Linux-libre 5.3.12-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / arch / x86 / kernel / smpboot.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2  /*
3  *      x86 SMP booting functions
4  *
5  *      (c) 1995 Alan Cox, Building #3 <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
6  *      (c) 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
7  *      Copyright 2001 Andi Kleen, SuSE Labs.
8  *
9  *      Much of the core SMP work is based on previous work by Thomas Radke, to
10  *      whom a great many thanks are extended.
11  *
12  *      Thanks to Intel for making available several different Pentium,
13  *      Pentium Pro and Pentium-II/Xeon MP machines.
14  *      Original development of Linux SMP code supported by Caldera.
15  *
16  *      Fixes
17  *              Felix Koop      :       NR_CPUS used properly
18  *              Jose Renau      :       Handle single CPU case.
19  *              Alan Cox        :       By repeated request 8) - Total BogoMIPS report.
20  *              Greg Wright     :       Fix for kernel stacks panic.
21  *              Erich Boleyn    :       MP v1.4 and additional changes.
22  *      Matthias Sattler        :       Changes for 2.1 kernel map.
23  *      Michel Lespinasse       :       Changes for 2.1 kernel map.
24  *      Michael Chastain        :       Change trampoline.S to gnu as.
25  *              Alan Cox        :       Dumb bug: 'B' step PPro's are fine
26  *              Ingo Molnar     :       Added APIC timers, based on code
27  *                                      from Jose Renau
28  *              Ingo Molnar     :       various cleanups and rewrites
29  *              Tigran Aivazian :       fixed "0.00 in /proc/uptime on SMP" bug.
30  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs
31  *      Andi Kleen              :       Changed for SMP boot into long mode.
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  *      Andi Kleen              :       Converted to new state machine.
36  *      Ashok Raj               :       CPU hotplug support
37  *      Glauber Costa           :       i386 and x86_64 integration
38  */
39
40 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
41
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/sched/topology.h>
47 #include <linux/sched/hotplug.h>
48 #include <linux/sched/task_stack.h>
49 #include <linux/percpu.h>
50 #include <linux/memblock.h>
51 #include <linux/err.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53 #include <linux/tboot.h>
54 #include <linux/stackprotector.h>
55 #include <linux/gfp.h>
56 #include <linux/cpuidle.h>
57 #include <linux/numa.h>
58
59 #include <asm/acpi.h>
60 #include <asm/desc.h>
61 #include <asm/nmi.h>
62 #include <asm/irq.h>
63 #include <asm/realmode.h>
64 #include <asm/cpu.h>
65 #include <asm/numa.h>
66 #include <asm/pgtable.h>
67 #include <asm/tlbflush.h>
68 #include <asm/mtrr.h>
69 #include <asm/mwait.h>
70 #include <asm/apic.h>
71 #include <asm/io_apic.h>
72 #include <asm/fpu/internal.h>
73 #include <asm/setup.h>
74 #include <asm/uv/uv.h>
75 #include <linux/mc146818rtc.h>
76 #include <asm/i8259.h>
77 #include <asm/misc.h>
78 #include <asm/qspinlock.h>
79 #include <asm/intel-family.h>
80 #include <asm/cpu_device_id.h>
81 #include <asm/spec-ctrl.h>
82 #include <asm/hw_irq.h>
83
84 /* representing HT siblings of each logical CPU */
85 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
86 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
87
88 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
89 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
90 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
91
92 /* representing HT, core, and die siblings of each logical CPU */
93 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_die_map);
94 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_die_map);
95
96 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_llc_shared_map);
97
98 /* Per CPU bogomips and other parameters */
99 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
100 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
101
102 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
103 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
104 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
105 static unsigned int logical_packages __read_mostly;
106 static unsigned int logical_die __read_mostly;
107
108 /* Maximum number of SMT threads on any online core */
109 int __read_mostly __max_smt_threads = 1;
110
111 /* Flag to indicate if a complete sched domain rebuild is required */
112 bool x86_topology_update;
113
114 int arch_update_cpu_topology(void)
115 {
116         int retval = x86_topology_update;
117
118         x86_topology_update = false;
119         return retval;
120 }
121
122 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
123 {
124         unsigned long flags;
125
126         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
127         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
128         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
129         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
130                                                         start_eip >> 4;
131         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
132                                                         start_eip & 0xf;
133 }
134
135 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
136 {
137         unsigned long flags;
138
139         /*
140          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
141          * to default values.
142          */
143         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
144         CMOS_WRITE(0, 0xf);
145         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
146
147         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
148 }
149
150 /*
151  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
152  * during CPU online.
153  */
154 static void smp_callin(void)
155 {
156         int cpuid;
157
158         /*
159          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
160          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
161          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
162          * now safe to touch our local APIC.
163          */
164         cpuid = smp_processor_id();
165
166         /*
167          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
168          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
169          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
170          * boards)
171          */
172         apic_ap_setup();
173
174         /*
175          * Save our processor parameters. Note: this information
176          * is needed for clock calibration.
177          */
178         smp_store_cpu_info(cpuid);
179
180         /*
181          * The topology information must be up to date before
182          * calibrate_delay() and notify_cpu_starting().
183          */
184         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
185
186         /*
187          * Get our bogomips.
188          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
189          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
190          * accurate as the value just calculated.
191          */
192         calibrate_delay();
193         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
194         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
195
196         wmb();
197
198         notify_cpu_starting(cpuid);
199
200         /*
201          * Allow the master to continue.
202          */
203         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
204 }
205
206 static int cpu0_logical_apicid;
207 static int enable_start_cpu0;
208 /*
209  * Activate a secondary processor.
210  */
211 static void notrace start_secondary(void *unused)
212 {
213         /*
214          * Don't put *anything* except direct CPU state initialization
215          * before cpu_init(), SMP booting is too fragile that we want to
216          * limit the things done here to the most necessary things.
217          */
218         cr4_init();
219
220 #ifdef CONFIG_X86_32
221         /* switch away from the initial page table */
222         load_cr3(swapper_pg_dir);
223         __flush_tlb_all();
224 #endif
225         load_current_idt();
226         cpu_init();
227         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
228         preempt_disable();
229         smp_callin();
230
231         enable_start_cpu0 = 0;
232
233         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
234         barrier();
235         /*
236          * Check TSC synchronization with the boot CPU:
237          */
238         check_tsc_sync_target();
239
240         speculative_store_bypass_ht_init();
241
242         /*
243          * Lock vector_lock, set CPU online and bring the vector
244          * allocator online. Online must be set with vector_lock held
245          * to prevent a concurrent irq setup/teardown from seeing a
246          * half valid vector space.
247          */
248         lock_vector_lock();
249         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
250         lapic_online();
251         unlock_vector_lock();
252         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
253         x86_platform.nmi_init();
254
255         /* enable local interrupts */
256         local_irq_enable();
257
258         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
259         boot_init_stack_canary();
260
261         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
262
263         wmb();
264         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
265 }
266
267 /**
268  * topology_is_primary_thread - Check whether CPU is the primary SMT thread
269  * @cpu:        CPU to check
270  */
271 bool topology_is_primary_thread(unsigned int cpu)
272 {
273         return apic_id_is_primary_thread(per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu));
274 }
275
276 /**
277  * topology_smt_supported - Check whether SMT is supported by the CPUs
278  */
279 bool topology_smt_supported(void)
280 {
281         return smp_num_siblings > 1;
282 }
283
284 /**
285  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
286  *
287  * Returns logical package id or -1 if not found
288  */
289 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
290 {
291         int cpu;
292
293         for_each_possible_cpu(cpu) {
294                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
295
296                 if (c->initialized && c->phys_proc_id == phys_pkg)
297                         return c->logical_proc_id;
298         }
299         return -1;
300 }
301 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
302 /**
303  * topology_phys_to_logical_die - Map a physical die id to logical
304  *
305  * Returns logical die id or -1 if not found
306  */
307 int topology_phys_to_logical_die(unsigned int die_id, unsigned int cur_cpu)
308 {
309         int cpu;
310         int proc_id = cpu_data(cur_cpu).phys_proc_id;
311
312         for_each_possible_cpu(cpu) {
313                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
314
315                 if (c->initialized && c->cpu_die_id == die_id &&
316                     c->phys_proc_id == proc_id)
317                         return c->logical_die_id;
318         }
319         return -1;
320 }
321 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_die);
322
323 /**
324  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
325  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
326  * @cpu:        The cpu for which this is updated
327  */
328 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
329 {
330         int new;
331
332         /* Already available somewhere? */
333         new = topology_phys_to_logical_pkg(pkg);
334         if (new >= 0)
335                 goto found;
336
337         new = logical_packages++;
338         if (new != pkg) {
339                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
340                         cpu, pkg, new);
341         }
342 found:
343         cpu_data(cpu).logical_proc_id = new;
344         return 0;
345 }
346 /**
347  * topology_update_die_map - Update the physical to logical die map
348  * @die:        The die id as retrieved via CPUID
349  * @cpu:        The cpu for which this is updated
350  */
351 int topology_update_die_map(unsigned int die, unsigned int cpu)
352 {
353         int new;
354
355         /* Already available somewhere? */
356         new = topology_phys_to_logical_die(die, cpu);
357         if (new >= 0)
358                 goto found;
359
360         new = logical_die++;
361         if (new != die) {
362                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical die %u\n",
363                         cpu, die, new);
364         }
365 found:
366         cpu_data(cpu).logical_die_id = new;
367         return 0;
368 }
369
370 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
371 {
372         int id = 0; /* CPU 0 */
373         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
374
375         *c = boot_cpu_data;
376         c->cpu_index = id;
377         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, id);
378         topology_update_die_map(c->cpu_die_id, id);
379         c->initialized = true;
380 }
381
382 /*
383  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
384  * a given CPU
385  */
386 void smp_store_cpu_info(int id)
387 {
388         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
389
390         /* Copy boot_cpu_data only on the first bringup */
391         if (!c->initialized)
392                 *c = boot_cpu_data;
393         c->cpu_index = id;
394         /*
395          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
396          * bringing up AP or offlined CPU0.
397          */
398         identify_secondary_cpu(c);
399         c->initialized = true;
400 }
401
402 static bool
403 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
404 {
405         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
406
407         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
408 }
409
410 static bool
411 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
412 {
413         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
414
415         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
416                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
417                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
418                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
419 }
420
421 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
422 do {                                                                    \
423         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
424         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
425 } while (0)
426
427 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
428 {
429         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
430                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
431
432                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
433                     c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
434                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2)) {
435                         if (c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
436                                 return topology_sane(c, o, "smt");
437
438                         if ((c->cu_id != 0xff) &&
439                             (o->cu_id != 0xff) &&
440                             (c->cu_id == o->cu_id))
441                                 return topology_sane(c, o, "smt");
442                 }
443
444         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
445                    c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
446                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
447                 return topology_sane(c, o, "smt");
448         }
449
450         return false;
451 }
452
453 /*
454  * Define snc_cpu[] for SNC (Sub-NUMA Cluster) CPUs.
455  *
456  * These are Intel CPUs that enumerate an LLC that is shared by
457  * multiple NUMA nodes. The LLC on these systems is shared for
458  * off-package data access but private to the NUMA node (half
459  * of the package) for on-package access.
460  *
461  * CPUID (the source of the information about the LLC) can only
462  * enumerate the cache as being shared *or* unshared, but not
463  * this particular configuration. The CPU in this case enumerates
464  * the cache to be shared across the entire package (spanning both
465  * NUMA nodes).
466  */
467
468 static const struct x86_cpu_id snc_cpu[] = {
469         { X86_VENDOR_INTEL, 6, INTEL_FAM6_SKYLAKE_X },
470         {}
471 };
472
473 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
474 {
475         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
476
477         /* Do not match if we do not have a valid APICID for cpu: */
478         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == BAD_APICID)
479                 return false;
480
481         /* Do not match if LLC id does not match: */
482         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
483                 return false;
484
485         /*
486          * Allow the SNC topology without warning. Return of false
487          * means 'c' does not share the LLC of 'o'. This will be
488          * reflected to userspace.
489          */
490         if (!topology_same_node(c, o) && x86_match_cpu(snc_cpu))
491                 return false;
492
493         return topology_sane(c, o, "llc");
494 }
495
496 /*
497  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
498  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
499  * discard the MC level of the topology later.
500  */
501 static bool match_pkg(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
502 {
503         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
504                 return true;
505         return false;
506 }
507
508 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
509 {
510         if ((c->phys_proc_id == o->phys_proc_id) &&
511                 (c->cpu_die_id == o->cpu_die_id))
512                 return true;
513         return false;
514 }
515
516
517 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
518 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
519 {
520         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
521 }
522
523 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
524 static int x86_core_flags(void)
525 {
526         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
527 }
528 #endif
529 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
530 static int x86_smt_flags(void)
531 {
532         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
533 }
534 #endif
535 #endif
536
537 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
538 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
539         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
540 #endif
541 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
542         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
543 #endif
544         { NULL, },
545 };
546
547 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
548 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
549         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
550 #endif
551 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
552         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
553 #endif
554         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
555         { NULL, },
556 };
557
558 /*
559  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
560  * AMD Magny-Cours, Intel Cluster-on-Die, and Intel
561  * Sub-NUMA Clustering have this.
562  */
563 static bool x86_has_numa_in_package;
564
565 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
566 {
567         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
568         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
569         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
570         struct cpuinfo_x86 *o;
571         int i, threads;
572
573         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
574
575         if (!has_mp) {
576                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
577                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
578                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
579                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_die_cpumask(cpu));
580                 c->booted_cores = 1;
581                 return;
582         }
583
584         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
585                 o = &cpu_data(i);
586
587                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
588                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
589
590                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
591                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
592
593         }
594
595         /*
596          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
597          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
598          */
599         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
600                 o = &cpu_data(i);
601
602                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_pkg(c, o))) {
603                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
604
605                         /*
606                          *  Does this new cpu bringup a new core?
607                          */
608                         if (cpumask_weight(
609                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
610                                 /*
611                                  * for each core in package, increment
612                                  * the booted_cores for this new cpu
613                                  */
614                                 if (cpumask_first(
615                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
616                                         c->booted_cores++;
617                                 /*
618                                  * increment the core count for all
619                                  * the other cpus in this package
620                                  */
621                                 if (i != cpu)
622                                         cpu_data(i).booted_cores++;
623                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
624                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
625                 }
626                 if (match_pkg(c, o) && !topology_same_node(c, o))
627                         x86_has_numa_in_package = true;
628
629                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o)))
630                         link_mask(topology_die_cpumask, cpu, i);
631         }
632
633         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
634         if (threads > __max_smt_threads)
635                 __max_smt_threads = threads;
636 }
637
638 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
639 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
640 {
641         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
642 }
643
644 static void impress_friends(void)
645 {
646         int cpu;
647         unsigned long bogosum = 0;
648         /*
649          * Allow the user to impress friends.
650          */
651         pr_debug("Before bogomips\n");
652         for_each_possible_cpu(cpu)
653                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
654                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
655         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
656                 num_online_cpus(),
657                 bogosum/(500000/HZ),
658                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
659
660         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
661 }
662
663 void __inquire_remote_apic(int apicid)
664 {
665         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
666         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
667         int timeout;
668         u32 status;
669
670         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
671
672         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
673                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
674
675                 /*
676                  * Wait for idle.
677                  */
678                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
679                 if (status)
680                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
681
682                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
683
684                 timeout = 0;
685                 do {
686                         udelay(100);
687                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
688                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
689
690                 switch (status) {
691                 case APIC_ICR_RR_VALID:
692                         status = apic_read(APIC_RRR);
693                         pr_cont("%08x\n", status);
694                         break;
695                 default:
696                         pr_cont("failed\n");
697                 }
698         }
699 }
700
701 /*
702  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
703  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
704  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
705  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
706  * many cores and don't require that delay.
707  *
708  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
709  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
710  */
711 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
712
713 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
714
715 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
716 {
717         get_option(&str, &init_udelay);
718
719         return 0;
720 }
721 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
722
723 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
724 {
725         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
726         if (init_udelay != UINT_MAX)
727                 return;
728
729         /* if modern processor, use no delay */
730         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
731             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON) && (boot_cpu_data.x86 >= 0x18)) ||
732             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
733                 init_udelay = 0;
734                 return;
735         }
736         /* else, use legacy delay */
737         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
738 }
739
740 /*
741  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
742  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
743  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
744  */
745 int
746 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
747 {
748         unsigned long send_status, accept_status = 0;
749         int maxlvt;
750
751         /* Target chip */
752         /* Boot on the stack */
753         /* Kick the second */
754         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
755
756         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
757         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
758
759         /*
760          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
761          */
762         udelay(200);
763         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
764                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
765                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
766                         apic_write(APIC_ESR, 0);
767                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
768         }
769         pr_debug("NMI sent\n");
770
771         if (send_status)
772                 pr_err("APIC never delivered???\n");
773         if (accept_status)
774                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
775
776         return (send_status | accept_status);
777 }
778
779 static int
780 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
781 {
782         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
783         int maxlvt, num_starts, j;
784
785         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
786
787         /*
788          * Be paranoid about clearing APIC errors.
789          */
790         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
791                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
792                         apic_write(APIC_ESR, 0);
793                 apic_read(APIC_ESR);
794         }
795
796         pr_debug("Asserting INIT\n");
797
798         /*
799          * Turn INIT on target chip
800          */
801         /*
802          * Send IPI
803          */
804         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
805                        phys_apicid);
806
807         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
808         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
809
810         udelay(init_udelay);
811
812         pr_debug("Deasserting INIT\n");
813
814         /* Target chip */
815         /* Send IPI */
816         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
817
818         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
819         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
820
821         mb();
822
823         /*
824          * Should we send STARTUP IPIs ?
825          *
826          * Determine this based on the APIC version.
827          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
828          */
829         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
830                 num_starts = 2;
831         else
832                 num_starts = 0;
833
834         /*
835          * Run STARTUP IPI loop.
836          */
837         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
838
839         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
840                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
841                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
842                         apic_write(APIC_ESR, 0);
843                 apic_read(APIC_ESR);
844                 pr_debug("After apic_write\n");
845
846                 /*
847                  * STARTUP IPI
848                  */
849
850                 /* Target chip */
851                 /* Boot on the stack */
852                 /* Kick the second */
853                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
854                                phys_apicid);
855
856                 /*
857                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
858                  */
859                 if (init_udelay == 0)
860                         udelay(10);
861                 else
862                         udelay(300);
863
864                 pr_debug("Startup point 1\n");
865
866                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
867                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
868
869                 /*
870                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
871                  */
872                 if (init_udelay == 0)
873                         udelay(10);
874                 else
875                         udelay(200);
876
877                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
878                         apic_write(APIC_ESR, 0);
879                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
880                 if (send_status || accept_status)
881                         break;
882         }
883         pr_debug("After Startup\n");
884
885         if (send_status)
886                 pr_err("APIC never delivered???\n");
887         if (accept_status)
888                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
889
890         return (send_status | accept_status);
891 }
892
893 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
894 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
895 {
896         static int current_node = NUMA_NO_NODE;
897         int node = early_cpu_to_node(cpu);
898         static int width, node_width;
899
900         if (!width)
901                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
902
903         if (!node_width)
904                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
905
906         if (cpu == 1)
907                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
908
909         if (system_state < SYSTEM_RUNNING) {
910                 if (node != current_node) {
911                         if (current_node > (-1))
912                                 pr_cont("\n");
913                         current_node = node;
914
915                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
916                                node_width - num_digits(node), " ", node);
917                 }
918
919                 /* Add padding for the BSP */
920                 if (cpu == 1)
921                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
922
923                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
924
925         } else
926                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
927                         node, cpu, apicid);
928 }
929
930 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
931 {
932         int cpu;
933
934         cpu = smp_processor_id();
935         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
936                 return NMI_HANDLED;
937
938         return NMI_DONE;
939 }
940
941 /*
942  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
943  *
944  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
945  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
946  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
947  *
948  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
949  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
950  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
951  * real platform and request are available.
952  */
953 static int
954 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
955                int *cpu0_nmi_registered)
956 {
957         int id;
958         int boot_error;
959
960         preempt_disable();
961
962         /*
963          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
964          */
965         if (cpu) {
966                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
967                 goto out;
968         }
969
970         /*
971          * Wake up BSP by nmi.
972          *
973          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
974          */
975         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
976                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
977
978         if (!boot_error) {
979                 enable_start_cpu0 = 1;
980                 *cpu0_nmi_registered = 1;
981                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
982                         id = cpu0_logical_apicid;
983                 else
984                         id = apicid;
985                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
986         }
987
988 out:
989         preempt_enable();
990
991         return boot_error;
992 }
993
994 int common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
995 {
996         int ret;
997
998         /* Just in case we booted with a single CPU. */
999         alternatives_enable_smp();
1000
1001         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
1002
1003         /* Initialize the interrupt stack(s) */
1004         ret = irq_init_percpu_irqstack(cpu);
1005         if (ret)
1006                 return ret;
1007
1008 #ifdef CONFIG_X86_32
1009         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
1010         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) = task_top_of_stack(idle);
1011 #else
1012         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
1013 #endif
1014         return 0;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
1019  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
1020  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
1021  * ->wakeup_secondary_cpu.
1022  */
1023 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle,
1024                        int *cpu0_nmi_registered)
1025 {
1026         volatile u32 *trampoline_status =
1027                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
1028         /* start_ip had better be page-aligned! */
1029         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
1030
1031         unsigned long boot_error = 0;
1032         unsigned long timeout;
1033
1034         idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
1035         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
1036         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
1037         initial_stack  = idle->thread.sp;
1038
1039         /* Enable the espfix hack for this CPU */
1040         init_espfix_ap(cpu);
1041
1042         /* So we see what's up */
1043         announce_cpu(cpu, apicid);
1044
1045         /*
1046          * This grunge runs the startup process for
1047          * the targeted processor.
1048          */
1049
1050         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1051
1052                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
1053
1054                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1055                 /*
1056                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1057                 */
1058                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1059                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1060                         apic_read(APIC_ESR);
1061                 }
1062         }
1063
1064         /*
1065          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1066          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1067          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1068          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1069          */
1070         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1071         smp_mb();
1072
1073         /*
1074          * Wake up a CPU in difference cases:
1075          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1076          * Otherwise,
1077          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1078          */
1079         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1080                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1081         else
1082                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1083                                                      cpu0_nmi_registered);
1084
1085         if (!boot_error) {
1086                 /*
1087                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1088                  */
1089                 boot_error = -1;
1090                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1091                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1092                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1093                                 /*
1094                                  * Tell AP to proceed with initialization
1095                                  */
1096                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1097                                 boot_error = 0;
1098                                 break;
1099                         }
1100                         schedule();
1101                 }
1102         }
1103
1104         if (!boot_error) {
1105                 /*
1106                  * Wait till AP completes initial initialization
1107                  */
1108                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1109                         /*
1110                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1111                          * AP to come online. This also gives a chance
1112                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1113                          * to be completed in the stop machine context.
1114                          */
1115                         schedule();
1116                 }
1117         }
1118
1119         /* mark "stuck" area as not stuck */
1120         *trampoline_status = 0;
1121
1122         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1123                 /*
1124                  * Cleanup possible dangling ends...
1125                  */
1126                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1127         }
1128
1129         return boot_error;
1130 }
1131
1132 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1133 {
1134         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1135         int cpu0_nmi_registered = 0;
1136         unsigned long flags;
1137         int err, ret = 0;
1138
1139         lockdep_assert_irqs_enabled();
1140
1141         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1142
1143         if (apicid == BAD_APICID ||
1144             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1145             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1146                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1147                 return -EINVAL;
1148         }
1149
1150         /*
1151          * Already booted CPU?
1152          */
1153         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1154                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1155                 return -ENOSYS;
1156         }
1157
1158         /*
1159          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1160          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1161          */
1162         mtrr_save_state();
1163
1164         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1165         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1166         if (err && err != -EBUSY)
1167                 return err;
1168
1169         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1170         per_cpu(fpu_fpregs_owner_ctx, cpu) = NULL;
1171
1172         err = common_cpu_up(cpu, tidle);
1173         if (err)
1174                 return err;
1175
1176         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle, &cpu0_nmi_registered);
1177         if (err) {
1178                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1179                 ret = -EIO;
1180                 goto unreg_nmi;
1181         }
1182
1183         /*
1184          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1185          * while doing so):
1186          */
1187         local_irq_save(flags);
1188         check_tsc_sync_source(cpu);
1189         local_irq_restore(flags);
1190
1191         while (!cpu_online(cpu)) {
1192                 cpu_relax();
1193                 touch_nmi_watchdog();
1194         }
1195
1196 unreg_nmi:
1197         /*
1198          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1199          * to avoid impact of possible long unregister time.
1200          */
1201         if (cpu0_nmi_registered)
1202                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1203
1204         return ret;
1205 }
1206
1207 /**
1208  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1209  */
1210 void arch_disable_smp_support(void)
1211 {
1212         disable_ioapic_support();
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Fall back to non SMP mode after errors.
1217  *
1218  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1219  */
1220 static __init void disable_smp(void)
1221 {
1222         pr_info("SMP disabled\n");
1223
1224         disable_ioapic_support();
1225
1226         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1227         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1228
1229         if (smp_found_config)
1230                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1231         else
1232                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1233         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1234         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1235         cpumask_set_cpu(0, topology_die_cpumask(0));
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Various sanity checks.
1240  */
1241 static void __init smp_sanity_check(void)
1242 {
1243         preempt_disable();
1244
1245 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1246         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1247                 unsigned int cpu;
1248                 unsigned nr;
1249
1250                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1251                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1252
1253                 nr = 0;
1254                 for_each_present_cpu(cpu) {
1255                         if (nr >= 8)
1256                                 set_cpu_present(cpu, false);
1257                         nr++;
1258                 }
1259
1260                 nr = 0;
1261                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1262                         if (nr >= 8)
1263                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1264                         nr++;
1265                 }
1266
1267                 nr_cpu_ids = 8;
1268         }
1269 #endif
1270
1271         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1272                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1273                         hard_smp_processor_id());
1274
1275                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1276         }
1277
1278         /*
1279          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1280          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1281          */
1282         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1283                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1284                           boot_cpu_physical_apicid);
1285                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1286         }
1287         preempt_enable();
1288 }
1289
1290 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1291 {
1292         int i;
1293         struct cpuinfo_x86 *c;
1294
1295         for_each_possible_cpu(i) {
1296                 c = &cpu_data(i);
1297                 /* mark all to hotplug */
1298                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1299         }
1300 }
1301
1302 static void __init smp_get_logical_apicid(void)
1303 {
1304         if (x2apic_mode)
1305                 cpu0_logical_apicid = apic_read(APIC_LDR);
1306         else
1307                 cpu0_logical_apicid = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Prepare for SMP bootup.
1312  * @max_cpus: configured maximum number of CPUs, It is a legacy parameter
1313  *            for common interface support.
1314  */
1315 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1316 {
1317         unsigned int i;
1318
1319         smp_cpu_index_default();
1320
1321         /*
1322          * Setup boot CPU information
1323          */
1324         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1325         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1326         mb();
1327
1328         for_each_possible_cpu(i) {
1329                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1330                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1331                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_die_map, i), GFP_KERNEL);
1332                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1333         }
1334
1335         /*
1336          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1337          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1338          * native_smp_cpus_done().
1339          *
1340          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1341          */
1342         set_sched_topology(x86_topology);
1343
1344         set_cpu_sibling_map(0);
1345
1346         smp_sanity_check();
1347
1348         switch (apic_intr_mode) {
1349         case APIC_PIC:
1350         case APIC_VIRTUAL_WIRE_NO_CONFIG:
1351                 disable_smp();
1352                 return;
1353         case APIC_SYMMETRIC_IO_NO_ROUTING:
1354                 disable_smp();
1355                 /* Setup local timer */
1356                 x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1357                 return;
1358         case APIC_VIRTUAL_WIRE:
1359         case APIC_SYMMETRIC_IO:
1360                 break;
1361         }
1362
1363         /* Setup local timer */
1364         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1365
1366         smp_get_logical_apicid();
1367
1368         pr_info("CPU0: ");
1369         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1370
1371         uv_system_init();
1372
1373         set_mtrr_aps_delayed_init();
1374
1375         smp_quirk_init_udelay();
1376
1377         speculative_store_bypass_ht_init();
1378 }
1379
1380 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1381 {
1382         set_mtrr_aps_delayed_init();
1383 }
1384
1385 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1386 {
1387         mtrr_aps_init();
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Early setup to make printk work.
1392  */
1393 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1394 {
1395         int me = smp_processor_id();
1396         switch_to_new_gdt(me);
1397         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1398         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1399         cpu_set_state_online(me);
1400         native_pv_lock_init();
1401 }
1402
1403 void __init calculate_max_logical_packages(void)
1404 {
1405         int ncpus;
1406
1407         /*
1408          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems so
1409          * extrapolate the boot cpu's data to all packages.
1410          */
1411         ncpus = cpu_data(0).booted_cores * topology_max_smt_threads();
1412         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
1413         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
1414 }
1415
1416 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1417 {
1418         pr_debug("Boot done\n");
1419
1420         calculate_max_logical_packages();
1421
1422         if (x86_has_numa_in_package)
1423                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1424
1425         nmi_selftest();
1426         impress_friends();
1427         mtrr_aps_init();
1428 }
1429
1430 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1431 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1432 {
1433         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1434         return 0;
1435 }
1436 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1437
1438
1439 /*
1440  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1441  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1442  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1443  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1444  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1445  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1446  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1447  * - Ashok Raj
1448  *
1449  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1450  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1451  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1452  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1453  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1454  * -AK
1455  */
1456 __init void prefill_possible_map(void)
1457 {
1458         int i, possible;
1459
1460         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1461         if (!num_processors) {
1462                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1463                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1464                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1465
1466                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1467
1468                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1469                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1470                             apic->apic_id_valid(apicid))
1471                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1472                 }
1473
1474                 if (!num_processors)
1475                         num_processors = 1;
1476         }
1477
1478         i = setup_max_cpus ?: 1;
1479         if (setup_possible_cpus == -1) {
1480                 possible = num_processors;
1481 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1482                 if (setup_max_cpus)
1483                         possible += disabled_cpus;
1484 #else
1485                 if (possible > i)
1486                         possible = i;
1487 #endif
1488         } else
1489                 possible = setup_possible_cpus;
1490
1491         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1492
1493         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1494         if (possible > nr_cpu_ids) {
1495                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %u\n",
1496                         possible, nr_cpu_ids);
1497                 possible = nr_cpu_ids;
1498         }
1499
1500 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1501         if (!setup_max_cpus)
1502 #endif
1503         if (possible > i) {
1504                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1505                         possible, setup_max_cpus);
1506                 possible = i;
1507         }
1508
1509         nr_cpu_ids = possible;
1510
1511         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1512                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1513
1514         reset_cpu_possible_mask();
1515
1516         for (i = 0; i < possible; i++)
1517                 set_cpu_possible(i, true);
1518 }
1519
1520 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1521
1522 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1523 static void recompute_smt_state(void)
1524 {
1525         int max_threads, cpu;
1526
1527         max_threads = 0;
1528         for_each_online_cpu (cpu) {
1529                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1530
1531                 if (threads > max_threads)
1532                         max_threads = threads;
1533         }
1534         __max_smt_threads = max_threads;
1535 }
1536
1537 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1538 {
1539         int sibling;
1540         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1541
1542         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1543                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1544                 /*/
1545                  * last thread sibling in this cpu core going down
1546                  */
1547                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1548                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1549         }
1550
1551         for_each_cpu(sibling, topology_die_cpumask(cpu))
1552                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_die_cpumask(sibling));
1553         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1554                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1555         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1556                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1557         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1558         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1559         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1560         cpumask_clear(topology_die_cpumask(cpu));
1561         c->cpu_core_id = 0;
1562         c->booted_cores = 0;
1563         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1564         recompute_smt_state();
1565 }
1566
1567 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1568 {
1569         set_cpu_online(cpu, false);
1570         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1571         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1572         /* was set by cpu_init() */
1573         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1574         numa_remove_cpu(cpu);
1575 }
1576
1577 void cpu_disable_common(void)
1578 {
1579         int cpu = smp_processor_id();
1580
1581         remove_siblinginfo(cpu);
1582
1583         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1584         lock_vector_lock();
1585         remove_cpu_from_maps(cpu);
1586         unlock_vector_lock();
1587         fixup_irqs();
1588         lapic_offline();
1589 }
1590
1591 int native_cpu_disable(void)
1592 {
1593         int ret;
1594
1595         ret = lapic_can_unplug_cpu();
1596         if (ret)
1597                 return ret;
1598
1599         clear_local_APIC();
1600         cpu_disable_common();
1601
1602         return 0;
1603 }
1604
1605 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1606 {
1607         int ret = 0;
1608
1609         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1610
1611         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1612         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1613                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1614                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1615         } else {
1616                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1617                 ret = -1;
1618         }
1619
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1624 {
1625         common_cpu_die(cpu);
1626 }
1627
1628 void play_dead_common(void)
1629 {
1630         idle_task_exit();
1631
1632         /* Ack it */
1633         (void)cpu_report_death();
1634
1635         /*
1636          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1637          */
1638         local_irq_disable();
1639 }
1640
1641 static bool wakeup_cpu0(void)
1642 {
1643         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1644                 return true;
1645
1646         return false;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1651  * dirty data in our caches when we come back up.
1652  */
1653 static inline void mwait_play_dead(void)
1654 {
1655         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1656         unsigned int highest_cstate = 0;
1657         unsigned int highest_subcstate = 0;
1658         void *mwait_ptr;
1659         int i;
1660
1661         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD ||
1662             boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON)
1663                 return;
1664         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1665                 return;
1666         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1667                 return;
1668         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1669                 return;
1670
1671         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1672         ecx = 0;
1673         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1674
1675         /*
1676          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1677          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1678          */
1679         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1680                 eax = 0;
1681         } else {
1682                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1683                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1684                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1685                                 highest_cstate = i;
1686                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1687                         }
1688                 }
1689                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1690                         (highest_subcstate - 1);
1691         }
1692
1693         /*
1694          * This should be a memory location in a cache line which is
1695          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1696          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1697          */
1698         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1699
1700         wbinvd();
1701
1702         while (1) {
1703                 /*
1704                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1705                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1706                  * needed, but it should be harmless in either case.
1707                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1708                  * case where we return around the loop.
1709                  */
1710                 mb();
1711                 clflush(mwait_ptr);
1712                 mb();
1713                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1714                 mb();
1715                 __mwait(eax, 0);
1716                 /*
1717                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1718                  */
1719                 if (wakeup_cpu0())
1720                         start_cpu0();
1721         }
1722 }
1723
1724 void hlt_play_dead(void)
1725 {
1726         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1727                 wbinvd();
1728
1729         while (1) {
1730                 native_halt();
1731                 /*
1732                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1733                  */
1734                 if (wakeup_cpu0())
1735                         start_cpu0();
1736         }
1737 }
1738
1739 void native_play_dead(void)
1740 {
1741         play_dead_common();
1742         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1743
1744         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1745         if (cpuidle_play_dead())
1746                 hlt_play_dead();
1747 }
1748
1749 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1750 int native_cpu_disable(void)
1751 {
1752         return -ENOSYS;
1753 }
1754
1755 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1756 {
1757         /* We said "no" in __cpu_disable */
1758         BUG();
1759 }
1760
1761 void native_play_dead(void)
1762 {
1763         BUG();
1764 }
1765
1766 #endif