Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc-2.6
[linux-2.6] / arch / x86 / kernel / smpboot_32.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/bootmem.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/nmi.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
56 #include <mach_apic.h>
57 #include <mach_wakecpu.h>
58 #include <smpboot_hooks.h>
59 #include <asm/vmi.h>
60 #include <asm/mtrr.h>
61
62 /* Set if we find a B stepping CPU */
63 static int __cpuinitdata smp_b_stepping;
64
65 /* Number of siblings per CPU package */
66 int smp_num_siblings = 1;
67 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
68
69 /* Last level cache ID of each logical CPU */
70 DEFINE_PER_CPU(u8, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
71
72 /* representing HT siblings of each logical CPU */
73 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_sibling_map);
74 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
75
76 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
77 DEFINE_PER_CPU(cpumask_t, cpu_core_map);
78 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
79
80 /* bitmap of online cpus */
81 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly;
82 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
83
84 cpumask_t cpu_callin_map;
85 cpumask_t cpu_callout_map;
86 cpumask_t cpu_possible_map;
87 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
88 static cpumask_t smp_commenced_mask;
89
90 /* Per CPU bogomips and other parameters */
91 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
92 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
93
94 /* which logical CPU number maps to which CPU (physical APIC ID) */
95 u8 x86_cpu_to_apicid_init[NR_CPUS] __initdata =
96                         { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
97 void *x86_cpu_to_apicid_early_ptr;
98 DEFINE_PER_CPU(u8, x86_cpu_to_apicid) = BAD_APICID;
99 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
100
101 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
102
103 /*
104  * Trampoline 80x86 program as an array.
105  */
106
107 extern const unsigned char trampoline_data [];
108 extern const unsigned char trampoline_end  [];
109 static unsigned char *trampoline_base;
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 __cpuinit 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 = 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
143 /*
144  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
145  * a given CPU
146  */
147
148 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
149 {
150         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
151
152         *c = boot_cpu_data;
153         c->cpu_index = id;
154         if (id!=0)
155                 identify_secondary_cpu(c);
156         /*
157          * Mask B, Pentium, but not Pentium MMX
158          */
159         if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
160             c->x86 == 5 &&
161             c->x86_mask >= 1 && c->x86_mask <= 4 &&
162             c->x86_model <= 3)
163                 /*
164                  * Remember we have B step Pentia with bugs
165                  */
166                 smp_b_stepping = 1;
167
168         /*
169          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
170          * but they are not certified as MP capable.
171          */
172         if ((c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (c->x86 == 6)) {
173
174                 if (num_possible_cpus() == 1)
175                         goto valid_k7;
176
177                 /* Athlon 660/661 is valid. */  
178                 if ((c->x86_model==6) && ((c->x86_mask==0) || (c->x86_mask==1)))
179                         goto valid_k7;
180
181                 /* Duron 670 is valid */
182                 if ((c->x86_model==7) && (c->x86_mask==0))
183                         goto valid_k7;
184
185                 /*
186                  * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability bit.
187                  * It's worth noting that the A5 stepping (662) of some Athlon XP's
188                  * have the MP bit set.
189                  * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for more.
190                  */
191                 if (((c->x86_model==6) && (c->x86_mask>=2)) ||
192                     ((c->x86_model==7) && (c->x86_mask>=1)) ||
193                      (c->x86_model> 7))
194                         if (cpu_has_mp)
195                                 goto valid_k7;
196
197                 /* If we get here, it's not a certified SMP capable AMD system. */
198                 add_taint(TAINT_UNSAFE_SMP);
199         }
200
201 valid_k7:
202         ;
203 }
204
205 extern void calibrate_delay(void);
206
207 static atomic_t init_deasserted;
208
209 static void __cpuinit smp_callin(void)
210 {
211         int cpuid, phys_id;
212         unsigned long timeout;
213
214         /*
215          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
216          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
217          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
218          * lock up on an APIC access.
219          */
220         wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
221
222         /*
223          * (This works even if the APIC is not enabled.)
224          */
225         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
226         cpuid = smp_processor_id();
227         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
228                 printk("huh, phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
229                                         phys_id, cpuid);
230                 BUG();
231         }
232         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
233
234         /*
235          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
236          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
237          * silence for 1 second, this overestimates the time the
238          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
239          * by a factor of two. This should be enough.
240          */
241
242         /*
243          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
244          */
245         timeout = jiffies + 2*HZ;
246         while (time_before(jiffies, timeout)) {
247                 /*
248                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
249                  */
250                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
251                         break;
252                 rep_nop();
253         }
254
255         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
256                 printk("BUG: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
257                         cpuid);
258                 BUG();
259         }
260
261         /*
262          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
263          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
264          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
265          * boards)
266          */
267
268         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
269         smp_callin_clear_local_apic();
270         setup_local_APIC();
271         map_cpu_to_logical_apicid();
272
273         /*
274          * Get our bogomips.
275          */
276         calibrate_delay();
277         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
278
279         /*
280          * Save our processor parameters
281          */
282         smp_store_cpu_info(cpuid);
283
284         /*
285          * Allow the master to continue.
286          */
287         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
288 }
289
290 static int cpucount;
291
292 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
293 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
294 {
295         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
296         /*
297          * For perf, we return last level cache shared map.
298          * And for power savings, we return cpu_core_map
299          */
300         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
301                 return per_cpu(cpu_core_map, cpu);
302         else
303                 return c->llc_shared_map;
304 }
305
306 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
307 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
308
309 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
310 {
311         int i;
312         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
313
314         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
315
316         if (smp_num_siblings > 1) {
317                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
318                         if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id &&
319                             c->cpu_core_id == cpu_data(i).cpu_core_id) {
320                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
321                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, i));
322                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
323                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
324                                 cpu_set(i, c->llc_shared_map);
325                                 cpu_set(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
326                         }
327                 }
328         } else {
329                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
330         }
331
332         cpu_set(cpu, c->llc_shared_map);
333
334         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
335                 per_cpu(cpu_core_map, cpu) = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
336                 c->booted_cores = 1;
337                 return;
338         }
339
340         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
341                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
342                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
343                         cpu_set(i, c->llc_shared_map);
344                         cpu_set(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
345                 }
346                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
347                         cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
348                         cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
349                         /*
350                          *  Does this new cpu bringup a new core?
351                          */
352                         if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1) {
353                                 /*
354                                  * for each core in package, increment
355                                  * the booted_cores for this new cpu
356                                  */
357                                 if (first_cpu(per_cpu(cpu_sibling_map, i)) == i)
358                                         c->booted_cores++;
359                                 /*
360                                  * increment the core count for all
361                                  * the other cpus in this package
362                                  */
363                                 if (i != cpu)
364                                         cpu_data(i).booted_cores++;
365                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
366                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
367                 }
368         }
369 }
370
371 /*
372  * Activate a secondary processor.
373  */
374 static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
375 {
376         /*
377          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
378          * fragile that we want to limit the things done here to the
379          * most necessary things.
380          */
381 #ifdef CONFIG_VMI
382         vmi_bringup();
383 #endif
384         cpu_init();
385         preempt_disable();
386         smp_callin();
387         while (!cpu_isset(smp_processor_id(), smp_commenced_mask))
388                 rep_nop();
389         /*
390          * Check TSC synchronization with the BP:
391          */
392         check_tsc_sync_target();
393
394         setup_secondary_clock();
395         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
396                 disable_8259A_irq(0);
397                 enable_NMI_through_LVT0();
398                 enable_8259A_irq(0);
399         }
400         /*
401          * low-memory mappings have been cleared, flush them from
402          * the local TLBs too.
403          */
404         local_flush_tlb();
405
406         /* This must be done before setting cpu_online_map */
407         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
408         wmb();
409
410         /*
411          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
412          * between the time smp_call_function() determines number of
413          * IPI recipients, and the time when the determination is made
414          * for which cpus receive the IPI. Holding this
415          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
416          * smp_call_function().
417          */
418         lock_ipi_call_lock();
419         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
420         unlock_ipi_call_lock();
421         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
422
423         /* We can take interrupts now: we're officially "up". */
424         local_irq_enable();
425
426         wmb();
427         cpu_idle();
428 }
429
430 /*
431  * Everything has been set up for the secondary
432  * CPUs - they just need to reload everything
433  * from the task structure
434  * This function must not return.
435  */
436 void __devinit initialize_secondary(void)
437 {
438         /*
439          * We don't actually need to load the full TSS,
440          * basically just the stack pointer and the ip.
441          */
442
443         asm volatile(
444                 "movl %0,%%esp\n\t"
445                 "jmp *%1"
446                 :
447                 :"m" (current->thread.sp),"m" (current->thread.ip));
448 }
449
450 /* Static state in head.S used to set up a CPU */
451 extern struct {
452         void * sp;
453         unsigned short ss;
454 } stack_start;
455
456 #ifdef CONFIG_NUMA
457
458 /* which logical CPUs are on which nodes */
459 cpumask_t node_to_cpumask_map[MAX_NUMNODES] __read_mostly =
460                                 { [0 ... MAX_NUMNODES-1] = CPU_MASK_NONE };
461 EXPORT_SYMBOL(node_to_cpumask_map);
462 /* which node each logical CPU is on */
463 int cpu_to_node_map[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
464 EXPORT_SYMBOL(cpu_to_node_map);
465
466 /* set up a mapping between cpu and node. */
467 static inline void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
468 {
469         printk("Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
470         cpu_set(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
471         cpu_to_node_map[cpu] = node;
472 }
473
474 /* undo a mapping between cpu and node. */
475 static inline void unmap_cpu_to_node(int cpu)
476 {
477         int node;
478
479         printk("Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
480         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node ++)
481                 cpu_clear(cpu, node_to_cpumask_map[node]);
482         cpu_to_node_map[cpu] = 0;
483 }
484 #else /* !CONFIG_NUMA */
485
486 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
487 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
488
489 #endif /* CONFIG_NUMA */
490
491 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
492
493 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
494 {
495         int cpu = smp_processor_id();
496         int apicid = logical_smp_processor_id();
497         int node = apicid_to_node(apicid);
498
499         if (!node_online(node))
500                 node = first_online_node;
501
502         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
503         map_cpu_to_node(cpu, node);
504 }
505
506 static void unmap_cpu_to_logical_apicid(int cpu)
507 {
508         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
509         unmap_cpu_to_node(cpu);
510 }
511
512 static inline void __inquire_remote_apic(int apicid)
513 {
514         int i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
515         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
516         int timeout;
517         unsigned long status;
518
519         printk("Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
520
521         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
522                 printk("... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
523
524                 /*
525                  * Wait for idle.
526                  */
527                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
528                 if (status)
529                         printk("a previous APIC delivery may have failed\n");
530
531                 apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
532                 apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
533
534                 timeout = 0;
535                 do {
536                         udelay(100);
537                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
538                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
539
540                 switch (status) {
541                 case APIC_ICR_RR_VALID:
542                         status = apic_read(APIC_RRR);
543                         printk("%lx\n", status);
544                         break;
545                 default:
546                         printk("failed\n");
547                 }
548         }
549 }
550
551 #ifdef WAKE_SECONDARY_VIA_NMI
552 /* 
553  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
554  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
555  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
556  */
557 static int __devinit
558 wakeup_secondary_cpu(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
559 {
560         unsigned long send_status, accept_status = 0;
561         int maxlvt;
562
563         /* Target chip */
564         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(logical_apicid));
565
566         /* Boot on the stack */
567         /* Kick the second */
568         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_NMI | APIC_DEST_LOGICAL);
569
570         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
571         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
572
573         /*
574          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
575          */
576         udelay(200);
577         /*
578          * Due to the Pentium erratum 3AP.
579          */
580         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
581         if (maxlvt > 3) {
582                 apic_read_around(APIC_SPIV);
583                 apic_write(APIC_ESR, 0);
584         }
585         accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
586         Dprintk("NMI sent.\n");
587
588         if (send_status)
589                 printk("APIC never delivered???\n");
590         if (accept_status)
591                 printk("APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
592
593         return (send_status | accept_status);
594 }
595 #endif  /* WAKE_SECONDARY_VIA_NMI */
596
597 #ifdef WAKE_SECONDARY_VIA_INIT
598 static int __devinit
599 wakeup_secondary_cpu(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
600 {
601         unsigned long send_status, accept_status = 0;
602         int maxlvt, num_starts, j;
603
604         /*
605          * Be paranoid about clearing APIC errors.
606          */
607         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
608                 apic_read_around(APIC_SPIV);
609                 apic_write(APIC_ESR, 0);
610                 apic_read(APIC_ESR);
611         }
612
613         Dprintk("Asserting INIT.\n");
614
615         /*
616          * Turn INIT on target chip
617          */
618         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
619
620         /*
621          * Send IPI
622          */
623         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
624                                 | APIC_DM_INIT);
625
626         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
627         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
628
629         mdelay(10);
630
631         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
632
633         /* Target chip */
634         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
635
636         /* Send IPI */
637         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
638
639         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
640         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
641
642         atomic_set(&init_deasserted, 1);
643
644         /*
645          * Should we send STARTUP IPIs ?
646          *
647          * Determine this based on the APIC version.
648          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
649          */
650         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
651                 num_starts = 2;
652         else
653                 num_starts = 0;
654
655         /*
656          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
657          * target processor state.
658          */
659         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
660                          (unsigned long) stack_start.sp);
661
662         /*
663          * Run STARTUP IPI loop.
664          */
665         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
666
667         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
668
669         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
670                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
671                 apic_read_around(APIC_SPIV);
672                 apic_write(APIC_ESR, 0);
673                 apic_read(APIC_ESR);
674                 Dprintk("After apic_write.\n");
675
676                 /*
677                  * STARTUP IPI
678                  */
679
680                 /* Target chip */
681                 apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
682
683                 /* Boot on the stack */
684                 /* Kick the second */
685                 apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP
686                                         | (start_eip >> 12));
687
688                 /*
689                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
690                  */
691                 udelay(300);
692
693                 Dprintk("Startup point 1.\n");
694
695                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
696                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
697
698                 /*
699                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
700                  */
701                 udelay(200);
702                 /*
703                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
704                  */
705                 if (maxlvt > 3) {
706                         apic_read_around(APIC_SPIV);
707                         apic_write(APIC_ESR, 0);
708                 }
709                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
710                 if (send_status || accept_status)
711                         break;
712         }
713         Dprintk("After Startup.\n");
714
715         if (send_status)
716                 printk("APIC never delivered???\n");
717         if (accept_status)
718                 printk("APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
719
720         return (send_status | accept_status);
721 }
722 #endif  /* WAKE_SECONDARY_VIA_INIT */
723
724 extern cpumask_t cpu_initialized;
725 static inline int alloc_cpu_id(void)
726 {
727         cpumask_t       tmp_map;
728         int cpu;
729         cpus_complement(tmp_map, cpu_present_map);
730         cpu = first_cpu(tmp_map);
731         if (cpu >= NR_CPUS)
732                 return -ENODEV;
733         return cpu;
734 }
735
736 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
737 static struct task_struct * __cpuinitdata cpu_idle_tasks[NR_CPUS];
738 static inline struct task_struct * __cpuinit alloc_idle_task(int cpu)
739 {
740         struct task_struct *idle;
741
742         if ((idle = cpu_idle_tasks[cpu]) != NULL) {
743                 /* initialize thread_struct.  we really want to avoid destroy
744                  * idle tread
745                  */
746                 idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
747                 init_idle(idle, cpu);
748                 return idle;
749         }
750         idle = fork_idle(cpu);
751
752         if (!IS_ERR(idle))
753                 cpu_idle_tasks[cpu] = idle;
754         return idle;
755 }
756 #else
757 #define alloc_idle_task(cpu) fork_idle(cpu)
758 #endif
759
760 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
761 /*
762  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
763  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
764  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from wakeup_secondary_cpu.
765  */
766 {
767         struct task_struct *idle;
768         unsigned long boot_error;
769         int timeout;
770         unsigned long start_eip;
771         unsigned short nmi_high = 0, nmi_low = 0;
772
773         /*
774          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
775          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
776          */
777         mtrr_save_state();
778
779         /*
780          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
781          * reschedule the child.
782          */
783         idle = alloc_idle_task(cpu);
784         if (IS_ERR(idle))
785                 panic("failed fork for CPU %d", cpu);
786
787         init_gdt(cpu);
788         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
789         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
790
791         idle->thread.ip = (unsigned long) start_secondary;
792         /* start_eip had better be page-aligned! */
793         start_eip = setup_trampoline();
794
795         ++cpucount;
796         alternatives_smp_switch(1);
797
798         /* So we see what's up   */
799         printk("Booting processor %d/%d ip %lx\n", cpu, apicid, start_eip);
800         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
801         stack_start.sp = (void *) idle->thread.sp;
802
803         irq_ctx_init(cpu);
804
805         per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
806         /*
807          * This grunge runs the startup process for
808          * the targeted processor.
809          */
810
811         atomic_set(&init_deasserted, 0);
812
813         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
814
815         store_NMI_vector(&nmi_high, &nmi_low);
816
817         smpboot_setup_warm_reset_vector(start_eip);
818
819         /*
820          * Starting actual IPI sequence...
821          */
822         boot_error = wakeup_secondary_cpu(apicid, start_eip);
823
824         if (!boot_error) {
825                 /*
826                  * allow APs to start initializing.
827                  */
828                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
829                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
830                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
831
832                 /*
833                  * Wait 5s total for a response
834                  */
835                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
836                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
837                                 break;  /* It has booted */
838                         udelay(100);
839                 }
840
841                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
842                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
843                         Dprintk("OK.\n");
844                         printk("CPU%d: ", cpu);
845                         print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
846                         Dprintk("CPU has booted.\n");
847                 } else {
848                         boot_error= 1;
849                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
850                                         == 0xA5)
851                                 /* trampoline started but...? */
852                                 printk("Stuck ??\n");
853                         else
854                                 /* trampoline code not run */
855                                 printk("Not responding.\n");
856                         inquire_remote_apic(apicid);
857                 }
858         }
859
860         if (boot_error) {
861                 /* Try to put things back the way they were before ... */
862                 unmap_cpu_to_logical_apicid(cpu);
863                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
864                 cpu_clear(cpu, cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
865                 cpucount--;
866         } else {
867                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
868                 cpu_set(cpu, cpu_present_map);
869         }
870
871         /* mark "stuck" area as not stuck */
872         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
873
874         return boot_error;
875 }
876
877 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
878 void cpu_exit_clear(void)
879 {
880         int cpu = raw_smp_processor_id();
881
882         idle_task_exit();
883
884         cpucount --;
885         cpu_uninit();
886         irq_ctx_exit(cpu);
887
888         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
889         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
890
891         cpu_clear(cpu, smp_commenced_mask);
892         unmap_cpu_to_logical_apicid(cpu);
893 }
894
895 struct warm_boot_cpu_info {
896         struct completion *complete;
897         struct work_struct task;
898         int apicid;
899         int cpu;
900 };
901
902 static void __cpuinit do_warm_boot_cpu(struct work_struct *work)
903 {
904         struct warm_boot_cpu_info *info =
905                 container_of(work, struct warm_boot_cpu_info, task);
906         do_boot_cpu(info->apicid, info->cpu);
907         complete(info->complete);
908 }
909
910 static int __cpuinit __smp_prepare_cpu(int cpu)
911 {
912         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
913         struct warm_boot_cpu_info info;
914         int     apicid, ret;
915
916         apicid = per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
917         if (apicid == BAD_APICID) {
918                 ret = -ENODEV;
919                 goto exit;
920         }
921
922         info.complete = &done;
923         info.apicid = apicid;
924         info.cpu = cpu;
925         INIT_WORK(&info.task, do_warm_boot_cpu);
926
927         /* init low mem mapping */
928         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + USER_PGD_PTRS,
929                         min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, USER_PGD_PTRS));
930         flush_tlb_all();
931         schedule_work(&info.task);
932         wait_for_completion(&done);
933
934         zap_low_mappings();
935         ret = 0;
936 exit:
937         return ret;
938 }
939 #endif
940
941 /*
942  * Cycle through the processors sending APIC IPIs to boot each.
943  */
944
945 static int boot_cpu_logical_apicid;
946 /* Where the IO area was mapped on multiquad, always 0 otherwise */
947 void *xquad_portio;
948 #ifdef CONFIG_X86_NUMAQ
949 EXPORT_SYMBOL(xquad_portio);
950 #endif
951
952 static void __init smp_boot_cpus(unsigned int max_cpus)
953 {
954         int apicid, cpu, bit, kicked;
955         unsigned long bogosum = 0;
956
957         /*
958          * Setup boot CPU information
959          */
960         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
961         printk("CPU%d: ", 0);
962         print_cpu_info(&cpu_data(0));
963
964         boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
965         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
966         per_cpu(x86_cpu_to_apicid, 0) = boot_cpu_physical_apicid;
967
968         current_thread_info()->cpu = 0;
969
970         set_cpu_sibling_map(0);
971
972         /*
973          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
974          * get out of here now!
975          */
976         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
977                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
978                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
979                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
980                 if (APIC_init_uniprocessor())
981                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
982                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
983                 map_cpu_to_logical_apicid();
984                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
985                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
986                 return;
987         }
988
989         /*
990          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
991          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
992          * Makes no sense to do this check in clustered apic mode, so skip it
993          */
994         if (!check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
995                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
996                                 boot_cpu_physical_apicid);
997                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
998         }
999
1000         /*
1001          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1002          */
1003         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) && !cpu_has_apic) {
1004                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1005                         boot_cpu_physical_apicid);
1006                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
1007                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1008                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1009                 map_cpu_to_logical_apicid();
1010                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
1011                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
1012                 return;
1013         }
1014
1015         verify_local_APIC();
1016
1017         /*
1018          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1019          */
1020         if (!max_cpus) {
1021                 smp_found_config = 0;
1022                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
1023
1024                 if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC) {
1025                         printk(KERN_INFO "activating minimal APIC for NMI watchdog use.\n");
1026                         connect_bsp_APIC();
1027                         setup_local_APIC();
1028                 }
1029                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1030                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1031                 map_cpu_to_logical_apicid();
1032                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
1033                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
1034                 return;
1035         }
1036
1037         connect_bsp_APIC();
1038         setup_local_APIC();
1039         map_cpu_to_logical_apicid();
1040
1041
1042         setup_portio_remap();
1043
1044         /*
1045          * Scan the CPU present map and fire up the other CPUs via do_boot_cpu
1046          *
1047          * In clustered apic mode, phys_cpu_present_map is a constructed thus:
1048          * bits 0-3 are quad0, 4-7 are quad1, etc. A perverse twist on the 
1049          * clustered apic ID.
1050          */
1051         Dprintk("CPU present map: %lx\n", physids_coerce(phys_cpu_present_map));
1052
1053         kicked = 1;
1054         for (bit = 0; kicked < NR_CPUS && bit < MAX_APICS; bit++) {
1055                 apicid = cpu_present_to_apicid(bit);
1056                 /*
1057                  * Don't even attempt to start the boot CPU!
1058                  */
1059                 if ((apicid == boot_cpu_apicid) || (apicid == BAD_APICID))
1060                         continue;
1061
1062                 if (!check_apicid_present(bit))
1063                         continue;
1064                 if (max_cpus <= cpucount+1)
1065                         continue;
1066
1067                 if (((cpu = alloc_cpu_id()) <= 0) || do_boot_cpu(apicid, cpu))
1068                         printk("CPU #%d not responding - cannot use it.\n",
1069                                                                 apicid);
1070                 else
1071                         ++kicked;
1072         }
1073
1074         /*
1075          * Cleanup possible dangling ends...
1076          */
1077         smpboot_restore_warm_reset_vector();
1078
1079         /*
1080          * Allow the user to impress friends.
1081          */
1082         Dprintk("Before bogomips.\n");
1083         for_each_possible_cpu(cpu)
1084                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callout_map))
1085                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
1086         printk(KERN_INFO
1087                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
1088                 cpucount+1,
1089                 bogosum/(500000/HZ),
1090                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
1091         
1092         Dprintk("Before bogocount - setting activated=1.\n");
1093
1094         if (smp_b_stepping)
1095                 printk(KERN_WARNING "WARNING: SMP operation may be unreliable with B stepping processors.\n");
1096
1097         /*
1098          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
1099          * approved Athlon
1100          */
1101         if (tainted & TAINT_UNSAFE_SMP) {
1102                 if (cpucount)
1103                         printk (KERN_INFO "WARNING: This combination of AMD processors is not suitable for SMP.\n");
1104                 else
1105                         tainted &= ~TAINT_UNSAFE_SMP;
1106         }
1107
1108         Dprintk("Boot done.\n");
1109
1110         /*
1111          * construct cpu_sibling_map, so that we can tell sibling CPUs
1112          * efficiently.
1113          */
1114         for_each_possible_cpu(cpu) {
1115                 cpus_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
1116                 cpus_clear(per_cpu(cpu_core_map, cpu));
1117         }
1118
1119         cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
1120         cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
1121
1122         smpboot_setup_io_apic();
1123
1124         setup_boot_clock();
1125 }
1126
1127 /* These are wrappers to interface to the new boot process.  Someone
1128    who understands all this stuff should rewrite it properly. --RR 15/Jul/02 */
1129 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1130 {
1131         smp_commenced_mask = cpumask_of_cpu(0);
1132         cpu_callin_map = cpumask_of_cpu(0);
1133         mb();
1134         smp_boot_cpus(max_cpus);
1135 }
1136
1137 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1138 {
1139         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1140
1141         init_gdt(cpu);
1142         switch_to_new_gdt();
1143
1144         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
1145         cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
1146         cpu_set(cpu, cpu_present_map);
1147         cpu_set(cpu, cpu_possible_map);
1148         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_ONLINE;
1149 }
1150
1151 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1152 void remove_siblinginfo(int cpu)
1153 {
1154         int sibling;
1155         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1156
1157         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_core_map, cpu)) {
1158                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_core_map, sibling));
1159                 /*/
1160                  * last thread sibling in this cpu core going down
1161                  */
1162                 if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1)
1163                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1164         }
1165                         
1166         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu))
1167                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, sibling));
1168         cpus_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
1169         cpus_clear(per_cpu(cpu_core_map, cpu));
1170         c->phys_proc_id = 0;
1171         c->cpu_core_id = 0;
1172         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
1173 }
1174
1175 int __cpu_disable(void)
1176 {
1177         cpumask_t map = cpu_online_map;
1178         int cpu = smp_processor_id();
1179
1180         /*
1181          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1182          * into generic code.
1183          *
1184          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1185          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1186          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1187          */
1188         if (cpu == 0)
1189                 return -EBUSY;
1190         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1191                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1192         clear_local_APIC();
1193         /* Allow any queued timer interrupts to get serviced */
1194         local_irq_enable();
1195         mdelay(1);
1196         local_irq_disable();
1197
1198         remove_siblinginfo(cpu);
1199
1200         cpu_clear(cpu, map);
1201         fixup_irqs(map);
1202         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1203         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1208 {
1209         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1210         unsigned int i;
1211
1212         for (i = 0; i < 10; i++) {
1213                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1214                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1215                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1216                         if (1 == num_online_cpus())
1217                                 alternatives_smp_switch(0);
1218                         return;
1219                 }
1220                 msleep(100);
1221         }
1222         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1223 }
1224 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1225 int __cpu_disable(void)
1226 {
1227         return -ENOSYS;
1228 }
1229
1230 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1231 {
1232         /* We said "no" in __cpu_disable */
1233         BUG();
1234 }
1235 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1236
1237 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
1238 {
1239         unsigned long flags;
1240 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1241         int ret = 0;
1242
1243         /*
1244          * We do warm boot only on cpus that had booted earlier
1245          * Otherwise cold boot is all handled from smp_boot_cpus().
1246          * cpu_callin_map is set during AP kickstart process. Its reset
1247          * when a cpu is taken offline from cpu_exit_clear().
1248          */
1249         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
1250                 ret = __smp_prepare_cpu(cpu);
1251
1252         if (ret)
1253                 return -EIO;
1254 #endif
1255
1256         /* In case one didn't come up */
1257         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
1258                 printk(KERN_DEBUG "skipping cpu%d, didn't come online\n", cpu);
1259                 return -EIO;
1260         }
1261
1262         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
1263         /* Unleash the CPU! */
1264         cpu_set(cpu, smp_commenced_mask);
1265
1266         /*
1267          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1268          * while doing so):
1269          */
1270         local_irq_save(flags);
1271         check_tsc_sync_source(cpu);
1272         local_irq_restore(flags);
1273
1274         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map)) {
1275                 cpu_relax();
1276                 touch_nmi_watchdog();
1277         }
1278
1279         return 0;
1280 }
1281
1282 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1283 {
1284 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1285         setup_ioapic_dest();
1286 #endif
1287         zap_low_mappings();
1288 }
1289
1290 void __init smp_intr_init(void)
1291 {
1292         /*
1293          * IRQ0 must be given a fixed assignment and initialized,
1294          * because it's used before the IO-APIC is set up.
1295          */
1296         set_intr_gate(FIRST_DEVICE_VECTOR, interrupt[0]);
1297
1298         /*
1299          * The reschedule interrupt is a CPU-to-CPU reschedule-helper
1300          * IPI, driven by wakeup.
1301          */
1302         set_intr_gate(RESCHEDULE_VECTOR, reschedule_interrupt);
1303
1304         /* IPI for invalidation */
1305         set_intr_gate(INVALIDATE_TLB_VECTOR, invalidate_interrupt);
1306
1307         /* IPI for generic function call */
1308         set_intr_gate(CALL_FUNCTION_VECTOR, call_function_interrupt);
1309 }
1310
1311 /*
1312  * If the BIOS enumerates physical processors before logical,
1313  * maxcpus=N at enumeration-time can be used to disable HT.
1314  */
1315 static int __init parse_maxcpus(char *arg)
1316 {
1317         extern unsigned int maxcpus;
1318
1319         maxcpus = simple_strtoul(arg, NULL, 0);
1320         return 0;
1321 }
1322 early_param("maxcpus", parse_maxcpus);