Merge branch 'upstream-linus' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/jgarzik...
[linux-2.6] / arch / i386 / kernel / smpboot.c
1 /*
2  *      x86 SMP booting functions
3  *
4  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@redhat.com>
5  *      (c) 1998, 1999, 2000 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *
7  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
8  *      whom a great many thanks are extended.
9  *
10  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
11  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
12  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
13  *
14  *      This code is released under the GNU General Public License version 2 or
15  *      later.
16  *
17  *      Fixes
18  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
19  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
20  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
21  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
22  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
23  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
24  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
25  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
26  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
27  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
28  *                                      from Jose Renau
29  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
30  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
31  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
32  *              Martin J. Bligh :       Added support for multi-quad systems
33  *              Dave Jones      :       Report invalid combinations of Athlon CPUs.
34 *               Rusty Russell   :       Hacked into shape for new "hotplug" boot process. */
35
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/init.h>
38 #include <linux/kernel.h>
39
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/kernel_stat.h>
43 #include <linux/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 int cpu_llc_id[NR_CPUS] __cpuinitdata = {[0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID};
71
72 /* representing HT siblings of each logical CPU */
73 cpumask_t cpu_sibling_map[NR_CPUS] __read_mostly;
74 EXPORT_SYMBOL(cpu_sibling_map);
75
76 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
77 cpumask_t cpu_core_map[NR_CPUS] __read_mostly;
78 EXPORT_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 struct cpuinfo_x86 cpu_data[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
93 EXPORT_SYMBOL(cpu_data);
94
95 u8 x86_cpu_to_apicid[NR_CPUS] __read_mostly =
96                         { [0 ... NR_CPUS-1] = 0xff };
97 EXPORT_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
98
99 u8 apicid_2_node[MAX_APICID];
100
101 /*
102  * Trampoline 80x86 program as an array.
103  */
104
105 extern unsigned char trampoline_data [];
106 extern unsigned char trampoline_end  [];
107 static unsigned char *trampoline_base;
108 static int trampoline_exec;
109
110 static void map_cpu_to_logical_apicid(void);
111
112 /* State of each CPU. */
113 DEFINE_PER_CPU(int, cpu_state) = { 0 };
114
115 /*
116  * Currently trivial. Write the real->protected mode
117  * bootstrap into the page concerned. The caller
118  * has made sure it's suitably aligned.
119  */
120
121 static unsigned long __devinit setup_trampoline(void)
122 {
123         memcpy(trampoline_base, trampoline_data, trampoline_end - trampoline_data);
124         return virt_to_phys(trampoline_base);
125 }
126
127 /*
128  * We are called very early to get the low memory for the
129  * SMP bootup trampoline page.
130  */
131 void __init smp_alloc_memory(void)
132 {
133         trampoline_base = (void *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
134         /*
135          * Has to be in very low memory so we can execute
136          * real-mode AP code.
137          */
138         if (__pa(trampoline_base) >= 0x9F000)
139                 BUG();
140         /*
141          * Make the SMP trampoline executable:
142          */
143         trampoline_exec = set_kernel_exec((unsigned long)trampoline_base, 1);
144 }
145
146 /*
147  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
148  * a given CPU
149  */
150
151 static void __cpuinit smp_store_cpu_info(int id)
152 {
153         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + id;
154
155         *c = boot_cpu_data;
156         if (id!=0)
157                 identify_secondary_cpu(c);
158         /*
159          * Mask B, Pentium, but not Pentium MMX
160          */
161         if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
162             c->x86 == 5 &&
163             c->x86_mask >= 1 && c->x86_mask <= 4 &&
164             c->x86_model <= 3)
165                 /*
166                  * Remember we have B step Pentia with bugs
167                  */
168                 smp_b_stepping = 1;
169
170         /*
171          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
172          * but they are not certified as MP capable.
173          */
174         if ((c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (c->x86 == 6)) {
175
176                 if (num_possible_cpus() == 1)
177                         goto valid_k7;
178
179                 /* Athlon 660/661 is valid. */  
180                 if ((c->x86_model==6) && ((c->x86_mask==0) || (c->x86_mask==1)))
181                         goto valid_k7;
182
183                 /* Duron 670 is valid */
184                 if ((c->x86_model==7) && (c->x86_mask==0))
185                         goto valid_k7;
186
187                 /*
188                  * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability bit.
189                  * It's worth noting that the A5 stepping (662) of some Athlon XP's
190                  * have the MP bit set.
191                  * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for more.
192                  */
193                 if (((c->x86_model==6) && (c->x86_mask>=2)) ||
194                     ((c->x86_model==7) && (c->x86_mask>=1)) ||
195                      (c->x86_model> 7))
196                         if (cpu_has_mp)
197                                 goto valid_k7;
198
199                 /* If we get here, it's not a certified SMP capable AMD system. */
200                 add_taint(TAINT_UNSAFE_SMP);
201         }
202
203 valid_k7:
204         ;
205 }
206
207 extern void calibrate_delay(void);
208
209 static atomic_t init_deasserted;
210
211 static void __cpuinit smp_callin(void)
212 {
213         int cpuid, phys_id;
214         unsigned long timeout;
215
216         /*
217          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
218          * we may get here before an INIT-deassert IPI reaches
219          * our local APIC.  We have to wait for the IPI or we'll
220          * lock up on an APIC access.
221          */
222         wait_for_init_deassert(&init_deasserted);
223
224         /*
225          * (This works even if the APIC is not enabled.)
226          */
227         phys_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
228         cpuid = smp_processor_id();
229         if (cpu_isset(cpuid, cpu_callin_map)) {
230                 printk("huh, phys CPU#%d, CPU#%d already present??\n",
231                                         phys_id, cpuid);
232                 BUG();
233         }
234         Dprintk("CPU#%d (phys ID: %d) waiting for CALLOUT\n", cpuid, phys_id);
235
236         /*
237          * STARTUP IPIs are fragile beasts as they might sometimes
238          * trigger some glue motherboard logic. Complete APIC bus
239          * silence for 1 second, this overestimates the time the
240          * boot CPU is spending to send the up to 2 STARTUP IPIs
241          * by a factor of two. This should be enough.
242          */
243
244         /*
245          * Waiting 2s total for startup (udelay is not yet working)
246          */
247         timeout = jiffies + 2*HZ;
248         while (time_before(jiffies, timeout)) {
249                 /*
250                  * Has the boot CPU finished it's STARTUP sequence?
251                  */
252                 if (cpu_isset(cpuid, cpu_callout_map))
253                         break;
254                 rep_nop();
255         }
256
257         if (!time_before(jiffies, timeout)) {
258                 printk("BUG: CPU%d started up but did not get a callout!\n",
259                         cpuid);
260                 BUG();
261         }
262
263         /*
264          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
265          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
266          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
267          * boards)
268          */
269
270         Dprintk("CALLIN, before setup_local_APIC().\n");
271         smp_callin_clear_local_apic();
272         setup_local_APIC();
273         map_cpu_to_logical_apicid();
274
275         /*
276          * Get our bogomips.
277          */
278         calibrate_delay();
279         Dprintk("Stack at about %p\n",&cpuid);
280
281         /*
282          * Save our processor parameters
283          */
284         smp_store_cpu_info(cpuid);
285
286         /*
287          * Allow the master to continue.
288          */
289         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
290 }
291
292 static int cpucount;
293
294 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
295 cpumask_t cpu_coregroup_map(int cpu)
296 {
297         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data + cpu;
298         /*
299          * For perf, we return last level cache shared map.
300          * And for power savings, we return cpu_core_map
301          */
302         if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings)
303                 return cpu_core_map[cpu];
304         else
305                 return c->llc_shared_map;
306 }
307
308 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
309 static cpumask_t cpu_sibling_setup_map;
310
311 static inline void
312 set_cpu_sibling_map(int cpu)
313 {
314         int i;
315         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
316
317         cpu_set(cpu, cpu_sibling_setup_map);
318
319         if (smp_num_siblings > 1) {
320                 for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
321                         if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id &&
322                             c[cpu].cpu_core_id == c[i].cpu_core_id) {
323                                 cpu_set(i, cpu_sibling_map[cpu]);
324                                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[i]);
325                                 cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
326                                 cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
327                                 cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
328                                 cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
329                         }
330                 }
331         } else {
332                 cpu_set(cpu, cpu_sibling_map[cpu]);
333         }
334
335         cpu_set(cpu, c[cpu].llc_shared_map);
336
337         if (current_cpu_data.x86_max_cores == 1) {
338                 cpu_core_map[cpu] = cpu_sibling_map[cpu];
339                 c[cpu].booted_cores = 1;
340                 return;
341         }
342
343         for_each_cpu_mask(i, cpu_sibling_setup_map) {
344                 if (cpu_llc_id[cpu] != BAD_APICID &&
345                     cpu_llc_id[cpu] == cpu_llc_id[i]) {
346                         cpu_set(i, c[cpu].llc_shared_map);
347                         cpu_set(cpu, c[i].llc_shared_map);
348                 }
349                 if (c[cpu].phys_proc_id == c[i].phys_proc_id) {
350                         cpu_set(i, cpu_core_map[cpu]);
351                         cpu_set(cpu, cpu_core_map[i]);
352                         /*
353                          *  Does this new cpu bringup a new core?
354                          */
355                         if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1) {
356                                 /*
357                                  * for each core in package, increment
358                                  * the booted_cores for this new cpu
359                                  */
360                                 if (first_cpu(cpu_sibling_map[i]) == i)
361                                         c[cpu].booted_cores++;
362                                 /*
363                                  * increment the core count for all
364                                  * the other cpus in this package
365                                  */
366                                 if (i != cpu)
367                                         c[i].booted_cores++;
368                         } else if (i != cpu && !c[cpu].booted_cores)
369                                 c[cpu].booted_cores = c[i].booted_cores;
370                 }
371         }
372 }
373
374 /*
375  * Activate a secondary processor.
376  */
377 static void __cpuinit start_secondary(void *unused)
378 {
379         /*
380          * Don't put *anything* before cpu_init(), SMP booting is too
381          * fragile that we want to limit the things done here to the
382          * most necessary things.
383          */
384 #ifdef CONFIG_VMI
385         vmi_bringup();
386 #endif
387         cpu_init();
388         preempt_disable();
389         smp_callin();
390         while (!cpu_isset(smp_processor_id(), smp_commenced_mask))
391                 rep_nop();
392         /*
393          * Check TSC synchronization with the BP:
394          */
395         check_tsc_sync_target();
396
397         setup_secondary_clock();
398         if (nmi_watchdog == NMI_IO_APIC) {
399                 disable_8259A_irq(0);
400                 enable_NMI_through_LVT0(NULL);
401                 enable_8259A_irq(0);
402         }
403         /*
404          * low-memory mappings have been cleared, flush them from
405          * the local TLBs too.
406          */
407         local_flush_tlb();
408
409         /* This must be done before setting cpu_online_map */
410         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
411         wmb();
412
413         /*
414          * We need to hold call_lock, so there is no inconsistency
415          * between the time smp_call_function() determines number of
416          * IPI receipients, and the time when the determination is made
417          * for which cpus receive the IPI. Holding this
418          * lock helps us to not include this cpu in a currently in progress
419          * smp_call_function().
420          */
421         lock_ipi_call_lock();
422         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
423         unlock_ipi_call_lock();
424         per_cpu(cpu_state, smp_processor_id()) = CPU_ONLINE;
425
426         /* We can take interrupts now: we're officially "up". */
427         local_irq_enable();
428
429         wmb();
430         cpu_idle();
431 }
432
433 /*
434  * Everything has been set up for the secondary
435  * CPUs - they just need to reload everything
436  * from the task structure
437  * This function must not return.
438  */
439 void __devinit initialize_secondary(void)
440 {
441         /*
442          * We don't actually need to load the full TSS,
443          * basically just the stack pointer and the eip.
444          */
445
446         asm volatile(
447                 "movl %0,%%esp\n\t"
448                 "jmp *%1"
449                 :
450                 :"m" (current->thread.esp),"m" (current->thread.eip));
451 }
452
453 /* Static state in head.S used to set up a CPU */
454 extern struct {
455         void * esp;
456         unsigned short ss;
457 } stack_start;
458
459 #ifdef CONFIG_NUMA
460
461 /* which logical CPUs are on which nodes */
462 cpumask_t node_2_cpu_mask[MAX_NUMNODES] __read_mostly =
463                                 { [0 ... MAX_NUMNODES-1] = CPU_MASK_NONE };
464 EXPORT_SYMBOL(node_2_cpu_mask);
465 /* which node each logical CPU is on */
466 int cpu_2_node[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = 0 };
467 EXPORT_SYMBOL(cpu_2_node);
468
469 /* set up a mapping between cpu and node. */
470 static inline void map_cpu_to_node(int cpu, int node)
471 {
472         printk("Mapping cpu %d to node %d\n", cpu, node);
473         cpu_set(cpu, node_2_cpu_mask[node]);
474         cpu_2_node[cpu] = node;
475 }
476
477 /* undo a mapping between cpu and node. */
478 static inline void unmap_cpu_to_node(int cpu)
479 {
480         int node;
481
482         printk("Unmapping cpu %d from all nodes\n", cpu);
483         for (node = 0; node < MAX_NUMNODES; node ++)
484                 cpu_clear(cpu, node_2_cpu_mask[node]);
485         cpu_2_node[cpu] = 0;
486 }
487 #else /* !CONFIG_NUMA */
488
489 #define map_cpu_to_node(cpu, node)      ({})
490 #define unmap_cpu_to_node(cpu)  ({})
491
492 #endif /* CONFIG_NUMA */
493
494 u8 cpu_2_logical_apicid[NR_CPUS] __read_mostly = { [0 ... NR_CPUS-1] = BAD_APICID };
495
496 static void map_cpu_to_logical_apicid(void)
497 {
498         int cpu = smp_processor_id();
499         int apicid = logical_smp_processor_id();
500         int node = apicid_to_node(apicid);
501
502         if (!node_online(node))
503                 node = first_online_node;
504
505         cpu_2_logical_apicid[cpu] = apicid;
506         map_cpu_to_node(cpu, node);
507 }
508
509 static void unmap_cpu_to_logical_apicid(int cpu)
510 {
511         cpu_2_logical_apicid[cpu] = BAD_APICID;
512         unmap_cpu_to_node(cpu);
513 }
514
515 static inline void __inquire_remote_apic(int apicid)
516 {
517         int i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
518         char *names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
519         int timeout;
520         unsigned long status;
521
522         printk("Inquiring remote APIC #%d...\n", apicid);
523
524         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
525                 printk("... APIC #%d %s: ", apicid, names[i]);
526
527                 /*
528                  * Wait for idle.
