, but it should be harmless in either case.
1727                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1728                  * case where we return around the loop.
1729                  */
1730                 mb();
1731                 clflush(mwait_ptr);
1732                 mb();
1733                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1734                 mb();
1735                 __mwait(eax, 0);
1736                 /*
1737                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1738                  */
1739                 if (wakeup_cpu0())
1740                         start_cpu0();
1741         }
1742 }
1743
1744 void hlt_play_dead(void)
1745 {
1746         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1747                 wbinvd();
1748
1749         while (1) {
1750                 native_halt();
1751                 /*
1752                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1753                  */
1754                 if (wakeup_cpu0())
1755                         start_cpu0();
1756         }
1757 }
1758
1759 void native_play_dead(void)
1760 {
1761         play_dead_common();
1762         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1763
1764         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1765         if (cpuidle_play_dead())
1766                 hlt_play_dead();
1767 }
1768
1769 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1770 int native_cpu_disable(void)
1771 {
1772         return -ENOSYS;
1773 }
1774
1775 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1776 {
1777         /* We said "no" in __cpu_disable */
1778         BUG();
1779 }
1780
1781 void native_play_dead(void)
1782 {
1783         BUG();
1784 }
1785
1786 #endif
1787
1788 #ifdef CONFIG_X86_64
1789 /*
1790  * APERF/MPERF frequency ratio computation.
1791  *
1792  * The scheduler wants to do frequency invariant accounting and needs a <1
1793  * ratio to account for the 'current' frequency, corresponding to
1794  * freq_curr / freq_max.
1795  *
1796  * Since the frequency freq_curr on x86 is controlled by micro-controller and
1797  * our P-state setting is little more than a request/hint, we need to observe
1798  * the effective frequency 'BusyMHz', i.e. the average frequency over a time
1799  * interval after discarding idle time. This is given by:
1800  *
1801  *   BusyMHz = delta_APERF / delta_MPERF * freq_base
1802  *
1803  * where freq_base is the max non-turbo P-state.
1804  *
1805  * The freq_max term has to be set to a somewhat arbitrary value, because we
1806  * can't know which turbo states will be available at a given point in time:
1807  * it all depends on the thermal headroom of the entire package. We set it to
1808  * the turbo level with 4 cores active.
1809  *
1810  * Benchmarks show that's a good compromise between the 1C turbo ratio
1811  * (freq_curr/freq_max would rarely reach 1) and something close to freq_base,
1812  * which would ignore the entire turbo range (a conspicuous part, making
1813  * freq_curr/freq_max always maxed out).
1814  *
1815  * An exception to the heuristic above is the Atom uarch, where we choose the
1816  * highest turbo level for freq_max since Atom's are generally oriented towards
1817  * power efficiency.
1818  *
1819  * Setting freq_max to anything less than the 1C turbo ratio makes the ratio
1820  * freq_curr / freq_max to eventually grow >1, in which case we clip it to 1.
1821  */
1822
1823 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(arch_scale_freq_key);
1824
1825 static DEFINE_PER_CPU(u64, arch_prev_aperf);
1826 static DEFINE_PER_CPU(u64, arch_prev_mperf);
1827 static u64 arch_turbo_freq_ratio = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1828 static u64 arch_max_freq_ratio = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1829
1830 void arch_set_max_freq_ratio(bool turbo_disabled)
1831 {
1832         arch_max_freq_ratio = turbo_disabled ? SCHED_CAPACITY_SCALE :
1833                                         arch_turbo_freq_ratio;
1834 }
1835
1836 static bool turbo_disabled(void)
1837 {
1838         u64 misc_en;
1839         int err;
1840
1841         err = rdmsrl_safe(MSR_IA32_MISC_ENABLE, &misc_en);
1842         if (err)
1843                 return false;
1844
1845         return (misc_en & MSR_IA32_MISC_ENABLE_TURBO_DISABLE);
1846 }
1847
1848 static bool slv_set_max_freq_ratio(u64 *base_freq, u64 *turbo_freq)
1849 {
1850         int err;
1851
1852         err = rdmsrl_safe(MSR_ATOM_CORE_RATIOS, base_freq);
1853         if (err)
1854                 return false;
1855
1856         err = rdmsrl_safe(MSR_ATOM_CORE_TURBO_RATIOS, turbo_freq);
1857         if (err)
1858                 return false;
1859
1860         *base_freq = (*base_freq >> 16) & 0x3F;     /* max P state */
1861         *turbo_freq = *turbo_freq & 0x3F;           /* 1C turbo    */
1862
1863         return true;
1864 }
1865
1866 #include <asm/cpu_device_id.h>
1867 #include <asm/intel-family.h>
1868
1869 #define X86_MATCH(model)                                        \
1870         X86_MATCH_VENDOR_FAM_MODEL_FEATURE(INTEL, 6,            \
1871                 INTEL_FAM6_##model, X86_FEATURE_APERFMPERF, NULL)
1872
1873 static const struct x86_cpu_id has_knl_turbo_ratio_limits[] = {
1874         X86_MATCH(XEON_PHI_KNL),
1875         X86_MATCH(XEON_PHI_KNM),
1876         {}
1877 };
1878
1879 static const struct x86_cpu_id has_skx_turbo_ratio_limits[] = {
1880         X86_MATCH(SKYLAKE_X),
1881         {}
1882 };
1883
1884 static const struct x86_cpu_id has_glm_turbo_ratio_limits[] = {
1885         X86_MATCH(ATOM_GOLDMONT),
1886         X86_MATCH(ATOM_GOLDMONT_D),
1887         X86_MATCH(ATOM_GOLDMONT_PLUS),
1888         {}
1889 };
1890
1891 static bool knl_set_max_freq_ratio(u64 *base_freq, u64 *turbo_freq,
1892                                 int num_delta_fratio)
1893 {
1894         int fratio, delta_fratio, found;
1895         int err, i;
1896         u64 msr;
1897
1898         err = rdmsrl_safe(MSR_PLATFORM_INFO, base_freq);
1899         if (err)
1900                 return false;
1901
1902         *base_freq = (*base_freq >> 8) & 0xFF;      /* max P state */
1903
1904         err = rdmsrl_safe(MSR_TURBO_RATIO_LIMIT, &msr);
1905         if (err)
1906                 return false;
1907
1908         fratio = (msr >> 8) & 0xFF;
1909         i = 16;
1910         found = 0;
1911         do {
1912                 if (found >= num_delta_fratio) {
1913                         *turbo_freq = fratio;
1914                         return true;
1915                 }
1916
1917                 delta_fratio = (msr >> (i + 5)) & 0x7;
1918
1919                 if (delta_fratio) {
1920                         found += 1;
1921                         fratio -= delta_fratio;
1922                 }
1923
1924                 i += 8;
1925         } while (i < 64);
1926
1927         return true;
1928 }
1929
1930 static bool skx_set_max_freq_ratio(u64 *base_freq, u64 *turbo_freq, int size)
1931 {
1932         u64 ratios, counts;
1933         u32 group_size;
1934         int err, i;
1935
1936         err = rdmsrl_safe(MSR_PLATFORM_INFO, base_freq);
1937         if (err)
1938                 return false;
1939
1940         *base_freq = (*base_freq >> 8) & 0xFF;      /* max P state */
1941
1942         err = rdmsrl_safe(MSR_TURBO_RATIO_LIMIT, &ratios);
1943         if (err)
1944                 return false;
1945
1946         err = rdmsrl_safe(MSR_TURBO_RATIO_LIMIT1, &counts);
1947         if (err)
1948                 return false;
1949
1950         for (i = 0; i < 64; i += 8) {
1951                 group_size = (counts >> i) & 0xFF;
1952                 if (group_size >= size) {
1953                         *turbo_freq = (ratios >> i) & 0xFF;
1954                         return true;
1955                 }
1956         }
1957
1958         return false;
1959 }
1960
1961 static bool core_set_max_freq_ratio(u64 *base_freq, u64 *turbo_freq)
1962 {
1963         u64 msr;
1964         int err;
1965
1966         err = rdmsrl_safe(MSR_PLATFORM_INFO, base_freq);
1967         if (err)
1968                 return false;
1969
1970         err = rdmsrl_safe(MSR_TURBO_RATIO_LIMIT, &msr);
1971         if (err)
1972                 return false;
1973
1974         *base_freq = (*base_freq >> 8) & 0xFF;    /* max P state */
1975         *turbo_freq = (msr >> 24) & 0xFF;         /* 4C turbo    */
1976
1977         /* The CPU may have less than 4 cores */
1978         if (!*turbo_freq)
1979                 *turbo_freq = msr & 0xFF;         /* 1C turbo    */
1980
1981         return true;
1982 }
1983
1984 static bool intel_set_max_freq_ratio(void)
1985 {
1986         u64 base_freq, turbo_freq;
1987         u64 turbo_ratio;
1988
1989         if (slv_set_max_freq_ratio(&base_freq, &turbo_freq))
1990                 goto out;
1991
1992         if (x86_match_cpu(has_glm_turbo_ratio_limits) &&
1993             skx_set_max_freq_ratio(&base_freq, &turbo_freq, 1))
1994                 goto out;
1995
1996         if (x86_match_cpu(has_knl_turbo_ratio_limits) &&
1997             knl_set_max_freq_ratio(&base_freq, &turbo_freq, 1))
1998                 goto out;
1999
2000         if (x86_match_cpu(has_skx_turbo_ratio_limits) &&
2001             skx_set_max_freq_ratio(&base_freq, &turbo_freq, 4))
2002                 goto out;
2003
2004         if (core_set_max_freq_ratio(&base_freq, &turbo_freq))
2005                 goto out;
2006
2007         return false;
2008
2009 out:
2010         /*
2011          * Some hypervisors advertise X86_FEATURE_APERFMPERF
2012          * but then fill all MSR's with zeroes.
2013          * Some CPUs have turbo boost but don't declare any turbo ratio
2014          * in MSR_TURBO_RATIO_LIMIT.
2015          */
2016         if (!base_freq || !turbo_freq) {
2017                 pr_debug("Couldn't determine cpu base or turbo frequency, necessary for scale-invariant accounting.\n");
2018                 return false;
2019         }
2020
2021         turbo_ratio = div_u64(turbo_freq * SCHED_CAPACITY_SCALE, base_freq);
2022         if (!turbo_ratio) {
2023                 pr_debug("Non-zero turbo and base frequencies led to a 0 ratio.\n");
2024                 return false;
2025         }
2026
2027         arch_turbo_freq_ratio = turbo_ratio;
2028         arch_set_max_freq_ratio(turbo_disabled());
2029
2030         return true;
2031 }
2032
2033 #ifdef CONFIG_ACPI_CPPC_LIB
2034 static bool amd_set_max_freq_ratio(void)
2035 {
2036         struct cppc_perf_caps perf_caps;
2037         u64 highest_perf, nominal_perf;
2038         u64 perf_ratio;
2039         int rc;
2040
2041         rc = cppc_get_perf_caps(0, &perf_caps);
2042         if (rc) {
2043                 pr_debug("Could not retrieve perf counters (%d)\n", rc);
2044                 return false;
2045         }
2046
2047         highest_perf = perf_caps.highest_perf;
2048         nominal_perf = perf_caps.nominal_perf;
2049
2050         if (!highest_perf || !nominal_perf) {
2051                 pr_debug("Could not retrieve highest or nominal performance\n");
2052                 return false;
2053         }
2054
2055         perf_ratio = div_u64(highest_perf * SCHED_CAPACITY_SCALE, nominal_perf);
2056         /* midpoint between max_boost and max_P */
2057         perf_ratio = (perf_ratio + SCHED_CAPACITY_SCALE) >> 1;
2058         if (!perf_ratio) {
2059                 pr_debug("Non-zero highest/nominal perf values led to a 0 ratio\n");
2060                 return false;
2061         }
2062
2063         arch_turbo_freq_ratio = perf_ratio;
2064         arch_set_max_freq_ratio(false);
2065
2066         return true;
2067 }
2068 #else
2069 static bool amd_set_max_freq_ratio(void)
2070 {
2071         return false;
2072 }
2073 #endif
2074
2075 static void init_counter_refs(void)
2076 {
2077         u64 aperf, mperf;
2078
2079         rdmsrl(MSR_IA32_APERF, aperf);
2080         rdmsrl(MSR_IA32_MPERF, mperf);
2081
2082         this_cpu_write(arch_prev_aperf, aperf);
2083         this_cpu_write(arch_prev_mperf, mperf);
2084 }
2085
2086 static void init_freq_invariance(bool secondary, bool cppc_ready)
2087 {
2088         bool ret = false;
2089
2090         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APERFMPERF))
2091                 return;
2092
2093         if (secondary) {
2094                 if (static_branch_likely(&arch_scale_freq_key)) {
2095                         init_counter_refs();
2096                 }
2097                 return;
2098         }
2099
2100         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL)
2101                 ret = intel_set_max_freq_ratio();
2102         else if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) {
2103                 if (!cppc_ready) {
2104                         return;
2105                 }
2106                 ret = amd_set_max_freq_ratio();
2107         }
2108
2109         if (ret) {
2110                 init_counter_refs();
2111                 static_branch_enable(&arch_scale_freq_key);
2112                 pr_info("Estimated ratio of average max frequency by base frequency (times 1024): %llu\n", arch_max_freq_ratio);
2113         } else {
2114                 pr_debug("Couldn't determine max cpu frequency, necessary for scale-invariant accounting.\n");
2115         }
2116 }
2117
2118 #ifdef CONFIG_ACPI_CPPC_LIB
2119 static DEFINE_MUTEX(freq_invariance_lock);
2120
2121 void init_freq_invariance_cppc(void)
2122 {
2123         static bool secondary;
2124
2125         mutex_lock(&freq_invariance_lock);
2126
2127         init_freq_invariance(secondary, true);
2128         secondary = true;
2129
2130         mutex_unlock(&freq_invariance_lock);
2131 }
2132 #endif
2133
2134 static void disable_freq_invariance_workfn(struct work_struct *work)
2135 {
2136         static_branch_disable(&arch_scale_freq_key);
2137 }
2138
2139 static DECLARE_WORK(disable_freq_invariance_work,
2140                     disable_freq_invariance_workfn);
2141
2142 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, arch_freq_scale) = SCHED_CAPACITY_SCALE;
2143
2144 void arch_scale_freq_tick(void)
2145 {
2146         u64 freq_scale = SCHED_CAPACITY_SCALE;
2147         u64 aperf, mperf;
2148         u64 acnt, mcnt;
2149
2150         if (!arch_scale_freq_invariant())
2151                 return;
2152
2153         rdmsrl(MSR_IA32_APERF, aperf);
2154         rdmsrl(MSR_IA32_MPERF, mperf);
2155
2156         acnt = aperf - this_cpu_read(arch_prev_aperf);
2157         mcnt = mperf - this_cpu_read(arch_prev_mperf);
2158
2159         this_cpu_write(arch_prev_aperf, aperf);
2160         this_cpu_write(arch_prev_mperf, mperf);
2161
2162         if (check_shl_overflow(acnt, 2*SCHED_CAPACITY_SHIFT, &acnt))
2163                 goto error;
2164
2165         if (check_mul_overflow(mcnt, arch_max_freq_ratio, &mcnt) || !mcnt)
2166                 goto error;
2167
2168         freq_scale = div64_u64(acnt, mcnt);
2169         if (!freq_scale)
2170                 goto error;
2171
2172         if (freq_scale > SCHED_CAPACITY_SCALE)
2173                 freq_scale = SCHED_CAPACITY_SCALE;
2174
2175         this_cpu_write(arch_freq_scale, freq_scale);
2176         return;
2177
2178 error:
2179         pr_warn("Scheduler frequency invariance went wobbly, disabling!\n");
2180         schedule_work(&disable_freq_invariance_work);
2181 }
2182 #else
2183 static inline void init_freq_invariance(bool secondary, bool cppc_ready)
2184 {
2185 }
2186 #endif /* CONFIG_X86_64 */