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(u16, 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 cpumask_t cpu_possible_map;
  82 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
  83
  84 /* Per CPU bogomips and other parameters */
  85 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
  86 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
  87
  88 /* Set when the idlers are all forked */
  89 int smp_threads_ready;
  90
  91 /* representing HT siblings of each logical CPU */
  92 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_sibling_map);
  93 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  94
  95 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
  96 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_core_map);
  97 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
  98
  99 /*
 100  * Trampoline 80x86 program as an array.
 101  */
 102
 103 extern const unsigned char trampoline_data[];
 104 extern const unsigned char trampoline_end[];
 105
 106 /* State of each CPU */
 107 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
 108
 109 /*
 110  * Store all idle threads, this can be reused instead of creating
 111  * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
 112  * for idle threads.
 113  */
 114 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 115 /*
 116  * Needed only for CONFIG_HOTPLUG_CPU because __cpuinitdata is
 117  * removed after init for !CONFIG_HOTPLUG_CPU.
 118  */
 119 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, idle_thread_array);
 120 #define get_idle_for_cpu(x)     (per_cpu(idle_thread_array, x))
 121 #define set_idle_for_cpu(x,p)   (per_cpu(idle_thread_array, x) = (p))
 122 #else
 123 struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
 124 #define get_idle_for_cpu(x)     (idle_thread_array[(x)])
 125 #define set_idle_for_cpu(x,p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
 126 #endif
 127
 128
 129 /*
 130  * Currently trivial. Write the real->protected mode
 131  * bootstrap into the page concerned. The caller
 132  * has made sure it's suitably aligned.
 133  */
 134
 135 static unsigned long __cpuinit setup_trampoline(void)
 136 {
 137         void *tramp = __va(SMP_TRAMPOLINE_BASE);
 138         memcpy(tramp, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
 139         return virt_to_phys(tramp);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
 144  * a given CPU
 145  */
 146
 147 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
 148 {
 149         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
 150
 151         *c = boot_cpu_data;
 152         c->cpu_index = id;
 153         identify_cpu(c);
 154         print_cpu_info(c);
 155 }
 156
 157 static atomic_t init_deasserted __cpuinitdata;
 158
 159 /*
 160  * Report back to the Boot Processor.
 161  * Running on AP.
 162  */
 163 void __cpuinit smp_callin(void)
 164 {
 165         int cpuid, phys_id;
 166         unsigned long timeout;
 167
 168         /*
 169          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
 170          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
 171          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
 172          * lock up on an APIC access.
 173          */
 174         while (!atomic_read(&init_deasserted))
 175                 cpu_relax();
 176
 177         /*
 178          * (This works even if the APIC is not enabled.)
 179          */
 180         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 181         cpuid = smp_processor_id();
 182         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
 183                 panic("smp_callin: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
 184                                         phys_id, cpuid);
 185         }
 186         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
 187
 188         /*
 189          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
 190          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
 191          * silence for 1 second, this overestimates the time the
 192          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
 193          * by a factor of two. This should be enough.
 194          */
 195
 196         /*
 197          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
 198          */
 199         timeout = jiffies + 2*HZ;
 200         while (time_before(jiffies, timeout)) {
 201                 /*
 202                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
 203                  */
 204                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
 205                         break;
 206                 cpu_relax();
 207         }
 208
 209         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
 210                 panic("smp_callin: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
 211                         cpuid);
 212         }
 213
 214         /*
 215          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
 216          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
 217          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
 218          * boards)
 219          */
 220
 221         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
 222         setup_local_APIC();
 223         end_local_APIC_setup();
 224
 225         /*
 226          * Get our bogomips.
 227          *
 228          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
 229          * the NMI watchdog might kill us.
 230          */
 231         local_irq_enable();
 232         calibrate_delay();
 233         local_irq_disable();
 234         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
 235
 236         /*
 237          * Save our processor parameters
 238          */
 239         smp_store_cpu_info(cpuid);
 240
 241         /*
 242          * Allow the master to continue.
 243          */
 244         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
 245 }
 246
 247 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
 248 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
 249 {
 250         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 251         /*
 252          * For perf, we return last level cache shared map.
 253          * And for power savings, we return cpu_core_map
 254          */
 255         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
 256                 return per_cpu(cpu_core_map, cpu);
 257         else
 258                 return c->llc_shared_map;
 259 }
 260
 261 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
 262 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
 263
 264 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
 265 {
 266         int i;
 267         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 268
 269         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 270
 271         if (smp_num_siblings > 1) {
 272                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 273                         if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id &&
 274                             c->cpu_core_id == cpu_data(i).cpu_core_id) {
 275                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
 276                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, i));
 277                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
 278                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
 279                                 cpu_set(i, c->llc_shared_map);
 280                                 cpu_set(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
 281                         }
 282                 }
 283         } else {
 284                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
 285         }
 286
 287         cpu_set(cpu, c->llc_shared_map);
 288
 289         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
 290                 per_cpu(cpu_core_map, cpu) = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
 291                 c->booted_cores = 1;
 292                 return;
 293         }
 294
 295         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 296                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
 297                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
 298                         cpu_set(i, c->llc_shared_map);
 299                         cpu_set(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
 300                 }
 301                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
 302                         cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
 303                         cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
 304                         /*
 305                          *  Does this new cpu bringup a new core?
 306                          */
 307                         if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1) {
 308                                 /*
 309                                  * for each core in package, increment
 310                                  * the booted_cores for this new cpu
 311                                  */
 312                                 if (first_cpu(per_cpu(cpu_sibling_map, i)) == i)
 313                                         c->booted_cores++;
 314                                 /*
 315                                  * increment the core count for all
 316                                  * the other cpus in this package
 317                                  */
 318                                 if (i != cpu)
 319                                         cpu_data(i).booted_cores++;
 320                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
 321                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
 322                 }
 323         }
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Setup code on secondary processor (after comming out of the trampoline)
 328  */
 329 void __cpuinit start_secondary(void)
 330 {
 331         /*
 332          * Dont put anything before smp_callin(), SMP
 333          * booting is too fragile that we want to limit the
 334          * things done here to the most necessary things.
 335          */
 336         cpu_init();
 337         preempt_disable();
 338         smp_callin();
 339
 340         /* otherwise gcc will move up the smp_processor_id before the cpu_init */
 341         barrier();
 342
 343         /*
 344          * Check TSC sync first:
 345          */
 346         check_tsc_sync_target();
 347
 348         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
 349                 disable_8259A_irq(0);
 350                 enable_NMI_through_LVT0();
 351                 enable_8259A_irq(0);
 352         }
 353
 354         /*
 355          * The sibling maps must be set before turing the online map on for
 356          * this cpu
 357          */
 358         set_cpu_sibling_map(smp_processor_id());
 359
 360         /*
 361          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
 362          * between the time smp_call_function() determines number of
 363          * IPI recipients, and the time when the determination is made
 364          * for which cpus receive the IPI in genapic_flat.c. Holding this
 365          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
 366          * smp_call_function().
 367          */
 368         lock_ipi_call_lock();
 369         spin_lock(&vector_lock);
 370
 371         /* Setup the per cpu irq handling data structures */
 372         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
 373         /*
 374          * Allow the master to continue.
 375          */
 376         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 377         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
 378         spin_unlock(&vector_lock);
 379
 380         unlock_ipi_call_lock();
 381
 382         setup_secondary_clock();
 383
 384         cpu_idle();
 385 }
 386
 387 extern volatile unsigned long init_rsp;
 388 extern void (*initial_code)(void);
 389
 390 #ifdef APIC_DEBUG
 391 static void inquire_remote_apic(int apicid)
 392 {
 393         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
 394         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
 395         int timeout;
 396         u32 status;
 397
 398         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
 399
 400         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
 401                 printk(KERN_INFO "... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
 402
 403                 /*
 404                  * Wait for idle.
 405                  */
 406                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
 407                 if (status)
 408                         printk(KERN_CONT
 409                                "a previous APIC delivery may have failed\n");
 410
 411                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
 412                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
 413
 414                 timeout = 0;
 415                 do {
 416                         udelay(100);
 417                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
 418                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
 419
 420                 switch (status) {
 421                 case APIC_ICR_RR_VALID:
 422                         status = apic_read(APIC_RRR);
 423                         printk(KERN_CONT "%08x\n", status);
 424                         break;
 425                 default:
 426                         printk(KERN_CONT "failed\n");
 427                 }
 428         }
 429 }
 430 #endif
 431
 432 /*
 433  * Kick the secondary to wake up.
 434  */
 435 static int __cpuinit wakeup_secondary_via_INIT(int phys_apicid, unsigned int start_rip)
 436 {
 437         unsigned long send_status, accept_status = 0;
 438         int maxlvt, num_starts, j;
 439
 440         Dprintk("Asserting INIT.\n");
 441
 442         /*
 443          * Turn INIT on target chip
 444          */
 445         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 446
 447         /*
 448          * Send IPI
 449          */
 450         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
 451                                 | APIC_DM_INIT);
 452
 453         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 454         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 455
 456         mdelay(10);
 457
 458         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
 459
 460         /* Target chip */
 461         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 462
 463         /* Send IPI */
 464         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
 465
 466         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 467         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 468
 469         mb();
 470         atomic_set(&init_deasserted, 1);
 471
 472         num_starts = 2;
 473
 474         /*
 475          * Run STARTUP IPI loop.
 476          */
 477         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
 478
 479         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
 480
 481         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
 482                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
 483                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 484                 apic_read(APIC_ESR);
 485                 Dprintk("After apic_write.\n");
 486
 487                 /*
 488                  * STARTUP IPI
 489                  */
 490
 491                 /* Target chip */
 492                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 493
 494                 /* Boot on the stack */
 495                 /* Kick the second */
 496                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP | (start_rip >> 12));
 497
 498                 /*
 499                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 500                  */
 501                 udelay(300);
 502
 503                 Dprintk("Startup point 1.\n");
 504
 505                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 506                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
 507
 508                 /*
 509                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 510                  */
 511                 udelay(200);
 512                 /*
 513                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
 514                  */
 515                 if (maxlvt > 3) {
 516                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 517                 }
 518                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
 519                 if (send_status || accept_status)
 520                         break;
 521         }
 522         Dprintk("After Startup.\n");
 523
 524         if (send_status)
 525                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
 526         if (accept_status)
 527                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
 528
 529         return (send_status | accept_status);
 530 }
 531
 532 struct create_idle {
 533         struct work_struct work;
 534         struct task_struct *idle;
 535         struct completion done;
 536         int cpu;
 537 };
 538
 539 static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
 540 {
 541         struct create_idle *c_idle =
 542                 container_of(work, struct create_idle, work);
 543
 544         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
 545         complete(&c_idle->done);
 546 }
 547
 548 /*
 549  * Boot one CPU.
 550  */
 551 static int __cpuinit do_boot_cpu(int cpu, int apicid)
 552 {
 553         unsigned long boot_error;
 554         int timeout;
 555         unsigned long start_rip;
 556         struct create_idle c_idle = {
 557                 .work = __WORK_INITIALIZER(c_idle.work, do_fork_idle),
 558                 .cpu = cpu,
 559                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
 560         };
 561
 562         /* allocate memory for gdts of secondary cpus. Hotplug is considered */
 563         if (!cpu_gdt_descr[cpu].address &&
 564                 !(cpu_gdt_descr[cpu].address = get_zeroed_page(GFP_KERNEL))) {
 565                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate GDT for CPU %d\n", cpu);
 566                 return -1;
 567         }
 568
 569         /* Allocate node local memory for AP pdas */
 570         if (cpu_pda(cpu) == &boot_cpu_pda[cpu]) {
 571                 struct x8664_pda *newpda, *pda;
 572                 int node = cpu_to_node(cpu);
 573                 pda = cpu_pda(cpu);
 574                 newpda = kmalloc_node(sizeof (struct x8664_pda), GFP_ATOMIC,
 575                                       node);
 576                 if (newpda) {
 577                         memcpy(newpda, pda, sizeof (struct x8664_pda));
 578                         cpu_pda(cpu) = newpda;
 579                 } else
 580                         printk(KERN_ERR
 581                 "Could not allocate node local PDA for CPU %d on node %d\n",
 582                                 cpu, node);
 583         }
 584
 585         alternatives_smp_switch(1);
 586
 587         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
 588
 589         if (c_idle.idle) {
 590                 c_idle.idle->thread.sp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
 591                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
 592                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
 593                 goto do_rest;
 594         }
 595
 596         /*
 597          * During cold boot process, keventd thread is not spun up yet.
 598          * When we do cpu hot-add, we create idle threads on the fly, we should
 599          * not acquire any attributes from the calling context. Hence the clean
 600          * way to create kernel_threads() is to do that from keventd().
 601          * We do the current_is_keventd() due to the fact that ACPI notifier
 602          * was also queuing to keventd() and when the caller is already running
 603          * in context of keventd(), we would end up with locking up the keventd
 604          * thread.
 605          */
 606         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
 607                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
 608         else {
 609                 schedule_work(&c_idle.work);
 610                 wait_for_completion(&c_idle.done);
 611         }
 612
 613         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
 614                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
 615                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
 616         }
 617
 618         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
 619
 620 do_rest:
 621
 622         cpu_pda(cpu)->pcurrent = c_idle.idle;
 623
 624         start_rip = setup_trampoline();
 625
 626         init_rsp = c_idle.idle->thread.sp;
 627         load_sp0(&per_cpu(init_tss, cpu), &c_idle.idle->thread);
 628         initial_code = start_secondary;
 629         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
 630
 631         printk(KERN_INFO "Booting processor %d/%d APIC 0x%x\n", cpu,
 632                 cpus_weight(cpu_present_map),
 633                 apicid);
 634
 635         /*
 636          * This grunge runs the startup process for
 637          * the targeted processor.
 638          */
 639
 640         atomic_set(&init_deasserted, 0);
 641
 642         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
 643
 644         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
 645         local_flush_tlb();
 646         Dprintk("1.\n");
 647         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x469)) = start_rip >> 4;
 648         Dprintk("2.\n");
 649         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x467)) = start_rip & 0xf;
 650         Dprintk("3.\n");
 651
 652         /*
 653          * Be paranoid about clearing APIC errors.
 654          */
 655         apic_write(APIC_ESR, 0);
 656         apic_read(APIC_ESR);
 657
 658         /*
 659          * Status is now clean
 660          */
 661         boot_error = 0;
 662
 663         /*
 664          * Starting actual IPI sequence...
 665          */
 666         boot_error = wakeup_secondary_via_INIT(apicid, start_rip);
 667
 668         if (!boot_error) {
 669                 /*
 670                  * allow APs to start initializing.
 671                  */
 672                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
 673                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
 674                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
 675
 676                 /*
 677                  * Wait 5s total for a response
 678                  */
 679                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
 680                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 681                                 break;  /* It has booted */
 682                         udelay(100);
 683                 }
 684
 685                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 686                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
 687                         Dprintk("CPU has booted.\n");
 688                 } else {
 689                         boot_error = 1;
 690                         if (*((volatile unsigned char *)phys_to_virt(SMP_TRAMPOLINE_BASE))
 691                                         == 0xA5)
 692                                 /* trampoline started but...? */
 693                                 printk("Stuck ??\n");
 694                         else
 695                                 /* trampoline code not run */
 696                                 printk("Not responding.\n");
 697 #ifdef APIC_DEBUG
 698                         inquire_remote_apic(apicid);
 699 #endif
 700                 }
 701         }
 702         if (boot_error) {
 703                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
 704                 clear_bit(cpu, (unsigned long *)&cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
 705                 clear_node_cpumask(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
 706                 cpu_clear(cpu, cpu_present_map);
 707                 cpu_clear(cpu, cpu_possible_map);
 708                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = BAD_APICID;
 709                 return -EIO;
 710         }
 711
 712         return 0;
 713 }
 714
 715 cycles_t cacheflush_time;
 716 unsigned long cache_decay_ticks;
 717
 718 /*
 719  * Cleanup possible dangling ends...
 720  */
 721 static __cpuinit void smp_cleanup_boot(void)
 722 {
 723         /*
 724          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
 725          * to default values.
 726          */
 727         CMOS_WRITE(0, 0xf);
 728
 729         /*
 730          * Reset trampoline flag
 731          */
 732         *((volatile int *) phys_to_virt(0x467)) = 0;
 733 }
 734
 735 /*
 736  * Fall back to non SMP mode after errors.
 737  *
 738  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
 739  */
 740 static __init void disable_smp(void)
 741 {
 742         cpu_present_map = cpumask_of_cpu(0);
 743         cpu_possible_map = cpumask_of_cpu(0);
 744         if (smp_found_config)
 745                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
 746         else
 747                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
 748         cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
 749         cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
 750 }
 751
 752 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 753
 754 int additional_cpus __initdata = -1;
 755
 756 /*
 757  * cpu_possible_map should be static, it cannot change as cpu's
 758  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
 759  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
 760  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
 761  * cpu_present_map on the other hand can change dynamically.
 762  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
 763  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
 764  * - Ashok Raj
 765  *
 766  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
 767  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
 768  * - The user can overwrite it with additional_cpus=NUM
 769  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
 770  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
 771  * -AK
 772  */
 773 __init void prefill_possible_map(void)
 774 {
 775         int i;
 776         int possible;
 777
 778         if (additional_cpus == -1) {
 779                 if (disabled_cpus > 0)
 780                         additional_cpus = disabled_cpus;
 781                 else
 782                         additional_cpus = 0;
 783         }
 784         possible = num_processors + additional_cpus;
 785         if (possible > NR_CPUS)
 786                 possible = NR_CPUS;
 787
 788         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
 789                 possible,
 790                 max_t(int, possible - num_processors, 0));
 791
 792         for (i = 0; i < possible; i++)
 793                 cpu_set(i, cpu_possible_map);
 794 }
 795 #endif
 796
 797 /*
 798  * Various sanity checks.
 799  */
 800 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
 801 {
 802         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
 803                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 804                        hard_smp_processor_id());
 805                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 806         }
 807
 808         /*
 809          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
 810          * get out of here now!
 811          */
 812         if (!smp_found_config) {
 813                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
 814                 disable_smp();
 815                 if (APIC_init_uniprocessor())
 816                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
 817                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
 818                 return -1;
 819         }
 820
 821         /*
 822          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
 823          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
 824          */
 825         if (!physid_isset(boot_cpu_id, phys_cpu_present_map)) {
 826                 printk(KERN_NOTICE "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 827                                                                  boot_cpu_id);
 828                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 829         }
 830
 831         /*
 832          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
 833          */
 834         if (!cpu_has_apic) {
 835                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
 836                         boot_cpu_id);
 837                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
 838                 nr_ioapics = 0;
 839                 return -1;
 840         }
 841
 842         /*
 843          * If SMP should be disabled, then really disable it!
 844          */
 845         if (!max_cpus) {
 846                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
 847                 nr_ioapics = 0;
 848                 return -1;
 849         }
 850
 851         return 0;
 852 }
 853
 854 static void __init smp_cpu_index_default(void)
 855 {
 856         int i;
 857         struct cpuinfo_x86 *c;
 858
 859         for_each_cpu_mask(i, cpu_possible_map) {
 860                 c = &cpu_data(i);
 861                 /* mark all to hotplug */
 862                 c->cpu_index = NR_CPUS;
 863         }
 864 }
 865
 866 /*
 867  * Prepare for SMP bootup.  The MP table or ACPI has been read
 868  * earlier.  Just do some sanity checking here and enable APIC mode.
 869  */
 870 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
 871 {
 872         nmi_watchdog_default();
 873         smp_cpu_index_default();
 874         current_cpu_data = boot_cpu_data;
 875         current_thread_info()->cpu = 0;  /* needed? */
 876         set_cpu_sibling_map(0);
 877
 878         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
 879                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
 880                 disable_smp();
 881                 return;
 882         }
 883
 884
 885         /*
 886          * Switch from PIC to APIC mode.
 887          */
 888         setup_local_APIC();
 889
 890         /*
 891          * Enable IO APIC before setting up error vector
 892          */
 893         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 894                 enable_IO_APIC();
 895         end_local_APIC_setup();
 896
 897         if (GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)) != boot_cpu_id) {
 898                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
 899                       GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)), boot_cpu_id);
 900                 /* Or can we switch back to PIC here? */
 901         }
 902
 903         /*
 904          * Now start the IO-APICs
 905          */
 906         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 907                 setup_IO_APIC();
 908         else
 909                 nr_ioapics = 0;
 910
 911         /*
 912          * Set up local APIC timer on boot CPU.
 913          */
 914
 915         setup_boot_clock();
 916 }
 917
 918 /*
 919  * Early setup to make printk work.
 920  */
 921 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 922 {
 923         int me = smp_processor_id();
 924         /* already set me in cpu_online_map in boot_cpu_init() */
 925         cpu_set(me, cpu_callout_map);
 926         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
 927 }
 928
 929 /*
 930  * Entry point to boot a CPU.
 931  */
 932 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 933 {
 934         int apicid = cpu_present_to_apicid(cpu);
 935         unsigned long flags;
 936         int err;
 937
 938         WARN_ON(irqs_disabled());
 939
 940         Dprintk("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
 941
 942         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_id ||
 943             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
 944                 printk("__cpu_up: bad cpu %d\n", cpu);
 945                 return -EINVAL;
 946         }
 947
 948         /*
 949          * Already booted CPU?
 950          */
 951         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 952                 Dprintk("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
 953                 return -ENOSYS;
 954         }
 955
 956         /*
 957          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
 958          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
 959          */
 960         mtrr_save_state();
 961
 962         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 963         /* Boot it! */
 964         err = do_boot_cpu(cpu, apicid);
 965         if (err < 0) {
 966                 Dprintk("do_boot_cpu failed %d\n", err);
 967                 return err;
 968         }
 969
 970         /* Unleash the CPU! */
 971         Dprintk("waiting for cpu %d\n", cpu);
 972
 973         /*
 974          * Make sure and check TSC sync:
 975          */
 976         local_irq_save(flags);
 977         check_tsc_sync_source(cpu);
 978         local_irq_restore(flags);
 979
 980         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map))
 981                 cpu_relax();
 982         err = 0;
 983
 984         return err;
 985 }
 986
 987 /*
 988  * Finish the SMP boot.
 989  */
 990 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 991 {
 992         smp_cleanup_boot();
 993         setup_ioapic_dest();
 994         check_nmi_watchdog();
 995 }
 996
 997 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 998
 999 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1000 {
1001         int sibling;
1002         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1003
1004         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_core_map, cpu)) {
1005                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_core_map, sibling));
1006                 /*
1007                  * last thread sibling in this cpu core going down
1008                  */
1009                 if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1)
1010                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1011         }
1012
1013         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu))
1014                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, sibling));
1015         cpus_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
1016         cpus_clear(per_cpu(cpu_core_map, cpu));
1017         c->phys_proc_id = 0;
1018         c->cpu_core_id = 0;
1019         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
1020 }
1021
1022 static void __ref remove_cpu_from_maps(void)
1023 {
1024         int cpu = smp_processor_id();
1025
1026         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
1027         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
1028         clear_bit(cpu, (unsigned long *)&cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
1029         clear_node_cpumask(cpu);
1030 }
1031
1032 int __cpu_disable(void)
1033 {
1034         int cpu = smp_processor_id();
1035
1036         /*
1037          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1038          * into generic code.
1039          *
1040          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1041          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1042          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1043          */
1044         if (cpu == 0)
1045                 return -EBUSY;
1046
1047         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1048                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1049         clear_local_APIC();
1050
1051         /*
1052          * HACK:
1053          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1054          * This is only a temporary solution until we cleanup
1055          * fixup_irqs as we do for IA64.
1056          */
1057         local_irq_enable();
1058         mdelay(1);
1059
1060         local_irq_disable();
1061         remove_siblinginfo(cpu);
1062
1063         spin_lock(&vector_lock);
1064         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1065         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1066         spin_unlock(&vector_lock);
1067         remove_cpu_from_maps();
1068         fixup_irqs(cpu_online_map);
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1073 {
1074         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1075         unsigned int i;
1076
1077         for (i = 0; i < 10; i++) {
1078                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1079                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1080                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1081                         if (1 == num_online_cpus())
1082                                 alternatives_smp_switch(0);
1083                         return;
1084                 }
1085                 msleep(100);
1086         }
1087         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1088 }
1089
1090 static __init int setup_additional_cpus(char *s)
1091 {
1092         return s && get_option(&s, &additional_cpus) ? 0 : -EINVAL;
1093 }
1094 early_param("additional_cpus", setup_additional_cpus);
1095
1096 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1097
1098 int __cpu_disable(void)
1099 {
1100         return -ENOSYS;
1101 }
1102
1103 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1104 {
1105         /* We said "no" in __cpu_disable */
1106         BUG();
1107 }
1108 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */