arch/x86_64/kernel/smpboot.c

   1 /*
   2  *      x86 SMP booting functions
   3  *
   4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@redhat.com>
   5  *      (c) 1998, 1999, 2000 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
   6  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
   7  *
   8  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
   9  *      whom a great many thanks are extended.
  10  *
  11  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
  12  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
  13  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
  14  *
  15  *      This code is released under the GNU General Public License version 2
  16  *
  17  *      Fixes
  18  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
  19  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
  20  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIP report.
  21  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
  22  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
  23  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
  24  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
  25  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
  26  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
  27  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
  28  *                                      from Jose Renau
  29  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
  30  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
  31  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
  32  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
  33  *              Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process.
  34  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
  35  *                                      Various cleanups.
  36  *                                      Probably mostly hotplug CPU ready now.
  37  *      Ashok Raj                       : CPU hotplug support
  38  */
  39
  40
  41 #include <linux/init.h>
  42
  43 #include <linux/mm.h>
  44 #include <linux/kernel_stat.h>
  45 #include <linux/smp_lock.h>
  46 #include <linux/bootmem.h>
  47 #include <linux/thread_info.h>
  48 #include <linux/module.h>
  49 #include <linux/delay.h>
  50 #include <linux/mc146818rtc.h>
  51 #include <linux/smp.h>
  52
  53 #include <asm/mtrr.h>
  54 #include <asm/pgalloc.h>
  55 #include <asm/desc.h>
  56 #include <asm/kdebug.h>
  57 #include <asm/tlbflush.h>
  58 #include <asm/proto.h>
  59 #include <asm/nmi.h>
  60 #include <asm/irq.h>
  61 #include <asm/hw_irq.h>
  62 #include <asm/numa.h>
  63
  64 /* Number of siblings per CPU package */
  65 int smp_num_siblings = 1;
  66 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
  67
  68 /* Last level cache ID of each logical CPU */
  69 u8 cpu_llc_id[NR_CPUS] __cpuinitdata  = {[0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID};
  70 EXPORT_SYMBOL(cpu_llc_id);
  71
  72 /* Bitmask of currently online CPUs */
  73 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly;
  74
  75 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
  76
  77 /*
  78  * Private maps to synchronize booting between AP and BP.
  79  * Probably not needed anymore, but it makes for easier debugging. -AK
  80  */
  81 cpumask_t cpu_callin_map;
  82 cpumask_t cpu_callout_map;
  83 EXPORT_SYMBOL(cpu_callout_map);
  84
  85 cpumask_t cpu_possible_map;
  86 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
  87
  88 /* Per CPU bogomips and other parameters */
  89 struct cpuinfo_x86 cpu_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
  90 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
  91
  92 /* Set when the idlers are all forked */
  93 int smp_threads_ready;
  94
  95 /* representing HT siblings of each logical CPU */
  96 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly;
  97 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
  98
  99 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
 100 cpumask_t cpu_core_map[NR_CPUS] __read_mostly;
 101 EXPORT_SYMBOL(cpu_core_map);
 102
 103 /*
 104  * Trampoline 80x86 program as an array.
 105  */
 106
 107 extern unsigned char trampoline_data[];
 108 extern unsigned char trampoline_end[];
 109
 110 /* State of each CPU */
 111 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
 112
 113 /*
 114  * Store all idle threads, this can be reused instead of creating
 115  * a new thread. Also avoids complicated thread destroy functionality
 116  * for idle threads.
 117  */
 118 struct task_struct *idle_thread_array[NR_CPUS] __cpuinitdata ;
 119
 120 #define get_idle_for_cpu(x)     (idle_thread_array[(x)])
 121 #define set_idle_for_cpu(x,p)   (idle_thread_array[(x)] = (p))
 122
 123 /*
 124  * Currently trivial. Write the real->protected mode
 125  * bootstrap into the page concerned. The caller
 126  * has made sure it's suitably aligned.
 127  */
 128
 129 static unsigned long __cpuinit setup_trampoline(void)
 130 {
 131         void *tramp = __va(SMP_TRAMPOLINE_BASE);
 132         memcpy(tramp, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
 133         return virt_to_phys(tramp);
 134 }
 135
 136 /*
 137  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
 138  * a given CPU
 139  */
 140
 141 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
 142 {
 143         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + id;
 144
 145         *c = boot_cpu_data;
 146         identify_cpu(c);
 147         print_cpu_info(c);
 148 }
 149
 150 static atomic_t init_deasserted __cpuinitdata;
 151
 152 /*
 153  * Report back to the Boot Processor.
 154  * Running on AP.
 155  */
 156 void __cpuinit smp_callin(void)
 157 {
 158         int cpuid, phys_id;
 159         unsigned long timeout;
 160
 161         /*
 162          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
 163          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
 164          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
 165          * lock up on an APIC access.
 166          */
 167         while (!atomic_read(&init_deasserted))
 168                 cpu_relax();
 169
 170         /*
 171          * (This works even if the APIC is not enabled.)
 172          */
 173         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 174         cpuid = smp_processor_id();
 175         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
 176                 panic("smp_callin: phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
 177                                         phys_id, cpuid);
 178         }
 179         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
 180
 181         /*
 182          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
 183          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
 184          * silence for 1 second, this overestimates the time the
 185          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
 186          * by a factor of two. This should be enough.
 187          */
 188
 189         /*
 190          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
 191          */
 192         timeout = jiffies + 2*HZ;
 193         while (time_before(jiffies, timeout)) {
 194                 /*
 195                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
 196                  */
 197                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
 198                         break;
 199                 cpu_relax();
 200         }
 201
 202         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
 203                 panic("smp_callin: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
 204                         cpuid);
 205         }
 206
 207         /*
 208          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
 209          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
 210          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
 211          * boards)
 212          */
 213
 214         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
 215         setup_local_APIC();
 216
 217         /*
 218          * Get our bogomips.
 219          *
 220          * Need to enable IRQs because it can take longer and then
 221          * the NMI watchdog might kill us.
 222          */
 223         local_irq_enable();
 224         calibrate_delay();
 225         local_irq_disable();
 226         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
 227
 228         disable_APIC_timer();
 229
 230         /*
 231          * Save our processor parameters
 232          */
 233         smp_store_cpu_info(cpuid);
 234
 235         /*
 236          * Allow the master to continue.
 237          */
 238         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
 239 }
 240
 241 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
 242 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
 243 {
 244         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + cpu;
 245         /*
 246          * For perf, we return last level cache shared map.
 247          * And for power savings, we return cpu_core_map
 248          */
 249         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
 250                 return cpu_core_map[cpu];
 251         else
 252                 return c->llc_shared_map;
 253 }
 254
 255 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
 256 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
 257
 258 static inline void set_cpu_sibling_map(int cpu)
 259 {
 260         int i;
 261         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 262
 263         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
 264
 265         if (smp_num_siblings > 1) {
 266                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 267                         if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id &&
 268                             c[cpu].cpu_core_id == c[i].cpu_core_id) {
 269                                 cpu_set(i, cpu_sibling_map[cpu]);
 270                                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[i]);
 271                                 cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
 272                                 cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
 273                                 cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
 274                                 cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
 275                         }
 276                 }
 277         } else {
 278                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[cpu]);
 279         }
 280
 281         cpu_set(cpu, c[cpu].llc_shared_map);
 282
 283         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
 284                 cpu_core_map[cpu] = cpu_sibling_map[cpu];
 285                 c[cpu].booted_cores = 1;
 286                 return;
 287         }
 288
 289         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
 290                 if (cpu_llc_id[cpu] != BAD_APICID &&
 291                     cpu_llc_id[cpu] == cpu_llc_id[i]) {
 292                         cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
 293                         cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
 294                 }
 295                 if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id) {
 296                         cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
 297                         cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
 298                         /*
 299                          *  Does this new cpu bringup a new core?
 300                          */
 301                         if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1) {
 302                                 /*
 303                                  * for each core in package, increment
 304                                  * the booted_cores for this new cpu
 305                                  */
 306                                 if (first_cpu(cpu_sibling_map[i]) == i)
 307                                         c[cpu].booted_cores++;
 308                                 /*
 309                                  * increment the core count for all
 310                                  * the other cpus in this package
 311                                  */
 312                                 if (i != cpu)
 313                                         c[i].booted_cores++;
 314                         } else if (i != cpu && !c[cpu].booted_cores)
 315                                 c[cpu].booted_cores = c[i].booted_cores;
 316                 }
 317         }
 318 }
 319
 320 /*
 321  * Setup code on secondary processor (after comming out of the trampoline)
 322  */
 323 void __cpuinit start_secondary(void)
 324 {
 325         /*
 326          * Dont put anything before smp_callin(), SMP
 327          * booting is too fragile that we want to limit the
 328          * things done here to the most necessary things.
 329          */
 330         cpu_init();
 331         preempt_disable();
 332         smp_callin();
 333
 334         /* otherwise gcc will move up the smp_processor_id before the cpu_init */
 335         barrier();
 336
 337         /*
 338          * Check TSC sync first:
 339          */
 340         check_tsc_sync_target();
 341
 342         Dprintk("cpu %d: setting up apic clock\n", smp_processor_id());
 343         setup_secondary_APIC_clock();
 344
 345         Dprintk("cpu %d: enabling apic timer\n", smp_processor_id());
 346
 347         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
 348                 disable_8259A_irq(0);
 349                 enable_NMI_through_LVT0(NULL);
 350                 enable_8259A_irq(0);
 351         }
 352
 353         enable_APIC_timer();
 354
 355         /*
 356          * The sibling maps must be set before turing the online map on for
 357          * this cpu
 358          */
 359         set_cpu_sibling_map(smp_processor_id());
 360
 361         /*
 362          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
 363          * between the time smp_call_function() determines number of
 364          * IPI receipients, and the time when the determination is made
 365          * for which cpus receive the IPI in genapic_flat.c. Holding this
 366          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
 367          * smp_call_function().
 368          */
 369         lock_ipi_call_lock();
 370         spin_lock(&vector_lock);
 371
 372         /* Setup the per cpu irq handling data structures */
 373         __setup_vector_irq(smp_processor_id());
 374         /*
 375          * Allow the master to continue.
 376          */
 377         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
 378         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
 379         spin_unlock(&vector_lock);
 380
 381         unlock_ipi_call_lock();
 382
 383         cpu_idle();
 384 }
 385
 386 extern volatile unsigned long init_rsp;
 387 extern void (*initial_code)(void);
 388
 389 #ifdef APIC_DEBUG
 390 static void inquire_remote_apic(int apicid)
 391 {
 392         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
 393         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
 394         int timeout, status;
 395
 396         printk(KERN_INFO "Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
 397
 398         for (i = 0; i < sizeof(regs) / sizeof(*regs); i++) {
 399                 printk("... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
 400
 401                 /*
 402                  * Wait for idle.
 403                  */
 404                 apic_wait_icr_idle();
 405
 406                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
 407                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
 408
 409                 timeout = 0;
 410                 do {
 411                         udelay(100);
 412                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
 413                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
 414
 415                 switch (status) {
 416                 case APIC_ICR_RR_VALID:
 417                         status = apic_read(APIC_RRR);
 418                         printk("%08x\n", status);
 419                         break;
 420                 default:
 421                         printk("failed\n");
 422                 }
 423         }
 424 }
 425 #endif
 426
 427 /*
 428  * Kick the secondary to wake up.
 429  */
 430 static int __cpuinit wakeup_secondary_via_INIT(int phys_apicid, unsigned int start_rip)
 431 {
 432         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
 433         int maxlvt, timeout, num_starts, j;
 434
 435         Dprintk("Asserting INIT.\n");
 436
 437         /*
 438          * Turn INIT on target chip
 439          */
 440         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 441
 442         /*
 443          * Send IPI
 444          */
 445         apic_write(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
 446                                 | APIC_DM_INIT);
 447
 448         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 449         timeout = 0;
 450         do {
 451                 Dprintk("+");
 452                 udelay(100);
 453                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
 454         } while (send_status && (timeout++ < 1000));
 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         timeout = 0;
 468         do {
 469                 Dprintk("+");
 470                 udelay(100);
 471                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
 472         } while (send_status && (timeout++ < 1000));
 473
 474         mb();
 475         atomic_set(&init_deasserted, 1);
 476
 477         num_starts = 2;
 478
 479         /*
 480          * Run STARTUP IPI loop.
 481          */
 482         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
 483
 484         maxlvt = get_maxlvt();
 485
 486         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
 487                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
 488                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 489                 apic_read(APIC_ESR);
 490                 Dprintk("After apic_write.\n");
 491
 492                 /*
 493                  * STARTUP IPI
 494                  */
 495
 496                 /* Target chip */
 497                 apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
 498
 499                 /* Boot on the stack */
 500                 /* Kick the second */
 501                 apic_write(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP | (start_rip >> 12));
 502
 503                 /*
 504                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 505                  */
 506                 udelay(300);
 507
 508                 Dprintk("Startup point 1.\n");
 509
 510                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
 511                 timeout = 0;
 512                 do {
 513                         Dprintk("+");
 514                         udelay(100);
 515                         send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
 516                 } while (send_status && (timeout++ < 1000));
 517
 518                 /*
 519                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
 520                  */
 521                 udelay(200);
 522                 /*
 523                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
 524                  */
 525                 if (maxlvt > 3) {
 526                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 527                 }
 528                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
 529                 if (send_status || accept_status)
 530                         break;
 531         }
 532         Dprintk("After Startup.\n");
 533
 534         if (send_status)
 535                 printk(KERN_ERR "APIC never delivered???\n");
 536         if (accept_status)
 537                 printk(KERN_ERR "APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
 538
 539         return (send_status | accept_status);
 540 }
 541
 542 struct create_idle {
 543         struct work_struct work;
 544         struct task_struct *idle;
 545         struct completion done;
 546         int cpu;
 547 };
 548
 549 void do_fork_idle(struct work_struct *work)
 550 {
 551         struct create_idle *c_idle =
 552                 container_of(work, struct create_idle, work);
 553
 554         c_idle->idle = fork_idle(c_idle->cpu);
 555         complete(&c_idle->done);
 556 }
 557
 558 /*
 559  * Boot one CPU.
 560  */
 561 static int __cpuinit do_boot_cpu(int cpu, int apicid)
 562 {
 563         unsigned long boot_error;
 564         int timeout;
 565         unsigned long start_rip;
 566         struct create_idle c_idle = {
 567                 .work = __WORK_INITIALIZER(c_idle.work, do_fork_idle),
 568                 .cpu = cpu,
 569                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
 570         };
 571
 572         /* allocate memory for gdts of secondary cpus. Hotplug is considered */
 573         if (!cpu_gdt_descr[cpu].address &&
 574                 !(cpu_gdt_descr[cpu].address = get_zeroed_page(GFP_KERNEL))) {
 575                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate GDT for CPU %d\n", cpu);
 576                 return -1;
 577         }
 578
 579         /* Allocate node local memory for AP pdas */
 580         if (cpu_pda(cpu) == &boot_cpu_pda[cpu]) {
 581                 struct x8664_pda *newpda, *pda;
 582                 int node = cpu_to_node(cpu);
 583                 pda = cpu_pda(cpu);
 584                 newpda = kmalloc_node(sizeof (struct x8664_pda), GFP_ATOMIC,
 585                                       node);
 586                 if (newpda) {
 587                         memcpy(newpda, pda, sizeof (struct x8664_pda));
 588                         cpu_pda(cpu) = newpda;
 589                 } else
 590                         printk(KERN_ERR
 591                 "Could not allocate node local PDA for CPU %d on node %d\n",
 592                                 cpu, node);
 593         }
 594
 595         alternatives_smp_switch(1);
 596
 597         c_idle.idle = get_idle_for_cpu(cpu);
 598
 599         if (c_idle.idle) {
 600                 c_idle.idle->thread.rsp = (unsigned long) (((struct pt_regs *)
 601                         (THREAD_SIZE +  task_stack_page(c_idle.idle))) - 1);
 602                 init_idle(c_idle.idle, cpu);
 603                 goto do_rest;
 604         }
 605
 606         /*
 607          * During cold boot process, keventd thread is not spun up yet.
 608          * When we do cpu hot-add, we create idle threads on the fly, we should
 609          * not acquire any attributes from the calling context. Hence the clean
 610          * way to create kernel_threads() is to do that from keventd().
 611          * We do the current_is_keventd() due to the fact that ACPI notifier
 612          * was also queuing to keventd() and when the caller is already running
 613          * in context of keventd(), we would end up with locking up the keventd
 614          * thread.
 615          */
 616         if (!keventd_up() || current_is_keventd())
 617                 c_idle.work.func(&c_idle.work);
 618         else {
 619                 schedule_work(&c_idle.work);
 620                 wait_for_completion(&c_idle.done);
 621         }
 622
 623         if (IS_ERR(c_idle.idle)) {
 624                 printk("failed fork for CPU %d\n", cpu);
 625                 return PTR_ERR(c_idle.idle);
 626         }
 627
 628         set_idle_for_cpu(cpu, c_idle.idle);
 629
 630 do_rest:
 631
 632         cpu_pda(cpu)->pcurrent = c_idle.idle;
 633
 634         start_rip = setup_trampoline();
 635
 636         init_rsp = c_idle.idle->thread.rsp;
 637         per_cpu(init_tss,cpu).rsp0 = init_rsp;
 638         initial_code = start_secondary;
 639         clear_tsk_thread_flag(c_idle.idle, TIF_FORK);
 640
 641         printk(KERN_INFO "Booting processor %d/%d APIC 0x%x\n", cpu,
 642                 cpus_weight(cpu_present_map),
 643                 apicid);
 644
 645         /*
 646          * This grunge runs the startup process for
 647          * the targeted processor.
 648          */
 649
 650         atomic_set(&init_deasserted, 0);
 651
 652         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
 653
 654         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
 655         local_flush_tlb();
 656         Dprintk("1.\n");
 657         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x469)) = start_rip >> 4;
 658         Dprintk("2.\n");
 659         *((volatile unsigned short *) phys_to_virt(0x467)) = start_rip & 0xf;
 660         Dprintk("3.\n");
 661
 662         /*
 663          * Be paranoid about clearing APIC errors.
 664          */
 665         apic_write(APIC_ESR, 0);
 666         apic_read(APIC_ESR);
 667
 668         /*
 669          * Status is now clean
 670          */
 671         boot_error = 0;
 672
 673         /*
 674          * Starting actual IPI sequence...
 675          */
 676         boot_error = wakeup_secondary_via_INIT(apicid, start_rip);
 677
 678         if (!boot_error) {
 679                 /*
 680                  * allow APs to start initializing.
 681                  */
 682                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
 683                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
 684                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
 685
 686                 /*
 687                  * Wait 5s total for a response
 688                  */
 689                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
 690                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
 691                                 break;  /* It has booted */
 692                         udelay(100);
 693                 }
 694
 695                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 696                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
 697                         Dprintk("CPU has booted.\n");
 698                 } else {
 699                         boot_error = 1;
 700                         if (*((volatile unsigned char *)phys_to_virt(SMP_TRAMPOLINE_BASE))
 701                                         == 0xA5)
 702                                 /* trampoline started but...? */
 703                                 printk("Stuck ??\n");
 704                         else
 705                                 /* trampoline code not run */
 706                                 printk("Not responding.\n");
 707 #ifdef APIC_DEBUG
 708                         inquire_remote_apic(apicid);
 709 #endif
 710                 }
 711         }
 712         if (boot_error) {
 713                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
 714                 clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
 715                 clear_node_cpumask(cpu); /* was set by numa_add_cpu */
 716                 cpu_clear(cpu, cpu_present_map);
 717                 cpu_clear(cpu, cpu_possible_map);
 718                 x86_cpu_to_apicid[cpu] = BAD_APICID;
 719                 x86_cpu_to_log_apicid[cpu] = BAD_APICID;
 720                 return -EIO;
 721         }
 722
 723         return 0;
 724 }
 725
 726 cycles_t cacheflush_time;
 727 unsigned long cache_decay_ticks;
 728
 729 /*
 730  * Cleanup possible dangling ends...
 731  */
 732 static __cpuinit void smp_cleanup_boot(void)
 733 {
 734         /*
 735          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
 736          * to default values.
 737          */
 738         CMOS_WRITE(0, 0xf);
 739
 740         /*
 741          * Reset trampoline flag
 742          */
 743         *((volatile int *) phys_to_virt(0x467)) = 0;
 744 }
 745
 746 /*
 747  * Fall back to non SMP mode after errors.
