]> err.no Git - linux-2.6/blob - arch/i386/kernel/smpboot.c
[PATCH] vmi: paravirt drop udelay op
[linux-2.6] / arch / i386 / 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  *
7  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
8  *      whom a great many thanks are extended.
9  *
10  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
11  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
12  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
13  *
14  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
15  *      later.
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 BogoMIPS 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  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
33  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
34 *               Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process. */
35
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/init.h>
38 #include <linux/kernel.h>
39
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/kernel_stat.h>
43 #include <linux/smp_lock.h>
44 #include <linux/bootmem.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/mc146818rtc.h>
51 #include <asm/tlbflush.h>
52 #include <asm/desc.h>
53 #include <asm/arch_hooks.h>
54 #include <asm/nmi.h>
55 #include <asm/pda.h>
56 #include <asm/genapic.h>
57
58 #include <mach_apic.h>
59 #include <mach_wakecpu.h>
60 #include <smpboot_hooks.h>
61 #include <asm/vmi.h>
62
63 /* Set if we find a B stepping CPU */
64 static int __devinitdata smp_b_stepping;
65
66 /* Number of siblings per CPU package */
67 int smp_num_siblings = 1;
68 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
69
70 /* Last level cache ID of each logical CPU */
71 int cpu_llc_id[NR_CPUS] __cpuinitdata = {[0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID};
72
73 /* representing HT siblings of each logical CPU */
74 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly;
75 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
76
77 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
78 cpumask_t cpu_core_map[NR_CPUS] __read_mostly;
79 EXPORT_SYMBOL(cpu_core_map);
80
81 /* bitmap of online cpus */
82 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly;
83 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
84
85 cpumask_t cpu_callin_map;
86 cpumask_t cpu_callout_map;
87 EXPORT_SYMBOL(cpu_callout_map);
88 cpumask_t cpu_possible_map;
89 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
90 static cpumask_t smp_commenced_mask;
91
92 /* Per CPU bogomips and other parameters */
93 struct cpuinfo_x86 cpu_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
94 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
95
96 u8 x86_cpu_to_apicid[NR_CPUS] __read_mostly =
97                         { [0 ... NR_CPUS-1] = 0xff };
98 EXPORT_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
99
100 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
101
102 /*
103  * Trampoline 80x86 program as an array.
104  */
105
106 extern unsigned char trampoline_data [];
107 extern unsigned char trampoline_end  [];
108 static unsigned char *trampoline_base;
109 static int trampoline_exec;
110
111 static void map_cpu_to_logical_apicid(void);
112
113 /* State of each CPU. */
114 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
115
116 /*
117  * Currently trivial. Write the real->protected mode
118  * bootstrap into the page concerned. The caller
119  * has made sure it's suitably aligned.
120  */
121
122 static unsigned long __devinit setup_trampoline(void)
123 {
124         memcpy(trampoline_base, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
125         return virt_to_phys(trampoline_base);
126 }
127
128 /*
129  * We are called very early to get the low memory for the
130  * SMP bootup trampoline page.
131  */
132 void __init smp_alloc_memory(void)
133 {
134         trampoline_base = (void *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
135         /*
136          * Has to be in very low memory so we can execute
137          * real-mode AP code.
138          */
139         if (__pa(trampoline_base) >= 0x9F000)
140                 BUG();
141         /*
142          * Make the SMP trampoline executable:
143          */
144         trampoline_exec = set_kernel_exec((unsigned long)trampoline_base, 1);
145 }
146
147 /*
148  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
149  * a given CPU
150  */
151
152 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
153 {
154         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + id;
155
156         *c = boot_cpu_data;
157         if (id!=0)
158                 identify_cpu(c);
159         /*
160          * Mask B, Pentium, but not Pentium MMX
161          */
162         if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
163             c->x86 == 5 &&
164             c->x86_mask >= 1 && c->x86_mask <= 4 &&
165             c->x86_model <= 3)
166                 /*
167                  * Remember we have B step Pentia with bugs
168                  */
169                 smp_b_stepping = 1;
170
171         /*
172          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
173          * but they are not certified as MP capable.
174          */
175         if ((c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (c->x86 == 6)) {
176
177                 if (num_possible_cpus() == 1)
178                         goto valid_k7;
179
180                 /* Athlon 660/661 is valid. */  
181                 if ((c->x86_model==6) && ((c->x86_mask==0) || (c->x86_mask==1)))
182                         goto valid_k7;
183
184                 /* Duron 670 is valid */
185                 if ((c->x86_model==7) && (c->x86_mask==0))
186                         goto valid_k7;
187
188                 /*
189                  * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability bit.
