Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davej/cpufreq
[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 __devinitdata 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 EXPORT_SYMBOL(cpu_callout_map);
87 cpumask_t cpu_possible_map;
88 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
89 static cpumask_t smp_commenced_mask;
90
91 /* Per CPU bogomips and other parameters */
92 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
93 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
94
95 /*
96  * The following static array is used during kernel startup
97  * and the x86_cpu_to_apicid_ptr contains the address of the
98  * array during this time.  Is it zeroed when the per_cpu
99  * data area is removed.
100  */
101 u8 x86_cpu_to_apicid_init[NR_CPUS] __initdata =
102                         { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
103 void *x86_cpu_to_apicid_ptr;
104 DEFINE_PER_CPU(u8, x86_cpu_to_apicid) = BAD_APICID;
105 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
106
107 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
108
109 /*
110  * Trampoline 80x86 program as an array.
111  */
112
113 extern const unsigned char trampoline_data [];
114 extern const unsigned char trampoline_end  [];
115 static unsigned char *trampoline_base;
116 static int trampoline_exec;
117
118 static void map_cpu_to_logical_apicid(void);
119
120 /* State of each CPU. */
121 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
122
123 /*
124  * Currently trivial. Write the real->protected mode
125  * bootstrap into the page concerned. The caller
126  * has made sure it's suitably aligned.
127  */
128
129 static unsigned long __cpuinit setup_trampoline(void)
130 {
131         memcpy(trampoline_base, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
132         return virt_to_phys(trampoline_base);
133 }
134
135 /*
136  * We are called very early to get the low memory for the
137  * SMP bootup trampoline page.
138  */
139 void __init smp_alloc_memory(void)
140 {
141         trampoline_base = (void *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
142         /*
143          * Has to be in very low memory so we can execute
144          * real-mode AP code.
145          */
146         if (__pa(trampoline_base) >= 0x9F000)
147                 BUG();
148         /*
149          * Make the SMP trampoline executable:
150          */
151         trampoline_exec = set_kernel_exec((unsigned long)trampoline_base, 1);
152 }
153
154 /*
155  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
156  * a given CPU
157  */
158
159 void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
160 {
161         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
162
163         *c = boot_cpu_data;
164         c->cpu_index = id;
165         if (id!=0)
166                 identify_secondary_cpu(c);
167         /*
168          * Mask B, Pentium, but not Pentium MMX
169          */
170         if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
171             c->x86 == 5 &&
172             c->x86_mask >= 1 && c->x86_mask <= 4 &&
173             c->x86_model <= 3)
174                 /*
175                  * Remember we have B step Pentia with bugs
176                  */
177                 smp_b_stepping = 1;
178
179         /*
180          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
181          * but they are not certified as MP capable.
182          */
183         if ((c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (c->x86 == 6)) {
184
185                 if (num_possible_cpus() == 1)
186                         goto valid_k7;
187
188                 /* Athlon 660/661 is valid. */  
189                 if ((c->x86_model==6) && ((c->x86_mask==0) || (c->x86_mask==1)))
190                         goto valid_k7;
191
192                 /* Duron 670 is valid */
193                 if ((c->x86_model==7) && (c->x86_mask==0))
194                         goto valid_k7;
195
196                 /*
197                  * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability bit.
198                  * It's worth noting that the A5 stepping (662) of some Athlon XP's
199                  * have the MP bit set.
200                  * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for more.
201                  */
202                 if (((c->x86_model==6) && (c->x86_mask>=2)) ||
203                     ((c->x86_model==7) && (c->x86_mask>=1)) ||
204                      (c->x86_model> 7))
205                         if (cpu_has_mp)
206                                 goto valid_k7;
207
208                 /* If we get here, it's not a certified SMP capable AMD system. */
209                 add_taint(TAINT_UNSAFE_SMP);
210         }
211
212 valid_k7:
213         ;
214 }
215
216 extern void calibrate_delay(void);
217
218 static atomic_t init_deasserted;
219
220 static void __cpuinit smp_callin(void)
221 {
222         int cpuid, phys_id;
223         unsigned long timeout;
224
225         /*
226          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
227          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
228          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
229          * lock up on an APIC access.
230          */
231         wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
232
233         /*
234          * (This works even if the APIC is not enabled.)
235          */
236         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
237         cpuid = smp_processor_id();
238         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
239                 printk("huh, phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
240                                         phys_id, cpuid);
241                 BUG();
242         }
243         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
244
245         /*
246          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
247          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
248          * silence for 1 second, this overestimates the time the
249          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
250          * by a factor of two. This should be enough.
251          */
252
253         /*
254          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
255          */
256         timeout = jiffies + 2*HZ;
257         while (time_before(jiffies, timeout)) {
258                 /*
259                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
260                  */
261                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
262                         break;
263                 rep_nop();
264         }
265
266         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
267                 printk("BUG: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
268                         cpuid);
269                 BUG();
270         }
271
272         /*
273          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
274          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
275          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
276          * boards)
277          */
278
279         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
280         smp_callin_clear_local_apic();
281         setup_local_APIC();
282         map_cpu_to_logical_apicid();
283
284         /*
285          * Get our bogomips.
286          */
287         calibrate_delay();
288         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
289
290         /*
291          * Save our processor parameters
292          */
293         smp_store_cpu_info(cpuid);
294
295         /*
296          * Allow the master to continue.
297          */
298         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
299 }
300
301 static int cpucount;
302
303 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
304 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
305 {
306         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
307         /*
308          * For perf, we return last level cache shared map.
309          * And for power savings, we return cpu_core_map
310          */
311         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
312                 return per_cpu(cpu_core_map, cpu);
313         else
314                 return c->llc_shared_map;
315 }
316
317 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
318 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
319
320 void __cpuinit set_cpu_sibling_map(int cpu)
321 {
322         int i;
323         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
324
325         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
326
327         if (smp_num_siblings > 1) {
328                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
329                         if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id &&
330                             c->cpu_core_id == cpu_data(i).cpu_core_id) {
331                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
332                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, i));
333                                 cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
334                                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
335                                 cpu_set(i, c->llc_shared_map);
336                                 cpu_set(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
337                         }
338                 }
339         } else {
340                 cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
341         }
342
343         cpu_set(cpu, c->llc_shared_map);
344
345         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
346                 per_cpu(cpu_core_map, cpu) = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
347                 c->booted_cores = 1;
348                 return;
349         }
350
351         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
352                 if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu) != BAD_APICID &&
353                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu) == per_cpu(cpu_llc_id, i)) {
354                         cpu_set(i, c->llc_shared_map);
355                         cpu_set(cpu, cpu_data(i).llc_shared_map);
356                 }
357                 if (c->phys_proc_id == cpu_data(i).phys_proc_id) {
358                         cpu_set(i, per_cpu(cpu_core_map, cpu));
359                         cpu_set(cpu, per_cpu(cpu_core_map, i));
360                         /*
361                          *  Does this new cpu bringup a new core?
362                          */
363                         if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1) {
364                                 /*
365                                  * for each core in package, increment
366                                  * the booted_cores for this new cpu
367                                  */
368                                 if (first_cpu(per_cpu(cpu_sibling_map, i)) == i)
369                                         c->booted_cores++;
370                                 /*
371                                  * increment the core count for all
372                                  * the other cpus in this package
373                                  */
374                                 if (i != cpu)
375                                         cpu_data(i).booted_cores++;
376                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
377                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
378                 }
379         }
380 }
381
382 /*
383  * Activate a secondary processor.
384  */
385 static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
386 {
387         /*
388          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
389          * fragile that we want to limit the things done here to the
390          * most necessary things.
391          */
392 #ifdef CONFIG_VMI
393         vmi_bringup();
394 #endif
395         cpu_init();
396         preempt_disable();
397         smp_callin();
398         while (!cpu_isset(smp_processor_id(), smp_commenced_mask))
399                 rep_nop();
400         /*
401          * Check TSC synchronization with the BP:
402          */
403         check_tsc_sync_target();
404
405         setup_secondary_clock();
406         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
407                 disable_8259A_irq(0);
408                 enable_NMI_through_LVT0(NULL);
409                 enable_8259A_irq(0);
410         }
411         /*
412          * low-memory mappings have been cleared, flush them from
413          * the local TLBs too.
414          */
415         local_flush_tlb();
416
417         /* This must be done before setting cpu_online_map */
418         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
419         wmb();
420
421         /*
422          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
423          * between the time smp_call_function() determines number of
424          * IPI recipients, and the time when the determination is made
425          * for which cpus receive the IPI. Holding this
426          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
427          * smp_call_function().
428          */
429         lock_ipi_call_lock();
430         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
431         unlock_ipi_call_lock();
432         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
433
434         /* We can take interrupts now: we're officially "up". */
435         local_irq_enable();
436
437         wmb();
438         cpu_idle();
439 }
440
441 /*
442  * Everything has been set up for the secondary
443  * CPUs - they just need to reload everything
444  * from the task structure
445  * This function must not return.
446  */
447 void __devinit initialize_secondary(void)
448 {
449         /*
450          * We don't actually need to load the full TSS,
451          * basically just the stack pointer and the eip.
452          */
453
454         asm volatile(
455                 "movl %0,%%esp\n\t"
456                 "jmp *%1"
457                 :
458                 :"m" (current->thread.esp),"m" (current->thread.eip));
459 }
460
461 /* Static state in head.S used to set up a CPU */
462 extern struct {
463         void * esp;
464         unsigned short ss;
465 } stack_start;
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 static inline void __inquire_remote_apic(int apicid)
524 {
525         int i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
526         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
527         int timeout;
528         unsigned long 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                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
539                 if (status)
540                         printk("a previous APIC delivery may have failed\n");
541
542                 apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
543                 apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
544
545                 timeout = 0;
546                 do {
547                         udelay(100);
548                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
549                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
550
551                 switch (status) {
552                 case APIC_ICR_RR_VALID:
553                         status = apic_read(APIC_RRR);
554                         printk("%lx\n", status);
555                         break;
556                 default:
557                         printk("failed\n");
558                 }
559         }
560 }
561
562 #ifdef WAKE_SECONDARY_VIA_NMI
563 /* 
564  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
565  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
566  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
567  */
568 static int __devinit
569 wakeup_secondary_cpu(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
570 {
571         unsigned long send_status, accept_status = 0;
572         int maxlvt;
573
574         /* Target chip */
575         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(logical_apicid));
576
577         /* Boot on the stack */
578         /* Kick the second */
579         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_NMI | APIC_DEST_LOGICAL);
580
581         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
582         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
583
584         /*
585          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
586          */
587         udelay(200);
588         /*
589          * Due to the Pentium erratum 3AP.
590          */
591         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
592         if (maxlvt > 3) {
593                 apic_read_around(APIC_SPIV);
594                 apic_write(APIC_ESR, 0);
595         }
596         accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
597         Dprintk("NMI sent.\n");
598
599         if (send_status)
600                 printk("APIC never delivered???\n");
601         if (accept_status)
602                 printk("APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
603
604         return (send_status | accept_status);
605 }
606 #endif  /* WAKE_SECONDARY_VIA_NMI */
607
608 #ifdef WAKE_SECONDARY_VIA_INIT
609 static int __devinit
610 wakeup_secondary_cpu(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
611 {
612         unsigned long send_status, accept_status = 0;
613         int maxlvt, num_starts, j;
614
615         /*
616          * Be paranoid about clearing APIC errors.
617          */
618         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
619                 apic_read_around(APIC_SPIV);
620                 apic_write(APIC_ESR, 0);
621                 apic_read(APIC_ESR);
622         }
623
624         Dprintk("Asserting INIT.\n");
625
626         /*
627          * Turn INIT on target chip
628          */
629         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
630
631         /*
632          * Send IPI
633          */
634         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
635                                 | APIC_DM_INIT);
636
637         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
638         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
639
640         mdelay(10);
641
642         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
643
644         /* Target chip */
645         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
646
647         /* Send IPI */
648         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
649
650         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
651         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
652
653         atomic_set(&init_deasserted, 1);
654
655         /*
656          * Should we send STARTUP IPIs ?
657          *
658          * Determine this based on the APIC version.
659          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
660          */
661         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
662                 num_starts = 2;
663         else
664                 num_starts = 0;
665
666         /*
667          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
668          * target processor state.
669          */
670         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
671                          (unsigned long) stack_start.esp);
672
673         /*
674          * Run STARTUP IPI loop.
675          */
676         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
677
678         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
679
680         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
681                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
682                 apic_read_around(APIC_SPIV);
683                 apic_write(APIC_ESR, 0);
684                 apic_read(APIC_ESR);
685                 Dprintk("After apic_write.\n");
686
687                 /*
688                  * STARTUP IPI
689                  */
690
691                 /* Target chip */
692                 apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
693
694                 /* Boot on the stack */
695                 /* Kick the second */
696                 apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP
697                                         | (start_eip >> 12));
698
699                 /*
700                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
701                  */
702                 udelay(300);
703
704                 Dprintk("Startup point 1.\n");
705
706                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
707                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
708
709                 /*
710                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
711                  */
712                 udelay(200);
713                 /*
714                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
715                  */
716                 if (maxlvt > 3) {
717                         apic_read_around(APIC_SPIV);
718                         apic_write(APIC_ESR, 0);
719                 }
720                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
721                 if (send_status || accept_status)
722                         break;
723         }
724         Dprintk("After Startup.\n");
725
726         if (send_status)
727                 printk("APIC never delivered???\n");
728         if (accept_status)
729                 printk("APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
730
731         return (send_status | accept_status);
732 }
733 #endif  /* WAKE_SECONDARY_VIA_INIT */
734
735 extern cpumask_t cpu_initialized;
736 static inline int alloc_cpu_id(void)
737 {
738         cpumask_t       tmp_map;
739         int cpu;
740         cpus_complement(tmp_map, cpu_present_map);
741         cpu = first_cpu(tmp_map);
742         if (cpu >= NR_CPUS)
743                 return -ENODEV;
744         return cpu;
745 }
746
747 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
748 static struct task_struct * __devinitdata cpu_idle_tasks[NR_CPUS];
749 static inline struct task_struct * alloc_idle_task(int cpu)
750 {
751         struct task_struct *idle;
752
753         if ((idle = cpu_idle_tasks[cpu]) != NULL) {
754                 /* initialize thread_struct.  we really want to avoid destroy
755                  * idle tread
756                  */
757                 idle->thread.esp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
758                 init_idle(idle, cpu);
759                 return idle;
760         }
761         idle = fork_idle(cpu);
762
763         if (!IS_ERR(idle))
764                 cpu_idle_tasks[cpu] = idle;
765         return idle;
766 }
767 #else
768 #define alloc_idle_task(cpu) fork_idle(cpu)
769 #endif
770
771 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
772 /*
773  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
774  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
775  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from wakeup_secondary_cpu.
776  */
777 {
778         struct task_struct *idle;
779         unsigned long boot_error;
780         int timeout;
781         unsigned long start_eip;
782         unsigned short nmi_high = 0, nmi_low = 0;
783
784         /*
785          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
786          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
787          */
788         mtrr_save_state();
789
790         /*
791          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
792          * reschedule the child.
793          */
794         idle = alloc_idle_task(cpu);
795         if (IS_ERR(idle))
796                 panic("failed fork for CPU %d", cpu);
797
798         init_gdt(cpu);
799         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
800         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
801
802         idle->thread.eip = (unsigned long) start_secondary;
803         /* start_eip had better be page-aligned! */
804         start_eip = setup_trampoline();
805
806         ++cpucount;
807         alternatives_smp_switch(1);
808
809         /* So we see what's up   */
810         printk("Booting processor %d/%d eip %lx\n", cpu, apicid, start_eip);
811         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
812         stack_start.esp = (void *) idle->thread.esp;
813
814         irq_ctx_init(cpu);
815
816         per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
817         /*
818          * This grunge runs the startup process for
819          * the targeted processor.
820          */
821
822         atomic_set(&init_deasserted, 0);
823
824         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
825
826         store_NMI_vector(&nmi_high, &nmi_low);
827
828         smpboot_setup_warm_reset_vector(start_eip);
829
830         /*
831          * Starting actual IPI sequence...
832          */
833         boot_error = wakeup_secondary_cpu(apicid, start_eip);
834
835         if (!boot_error) {
836                 /*
837                  * allow APs to start initializing.
838                  */
839                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
840                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
841                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
842
843                 /*
844                  * Wait 5s total for a response
845                  */
846                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
847                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
848                                 break;  /* It has booted */
849                         udelay(100);
850                 }
851
852                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
853                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
854                         Dprintk("OK.\n");
855                         printk("CPU%d: ", cpu);
856                         print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
857                         Dprintk("CPU has booted.\n");
858                 } else {
859                         boot_error= 1;
860                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
861                                         == 0xA5)
862                                 /* trampoline started but...? */
863                                 printk("Stuck ??\n");
864                         else
865                                 /* trampoline code not run */
866                                 printk("Not responding.\n");
867                         inquire_remote_apic(apicid);
868                 }
869         }
870
871         if (boot_error) {
872                 /* Try to put things back the way they were before ... */
873                 unmap_cpu_to_logical_apicid(cpu);
874                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
875                 cpu_clear(cpu, cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
876                 cpucount--;
877         } else {
878                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
879                 cpu_set(cpu, cpu_present_map);
880         }
881
882         /* mark "stuck" area as not stuck */
883         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
884
885         return boot_error;
886 }
887
888 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
889 void cpu_exit_clear(void)
890 {
891         int cpu = raw_smp_processor_id();
892
893         idle_task_exit();
894
895         cpucount --;
896         cpu_uninit();
897         irq_ctx_exit(cpu);
898
899         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
900         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
901
902         cpu_clear(cpu, smp_commenced_mask);
903         unmap_cpu_to_logical_apicid(cpu);
904 }
905
906 struct warm_boot_cpu_info {
907         struct completion *complete;
908         struct work_struct task;
909         int apicid;
910         int cpu;
911 };
912
913 static void __cpuinit do_warm_boot_cpu(struct work_struct *work)
914 {
915         struct warm_boot_cpu_info *info =
916                 container_of(work, struct warm_boot_cpu_info, task);
917         do_boot_cpu(info->apicid, info->cpu);
918         complete(info->complete);
919 }
920
921 static int __cpuinit __smp_prepare_cpu(int cpu)
922 {
923         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
924         struct warm_boot_cpu_info info;
925         int     apicid, ret;
926
927         apicid = per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
928         if (apicid == BAD_APICID) {
929                 ret = -ENODEV;
930                 goto exit;
931         }
932
933         info.complete = &done;
934         info.apicid = apicid;
935         info.cpu = cpu;
936         INIT_WORK(&info.task, do_warm_boot_cpu);
937
938         /* init low mem mapping */
939         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + USER_PGD_PTRS,
940                         min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, USER_PGD_PTRS));
941         flush_tlb_all();
942         schedule_work(&info.task);
943         wait_for_completion(&done);
944
945         zap_low_mappings();
946         ret = 0;
947 exit:
948         return ret;
949 }
950 #endif
951
952 /*
953  * Cycle through the processors sending APIC IPIs to boot each.
954  */
955
956 static int boot_cpu_logical_apicid;
957 /* Where the IO area was mapped on multiquad, always 0 otherwise */
958 void *xquad_portio;
959 #ifdef CONFIG_X86_NUMAQ
960 EXPORT_SYMBOL(xquad_portio);
961 #endif
962
963 static void __init smp_boot_cpus(unsigned int max_cpus)
964 {
965         int apicid, cpu, bit, kicked;
966         unsigned long bogosum = 0;
967
968         /*
969          * Setup boot CPU information
970          */
971         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
972         printk("CPU%d: ", 0);
973         print_cpu_info(&cpu_data(0));
974
975         boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
976         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
977         per_cpu(x86_cpu_to_apicid, 0) = boot_cpu_physical_apicid;
978
979         current_thread_info()->cpu = 0;
980
981         set_cpu_sibling_map(0);
982
983         /*
984          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
985          * get out of here now!
986          */
987         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
988                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
989                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
990                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
991                 if (APIC_init_uniprocessor())
992                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
993                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
994                 map_cpu_to_logical_apicid();
995                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
996                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
997                 return;
998         }
999
1000         /*
1001          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1002          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1003          * Makes no sense to do this check in clustered apic mode, so skip it
1004          */
1005         if (!check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1006                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
1007                                 boot_cpu_physical_apicid);
1008                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1009         }
1010
1011         /*
1012          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1013          */
1014         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) && !cpu_has_apic) {
1015                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1016                         boot_cpu_physical_apicid);
1017                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
1018                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1019                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1020                 map_cpu_to_logical_apicid();
1021                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
1022                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
1023                 return;
1024         }
1025
1026         verify_local_APIC();
1027
1028         /*
1029          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1030          */
1031         if (!max_cpus) {
1032                 smp_found_config = 0;
1033                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
1034
1035                 if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC) {
1036                         printk(KERN_INFO "activating minimal APIC for NMI watchdog use.\n");
1037                         connect_bsp_APIC();
1038                         setup_local_APIC();
1039                 }
1040                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1041                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1042                 map_cpu_to_logical_apicid();
1043                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
1044                 cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
1045                 return;
1046         }
1047
1048         connect_bsp_APIC();
1049         setup_local_APIC();
1050         map_cpu_to_logical_apicid();
1051
1052
1053         setup_portio_remap();
1054
1055         /*
1056          * Scan the CPU present map and fire up the other CPUs via do_boot_cpu
1057          *
1058          * In clustered apic mode, phys_cpu_present_map is a constructed thus:
1059          * bits 0-3 are quad0, 4-7 are quad1, etc. A perverse twist on the 
1060          * clustered apic ID.
1061          */
1062         Dprintk("CPU present map: %lx\n", physids_coerce(phys_cpu_present_map));
1063
1064         kicked = 1;
1065         for (bit = 0; kicked < NR_CPUS && bit < MAX_APICS; bit++) {
1066                 apicid = cpu_present_to_apicid(bit);
1067                 /*
1068                  * Don't even attempt to start the boot CPU!
1069                  */
1070                 if ((apicid == boot_cpu_apicid) || (apicid == BAD_APICID))
1071                         continue;
1072
1073                 if (!check_apicid_present(bit))
1074                         continue;
1075                 if (max_cpus <= cpucount+1)
1076                         continue;
1077
1078                 if (((cpu = alloc_cpu_id()) <= 0) || do_boot_cpu(apicid, cpu))
1079                         printk("CPU #%d not responding - cannot use it.\n",
1080                                                                 apicid);
1081                 else
1082                         ++kicked;
1083         }
1084
1085         /*
1086          * Cleanup possible dangling ends...
1087          */
1088         smpboot_restore_warm_reset_vector();
1089
1090         /*
1091          * Allow the user to impress friends.
1092          */
1093         Dprintk("Before bogomips.\n");
1094         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++)
1095                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callout_map))
1096                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
1097         printk(KERN_INFO
1098                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
1099                 cpucount+1,
1100                 bogosum/(500000/HZ),
1101                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
1102         
1103         Dprintk("Before bogocount - setting activated=1.\n");
1104
1105         if (smp_b_stepping)
1106                 printk(KERN_WARNING "WARNING: SMP operation may be unreliable with B stepping processors.\n");
1107
1108         /*
1109          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
1110          * approved Athlon
1111          */
1112         if (tainted & TAINT_UNSAFE_SMP) {
1113                 if (cpucount)
1114                         printk (KERN_INFO "WARNING: This combination of AMD processors is not suitable for SMP.\n");
1115                 else
1116                         tainted &= ~TAINT_UNSAFE_SMP;
1117         }
1118
1119         Dprintk("Boot done.\n");
1120
1121         /*
1122          * construct cpu_sibling_map, so that we can tell sibling CPUs
1123          * efficiently.
1124          */
1125         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
1126                 cpus_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
1127                 cpus_clear(per_cpu(cpu_core_map, cpu));
1128         }
1129
1130         cpu_set(0, per_cpu(cpu_sibling_map, 0));
1131         cpu_set(0, per_cpu(cpu_core_map, 0));
1132
1133         smpboot_setup_io_apic();
1134
1135         setup_boot_clock();
1136 }
1137
1138 /* These are wrappers to interface to the new boot process.  Someone
1139    who understands all this stuff should rewrite it properly. --RR 15/Jul/02 */
1140 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1141 {
1142         smp_commenced_mask = cpumask_of_cpu(0);
1143         cpu_callin_map = cpumask_of_cpu(0);
1144         mb();
1145         smp_boot_cpus(max_cpus);
1146 }
1147
1148 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1149 {
1150         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1151
1152         init_gdt(cpu);
1153         switch_to_new_gdt();
1154
1155         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
1156         cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
1157         cpu_set(cpu, cpu_present_map);
1158         cpu_set(cpu, cpu_possible_map);
1159         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_ONLINE;
1160 }
1161
1162 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1163 void remove_siblinginfo(int cpu)
1164 {
1165         int sibling;
1166         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1167
1168         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_core_map, cpu)) {
1169                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_core_map, sibling));
1170                 /*/
1171                  * last thread sibling in this cpu core going down
1172                  */
1173                 if (cpus_weight(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu)) == 1)
1174                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1175         }
1176                         
1177         for_each_cpu_mask(sibling, per_cpu(cpu_sibling_map, cpu))
1178                 cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_sibling_map, sibling));
1179         cpus_clear(per_cpu(cpu_sibling_map, cpu));
1180         cpus_clear(per_cpu(cpu_core_map, cpu));
1181         c->phys_proc_id = 0;
1182         c->cpu_core_id = 0;
1183         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
1184 }
1185
1186 int __cpu_disable(void)
1187 {
1188         cpumask_t map = cpu_online_map;
1189         int cpu = smp_processor_id();
1190
1191         /*
1192          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1193          * into generic code.
1194          *
1195          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1196          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1197          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1198          */
1199         if (cpu == 0)
1200                 return -EBUSY;
1201         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1202                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1203         clear_local_APIC();
1204         /* Allow any queued timer interrupts to get serviced */
1205         local_irq_enable();
1206         mdelay(1);
1207         local_irq_disable();
1208
1209         remove_siblinginfo(cpu);
1210
1211         cpu_clear(cpu, map);
1212         fixup_irqs(map);
1213         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1214         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1215         return 0;
1216 }
1217
1218 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1219 {
1220         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1221         unsigned int i;
1222
1223         for (i = 0; i < 10; i++) {
1224                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1225                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1226                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1227                         if (1 == num_online_cpus())
1228                                 alternatives_smp_switch(0);
1229                         return;
1230                 }
1231                 msleep(100);
1232         }
1233         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1234 }
1235 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1236 int __cpu_disable(void)
1237 {
1238         return -ENOSYS;
1239 }
1240
1241 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1242 {
1243         /* We said "no" in __cpu_disable */
1244         BUG();
1245 }
1246 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1247
1248 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
1249 {
1250         unsigned long flags;
1251 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1252         int ret = 0;
1253
1254         /*
1255          * We do warm boot only on cpus that had booted earlier
1256          * Otherwise cold boot is all handled from smp_boot_cpus().
1257          * cpu_callin_map is set during AP kickstart process. Its reset
1258          * when a cpu is taken offline from cpu_exit_clear().
1259          */
1260         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
1261                 ret = __smp_prepare_cpu(cpu);
1262
1263         if (ret)
1264                 return -EIO;
1265 #endif
1266
1267         /* In case one didn't come up */
1268         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
1269                 printk(KERN_DEBUG "skipping cpu%d, didn't come online\n", cpu);
1270                 return -EIO;
1271         }
1272
1273         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
1274         /* Unleash the CPU! */
1275         cpu_set(cpu, smp_commenced_mask);
1276
1277         /*
1278          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1279          * while doing so):
1280          */
1281         local_irq_save(flags);
1282         check_tsc_sync_source(cpu);
1283         local_irq_restore(flags);
1284
1285         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map)) {
1286                 cpu_relax();
1287                 touch_nmi_watchdog();
1288         }
1289
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1294 {
1295 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1296         setup_ioapic_dest();
1297 #endif
1298         zap_low_mappings();
1299 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1300         /*
1301          * Disable executability of the SMP trampoline:
1302          */
1303         set_kernel_exec((unsigned long)trampoline_base, trampoline_exec);
1304 #endif
1305 }
1306
1307 void __init smp_intr_init(void)
1308 {
1309         /*
1310          * IRQ0 must be given a fixed assignment and initialized,
1311          * because it's used before the IO-APIC is set up.
1312          */
1313         set_intr_gate(FIRST_DEVICE_VECTOR, interrupt[0]);
1314
1315         /*
1316          * The reschedule interrupt is a CPU-to-CPU reschedule-helper
1317          * IPI, driven by wakeup.
1318          */
1319         set_intr_gate(RESCHEDULE_VECTOR, reschedule_interrupt);
1320
1321         /* IPI for invalidation */
1322         set_intr_gate(INVALIDATE_TLB_VECTOR, invalidate_interrupt);
1323
1324         /* IPI for generic function call */
1325         set_intr_gate(CALL_FUNCTION_VECTOR, call_function_interrupt);
1326 }
1327
1328 /*
1329  * If the BIOS enumerates physical processors before logical,
1330  * maxcpus=N at enumeration-time can be used to disable HT.
1331  */
1332 static int __init parse_maxcpus(char *arg)
1333 {
1334         extern unsigned int maxcpus;
1335
1336         maxcpus = simple_strtoul(arg, NULL, 0);
1337         return 0;
1338 }
1339 early_param("maxcpus", parse_maxcpus);