529                  */
530                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
531                 if (status)
532                         printk("a previous APIC delivery may have failed\n");
533
534                 apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(apicid));
535                 apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_REMRD | regs[i]);
536
537                 timeout = 0;
538                 do {
539                         udelay(100);
540                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
541                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
542
543                 switch (status) {
544                 case APIC_ICR_RR_VALID:
545                         status = apic_read(APIC_RRR);
546                         printk("%lx\n", status);
547                         break;
548                 default:
549                         printk("failed\n");
550                 }
551         }
552 }
553
554 #ifdef WAKE_SECONDARY_VIA_NMI
555 /* 
556  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
557  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
558  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
559  */
560 static int __devinit
561 wakeup_secondary_cpu(int logical_apicid, unsigned long start_eip)
562 {
563         unsigned long send_status, accept_status = 0;
564         int maxlvt;
565
566         /* Target chip */
567         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(logical_apicid));
568
569         /* Boot on the stack */
570         /* Kick the second */
571         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_NMI | APIC_DEST_LOGICAL);
572
573         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
574         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
575
576         /*
577          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
578          */
579         udelay(200);
580         /*
581          * Due to the Pentium erratum 3AP.
582          */
583         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
584         if (maxlvt > 3) {
585                 apic_read_around(APIC_SPIV);
586                 apic_write(APIC_ESR, 0);
587         }
588         accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
589         Dprintk("NMI sent.\n");
590
591         if (send_status)
592                 printk("APIC never delivered???\n");
593         if (accept_status)
594                 printk("APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
595
596         return (send_status | accept_status);
597 }
598 #endif  /* WAKE_SECONDARY_VIA_NMI */
599
600 #ifdef WAKE_SECONDARY_VIA_INIT
601 static int __devinit
602 wakeup_secondary_cpu(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
603 {
604         unsigned long send_status, accept_status = 0;
605         int maxlvt, num_starts, j;
606
607         /*
608          * Be paranoid about clearing APIC errors.
609          */
610         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid])) {
611                 apic_read_around(APIC_SPIV);
612                 apic_write(APIC_ESR, 0);
613                 apic_read(APIC_ESR);
614         }
615
616         Dprintk("Asserting INIT.\n");
617
618         /*
619          * Turn INIT on target chip
620          */
621         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
622
623         /*
624          * Send IPI
625          */
626         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT
627                                 | APIC_DM_INIT);
628
629         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
630         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
631
632         mdelay(10);
633
634         Dprintk("Deasserting INIT.\n");
635
636         /* Target chip */
637         apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
638
639         /* Send IPI */
640         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
641
642         Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
643         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
644
645         atomic_set(&init_deasserted, 1);
646
647         /*
648          * Should we send STARTUP IPIs ?
649          *
650          * Determine this based on the APIC version.
651          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
652          */
653         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[phys_apicid]))
654                 num_starts = 2;
655         else
656                 num_starts = 0;
657
658         /*
659          * Paravirt / VMI wants a startup IPI hook here to set up the
660          * target processor state.
661          */
662         startup_ipi_hook(phys_apicid, (unsigned long) start_secondary,
663                          (unsigned long) stack_start.esp);
664
665         /*
666          * Run STARTUP IPI loop.
667          */
668         Dprintk("#startup loops: %d.\n", num_starts);
669
670         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
671
672         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
673                 Dprintk("Sending STARTUP #%d.\n",j);
674                 apic_read_around(APIC_SPIV);
675                 apic_write(APIC_ESR, 0);
676                 apic_read(APIC_ESR);
677                 Dprintk("After apic_write.\n");
678
679                 /*
680                  * STARTUP IPI
681                  */
682
683                 /* Target chip */
684                 apic_write_around(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(phys_apicid));
685
686                 /* Boot on the stack */
687                 /* Kick the second */
688                 apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DM_STARTUP
689                                         | (start_eip >> 12));
690
691                 /*
692                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
693                  */
694                 udelay(300);
695
696                 Dprintk("Startup point 1.\n");
697
698                 Dprintk("Waiting for send to finish...\n");
699                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
700
701                 /*
702                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
703                  */
704                 udelay(200);
705                 /*
706                  * Due to the Pentium erratum 3AP.
707                  */
708                 if (maxlvt > 3) {
709                         apic_read_around(APIC_SPIV);
710                         apic_write(APIC_ESR, 0);
711                 }
712                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
713                 if (send_status || accept_status)
714                         break;
715         }
716         Dprintk("After Startup.\n");
717
718         if (send_status)
719                 printk("APIC never delivered???\n");
720         if (accept_status)
721                 printk("APIC delivery error (%lx).\n", accept_status);
722
723         return (send_status | accept_status);
724 }
725 #endif  /* WAKE_SECONDARY_VIA_INIT */
726
727 extern cpumask_t cpu_initialized;
728 static inline int alloc_cpu_id(void)
729 {
730         cpumask_t       tmp_map;
731         int cpu;
732         cpus_complement(tmp_map, cpu_present_map);
733         cpu = first_cpu(tmp_map);
734         if (cpu >= NR_CPUS)
735                 return -ENODEV;
736         return cpu;
737 }
738
739 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
740 static struct task_struct * __devinitdata cpu_idle_tasks[NR_CPUS];
741 static inline struct task_struct * alloc_idle_task(int cpu)
742 {
743         struct task_struct *idle;
744
745         if ((idle = cpu_idle_tasks[cpu]) != NULL) {
746                 /* initialize thread_struct.  we really want to avoid destroy
747                  * idle tread
748                  */
749                 idle->thread.esp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
750                 init_idle(idle, cpu);
751                 return idle;
752         }
753         idle = fork_idle(cpu);
754
755         if (!IS_ERR(idle))
756                 cpu_idle_tasks[cpu] = idle;
757         return idle;
758 }
759 #else
760 #define alloc_idle_task(cpu) fork_idle(cpu)
761 #endif
762
763 static int __cpuinit do_boot_cpu(int apicid, int cpu)
764 /*
765  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
766  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
767  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from wakeup_secondary_cpu.
768  */
769 {
770         struct task_struct *idle;
771         unsigned long boot_error;
772         int timeout;
773         unsigned long start_eip;
774         unsigned short nmi_high = 0, nmi_low = 0;
775
776         /*
777          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
778          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
779          */
780         mtrr_save_state();
781
782         /*
783          * We can't use kernel_thread since we must avoid to
784          * reschedule the child.
785          */
786         idle = alloc_idle_task(cpu);
787         if (IS_ERR(idle))
788                 panic("failed fork for CPU %d", cpu);
789
790         init_gdt(cpu);
791         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
792         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
793
794         idle->thread.eip = (unsigned long) start_secondary;
795         /* start_eip had better be page-aligned! */
796         start_eip = setup_trampoline();
797
798         ++cpucount;
799         alternatives_smp_switch(1);
800
801         /* So we see what's up   */
802         printk("Booting processor %d/%d eip %lx\n", cpu, apicid, start_eip);
803         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
804         stack_start.esp = (void *) idle->thread.esp;
805
806         irq_ctx_init(cpu);
807
808         x86_cpu_to_apicid[cpu] = apicid;
809         /*
810          * This grunge runs the startup process for
811          * the targeted processor.
812          */
813
814         atomic_set(&init_deasserted, 0);
815
816         Dprintk("Setting warm reset code and vector.\n");
817
818         store_NMI_vector(&nmi_high, &nmi_low);
819
820         smpboot_setup_warm_reset_vector(start_eip);
821
822         /*
823          * Starting actual IPI sequence...
824          */
825         boot_error = wakeup_secondary_cpu(apicid, start_eip);
826
827         if (!boot_error) {
828                 /*
829                  * allow APs to start initializing.
830                  */
831                 Dprintk("Before Callout %d.\n", cpu);
832                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
833                 Dprintk("After Callout %d.\n", cpu);
834
835                 /*
836                  * Wait 5s total for a response
837                  */
838                 for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
839                         if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
840                                 break;  /* It has booted */
841                         udelay(100);
842                 }
843
844                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
845                         /* number CPUs logically, starting from 1 (BSP is 0) */
846                         Dprintk("OK.\n");
847                         printk("CPU%d: ", cpu);
848                         print_cpu_info(&cpu_data[cpu]);
849                         Dprintk("CPU has booted.\n");
850                 } else {
851                         boot_error= 1;
852                         if (*((volatile unsigned char *)trampoline_base)
853                                         == 0xA5)
854                                 /* trampoline started but...? */
855                                 printk("Stuck ??\n");
856                         else
857                                 /* trampoline code not run */
858                                 printk("Not responding.\n");
859                         inquire_remote_apic(apicid);
860                 }
861         }
862
863         if (boot_error) {
864                 /* Try to put things back the way they were before ... */
865                 unmap_cpu_to_logical_apicid(cpu);
866                 cpu_clear(cpu, cpu_callout_map); /* was set here (do_boot_cpu()) */
867                 cpu_clear(cpu, cpu_initialized); /* was set by cpu_init() */
868                 cpucount--;
869         } else {
870                 x86_cpu_to_apicid[cpu] = apicid;
871                 cpu_set(cpu, cpu_present_map);
872         }
873
874         /* mark "stuck" area as not stuck */
875         *((volatile unsigned long *)trampoline_base) = 0;
876
877         return boot_error;
878 }
879
880 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
881 void cpu_exit_clear(void)
882 {
883         int cpu = raw_smp_processor_id();
884
885         idle_task_exit();
886
887         cpucount --;
888         cpu_uninit();
889         irq_ctx_exit(cpu);
890
891         cpu_clear(cpu, cpu_callout_map);
892         cpu_clear(cpu, cpu_callin_map);
893
894         cpu_clear(cpu, smp_commenced_mask);
895         unmap_cpu_to_logical_apicid(cpu);
896 }
897
898 struct warm_boot_cpu_info {
899         struct completion *complete;
900         struct work_struct task;
901         int apicid;
902         int cpu;
903 };
904
905 static void __cpuinit do_warm_boot_cpu(struct work_struct *work)
906 {
907         struct warm_boot_cpu_info *info =
908                 container_of(work, struct warm_boot_cpu_info, task);
909         do_boot_cpu(info->apicid, info->cpu);
910         complete(info->complete);
911 }
912
913 static int __cpuinit __smp_prepare_cpu(int cpu)
914 {
915         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
916         struct warm_boot_cpu_info info;
917         int     apicid, ret;
918
919         apicid = x86_cpu_to_apicid[cpu];
920         if (apicid == BAD_APICID) {
921                 ret = -ENODEV;
922                 goto exit;
923         }
924
925         info.complete = &done;
926         info.apicid = apicid;
927         info.cpu = cpu;
928         INIT_WORK(&info.task, do_warm_boot_cpu);
929
930         /* init low mem mapping */
931         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + USER_PGD_PTRS,
932                         min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, USER_PGD_PTRS));
933         flush_tlb_all();
934         schedule_work(&info.task);
935         wait_for_completion(&done);
936
937         zap_low_mappings();
938         ret = 0;
939 exit:
940         return ret;
941 }
942 #endif
943
944 /*
945  * Cycle through the processors sending APIC IPIs to boot each.
946  */
947
948 static int boot_cpu_logical_apicid;
949 /* Where the IO area was mapped on multiquad, always 0 otherwise */
950 void *xquad_portio;
951 #ifdef CONFIG_X86_NUMAQ
952 EXPORT_SYMBOL(xquad_portio);
953 #endif
954
955 static void __init smp_boot_cpus(unsigned int max_cpus)
956 {
957         int apicid, cpu, bit, kicked;
958         unsigned long bogosum = 0;
959
960         /*
961          * Setup boot CPU information
962          */
963         smp_store_cpu_info(0); /* Final full version of the data */
964         printk("CPU%d: ", 0);
965         print_cpu_info(&cpu_data[0]);
966
967         boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
968         boot_cpu_logical_apicid = logical_smp_processor_id();
969         x86_cpu_to_apicid[0] = boot_cpu_physical_apicid;
970
971         current_thread_info()->cpu = 0;
972
973         set_cpu_sibling_map(0);
974
975         /*
976          * If we couldn't find an SMP configuration at boot time,
977          * get out of here now!
978          */
979         if (!smp_found_config && !acpi_lapic) {
980                 printk(KERN_NOTICE "SMP motherboard not detected.\n");
981                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
982                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
983                 if (APIC_init_uniprocessor())
984                         printk(KERN_NOTICE "Local APIC not detected."
985                                            " Using dummy APIC emulation.\n");
986                 map_cpu_to_logical_apicid();
987                 cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
988                 cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
989                 return;
990         }
991
992         /*
993          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
994          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
995          * Makes no sense to do this check in clustered apic mode, so skip it
996          */
997         if (!check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
998                 printk("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS.\n",
999                                 boot_cpu_physical_apicid);
1000                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1001         }
1002
1003         /*
1004          * If we couldn't find a local APIC, then get out of here now!
1005          */
1006         if (APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) && !cpu_has_apic) {
1007                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1008                         boot_cpu_physical_apicid);
1009                 printk(KERN_ERR "... forcing use of dummy APIC emulation. (tell your hw vendor)\n");
1010                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1011                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1012                 cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
1013                 cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
1014                 return;
1015         }
1016
1017         verify_local_APIC();
1018
1019         /*
1020          * If SMP should be disabled, then really disable it!
1021          */
1022         if (!max_cpus) {
1023                 smp_found_config = 0;
1024                 printk(KERN_INFO "SMP mode deactivated, forcing use of dummy APIC emulation.\n");
1025                 smpboot_clear_io_apic_irqs();
1026                 phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(0);
1027                 cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
1028                 cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
1029                 return;
1030         }
1031
1032         connect_bsp_APIC();
1033         setup_local_APIC();
1034         map_cpu_to_logical_apicid();
1035
1036
1037         setup_portio_remap();
1038
1039         /*
1040          * Scan the CPU present map and fire up the other CPUs via do_boot_cpu
1041          *
1042          * In clustered apic mode, phys_cpu_present_map is a constructed thus:
1043          * bits 0-3 are quad0, 4-7 are quad1, etc. A perverse twist on the 
1044          * clustered apic ID.
1045          */
1046         Dprintk("CPU present map: %lx\n", physids_coerce(phys_cpu_present_map));
1047
1048         kicked = 1;
1049         for (bit = 0; kicked < NR_CPUS && bit < MAX_APICS; bit++) {
1050                 apicid = cpu_present_to_apicid(bit);
1051                 /*
1052                  * Don't even attempt to start the boot CPU!
1053                  */
1054                 if ((apicid == boot_cpu_apicid) || (apicid == BAD_APICID))
1055                         continue;
1056
1057                 if (!check_apicid_present(bit))
1058                         continue;
1059                 if (max_cpus <= cpucount+1)
1060                         continue;
1061
1062                 if (((cpu = alloc_cpu_id()) <= 0) || do_boot_cpu(apicid, cpu))
1063                         printk("CPU #%d not responding - cannot use it.\n",
1064                                                                 apicid);
1065                 else
1066                         ++kicked;
1067         }
1068
1069         /*
1070          * Cleanup possible dangling ends...
1071          */
1072         smpboot_restore_warm_reset_vector();
1073
1074         /*
1075          * Allow the user to impress friends.
1076          */
1077         Dprintk("Before bogomips.\n");
1078         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++)
1079                 if (cpu_isset(cpu, cpu_callout_map))
1080                         bogosum += cpu_data[cpu].loops_per_jiffy;
1081         printk(KERN_INFO
1082                 "Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
1083                 cpucount+1,
1084                 bogosum/(500000/HZ),
1085                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
1086         
1087         Dprintk("Before bogocount - setting activated=1.\n");
1088
1089         if (smp_b_stepping)
1090                 printk(KERN_WARNING "WARNING: SMP operation may be unreliable with B stepping processors.\n");
1091
1092         /*
1093          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
1094          * approved Athlon
1095          */
1096         if (tainted & TAINT_UNSAFE_SMP) {
1097                 if (cpucount)
1098                         printk (KERN_INFO "WARNING: This combination of AMD processors is not suitable for SMP.\n");
1099                 else
1100                         tainted &= ~TAINT_UNSAFE_SMP;
1101         }
1102
1103         Dprintk("Boot done.\n");
1104
1105         /*
1106          * construct cpu_sibling_map[], so that we can tell sibling CPUs
1107          * efficiently.
1108          */
1109         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
1110                 cpus_clear(cpu_sibling_map[cpu]);
1111                 cpus_clear(cpu_core_map[cpu]);
1112         }
1113
1114         cpu_set(0, cpu_sibling_map[0]);
1115         cpu_set(0, cpu_core_map[0]);
1116
1117         smpboot_setup_io_apic();
1118
1119         setup_boot_clock();
1120 }
1121
1122 /* These are wrappers to interface to the new boot process.  Someone
1123    who understands all this stuff should rewrite it properly. --RR 15/Jul/02 */
1124 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1125 {
1126         smp_commenced_mask = cpumask_of_cpu(0);
1127         cpu_callin_map = cpumask_of_cpu(0);
1128         mb();
1129         smp_boot_cpus(max_cpus);
1130 }
1131
1132 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1133 {
1134         unsigned int cpu = smp_processor_id();
1135
1136         init_gdt(cpu);
1137         switch_to_new_gdt();
1138
1139         cpu_set(cpu, cpu_online_map);
1140         cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
1141         cpu_set(cpu, cpu_present_map);
1142         cpu_set(cpu, cpu_possible_map);
1143         __get_cpu_var(cpu_state) = CPU_ONLINE;
1144 }
1145
1146 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1147 static void
1148 remove_siblinginfo(int cpu)
1149 {
1150         int sibling;
1151         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
1152
1153         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_core_map[cpu]) {
1154                 cpu_clear(cpu, cpu_core_map[sibling]);
1155                 /*
1156                  * last thread sibling in this cpu core going down
1157                  */
1158                 if (cpus_weight(cpu_sibling_map[cpu]) == 1)
1159                         c[sibling].booted_cores--;
1160         }
1161                         
1162         for_each_cpu_mask(sibling, cpu_sibling_map[cpu])
1163                 cpu_clear(cpu, cpu_sibling_map[sibling]);
1164         cpus_clear(cpu_sibling_map[cpu]);
1165         cpus_clear(cpu_core_map[cpu]);
1166         c[cpu].phys_proc_id = 0;
1167         c[cpu].cpu_core_id = 0;
1168         cpu_clear(cpu, cpu_sibling_setup_map);
1169 }
1170
1171 int __cpu_disable(void)
1172 {
1173         cpumask_t map = cpu_online_map;
1174         int cpu = smp_processor_id();
1175
1176         /*
1177          * Perhaps use cpufreq to drop frequency, but that could go
1178          * into generic code.
1179          *
1180          * We won't take down the boot processor on i386 due to some
1181          * interrupts only being able to be serviced by the BSP.
1182          * Especially so if we're not using an IOAPIC   -zwane
1183          */
1184         if (cpu == 0)
1185                 return -EBUSY;
1186         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
1187                 stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
1188         clear_local_APIC();
1189         /* Allow any queued timer interrupts to get serviced */
1190         local_irq_enable();
1191         mdelay(1);
1192         local_irq_disable();
1193
1194         remove_siblinginfo(cpu);
1195
1196         cpu_clear(cpu, map);
1197         fixup_irqs(map);
1198         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1199         cpu_clear(cpu, cpu_online_map);
1200         return 0;
1201 }
1202
1203 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1204 {
1205         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1206         unsigned int i;
1207
1208         for (i = 0; i < 10; i++) {
1209                 /* They ack this in play_dead by setting CPU_DEAD */
1210                 if (per_cpu(cpu_state, cpu) == CPU_DEAD) {
1211                         printk ("CPU %d is now offline\n", cpu);
1212                         if (1 == num_online_cpus())
1213                                 alternatives_smp_switch(0);
1214                         return;
1215                 }
1216                 msleep(100);
1217         }
1218         printk(KERN_ERR "CPU %u didn't die...\n", cpu);
1219 }
1220 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1221 int __cpu_disable(void)
1222 {
1223         return -ENOSYS;
1224 }
1225
1226 void __cpu_die(unsigned int cpu)
1227 {
1228         /* We said "no" in __cpu_disable */
1229         BUG();
1230 }
1231 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1232
1233 int __cpuinit native_cpu_up(unsigned int cpu)
1234 {
1235         unsigned long flags;
1236 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1237         int ret = 0;
1238
1239         /*
1240          * We do warm boot only on cpus that had booted earlier
1241          * Otherwise cold boot is all handled from smp_boot_cpus().
1242          * cpu_callin_map is set during AP kickstart process. Its reset
1243          * when a cpu is taken offline from cpu_exit_clear().
1244          */
1245         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
1246                 ret = __smp_prepare_cpu(cpu);
1247
1248         if (ret)
1249                 return -EIO;
1250 #endif
1251
1252         /* In case one didn't come up */
1253         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map)) {
1254                 printk(KERN_DEBUG "skipping cpu%d, didn't come online\n", cpu);
1255                 return -EIO;
1256         }
1257
1258         per_cpu(cpu_state, cpu) = CPU_UP_PREPARE;
1259         /* Unleash the CPU! */
1260         cpu_set(cpu, smp_commenced_mask);
1261
1262         /*
1263          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1264          * while doing so):
1265          */
1266         local_irq_save(flags);
1267         check_tsc_sync_source(cpu);
1268         local_irq_restore(flags);
1269
1270         while (!cpu_isset(cpu, cpu_online_map)) {
1271                 cpu_relax();
1272                 touch_nmi_watchdog();
1273         }
1274
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1279 {
1280 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1281         setup_ioapic_dest();
1282 #endif
1283         zap_low_mappings();
1284 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1285         /*
1286          * Disable executability of the SMP trampoline:
1287          */
1288         set_kernel_exec((unsigned long)trampoline_base, trampoline_exec);
1289 #endif
1290 }
1291
1292 void __init smp_intr_init(void)
1293 {
1294         /*
1295          * IRQ0 must be given a fixed assignment and initialized,
1296          * because it's used before the IO-APIC is set up.
1297          */
1298         set_intr_gate(FIRST_DEVICE_VECTOR, interrupt[0]);
1299
1300         /*
1301          * The reschedule interrupt is a CPU-to-CPU reschedule-helper
1302          * IPI, driven by wakeup.
1303          */
1304         set_intr_gate(RESCHEDULE_VECTOR, reschedule_interrupt);
1305
1306         /* IPI for invalidation */
1307         set_intr_gate(INVALIDATE_TLB_VECTOR, invalidate_interrupt);
1308
1309         /* IPI for generic function call */
1310         set_intr_gate(CALL_FUNCTION_VECTOR, call_function_interrupt);
1311 }
1312
1313 /*
1314  * If the BIOS enumerates physical processors before logical,
1315  * maxcpus=N at enumeration-time can be used to disable HT.
1316  */
1317 static int __init parse_maxcpus(char *arg)
1318 {
1319         extern unsigned int maxcpus;
1320
1321         maxcpus = simple_strtoul(arg, NULL, 0);
1322         return 0;
1323 }
1324 early_param("maxcpus", parse_maxcpus);