190                  * It's worth noting that the A5 stepping (662) of some Athlon XP's
191                  * have the MP bit set.
192                  * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for more.
193                  */
194                 if (((c->x86_model==6) && (c->x86_mask>=2)) ||
195                     ((c->x86_model==7) && (c->x86_mask>=1)) ||
196                      (c->x86_model> 7))
197                         if (cpu_has_mp)
198                                 goto valid_k7;
199
200                 /* If we get here, it's not a certified SMP capable AMD system. */
201                 add_taint(TAINT_UNSAFE_SMP);
202         }
203
204 valid_k7:
205         ;
206 }
207
208 extern void calibrate_delay(void);
209
210 static atomic_t init_deasserted;
211
212 static void __cpuinit smp_callin(void)
213 {
214         int cpuid, phys_id;
215         unsigned long timeout;
216
217         /*
218          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
219          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
220          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
221          * lock up on an APIC access.
222          */
223         wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
224
225         /*
226          * (This works even if the APIC is not enabled.)
227          */
228         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
229         cpuid = smp_processor_id();
230         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
231                 printk("huh, phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
232                                         phys_id, cpuid);
233                 BUG();
234         }
235         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
236
237         /*
238          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
239          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
240          * silence for 1 second, this overestimates the time the
241          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
242          * by a factor of two. This should be enough.
243          */
244
245         /*
246          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
247          */
248         timeout = jiffies + 2*HZ;
249         while (time_before(jiffies, timeout)) {
250                 /*
251                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
252                  */
253                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
254                         break;
255                 rep_nop();
256         }
257
258         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
259                 printk("BUG: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
260                         cpuid);
261                 BUG();
262         }
263
264         /*
265          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
266          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
267          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
268          * boards)
269          */
270
271         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
272         smp_callin_clear_local_apic();
273         setup_local_APIC();
274         map_cpu_to_logical_apicid();
275
276         /*
277          * Get our bogomips.
278          */
279         calibrate_delay();
280         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
281
282         /*
283          * Save our processor parameters
284          */
285         smp_store_cpu_info(cpuid);
286
287         /*
288          * Allow the master to continue.
289          */
290         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
291 }
292
293 static int cpucount;
294
295 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
296 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
297 {
298         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + cpu;
299         /*
300          * For perf, we return last level cache shared map.
301          * And for power savings, we return cpu_core_map
302          */
303         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
304                 return cpu_core_map[cpu];
305         else
306                 return c->llc_shared_map;
307 }
308
309 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
310 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
311
312 static inline void
313 set_cpu_sibling_map(int cpu)
314 {
315         int i;
316         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
317
318         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
319
320         if (smp_num_siblings > 1) {
321                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
322                         if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id &&
323                             c[cpu].cpu_core_id == c[i].cpu_core_id) {
324                                 cpu_set(i, cpu_sibling_map[cpu]);
325                                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[i]);
326                                 cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
327                                 cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
328                                 cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
329                                 cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
330                         }
331                 }
332         } else {
333                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[cpu]);
334         }
335
336         cpu_set(cpu, c[cpu].llc_shared_map);
337
338         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
339                 cpu_core_map[cpu] = cpu_sibling_map[cpu];
340                 c[cpu].booted_cores = 1;
341                 return;
342         }
343
344         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
345                 if (cpu_llc_id[cpu] != BAD_APICID &&
346                     cpu_llc_id[cpu] == cpu_llc_id[i]) {
347                         cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
348                         cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
349                 }
350                 if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id) {
351                         cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
352                         cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
353                         /*
354                          *  Does this new cpu bringup a new core?
355                          */
356                         if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1) {
357                                 /*
358                                  * for each core in package, increment
359                                  * the booted_cores for this new cpu
360                                  */
361                                 if (first_cpu(cpu_sibling_map[i]) == i)
362                                         c[cpu].booted_cores++;
363                                 /*
364                                  * increment the core count for all
365                                  * the other cpus in this package
366                                  */
367                                 if (i != cpu)
368                                         c[i].booted_cores++;
369                         } else if (i != cpu && !c[cpu].booted_cores)
370                                 c[cpu].booted_cores = c[i].booted_cores;
371                 }
372         }
373 }
374
375 /*
376  * Activate a secondary processor.
377  */
378 static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
379 {
380         /*
381          * Don't put *anything* before secondary_cpu_init(), SMP
382          * booting is too fragile that we want to limit the
383          * things done here to the most necessary things.
384          */
385 #ifdef CONFIG_VMI
386         vmi_bringup();
387 #endif
388         secondary_cpu_init();
389         preempt_disable();
390         smp_callin();
391         while (!cpu_isset(smp_processor_id(), smp_commenced_mask))
392                 rep_nop();
393         /*
394          * Check TSC synchronization with the BP:
395          */
396         check_tsc_sync_target();
397
398         setup_secondary_clock();
399         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
400                 disable_8259A_irq(0);
401                 enable_NMI_through_LVT0(NULL);
402                 enable_8259A_irq(0);
403         }
404         /*
405          * low-memory mappings have been cleared, flush them from
406          * the local TLBs too.
407          */
408         local_flush_tlb();
409
410         /* This must be done before setting cpu_online_map */
411         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
412         wmb();
413
414         /*
415          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
416          * between the time smp_call_function() determines number of
417          * IPI receipients, and the time when the determination is made
418          * for which cpus receive the IPI. Holding this
419          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
420          * smp_call_function().
421          */
422         lock_ipi_call_lock();
423         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
424         unlock_ipi_call_lock();
425         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
426
427         /* We can take interrupts now: we're officially "up". */
428         local_irq_enable();
429
430         wmb();
431         cpu_idle();
432 }
433
434 /*
435  * Everything has been set up for the secondary
436  * CPUs - they just need to reload everything
437  * from the task structure
438  * This function must not return.
439  */
440 void __devinit initialize_secondary(void)
441 {
442         /*
443          * switch to the per CPU GDT we already set up
444          * in do_boot_cpu()
445          */
446         cpu_set_gdt(current_thread_info()->cpu);
447
448         /*
449          * We don't actually need to load the full TSS,
450          * basically just the stack pointer and the eip.
451          */
452
453         asm volatile(
454                 "movl %0,%%esp\n\t"
455                 "jmp *%1"
456                 :
457                 :"m" (current->thread.esp),"m" (current->thread.eip));
458 }
459
460 /* Static state in head.S used to set up a CPU */
461 extern struct {
462         void * esp;
463         unsigned short ss;
464 } stack_start;
465 extern struct i386_pda *start_pda;
466
467 #ifdef CONFIG_NUMA
468
469 /* which logical CPUs are on which nodes */
470 cpumask_t node_2_cpu_mask[MAX_NUMNODES] __read_mostly =
471                                 { [0 ... MAX_NUMNODES-1] = CPU_MASK_NONE };
472 EXPORT_SYMBOL(node_2_cpu_mask);
473 /* which node each logical CPU is on */
474 int cpu_2_node[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
475 EXPORT_SYMBOL(cpu_2_node);
476
477 /* set up a mapping between cpu and node. */
478 static inline void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
479 {
480         printk("Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
481         cpu_set(cpu, node_2_cpu_mask[node]);
482         cpu_2_node[cpu] = node;
483 }
484
485 /* undo a mapping between cpu and node. */
486 static inline void unmap_cpu_to_node(int cpu)
487 {
488         int node;
489
490         printk("Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
491         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node ++)
492                 cpu_clear(cpu, node_2_cpu_mask[node]);
493         cpu_2_node[cpu] = 0;
494 }
495 #else /* !CONFIG_NUMA */
496
497 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
498 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
499
500 #endif /* CONFIG_NUMA */
501
502 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
503
504 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
505 {
506         int cpu = smp_processor_id();
507         int apicid = logical_smp_processor_id();
508         int node = apicid_to_node(apicid);
509
510         if (!node_online(node))
511                 node = first_online_node;
512
513         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
514         map_cpu_to_node(cpu, node);
515 }
516
517 static void unmap_cpu_to_logical_apicid(int cpu)
518 {
519         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
520         unmap_cpu_to_node(cpu);
521 }
522
523 #if APIC_DEBUG
524 static inline void __inquire_remote_apic(int apicid)
525 {
526         int i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
527         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
528         int timeout, status;
529
530         printk("Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
531
532         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
533                 printk("... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
534
535                 /*
536                  * Wait for idle.
537                  */
538                 apic_wait_icr_idle();
539
540                 apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
541                 apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
542
543                 timeout = 0;
544                 do {
545                         udelay(100);
546                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
547                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
548
549                 switch (status) {
550                 case APIC_ICR_RR_VALID:
551                         status = apic_read(APIC_RRR);
552                         printk("%08x\n", status);
553                         break;
554                 default:
555                         printk("failed\n");
556                 }
557         }
558 }
559 #endif
560
561 #ifdef WAKE_SECONDARY_VIA_NMI
562 /* 
563  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
564  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
565  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
566  */
567 static int __devinit
568 wakeup_secondary_cpu(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
569 {
570         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
571         int timeout, maxlvt;
572
573         /* Target chip */
574         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(logical_apicid));
575
576         /* Boot on the stack */
577         /* Kick the second */
578         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_NMI | APIC_DEST_LOGICAL);
579
580         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
581         timeout = 0;
582         do {
583                 Dprintk("+");
584                 udelay(100);
585                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
586         } while (send_status && (timeout++ < 1000));
587
588         /*
589          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
590          */
591         udelay(200);
592         /*
593          * Due to the Pentium erratum 3AP.
594          */
595         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
596         if (maxlvt > 3) {
597                 apic_read_around(APIC_SPIV);
598                 apic_write(APIC_ESR, 0);
599         }
600         accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
601         Dprintk("NMI sent.\n");
602
603         if (send_status)
604                 printk("APIC never delivered???\n");
605         if (accept_status)
606                 printk("APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
607
608         return (send_status | accept_status);
609 }
610 #endif  /* WAKE_SECONDARY_VIA_NMI */
611
612 #ifdef WAKE_SECONDARY_VIA_INIT
613 static int __devinit
614 wakeup_secondary_cpu(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
615 {
616         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
617         int maxlvt, timeout, num_starts, j;
618
619         /*
620          * Be paranoid about clearing APIC errors.
621          */
622         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
623                 apic_read_around(APIC_SPIV);
624                 apic_write(APIC_ESR, 0);
625                 apic_read(APIC_ESR);
626         }
627
628         Dprintk("Asserting INIT.\n");
629
630         /*
631          * Turn INIT on target chip
632          */
633         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
634
635         /*
636          * Send IPI
637          */
638         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
639                                 | APIC_DM_INIT);
640
641         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
642         timeout = 0;
643         do {
644                 Dprintk("+");
645                 udelay(100);
646                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
647         } while (send_status && (timeout++ < 1000));
648
649         mdelay(10);
650
651         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
652
653         /* Target chip */
654         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
655
656         /* Send IPI */
657         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
658
659         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
660         timeout = 0;
661         do {
662                 Dprintk("+");
663                 udelay(100);
664                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
665         } while (send_status && (timeout++ < 1000));
666
667         atomic_set(&init_deasserted, 1);
668
669         /*
670          * Should we send STARTUP IPIs ?
671          *
672          * Determine this based on the APIC version.
673          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
674          */
675         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
676                 num_starts = 2;
677         else
678                 num_starts = 0;
679
680         /*
681          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
682          * target processor state.
683          */
684         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
685                          (unsigned long) stack_start.esp);
686
687         /*
688          * Run STARTUP IPI loop.
689          */
690         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
691
692         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
693
694         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
695                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
696                 apic_read_around(APIC_SPIV);
697                 apic_write(APIC_ESR, 0);
698                 apic_read(APIC_ESR);
699                 Dprintk("After apic_write.\n");
700
701                 /*
702                  * STARTUP IPI
703                  */
704
705                 /* Target chip */
706                 apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
707
708                 /* Boot on the stack */
709                 /* Kick the second */
710                 apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP
711                                         | (start_eip >> 12));
712
713                 /*
714                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
715                  */
716                 udelay(300);
717
718                 Dprintk("Startup point 1.\n");
719
720                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
721                 timeout = 0;
722                 do {
723                         Dprintk("+");
724                         udelay(100);
725                         send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
726                 } while (send_status && (timeout++ < 1000));
727
728                 /*
729                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
730                  */
731                 udelay(200);
732                 /*
733                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
734                  */
735                 if (maxlvt > 3) {
736                         apic_read_around(APIC_SPIV);
737                         apic_write(APIC_ESR, 0);
738                 }
739                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
740                 if (send_status || accept_status)
741                         break;
742         }
743         Dprintk("After Startup.\n");
744
745         if (send_status)
746                 printk("APIC never delivered???\n");
747         if (accept_status)
748                 printk("APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
749
750         return (send_status | accept_status);
751 }
752 #endif  /* WAKE_SECONDARY_VIA_INIT */
753
754 extern cpumask_t cpu_initialized;
755 static inline int alloc_cpu_id(void)
756 {
757         cpumask_t       tmp_map;
758         int cpu;
759         cpus_complement(tmp_map, cpu_present_map);
760         cpu = first_cpu(tmp_map);
761         if (cpu >= NR_CPUS)
762                 return -ENODEV;
763         return cpu;
764 }
765
766 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
767 static struct task_struct * __devinitdata cpu_idle_tasks[NR_CPUS];
768 static inline struct task_struct * alloc_idle_task(int cpu)
769 {
770         struct task_struct *idle;
771
772         if ((idle = cpu_idle_tasks[cpu]) != NULL) {
773                 /* initialize thread_struct.  we really want to avoid destroy
774                  * idle tread
775                  */
776                 idle->thread.esp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
777                 init_idle(idle, cpu);
778                 return idle;
779         }
780         idle = fork_idle(cpu);
781
782         if (!IS_ERR(idle))
783                 cpu_idle_tasks[cpu] = idle;
784         return idle;
785 }
786 #else
787 #define alloc_idle_task(cpu) fork_idle(cpu)
788 #endif
789
790 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
791 /*
792  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
793  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
794  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from wakeup_secondary_cpu.
795  */
796 {
797         struct task_struct *idle;
798         unsigned long boot_error;
799         int timeout;
800         unsigned long start_eip;
801         unsigned short nmi_high = 0, nmi_low = 0;
802
803         /*
804          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
805          * reschedule the child.
806          */
807         idle = alloc_idle_task(cpu);
808         if (IS_ERR(idle))
809                 panic("failed fork for CPU %d", cpu);
810
811         /* Pre-allocate and initialize the CPU's GDT and PDA so it
812            doesn't have to do any memory allocation during the
813            delicate CPU-bringup phase. */
814         if (!init_gdt(cpu, idle)) {
815                 printk(KERN_INFO "Couldn't allocate GDT/PDA for CPU %d\n", cpu);
816                 return -1;      /* ? */
817         }
818
819         idle->thread.eip = (unsigned long) start_secondary;
820         /* start_eip had better be page-aligned! */
821         start_eip = setup_trampoline();
822
823         ++cpucount;
824         alternatives_smp_switch(1);
825
826         /* So we see what's up   */
827         printk("Booting processor %d/%d eip %lx\n", cpu, apicid, start_eip);
828         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
829         stack_start.esp = (void *) idle->thread.esp;
830
831         irq_ctx_init(cpu);
832
833         x86_cpu_to_apicid[cpu] = apicid;
834         /*
835          * This grunge runs the startup process for
836          * the targeted processor.
837          */
838
839         atomic_set(&init_deasserted, 0);
840
841         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
842
843         store_NMI_vector(&nmi_high, &nmi_low);
844
845         smpboot_setup_warm_reset_vector(start_eip);
846
847         /*
848          * Starting actual IPI sequence...
849          */
850         boot_error = wakeup_secondary_cpu(apicid, start_eip);
851
852         if (!boot_error) {
853                 /*
854                  * allow APs to start initializing.
855                  */
856                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
857                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
858                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
859
860                 /*
861                  * Wait 5s total for a response
862                  */
863                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
864                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
865                                 break;  /* It has booted */
866                         udelay(100);
867                 }
868
869                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
870                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
871                         Dprintk("OK.\n");
872                         printk("CPU%d: ", cpu);
873                         print_cpu_info(&cpu_data[cpu]);
874                         Dprintk("CPU has booted.\n");
875                 } else {
876                         boot_error= 1;
877                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
878                                         == 0xA5)
879                                 /* trampoline started but...? */
880                                 printk("Stuck ??\n");
881                         else
882                                 /* trampoline code not run */
883                                 printk("Not responding.\n");
884                         inquire_remote_apic(apicid);
885                 }
886         }
887
888         if (boot_error) {
889                 /* Try to put things back the way they were before ... */
890                 unmap_cpu_to_logical_apicid(cpu);
891                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
892                 cpu_clear(cpu, cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
893                 cpucount--;
894         } else {
895                 x86_cpu_to_apicid[cpu] = apicid;
896                 cpu_set(cpu, cpu_present_map);
897         }
898
899         /* mark "stuck" area as not stuck */
900         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
901
902         return boot_error;
903 }
904
905 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
906 void cpu_exit_clear(void)
907 {
908         int cpu = raw_smp_processor_id();
909
910         idle_task_exit();
911
912         cpucount --;
913         cpu_uninit();
914         irq_ctx_exit(cpu);
915
916         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
917         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
918
919         cpu_clear(cpu, smp_commenced_mask);
920         unmap_cpu_to_logical_apicid(cpu);
921 }
922
923 struct warm_boot_cpu_info {
924         struct completion *complete;
925         struct work_struct task;
926         int apicid;
927         int cpu;
928 };
929
930 static void __cpuinit do_warm_boot_cpu(struct work_struct *work)
931 {
932         struct warm_boot_cpu_info *info =
933                 container_of(work, struct warm_boot_cpu_info, task);
934         do_boot_cpu(info->apicid, info->cpu);
935         complete(info->complete);
936 }
937
938 static int __cpuinit __smp_prepare_cpu(int cpu)
939 {
940         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
941         struct warm_boot_cpu_info info;
942         int     apicid, ret;
943         struct Xgt_desc_struct *cpu_gdt_descr = &per_cpu(cpu_gdt_descr, cpu);
944
945         apicid = x86_cpu_to_apicid[cpu];
946         if (apicid == BAD_APICID) {
947                 ret = -ENODEV;
948                 goto exit;
949         }
950
951         /*
952          * the CPU isn't initialized at boot time, allocate gdt table here.
953          * cpu_init will initialize it
954          */
955         if (!cpu_gdt_descr->address) {
956                 cpu_gdt_descr->address = get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
957                 if (!cpu_gdt_descr->address)
958                         printk(KERN_CRIT "CPU%d failed to allocate GDT\n", cpu);
959                         ret = -ENOMEM;
960                         goto exit;
961         }
962
963         info.complete = &done;
964         info.apicid = apicid;
965         info.cpu = cpu;
966         INIT_WORK(&info.task, do_warm_boot_cpu);
967
968         /* init low mem mapping */
969         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + USER_PGD_PTRS,
970                         min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, USER_PGD_PTRS));
971         flush_tlb_all();
972         schedule_work(&info.task);
973         wait_for_completion(&done);
974
975         zap_low_mappings();
976         ret = 0;
977 exit:
978         return ret;
979 }
980 #endif
981
982 static void smp_tune_scheduling(void)
983 {
984         unsigned long cachesize;       /* kB   */
985
986         if (cpu_khz) {
987                 cachesize = boot_cpu_data.x86_cache_size;
988
989                 if (cachesize > 0)
990                         max_cache_size = cachesize * 1024;
991         }
992 }
993
994 /*
995  * Cycle through the processors sending APIC IPIs to boot each.
996  */
997
998 static int boot_cpu_logical_apicid;
999 /* Where the IO area was mapped on multiquad, always 0 otherwise */
1000 void *xquad_portio;
1001 #ifdef CONFIG_X86_NUMAQ
1002 EXPORT_SYMBOL(xquad_portio);
1003 #endif
1004
1005 static void __init smp_boot_cpus(unsigned int max_cpus)
1006 {
1007         int apicid, cpu, bit, kicked;
1008         unsigned long bogosum = 0;
1009
1010         /*
1011          * Setup boot CPU information
1012          */
1013         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
1014         printk("CPU%d: ", 0);
1015         print_cpu_info(&cpu_data[0]);
1016
1017         boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
1018         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
1019         x86_cpu_to_apicid[0] = boot_cpu_physical_apicid;
1020
1021         current_thread_info()->cpu = 0;
1022         smp_tune_scheduling();
1023
1024         set_cpu_sibling_map(0);
1025
1026         /*
1027          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
1028          * get out of here now!
1029          */
1030         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
1031                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
1032                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1033                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1034                 if (APIC_init_uniprocessor())
1035                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
1036                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
1037                 map_cpu_to_logical_apicid();
1038                 cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
1039                 cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
1040                 return;
1041         }
1042
1043         /*
1044          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1045          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1046          * Makes no sense to do this check in clustered apic mode, so skip it
1047          */
1048         if (!check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1049                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
1050                                 boot_cpu_physical_apicid);
1051                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1052         }
1053
1054         /*
1055          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1056          */
1057         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) && !cpu_has_apic) {
1058                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1059                         boot_cpu_physical_apicid);
1060                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
1061                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1062                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1063                 cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
1064                 cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
1065                 return;
1066         }
1067
1068         verify_local_APIC();
1069
1070         /*
1071          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1072          */
1073         if (!max_cpus) {
1074                 smp_found_config = 0;
1075                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
1076                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1077                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1078                 cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
1079                 cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
1080                 return;
1081         }
1082
1083         connect_bsp_APIC();
1084         setup_local_APIC();
1085         map_cpu_to_logical_apicid();
1086
1087
1088         setup_portio_remap();
1089
1090         /*
1091          * Scan the CPU present map and fire up the other CPUs via do_boot_cpu
1092          *
1093          * In clustered apic mode, phys_cpu_present_map is a constructed thus:
1094          * bits 0-3 are quad0, 4-7 are quad1, etc. A perverse twist on the 
1095          * clustered apic ID.
1096          */
1097         Dprintk("CPU present map: %lx\n", physids_coerce(phys_cpu_present_map));
1098
1099         kicked = 1;
1100         for (bit = 0; kicked < NR_CPUS && bit < MAX_APICS; bit++) {
1101                 apicid = cpu_present_to_apicid(bit);
1102                 /*
1103                  * Don't even attempt to start the boot CPU!
1104                  */
1105                 if ((apicid == boot_cpu_apicid) || (apicid == BAD_APICID))
1106                         continue;
1107
1108                 if (!check_apicid_present(bit))
1109                         continue;
1110                 if (max_cpus <= cpucount+1)
1111                         continue;
1112
1113                 if (((cpu = alloc_cpu_id()) <= 0) || do_boot_cpu(apicid, cpu))
1114                         printk("CPU #%d not responding - cannot use it.\n",
1115                                                                 apicid);
1116                 else
1117                         ++kicked;
1118         }
1119
1120         /*
1121          * Cleanup possible dangling ends...
1122          */
1123         smpboot_restore_warm_reset_vector();
1124
1125         /*
1126          * Allow the user to impress friends.
1127          */
1128         Dprintk("Before bogomips.\n");
1129         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++)
1130                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callout_map))
1131                         bogosum += cpu_data[cpu].loops_per_jiffy;
1132         printk(KERN_INFO
1133                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
1134                 cpucount+1,
1135                 bogosum/(500000/HZ),
1136                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
1137         
1138         Dprintk("Before bogocount - setting activated=1.\n");
1139
1140         if (smp_b_stepping)
1141                 printk(KERN_WARNING "WARNING: SMP operation may be unreliable with B stepping processors.\n");
1142
1143         /*
1144          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
1145          * approved Athlon
1146          */
1147         if (tainted & TAINT_UNSAFE_SMP) {
1148                 if (cpucount)
1149                         printk (KERN_INFO "WARNING: This combination of AMD processors is not suitable for SMP.\n");
1150                 else
1151                         tainted &= ~TAINT_UNSAFE_SMP;
1152         }
1153
1154         Dprintk("Boot done.\n");
1155
1156         /*
1157          * construct cpu_sibling_map[], so that we can tell sibling CPUs
1158          * efficiently.
1159          */
1160         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
1161                 cpus_clear(cpu_sibling_map[cpu]);
1162                 cpus_clear(cpu_core_map[cpu]);
1163         }
1164
1165         cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
1166         cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
1167
1168         smpboot_setup_io_apic();
1169
1170         setup_boot_clock();
1171 }
1172
1173 /* These are wrappers to interface to the new boot process.  Someone
1174    who understands all this stuff should rewrite it properly. --RR 15/Jul/02 */
1175 void __init smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1176 {
1177         smp_commenced_mask = cpumask_of_cpu(0);
1178         cpu_callin_map = cpumask_of_cpu(0);
1179         mb();
1180         smp_boot_cpus(max_cpus);
1181 }
1182
1183 void __devinit smp_prepare_boot_cpu(void)
1184 {
1185         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
1186         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_callout_map);
1187         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_present_map);
1188         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_possible_map);
1189         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
1190 }
1191
1192 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1193 static void
1194 remove_siblinginfo(int cpu)
1195 {
1196         int sibling;
1197         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
1198
1199         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_core_map[cpu]) {
1200                 cpu_clear(cpu, cpu_core_map[sibling]);
1201                 /*
1202                  * last thread sibling in this cpu core going down
1203                  */
1204                 if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1)
1205                         c[sibling].booted_cores--;
1206         }
1207                         
1208         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_sibling_map[cpu])
1209                 cpu_clear(cpu, cpu_sibling_map[sibling]);
1210         cpus_clear(cpu_sibling_map[cpu]);
1211         cpus_clear(cpu_core_map[cpu]);
1212         c[cpu].phys_proc_id = 0;
1213         c[cpu].cpu_core_id = 0;
1214         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
1215 }
1216
1217 int __cpu_disable(void)
1218 {
1219         cpumask_t map = cpu_online_map;
1220         int cpu = smp_processor_id();
1221
1222         /*
1223          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1224          * into generic code.
1225          *
1226          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1227          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1228          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1229          */
1230         if (cpu == 0)
1231                 return -EBUSY;
1232         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1233                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1234         clear_local_APIC();
1235         /* Allow any queued timer interrupts to get serviced */
1236         local_irq_enable();
1237         mdelay(1);
1238         local_irq_disable();
1239
1240         remove_siblinginfo(cpu);
1241
1242         cpu_clear(cpu, map);
1243         fixup_irqs(map);
1244         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1245         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1246         return 0;
1247 }
1248
1249 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1250 {
1251         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1252         unsigned int i;
1253
1254         for (i = 0; i < 10; i++) {
1255                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1256                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1257                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1258                         if (1 == num_online_cpus())
1259                                 alternatives_smp_switch(0);
1260                         return;
1261                 }
1262                 msleep(100);
1263         }
1264         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1265 }
1266 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1267 int __cpu_disable(void)
1268 {
1269         return -ENOSYS;
1270 }
1271
1272 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1273 {
1274         /* We said "no" in __cpu_disable */
1275         BUG();
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1278
1279 int __cpuinit __cpu_up(unsigned int cpu)
1280 {
1281 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1282         int ret=0;
1283
1284         /*
1285          * We do warm boot only on cpus that had booted earlier
1286          * Otherwise cold boot is all handled from smp_boot_cpus().
1287          * cpu_callin_map is set during AP kickstart process. Its reset
1288          * when a cpu is taken offline from cpu_exit_clear().
1289          */
1290         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
1291                 ret = __smp_prepare_cpu(cpu);
1292
1293         if (ret)
1294                 return -EIO;
1295 #endif
1296
1297         /* In case one didn't come up */
1298         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
1299                 printk(KERN_DEBUG "skipping cpu%d, didn't come online\n", cpu);
1300                 local_irq_enable();
1301                 return -EIO;
1302         }
1303
1304         local_irq_enable();
1305
1306         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
1307         /* Unleash the CPU! */
1308         cpu_set(cpu, smp_commenced_mask);
1309
1310         /*
1311          * Check TSC synchronization with the AP:
1312          */
1313         check_tsc_sync_source(cpu);
1314
1315         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map))
1316                 cpu_relax();
1317
1318 #ifdef CONFIG_X86_GENERICARCH
1319         if (num_online_cpus() > 8 && genapic == &apic_default)
1320                 panic("Default flat APIC routing can't be used with > 8 cpus\n");
1321 #endif
1322
1323         return 0;
1324 }
1325
1326 void __init smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1327 {
1328 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1329         setup_ioapic_dest();
1330 #endif
1331         zap_low_mappings();
1332 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1333         /*
1334          * Disable executability of the SMP trampoline:
1335          */
1336         set_kernel_exec((unsigned long)trampoline_base, trampoline_exec);
1337 #endif
1338 }
1339
1340 void __init smp_intr_init(void)
1341 {
1342         /*
1343          * IRQ0 must be given a fixed assignment and initialized,
1344          * because it's used before the IO-APIC is set up.
1345          */
1346         set_intr_gate(FIRST_DEVICE_VECTOR, interrupt[0]);
1347
1348         /*
1349          * The reschedule interrupt is a CPU-to-CPU reschedule-helper
1350          * IPI, driven by wakeup.
1351          */
1352         set_intr_gate(RESCHEDULE_VECTOR, reschedule_interrupt);
1353
1354         /* IPI for invalidation */
1355         set_intr_gate(INVALIDATE_TLB_VECTOR, invalidate_interrupt);
1356
1357         /* IPI for generic function call */
1358         set_intr_gate(CALL_FUNCTION_VECTOR, call_function_interrupt);
1359 }
1360
1361 /*
1362  * If the BIOS enumerates physical processors before logical,
1363  * maxcpus=N at enumeration-time can be used to disable HT.
1364  */
1365 static int __init parse_maxcpus(char *arg)
1366 {
1367         extern unsigned int maxcpus;
1368
1369         maxcpus = simple_strtoul(arg, NULL, 0);
1370         return 0;
1371 }
1372 early_param("maxcpus", parse_maxcpus);