 748  *
 749  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
 750  */
 751 static __init void disable_smp(void)
 752 {
 753         cpu_present_map = cpumask_of_cpu(0);
 754         cpu_possible_map = cpumask_of_cpu(0);
 755         if (smp_found_config)
 756                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
 757         else
 758                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
 759         cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
 760         cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
 761 }
 762
 763 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 764
 765 int additional_cpus __initdata = -1;
 766
 767 /*
 768  * cpu_possible_map should be static, it cannot change as cpu's
 769  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
 770  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
 771  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
 772  * cpu_present_map on the other hand can change dynamically.
 773  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
 774  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
 775  * - Ashok Raj
 776  *
 777  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
 778  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
 779  * - The user can overwrite it with additional_cpus=NUM
 780  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
 781  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
 782  * -AK
 783  */
 784 __init void prefill_possible_map(void)
 785 {
 786         int i;
 787         int possible;
 788
 789         if (additional_cpus == -1) {
 790                 if (disabled_cpus > 0)
 791                         additional_cpus = disabled_cpus;
 792                 else
 793                         additional_cpus = 0;
 794         }
 795         possible = num_processors + additional_cpus;
 796         if (possible > NR_CPUS)
 797                 possible = NR_CPUS;
 798
 799         printk(KERN_INFO "SMP: Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
 800                 possible,
 801                 max_t(int, possible - num_processors, 0));
 802
 803         for (i = 0; i < possible; i++)
 804                 cpu_set(i, cpu_possible_map);
 805 }
 806 #endif
 807
 808 /*
 809  * Various sanity checks.
 810  */
 811 static int __init smp_sanity_check(unsigned max_cpus)
 812 {
 813         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
 814                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 815                        hard_smp_processor_id());
 816                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 817         }
 818
 819         /*
 820          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
 821          * get out of here now!
 822          */
 823         if (!smp_found_config) {
 824                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
 825                 disable_smp();
 826                 if (APIC_init_uniprocessor())
 827                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
 828                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
 829                 return -1;
 830         }
 831
 832         /*
 833          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
 834          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
 835          */
 836         if (!physid_isset(boot_cpu_id, phys_cpu_present_map)) {
 837                 printk(KERN_NOTICE "weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
 838                                                                  boot_cpu_id);
 839                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
 840         }
 841
 842         /*
 843          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
 844          */
 845         if (!cpu_has_apic) {
 846                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
 847                         boot_cpu_id);
 848                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
 849                 nr_ioapics = 0;
 850                 return -1;
 851         }
 852
 853         /*
 854          * If SMP should be disabled, then really disable it!
 855          */
 856         if (!max_cpus) {
 857                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
 858                 nr_ioapics = 0;
 859                 return -1;
 860         }
 861
 862         return 0;
 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         set_cpu_sibling_map(0);
 875
 876         if (smp_sanity_check(max_cpus) < 0) {
 877                 printk(KERN_INFO "SMP disabled\n");
 878                 disable_smp();
 879                 return;
 880         }
 881
 882
 883         /*
 884          * Switch from PIC to APIC mode.
 885          */
 886         setup_local_APIC();
 887
 888         if (GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)) != boot_cpu_id) {
 889                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
 890                       GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID)), boot_cpu_id);
 891                 /* Or can we switch back to PIC here? */
 892         }
 893
 894         /*
 895          * Now start the IO-APICs
 896          */
 897         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 898                 setup_IO_APIC();
 899         else
 900                 nr_ioapics = 0;
 901
 902         /*
 903          * Set up local APIC timer on boot CPU.
 904          */
 905
 906         setup_boot_APIC_clock();
 907 }
 908
 909 /*
 910  * Early setup to make printk work.
 911  */
 912 void __init smp_prepare_boot_cpu(void)
 913 {
 914         int me = smp_processor_id();
 915         cpu_set(me, cpu_online_map);
 916         cpu_set(me, cpu_callout_map);
 917         per_cpu(cpu_state, me) = CPU_ONLINE;
 918 }
 919
 920 /*
 921  * Entry point to boot a CPU.
 922  */
 923 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
 924 {
 925         int apicid = cpu_present_to_apicid(cpu);
 926         unsigned long flags;
 927         int err;
 928
 929         WARN_ON(irqs_disabled());
 930
 931         Dprintk("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
 932
 933         if (apicid == BAD_APICID || apicid == boot_cpu_id ||
 934             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map)) {
 935                 printk("__cpu_up: bad cpu %d\n", cpu);
 936                 return -EINVAL;
 937         }
 938
 939         /*
 940          * Already booted CPU?
 941          */
 942         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
 943                 Dprintk("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
 944                 return -ENOSYS;
 945         }
 946
 947         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
 948         /* Boot it! */
 949         err = do_boot_cpu(cpu, apicid);
 950         if (err < 0) {
 951                 Dprintk("do_boot_cpu failed %d\n", err);
 952                 return err;
 953         }
 954
 955         /* Unleash the CPU! */
 956         Dprintk("waiting for cpu %d\n", cpu);
 957
 958         /*
 959          * Make sure and check TSC sync:
 960          */
 961         local_irq_save(flags);
 962         check_tsc_sync_source(cpu);
 963         local_irq_restore(flags);
 964
 965         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map))
 966                 cpu_relax();
 967         err = 0;
 968
 969         return err;
 970 }
 971
 972 /*
 973  * Finish the SMP boot.
 974  */
 975 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
 976 {
 977         smp_cleanup_boot();
 978         setup_ioapic_dest();
 979         check_nmi_watchdog();
 980 }
 981
 982 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 983
 984 static void remove_siblinginfo(int cpu)
 985 {
 986         int sibling;
 987         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 988
 989         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_core_map[cpu]) {
 990                 cpu_clear(cpu, cpu_core_map[sibling]);
 991                 /*
 992                  * last thread sibling in this cpu core going down
 993                  */
 994                 if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1)
 995                         c[sibling].booted_cores--;
 996         }
 997
 998         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_sibling_map[cpu])
 999                 cpu_clear(cpu, cpu_sibling_map[sibling]);
1000         cpus_clear(cpu_sibling_map[cpu]);
1001         cpus_clear(cpu_core_map[cpu]);
1002         c[cpu].phys_proc_id = 0;
1003         c[cpu].cpu_core_id = 0;
1004         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
1005 }
1006
1007 void remove_cpu_from_maps(void)
1008 {
1009         int cpu = smp_processor_id();
1010
1011         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
1012         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
1013         clear_bit(cpu, &cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
1014         clear_node_cpumask(cpu);
1015 }
1016
1017 int __cpu_disable(void)
1018 {
1019         int cpu = smp_processor_id();
1020
1021         /*
1022          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1023          * into generic code.
1024          *
1025          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1026          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1027          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1028          */
1029         if (cpu == 0)
1030                 return -EBUSY;
1031
1032         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1033                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1034         clear_local_APIC();
1035
1036         /*
1037          * HACK:
1038          * Allow any queued timer interrupts to get serviced
1039          * This is only a temporary solution until we cleanup
1040          * fixup_irqs as we do for IA64.
1041          */
1042         local_irq_enable();
1043         mdelay(1);
1044
1045         local_irq_disable();
1046         remove_siblinginfo(cpu);
1047
1048         spin_lock(&vector_lock);
1049         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1050         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1051         spin_unlock(&vector_lock);
1052         remove_cpu_from_maps();
1053         fixup_irqs(cpu_online_map);
1054         return 0;
1055 }
1056
1057 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1058 {
1059         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1060         unsigned int i;
1061
1062         for (i = 0; i < 10; i++) {
1063                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1064                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1065                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1066                         if (1 == num_online_cpus())
1067                                 alternatives_smp_switch(0);
1068                         return;
1069                 }
1070                 msleep(100);
1071         }
1072         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1073 }
1074
1075 static __init int setup_additional_cpus(char *s)
1076 {
1077         return s && get_option(&s, &additional_cpus) ? 0 : -EINVAL;
1078 }
1079 early_param("additional_cpus", setup_additional_cpus);
1080
1081 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1082
1083 int __cpu_disable(void)
1084 {
1085         return -ENOSYS;
1086 }
1087
1088 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1089 {
1090         /* We said "no" in __cpu_disable */
1091         BUG();
1092 }
1093 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */