arch/x86/kernel/smpboot_64.c

   1 /*
   2  *      x86 SMP booting functions
   3  *
   4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@redhat.com>
   5  *      (c) 1998, 1999, 2000 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
   6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
   7  *
   8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
   9  *      whom a great many thanks are extended.
  10  *
  11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
  12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
  13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
  14  *
  15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2
  16  *
  17  *      Fixes
  18  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
  19  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
  20  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIP report.
  21  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
  22  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
  23  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
  24  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
  25  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
  26  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
  27  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
  28  *                                      from Jose Renau
  29  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
  30  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
  31  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
  32  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
  33  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
  34  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
  35  *                                      Various cleanups.
  36  *                                      Probably mostly hotplug CPU ready now.
  37  *      Ashok Raj                       : CPU hotplug support
  38  */
  39
  40
  41 #include <linux/init.h>
  42
  43 #include <linux/mm.h>
  44 #include <linux/kernel_stat.h>
  45 #include <linux/bootmem.h>
  46 #include <linux/thread_info.h>
  47 #include <linux/module.h>
  48 #include <linux/delay.h>
  49 #include <linux/mc146818rtc.h>
  50 #include <linux/smp.h>
  51 #include <linux/kdebug.h>
  52
  53 #include <asm/mtrr.h>
  54 #include <asm/pgalloc.h>
  55 #include <asm/desc.h>
  56 #include <asm/tlbflush.h>
  57 #include <asm/proto.h>
  58 #include <asm/nmi.h>
  59 #include <asm/irq.h>
  60 #include <asm/hw_irq.h>
  61 #include <asm/numa.h>
  62
  63 /* Number of siblings per CPU package */
  64 int smp_num_siblings = 1;
  65 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
  66
  67 /* Last level cache ID of each logical CPU */
  68 DEFINE_PER_CPU(u8, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
  69
  70 /* Bitmask of currently online CPUs */
  71 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly;
  72
  73 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  74
  75 /*
  76  * Private maps to synchronize booting between AP and BP.
  77  * Probably not needed anymore, but it makes for easier debugging. -AK
  78  */
  79 cpumask_t cpu_callin_map;
  80 cpumask_t cpu_callout_map;
  81 EXPORT_SYMBOL(cpu_callout_map);
  82
  83 cpumask_t cpu_possible_map;
  84 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
  85
  86 /* Per CPU bogomips and other parameters */
  87 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
  88 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
  89
  90 /* Set when the idlers are all forked */
  91 int smp_threads_ready;
  92
  93 /* representing HT siblings of each logical CPU */
  94 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_sibling_map);
  95 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  96
  97 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
  98 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_core_map);
  99 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
 100
 101 /*
 102  * Trampoline 80x86 program as an array.
 103  */
 104
 105 extern const unsigned char trampoline_data[];
 106 extern const unsigned char trampoline_end[];
 107
 108 /* State of each CPU */
 109 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
 110
 111 /*
 112  * Store all idle threads, this can be reused instead of creating
 113  * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
 114  * for idle threads.
 115  */
 116 struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
 117
 118 #define get_idle_for_cpu(x)     (idle_thread_array[(x)])
 119 #define set_idle_for_cpu(x,p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
 120
 121 /*
 122  * Currently trivial. Write the real->protected mode
 123  * bootstrap into the page concerned. The caller
 124  * has made sure it's suitably aligned.
 125  */
 126
 127 static unsigned long __cpuinit setup_trampoline(void)
 128 {
 129         void *tramp = __va(SMP_TRAMPOLINE_BASE);
 130         memcpy(tramp, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
 131         return virt_to_phys(tramp);
 132 }
 133
 134 /*
 135  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
 136  * a given CPU
 137  */
 138
 139 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
 140 {
 141         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
 142
 143         *c = boot_cpu_data;
 144         c->cpu_index = id;
 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         /*
 228          * Save our processor parameters
 229          */
 230         smp_store_cpu_info(cpuid);
 231
 232         /*
 233          * Allow the master to continue.
 234          */
 235         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
 236 }
 237
 238 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
 239 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
 240 {
 241         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 242         /*
 243          * For perf, we return last level cache shared map.
 244          * And for power savings, we return cpu_core_map
 245          */
 246         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
 247                 return per_cpu(cpu_core_map, cpu);
 248         else
 249                 return c->llc_shared_map;
 250 }
 251
 252 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
 253 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
 254
 255 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
 256 {
 257         int i;
 258         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 259
 260         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 261
 262         if (smp_num_siblings > 1) {
 263                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 264                         if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id &&
 265                             c->cpu_core_id == cpu_data(i).cpu_core_id) {
 266                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
 267                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, i));
 268                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
 269                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
 270                                 cpu_set(i, c->llc_shared_map);
 271                                 cpu_set(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
 272                         }
 273                 }
 274         } else {
 275                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
 276         }
 277
 278         cpu_set(cpu, c->llc_shared_map);
 279
 280         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
 281                 per_cpu(cpu_core_map, cpu) = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
 282                 c->booted_cores = 1;
 283                 return;
 284         }
 285
 286         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 287                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
 288                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
 289                         cpu_set(i, c->llc_shared_map);
 290                         cpu_set(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
 291                 }
 292                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
 293                         cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
 294                         cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
 295                         /*
 296                          *  Does this new cpu bringup a new core?
 297                          */
 298                         if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1) {
 299                                 /*
 300                                  * for each core in package, increment
 301                                  * the booted_cores for this new cpu
 302                                  */
 303                                 if (first_cpu(per_cpu(cpu_sibling_map, i)) == i)
 304                                         c->booted_cores++;
 305                                 /*
 306                                  * increment the core count for all
 307                                  * the other cpus in this package
 308                                  */
 309                                 if (i != cpu)
 310                                         cpu_data(i).booted_cores++;
 311                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
 312                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
 313                 }
 314         }
 315 }
 316
 317 /*
 318  * Setup code on secondary processor (after comming out of the trampoline)
 319  */
 320 void __cpuinit start_secondary(void)
 321 {
 322         /*
 323          * Dont put anything before smp_callin(), SMP
 324          * booting is too fragile that we want to limit the
 325          * things done here to the most necessary things.
 326          */
 327         cpu_init();
 328         preempt_disable();
 329         smp_callin();
 330
 331         /* otherwise gcc will move up the smp_processor_id before the cpu_init */
 332         barrier();
 333
 334         /*
 335          * Check TSC sync first:
 336          */
 337         check_tsc_sync_target();
 338
 339         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
 340                 disable_8259A_irq(0);
 341                 enable_NMI_through_LVT0(NULL);
 342                 enable_8259A_irq(0);
 343         }
 344
 345         /*
 346          * The sibling maps must be set before turing the online map on for
 347          * this cpu
 348          */
 349         set_cpu_sibling_map(smp_processor_id());
 350
 351         /*
 352          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
 353          * between the time smp_call_function() determines number of
 354          * IPI recipients, and the time when the determination is made
 355          * for which cpus receive the IPI in genapic_flat.c. Holding this
 356          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
 357          * smp_call_function().
 358          */
 359         lock_ipi_call_lock();
 360         spin_lock(&vector_lock);
 361
 362         /* Setup the per cpu irq handling data structures */
 363         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
 364         /*
 365          * Allow the master to continue.
 366          */
 367         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 368         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
 369         spin_unlock(&vector_lock);
 370
 371         unlock_ipi_call_lock();
 372
 373         setup_secondary_APIC_clock();
 374
 375         cpu_idle();
 376 }
 377
 378 extern volatile unsigned long init_rsp;
 379 extern void (*initial_code)(void);
 380
 381 #ifdef APIC_DEBUG
 382 static void inquire_remote_apic(int apicid)
 383 {
 384         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
 385         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
 386         int timeout;
 387         u32 status;
 388
 389         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
 390
 391         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
 392                 printk(KERN_INFO "... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
 393
 394                 /*
 395                  * Wait for idle.
 396                  */
 397                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
 398                 if (status)
 399                         printk(KERN_CONT
 400                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
 401
 402                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
 403                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
 404
 405                 timeout = 0;
 406                 do {
 407                         udelay(100);
 408                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
 409                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
 410
 411                 switch (status) {
 412                 case APIC_ICR_RR_VALID:
 413                         status = apic_read(APIC_RRR);
 414                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
 415                         break;
 416                 default:
 417                         printk(KERN_CONT "failed\n");
 418                 }
 419         }
 420 }
 421 #endif
 422
 423 /*
 424  * Kick the secondary to wake up.
 425  */
 426 static int __cpuinit wakeup_secondary_via_INIT(int phys_apicid, unsigned int start_rip)
 427 {
 428         unsigned long send_status, accept_status = 0;
 429         int maxlvt, num_starts, j;
 430
 431         Dprintk("Asserting INIT.\n");
 432
 433         /*
 434          * Turn INIT on target chip
 435          */
 436         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 437
 438         /*
 439          * Send IPI
 440          */
 441         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
 442                                 | APIC_DM_INIT);
 443
 444         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 445         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 446
 447         mdelay(10);
 448
 449         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
 450
 451         /* Target chip */
 452         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 453
 454         /* Send IPI */
 455         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
 456
 457         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 458         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 459
 460         mb();
 461         atomic_set(&init_deasserted, 1);
 462
 463         num_starts = 2;
 464
 465         /*
 466          * Run STARTUP IPI loop.
 467          */
 468         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
 469
 470         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
 471
 472         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
 473                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
 474                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 475                 apic_read(APIC_ESR);
 476                 Dprintk("After apic_write.\n");
 477
 478                 /*
 479                  * STARTUP IPI
 480                  */
 481
 482                 /* Target chip */
 483                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 484
 485                 /* Boot on the stack */
 486                 /* Kick the second */
 487                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP | (start_rip >> 12));
 488
 489                 /*
 490                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 491                  */
 492                 udelay(300);
 493
 494                 Dprintk("Startup point 1.\n");
 495
 496                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 497                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 498
 499                 /*
 500                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 501                  */
 502                 udelay(200);
 503                 /*
 504                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
 505                  */
 506                 if (maxlvt > 3) {
 507                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 508                 }
 509                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
 510                 if (send_status || accept_status)
 511                         break;
 512         }
 513         Dprintk("After Startup.\n");
 514
 515         if (send_status)
 516                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
 517         if (accept_status)
 518                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
 519
 520         return (send_status | accept_status);
 521 }
 522
 523 struct create_idle {
 524         struct work_struct work;
 525         struct task_struct *idle;
 526         struct completion done;
 527         int cpu;
 528 };
 529
 530 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
 531 {
 532         struct create_idle *c_idle =
 533                 container_of(work, struct create_idle, work);
 534
 535         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
 536         complete(&c_idle->done);
 537 }
 538
 539 /*
 540  * Boot one CPU.
 541  */
 542 static int __cpuinit do_boot_cpu(int cpu, int apicid)
 543 {
 544         unsigned long boot_error;
 545         int timeout;
 546         unsigned long start_rip;
 547         struct create_idle c_idle = {
 548                 .work = __WORK_INITIALIZER(c_idle.work, do_fork_idle),
 549                 .cpu = cpu,
 550                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
 551         };
 552
 553         /* allocate memory for gdts of secondary cpus. Hotplug is considered */
 554         if (!cpu_gdt_descr[cpu].address &&
 555                 !(cpu_gdt_descr[cpu].address = get_zeroed_page(GFP_KERNEL))) {
 556                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate GDT for CPU %d\n", cpu);
 557                 return -1;
 558         }
 559
 560         /* Allocate node local memory for AP pdas */
 561         if (cpu_pda(cpu) == &boot_cpu_pda[cpu]) {
 562                 struct x8664_pda *newpda, *pda;
 563                 int node = cpu_to_node(cpu);
 564                 pda = cpu_pda(cpu);
 565                 newpda = kmalloc_node(sizeof (struct x8664_pda), GFP_ATOMIC,
 566                                       node);
 567                 if (newpda) {
 568                         memcpy(newpda, pda, sizeof (struct x8664_pda));
 569                         cpu_pda(cpu) = newpda;
 570                 } else
 571                         printk(KERN_ERR
 572                 "Could not allocate node local PDA for CPU %d on node %d\n",
 573                                 cpu, node);
 574         }
 575
 576         alternatives_smp_switch(1);
 577
 578         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
 579
 580         if (c_idle.idle) {
 581                 c_idle.idle->thread.rsp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
 582                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
 583                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
 584                 goto do_rest;
 585         }
 586
 587         /*
 588          * During cold boot process, keventd thread is not spun up yet.
 589          * When we do cpu hot-add, we create idle threads on the fly, we should
 590          * not acquire any attributes from the calling context. Hence the clean
 591          * way to create kernel_threads() is to do that from keventd().
 592          * We do the current_is_keventd() due to the fact that ACPI notifier
 593          * was also queuing to keventd() and when the caller is already running
 594          * in context of keventd(), we would end up with locking up the keventd
 595          * thread.
 596          */
 597         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
 598                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
 599         else {
 600                 schedule_work(&c_idle.work);
 601                 wait_for_completion(&c_idle.done);
 602         }
 603
 604         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
 605                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
 606                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
 607         }
 608
 609         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
 610
 611 do_rest:
 612
 613         cpu_pda(cpu)->pcurrent = c_idle.idle;
 614
 615         start_rip = setup_trampoline();
 616
 617         init_rsp = c_idle.idle->thread.rsp;
 618         per_cpu(init_tss,cpu).rsp0 = init_rsp;
 619         initial_code = start_secondary;
 620         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
 621
 622         printk(KERN_INFO "Booting processor %d/%d APIC 0x%x\n", cpu,
 623                 cpus_weight(cpu_present_map),
 624                 apicid);
 625
 626         /*
 627          * This grunge runs the startup process for
 628          * the targeted processor.
 629          */
 630
 631         atomic_set(&init_deasserted, 0);
 632
 633         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
 634
 635         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
 636         local_flush_tlb();
 637         Dprintk("1.\n");
 638         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x469)) = start_rip >> 4;
 639         Dprintk("2.\n");
 640         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x467)) = start_rip & 0xf;
 641         Dprintk("3.\n");
 642
 643         /*
 644          * Be paranoid about clearing APIC errors.
 645          */
 646         apic_write(APIC_ESR, 0);
 647         apic_read(APIC_ESR);
 648
 649         /*
 650          * Status is now clean
 651          */
 652         boot_error = 0;
 653
 654         /*
 655          * Starting actual IPI sequence...
 656          */
 657         boot_error = wakeup_secondary_via_INIT(apicid, start_rip);
 658
 659         if (!boot_error) {
 660                 /*
 661                  * allow APs to start initializing.
 662                  */
 663                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
 664                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
 665                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
 666
 667                 /*
 668                  * Wait 5s total for a response
 669                  */
 670                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
 671                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 672                                 break;  /* It has booted */
 673                         udelay(100);
 674                 }
 675
 676                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 677                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
 678                         Dprintk("CPU has booted.\n");
 679                 } else {
 680                         boot_error = 1;
 681                         if (*((volatile unsigned char *)phys_to_virt(SMP_TRAMPOLINE_BASE))
 682                                         == 0xA5)
 683                                 /* trampoline started but...? */
 684                                 printk("Stuck ??\n");
 685                         else
 686                                 /* trampoline code not run */
 687                                 printk("Not responding.\n");
 688 #ifdef APIC_DEBUG
 689                         inquire_remote_apic(apicid);
 690 #endif
 691                 }
 692         }
 693         if (boot_error) {
 694                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
 695                 clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
 696                 clear_node_cpumask(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
 697                 cpu_clear(cpu, cpu_present_map);
 698                 cpu_clear(cpu, cpu_possible_map);
 699                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
 700                 return -EIO;
 701         }
 702
 703         return 0;
 704 }
 705
 706 cycles_t cacheflush_time;
 707 unsigned long cache_decay_ticks;
 708
 709 /*
 710  * Cleanup possible dangling ends...
 711  */
 712 static __cpuinit void smp_cleanup_boot(void)
 713 {
 714         /*
 715          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
 716          * to default values.
 717          */
 718         CMOS_WRITE(0, 0xf);
 719
 720         /*
 721          * Reset trampoline flag
 722          */
 723         *((volatile int *) phys_to_virt(0x467)) = 0;
 724 }
 725
 726 /*
 727  * Fall back to non SMP mode after errors.
 728  *
 729  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
 730  */
 731 static __init void disable_smp(void)
 732 {
 733         cpu_present_map = cpumask_of_cpu(0);
 734         cpu_possible_map = cpumask_of_cpu(0);
 735         if (smp_found_config)
 736                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
 737         else
 738                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
 739         cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
 740         cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
 741 }
 742
 743 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 744
 745 int additional_cpus __initdata = -1;
 746
 747 /*
 748  * cpu_possible_map should be static, it cannot change as cpu's
 749  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
 750  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
 751  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
 752  * cpu_present_map on the other hand can change dynamically.
 753  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
 754  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
 755  * - Ashok Raj
 756  *
 757  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
 758  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
 759  * - The user can overwrite it with additional_cpus=NUM
 760  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
 761  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
 762  * -AK
 763  */
 764 __init void prefill_possible_map(void)
 765 {
 766         int i;
 767         int possible;
 768
 769         if (additional_cpus == -1) {
 770                 if (disabled_cpus > 0)
 771                         additional_cpus = disabled_cpus;
 772                 else
 773                         additional_cpus = 0;
 774         }
 775         possible = num_processors + additional_cpus;
 776         if (possible > NR_CPUS)
 777                 possible = NR_CPUS;
 778
 779         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
 780                 possible,
 781                 max_t(int, possible - num_processors, 0));
 782
 783         for (i = 0; i < possible; i++)
 784                 cpu_set(i, cpu_possible_map);
 785 }
 786 #endif
 787
 788 /*
 789  * Various sanity checks.
 790  */
 791 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
 792 {
 793         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
 794                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 795                        hard_smp_processor_id());
 796                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 797         }
 798
 799         /*
 800          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
 801          * get out of here now!
 802          */
 803         if (!smp_found_config) {
 804                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
 805                 disable_smp();
 806                 if (APIC_init_uniprocessor())
 807                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
 808                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
 809                 return -1;
 810         }
 811
 812         /*
 813          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
 814          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
 815          */
 816         if (!physid_isset(boot_cpu_id, phys_cpu_present_map)) {
 817                 printk(KERN_NOTICE "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 818                                                                  boot_cpu_id);
 819                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 820         }
 821
 822         /*
 823          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
 824          */
 825         if (!cpu_has_apic) {
 826                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
 827                         boot_cpu_id);
 828                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
 829                 nr_ioapics = 0;
 830                 return -1;
 831         }
 832
 833         /*
 834          * If SMP should be disabled, then really disable it!
 835          */
 836         if (!max_cpus) {
 837                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
 838                 nr_ioapics = 0;
 839                 return -1;
 840         }
 841
 842         return 0;
 843 }
 844
 845 /*
 846  * Copy apicid's found by MP_processor_info from initial array to the per cpu
 847  * data area.  The x86_cpu_to_apicid_init array is then expendable and the
 848  * x86_cpu_to_apicid_ptr is zeroed indicating that the static array is no
 849  * longer available.
 850  */
 851 void __init smp_set_apicids(void)
 852 {
 853         int cpu;
 854
 855         for_each_cpu_mask(cpu, cpu_possible_map) {
 856                 if (per_cpu_offset(cpu))
 857                         per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) =
 858                                                 x86_cpu_to_apicid_init[cpu];
 859         }
 860
 861         /* indicate the static array will be going away soon */
 862         x86_cpu_to_apicid_ptr = NULL;
 863 }
 864
 865 /*
 866  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
 867  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
 868  */
 869 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 870 {
 871         nmi_watchdog_default();
 872         current_cpu_data = boot_cpu_data;
 873         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
 874         smp_set_apicids();
 875         set_cpu_sibling_map(0);
 876
 877         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
 878                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
 879                 disable_smp();
 880                 return;
 881         }
 882
 883
 884         /*
 885          * Switch from PIC to APIC mode.
 886          */
 887         setup_local_APIC();
 888
 889         if (GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)) != boot_cpu_id) {
 890                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
 891                       GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)), boot_cpu_id);
 892                 /* Or can we switch back to PIC here? */
 893         }
 894
 895         /*
 896          * Now start the IO-APICs
 897          */
 898         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 899                 setup_IO_APIC();
 900         else
 901                 nr_ioapics = 0;
 902
 903         /*
 904          * Set up local APIC timer on boot CPU.
 905          */
 906
 907         setup_boot_APIC_clock();
 908 }
 909
 910 /*
 911  * Early setup to make printk work.
 912  */
 913 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 914 {
 915         int me = smp_processor_id();
 916         cpu_set(me, cpu_online_map);
 917         cpu_set(me, cpu_callout_map);
 918         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
 919 }
 920
 921 /*
 922  * Entry point to boot a CPU.
 923  */
 924 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 925 {
 926         int apicid = cpu_present_to_apicid(cpu);
 927         unsigned long flags;
 928         int err;
 929
 930         WARN_ON(irqs_disabled());
 931
 932         Dprintk("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
 933
 934         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_id ||
 935             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
 936                 printk("__cpu_up: bad cpu %d\n", cpu);
 937                 return -EINVAL;
 938         }
 939
 940         /*
 941          * Already booted CPU?
 942          */
 943         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 944                 Dprintk("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
 945                 return -ENOSYS;
 946         }
 947
 948         /*
 949          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
 950          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
 951          */
 952         mtrr_save_state();
 953
 954         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 955         /* Boot it! */
 956         err = do_boot_cpu(cpu, apicid);
 957         if (err < 0) {
 958                 Dprintk("do_boot_cpu failed %d\n", err);
 959                 return err;
 960         }
 961
 962         /* Unleash the CPU! */
 963         Dprintk("waiting for cpu %d\n", cpu);
 964
 965         /*
 966          * Make sure and check TSC sync:
 967          */
 968         local_irq_save(flags);
 969         check_tsc_sync_source(cpu);
 970         local_irq_restore(flags);
 971
 972         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map))
 973                 cpu_relax();
 974         err = 0;
 975
 976         return err;
 977 }
 978
 979 /*
 980  * Finish the SMP boot.
 981  */
 982 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 983 {
 984         smp_cleanup_boot();
 985         setup_ioapic_dest();
 986         check_nmi_watchdog();
 987 }
 988
 989 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 990
 991 static void remove_siblinginfo(int cpu)
 992 {
 993         int sibling;
 994         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 995
 996         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_core_map, cpu)) {
 997                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_core_map, sibling));
 998                 /*
 999                  * last thread sibling in this cpu core going down
1000                  */
1001                 if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1)
1002                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1003         }
1004
1005         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu))
1006                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, sibling));
1007         cpus_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
1008         cpus_clear(per_cpu(cpu_core_map, cpu));
1009         c->phys_proc_id = 0;
1010         c->cpu_core_id = 0;
1011         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
1012 }
1013
1014 void remove_cpu_from_maps(void)
1015 {
1016         int cpu = smp_processor_id();
1017
1018         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
1019         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
1020         clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
1021         clear_node_cpumask(cpu);
1022 }
1023
1024 int __cpu_disable(void)
1025 {
1026         int cpu = smp_processor_id();
1027
1028         /*
1029          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1030          * into generic code.
1031          *
1032          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1033          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1034          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1035          */
1036         if (cpu == 0)
1037                 return -EBUSY;
1038
1039         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1040                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1041         clear_local_APIC();
1042
1043         /*
1044          * HACK:
1045          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1046          * This is only a temporary solution until we cleanup
1047          * fixup_irqs as we do for IA64.
1048          */
1049         local_irq_enable();
1050         mdelay(1);
1051
1052         local_irq_disable();
1053         remove_siblinginfo(cpu);
1054
1055         spin_lock(&vector_lock);
1056         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1057         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1058         spin_unlock(&vector_lock);
1059         remove_cpu_from_maps();
1060         fixup_irqs(cpu_online_map);
1061         return 0;
1062 }
1063
1064 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1065 {
1066         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1067         unsigned int i;
1068
1069         for (i = 0; i < 10; i++) {
1070                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1071                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1072                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1073                         if (1 == num_online_cpus())
1074                                 alternatives_smp_switch(0);
1075                         return;
1076                 }
1077                 msleep(100);
1078         }
1079         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1080 }
1081
1082 static __init int setup_additional_cpus(char *s)
1083 {
1084         return s && get_option(&s, &additional_cpus) ? 0 : -EINVAL;
1085 }
1086 early_param("additional_cpus", setup_additional_cpus);
1087
1088 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1089
1090 int __cpu_disable(void)
1091 {
1092         return -ENOSYS;
1093 }
1094
1095 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1096 {
1097         /* We said "no" in __cpu_disable */
1098         BUG();
1099 }
1100 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */