Merge branch 'x86/topology' into perf/core, to prepare for new patches
[linux-2.6-microblaze.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         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
219                 __write_cr4(__read_cr4() | X86_CR4_PCIDE);
220
221 #ifdef CONFIG_X86_32
222         /* switch away from the initial page table */
223         load_cr3(swapper_pg_dir);
224         /*
225          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
226          * try to read it.
227          */
228         cr4_init_shadow();
229         __flush_tlb_all();
230 #endif
231         load_current_idt();
232         cpu_init();
233         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
234         preempt_disable();
235         smp_callin();
236
237         enable_start_cpu0 = 0;
238
239         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
240         barrier();
241         /*
242          * Check TSC synchronization with the boot CPU:
243          */
244         check_tsc_sync_target();
245
246         speculative_store_bypass_ht_init();
247
248         /*
249          * Lock vector_lock, set CPU online and bring the vector
250          * allocator online. Online must be set with vector_lock held
251          * to prevent a concurrent irq setup/teardown from seeing a
252          * half valid vector space.
253          */
254         lock_vector_lock();
255         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
256         lapic_online();
257         unlock_vector_lock();
258         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
259         x86_platform.nmi_init();
260
261         /* enable local interrupts */
262         local_irq_enable();
263
264         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
265         boot_init_stack_canary();
266
267         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
268
269         wmb();
270         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
271 }
272
273 /**
274  * topology_is_primary_thread - Check whether CPU is the primary SMT thread
275  * @cpu:        CPU to check
276  */
277 bool topology_is_primary_thread(unsigned int cpu)
278 {
279         return apic_id_is_primary_thread(per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu));
280 }
281
282 /**
283  * topology_smt_supported - Check whether SMT is supported by the CPUs
284  */
285 bool topology_smt_supported(void)
286 {
287         return smp_num_siblings > 1;
288 }
289
290 /**
291  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
292  *
293  * Returns logical package id or -1 if not found
294  */
295 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
296 {
297         int cpu;
298
299         for_each_possible_cpu(cpu) {
300                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
301
302                 if (c->initialized && c->phys_proc_id == phys_pkg)
303                         return c->logical_proc_id;
304         }
305         return -1;
306 }
307 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
308 /**
309  * topology_phys_to_logical_die - Map a physical die id to logical
310  *
311  * Returns logical die id or -1 if not found
312  */
313 int topology_phys_to_logical_die(unsigned int die_id, unsigned int cur_cpu)
314 {
315         int cpu;
316         int proc_id = cpu_data(cur_cpu).phys_proc_id;
317
318         for_each_possible_cpu(cpu) {
319                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
320
321                 if (c->initialized && c->cpu_die_id == die_id &&
322                     c->phys_proc_id == proc_id)
323                         return c->logical_die_id;
324         }
325         return -1;
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_die);
328
329 /**
330  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
331  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
332  * @cpu:        The cpu for which this is updated
333  */
334 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
335 {
336         int new;
337
338         /* Already available somewhere? */
339         new = topology_phys_to_logical_pkg(pkg);
340         if (new >= 0)
341                 goto found;
342
343         new = logical_packages++;
344         if (new != pkg) {
345                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
346                         cpu, pkg, new);
347         }
348 found:
349         cpu_data(cpu).logical_proc_id = new;
350         return 0;
351 }
352 /**
353  * topology_update_die_map - Update the physical to logical die map
354  * @die:        The die id as retrieved via CPUID
355  * @cpu:        The cpu for which this is updated
356  */
357 int topology_update_die_map(unsigned int die, unsigned int cpu)
358 {
359         int new;
360
361         /* Already available somewhere? */
362         new = topology_phys_to_logical_die(die, cpu);
363         if (new >= 0)
364                 goto found;
365
366         new = logical_die++;
367         if (new != die) {
368                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical die %u\n",
369                         cpu, die, new);
370         }
371 found:
372         cpu_data(cpu).logical_die_id = new;
373         return 0;
374 }
375
376 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
377 {
378         int id = 0; /* CPU 0 */
379         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
380
381         *c = boot_cpu_data;
382         c->cpu_index = id;
383         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, id);
384         topology_update_die_map(c->cpu_die_id, id);
385         c->initialized = true;
386 }
387
388 /*
389  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
390  * a given CPU
391  */
392 void smp_store_cpu_info(int id)
393 {
394         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
395
396         /* Copy boot_cpu_data only on the first bringup */
397         if (!c->initialized)
398                 *c = boot_cpu_data;
399         c->cpu_index = id;
400         /*
401          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
402          * bringing up AP or offlined CPU0.
403          */
404         identify_secondary_cpu(c);
405         c->initialized = true;
406 }
407
408 static bool
409 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
410 {
411         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
412
413         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
414 }
415
416 static bool
417 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
418 {
419         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
420
421         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
422                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
423                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
424                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
425 }
426
427 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
428 do {                                                                    \
429         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
430         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
431 } while (0)
432
433 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
434 {
435         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
436                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
437
438                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
439                     c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
440                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2)) {
441                         if (c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
442                                 return topology_sane(c, o, "smt");
443
444                         if ((c->cu_id != 0xff) &&
445                             (o->cu_id != 0xff) &&
446                             (c->cu_id == o->cu_id))
447                                 return topology_sane(c, o, "smt");
448                 }
449
450         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
451                    c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
452                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
453                 return topology_sane(c, o, "smt");
454         }
455
456         return false;
457 }
458
459 /*
460  * Define snc_cpu[] for SNC (Sub-NUMA Cluster) CPUs.
461  *
462  * These are Intel CPUs that enumerate an LLC that is shared by
463  * multiple NUMA nodes. The LLC on these systems is shared for
464  * off-package data access but private to the NUMA node (half
465  * of the package) for on-package access.
466  *
467  * CPUID (the source of the information about the LLC) can only
468  * enumerate the cache as being shared *or* unshared, but not
469  * this particular configuration. The CPU in this case enumerates
470  * the cache to be shared across the entire package (spanning both
471  * NUMA nodes).
472  */
473
474 static const struct x86_cpu_id snc_cpu[] = {
475         { X86_VENDOR_INTEL, 6, INTEL_FAM6_SKYLAKE_X },
476         {}
477 };
478
479 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
480 {
481         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
482
483         /* Do not match if we do not have a valid APICID for cpu: */
484         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == BAD_APICID)
485                 return false;
486
487         /* Do not match if LLC id does not match: */
488         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
489                 return false;
490
491         /*
492          * Allow the SNC topology without warning. Return of false
493          * means 'c' does not share the LLC of 'o'. This will be
494          * reflected to userspace.
495          */
496         if (!topology_same_node(c, o) && x86_match_cpu(snc_cpu))
497                 return false;
498
499         return topology_sane(c, o, "llc");
500 }
501
502 /*
503  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
504  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
505  * discard the MC level of the topology later.
506  */
507 static bool match_pkg(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
508 {
509         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
510                 return true;
511         return false;
512 }
513
514 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
515 {
516         if ((c->phys_proc_id == o->phys_proc_id) &&
517                 (c->cpu_die_id == o->cpu_die_id))
518                 return true;
519         return false;
520 }
521
522
523 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
524 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
525 {
526         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
527 }
528
529 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
530 static int x86_core_flags(void)
531 {
532         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
533 }
534 #endif
535 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
536 static int x86_smt_flags(void)
537 {
538         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
539 }
540 #endif
541 #endif
542
543 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
544 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
545         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
546 #endif
547 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
548         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
549 #endif
550         { NULL, },
551 };
552
553 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
554 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
555         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
556 #endif
557 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
558         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
559 #endif
560         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
561         { NULL, },
562 };
563
564 /*
565  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
566  * AMD Magny-Cours, Intel Cluster-on-Die, and Intel
567  * Sub-NUMA Clustering have this.
568  */
569 static bool x86_has_numa_in_package;
570
571 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
572 {
573         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
574         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
575         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
576         struct cpuinfo_x86 *o;
577         int i, threads;
578
579         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
580
581         if (!has_mp) {
582                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
583                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
584                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
585                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_die_cpumask(cpu));
586                 c->booted_cores = 1;
587                 return;
588         }
589
590         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
591                 o = &cpu_data(i);
592
593                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
594                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
595
596                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
597                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
598
599         }
600
601         /*
602          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
603          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
604          */
605         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
606                 o = &cpu_data(i);
607
608                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_pkg(c, o))) {
609                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
610
611                         /*
612                          *  Does this new cpu bringup a new core?
613                          */
614                         if (cpumask_weight(
615                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
616                                 /*
617                                  * for each core in package, increment
618                                  * the booted_cores for this new cpu
619                                  */
620                                 if (cpumask_first(
621                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
622                                         c->booted_cores++;
623                                 /*
624                                  * increment the core count for all
625                                  * the other cpus in this package
626                                  */
627                                 if (i != cpu)
628                                         cpu_data(i).booted_cores++;
629                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
630                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
631                 }
632                 if (match_pkg(c, o) && !topology_same_node(c, o))
633                         x86_has_numa_in_package = true;
634
635                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o)))
636                         link_mask(topology_die_cpumask, cpu, i);
637         }
638
639         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
640         if (threads > __max_smt_threads)
641                 __max_smt_threads = threads;
642 }
643
644 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
645 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
646 {
647         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
648 }
649
650 static void impress_friends(void)
651 {
652         int cpu;
653         unsigned long bogosum = 0;
654         /*
655          * Allow the user to impress friends.
656          */
657         pr_debug("Before bogomips\n");
658         for_each_possible_cpu(cpu)
659                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
660                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
661         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
662                 num_online_cpus(),
663                 bogosum/(500000/HZ),
664                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
665
666         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
667 }
668
669 void __inquire_remote_apic(int apicid)
670 {
671         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
672         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
673         int timeout;
674         u32 status;
675
676         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
677
678         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
679                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
680
681                 /*
682                  * Wait for idle.
683                  */
684                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
685                 if (status)
686                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
687
688                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
689
690                 timeout = 0;
691                 do {
692                         udelay(100);
693                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
694                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
695
696                 switch (status) {
697                 case APIC_ICR_RR_VALID:
698                         status = apic_read(APIC_RRR);
699                         pr_cont("%08x\n", status);
700                         break;
701                 default:
702                         pr_cont("failed\n");
703                 }
704         }
705 }
706
707 /*
708  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
709  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
710  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
711  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
712  * many cores and don't require that delay.
713  *
714  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
715  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
716  */
717 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
718
719 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
720
721 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
722 {
723         get_option(&str, &init_udelay);
724
725         return 0;
726 }
727 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
728
729 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
730 {
731         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
732         if (init_udelay != UINT_MAX)
733                 return;
734
735         /* if modern processor, use no delay */
736         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
737             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON) && (boot_cpu_data.x86 >= 0x18)) ||
738             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
739                 init_udelay = 0;
740                 return;
741         }
742         /* else, use legacy delay */
743         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
744 }
745
746 /*
747  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
748  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
749  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
750  */
751 int
752 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
753 {
754         unsigned long send_status, accept_status = 0;
755         int maxlvt;
756
757         /* Target chip */
758         /* Boot on the stack */
759         /* Kick the second */
760         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
761
762         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
763         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
764
765         /*
766          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
767          */
768         udelay(200);
769         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
770                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
771                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
772                         apic_write(APIC_ESR, 0);
773                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
774         }
775         pr_debug("NMI sent\n");
776
777         if (send_status)
778                 pr_err("APIC never delivered???\n");
779         if (accept_status)
780                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
781
782         return (send_status | accept_status);
783 }
784
785 static int
786 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
787 {
788         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
789         int maxlvt, num_starts, j;
790
791         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
792
793         /*
794          * Be paranoid about clearing APIC errors.
795          */
796         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
797                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
798                         apic_write(APIC_ESR, 0);
799                 apic_read(APIC_ESR);
800         }
801
802         pr_debug("Asserting INIT\n");
803
804         /*
805          * Turn INIT on target chip
806          */
807         /*
808          * Send IPI
809          */
810         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
811                        phys_apicid);
812
813         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
814         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
815
816         udelay(init_udelay);
817
818         pr_debug("Deasserting INIT\n");
819
820         /* Target chip */
821         /* Send IPI */
822         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
823
824         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
825         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
826
827         mb();
828
829         /*
830          * Should we send STARTUP IPIs ?
831          *
832          * Determine this based on the APIC version.
833          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
834          */
835         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
836                 num_starts = 2;
837         else
838                 num_starts = 0;
839
840         /*
841          * Run STARTUP IPI loop.
842          */
843         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
844
845         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
846                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
847                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
848                         apic_write(APIC_ESR, 0);
849                 apic_read(APIC_ESR);
850                 pr_debug("After apic_write\n");
851
852                 /*
853                  * STARTUP IPI
854                  */
855
856                 /* Target chip */
857                 /* Boot on the stack */
858                 /* Kick the second */
859                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
860                                phys_apicid);
861
862                 /*
863                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
864                  */
865                 if (init_udelay == 0)
866                         udelay(10);
867                 else
868                         udelay(300);
869
870                 pr_debug("Startup point 1\n");
871
872                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
873                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
874
875                 /*
876                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
877                  */
878                 if (init_udelay == 0)
879                         udelay(10);
880                 else
881                         udelay(200);
882
883                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
884                         apic_write(APIC_ESR, 0);
885                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
886                 if (send_status || accept_status)
887                         break;
888         }
889         pr_debug("After Startup\n");
890
891         if (send_status)
892                 pr_err("APIC never delivered???\n");
893         if (accept_status)
894                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
895
896         return (send_status | accept_status);
897 }
898
899 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
900 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
901 {
902         static int current_node = NUMA_NO_NODE;
903         int node = early_cpu_to_node(cpu);
904         static int width, node_width;
905
906         if (!width)
907                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
908
909         if (!node_width)
910                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
911
912         if (cpu == 1)
913                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
914
915         if (system_state < SYSTEM_RUNNING) {
916                 if (node != current_node) {
917                         if (current_node > (-1))
918                                 pr_cont("\n");
919                         current_node = node;
920
921                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
922                                node_width - num_digits(node), " ", node);
923                 }
924
925                 /* Add padding for the BSP */
926                 if (cpu == 1)
927                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
928
929                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
930
931         } else
932                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
933                         node, cpu, apicid);
934 }
935
936 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
937 {
938         int cpu;
939
940         cpu = smp_processor_id();
941         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
942                 return NMI_HANDLED;
943
944         return NMI_DONE;
945 }
946
947 /*
948  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
949  *
950  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
951  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
952  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
953  *
954  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
955  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
956  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
957  * real platform and request are available.
958  */
959 static int
960 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
961                int *cpu0_nmi_registered)
962 {
963         int id;
964         int boot_error;
965
966         preempt_disable();
967
968         /*
969          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
970          */
971         if (cpu) {
972                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
973                 goto out;
974         }
975
976         /*
977          * Wake up BSP by nmi.
978          *
979          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
980          */
981         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
982                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
983
984         if (!boot_error) {
985                 enable_start_cpu0 = 1;
986                 *cpu0_nmi_registered = 1;
987                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
988                         id = cpu0_logical_apicid;
989                 else
990                         id = apicid;
991                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
992         }
993
994 out:
995         preempt_enable();
996
997         return boot_error;
998 }
999
1000 int common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
1001 {
1002         int ret;
1003
1004         /* Just in case we booted with a single CPU. */
1005         alternatives_enable_smp();
1006
1007         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
1008
1009         /* Initialize the interrupt stack(s) */
1010         ret = irq_init_percpu_irqstack(cpu);
1011         if (ret)
1012                 return ret;
1013
1014 #ifdef CONFIG_X86_32
1015         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
1016         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) = task_top_of_stack(idle);
1017 #else
1018         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
1019 #endif
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
1025  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
1026  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
1027  * ->wakeup_secondary_cpu.
1028  */
1029 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle,
1030                        int *cpu0_nmi_registered)
1031 {
1032         volatile u32 *trampoline_status =
1033                 (volatile u32 *) __va(real_mode_header->trampoline_status);
1034         /* start_ip had better be page-aligned! */
1035         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
1036
1037         unsigned long boot_error = 0;
1038         unsigned long timeout;
1039
1040         idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
1041         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
1042         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
1043         initial_stack  = idle->thread.sp;
1044
1045         /* Enable the espfix hack for this CPU */
1046         init_espfix_ap(cpu);
1047
1048         /* So we see what's up */
1049         announce_cpu(cpu, apicid);
1050
1051         /*
1052          * This grunge runs the startup process for
1053          * the targeted processor.
1054          */
1055
1056         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1057
1058                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
1059
1060                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1061                 /*
1062                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1063                 */
1064                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1065                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1066                         apic_read(APIC_ESR);
1067                 }
1068         }
1069
1070         /*
1071          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1072          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1073          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1074          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1075          */
1076         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1077         smp_mb();
1078
1079         /*
1080          * Wake up a CPU in difference cases:
1081          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1082          * Otherwise,
1083          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1084          */
1085         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1086                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1087         else
1088                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1089                                                      cpu0_nmi_registered);
1090
1091         if (!boot_error) {
1092                 /*
1093                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1094                  */
1095                 boot_error = -1;
1096                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1097                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1098                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1099                                 /*
1100                                  * Tell AP to proceed with initialization
1101                                  */
1102                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1103                                 boot_error = 0;
1104                                 break;
1105                         }
1106                         schedule();
1107                 }
1108         }
1109
1110         if (!boot_error) {
1111                 /*
1112                  * Wait till AP completes initial initialization
1113                  */
1114                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1115                         /*
1116                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1117                          * AP to come online. This also gives a chance
1118                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1119                          * to be completed in the stop machine context.
1120                          */
1121                         schedule();
1122                 }
1123         }
1124
1125         /* mark "stuck" area as not stuck */
1126         *trampoline_status = 0;
1127
1128         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1129                 /*
1130                  * Cleanup possible dangling ends...
1131                  */
1132                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1133         }
1134
1135         return boot_error;
1136 }
1137
1138 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1139 {
1140         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1141         int cpu0_nmi_registered = 0;
1142         unsigned long flags;
1143         int err, ret = 0;
1144
1145         lockdep_assert_irqs_enabled();
1146
1147         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1148
1149         if (apicid == BAD_APICID ||
1150             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1151             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1152                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1153                 return -EINVAL;
1154         }
1155
1156         /*
1157          * Already booted CPU?
1158          */
1159         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1160                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1161                 return -ENOSYS;
1162         }
1163
1164         /*
1165          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1166          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1167          */
1168         mtrr_save_state();
1169
1170         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1171         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1172         if (err && err != -EBUSY)
1173                 return err;
1174
1175         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1176         per_cpu(fpu_fpregs_owner_ctx, cpu) = NULL;
1177
1178         err = common_cpu_up(cpu, tidle);
1179         if (err)
1180                 return err;
1181
1182         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle, &cpu0_nmi_registered);
1183         if (err) {
1184                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1185                 ret = -EIO;
1186                 goto unreg_nmi;
1187         }
1188
1189         /*
1190          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1191          * while doing so):
1192          */
1193         local_irq_save(flags);
1194         check_tsc_sync_source(cpu);
1195         local_irq_restore(flags);
1196
1197         while (!cpu_online(cpu)) {
1198                 cpu_relax();
1199                 touch_nmi_watchdog();
1200         }
1201
1202 unreg_nmi:
1203         /*
1204          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1205          * to avoid impact of possible long unregister time.
1206          */
1207         if (cpu0_nmi_registered)
1208                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1209
1210         return ret;
1211 }
1212
1213 /**
1214  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1215  */
1216 void arch_disable_smp_support(void)
1217 {
1218         disable_ioapic_support();
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Fall back to non SMP mode after errors.
1223  *
1224  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1225  */
1226 static __init void disable_smp(void)
1227 {
1228         pr_info("SMP disabled\n");
1229
1230         disable_ioapic_support();
1231
1232         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1233         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1234
1235         if (smp_found_config)
1236                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1237         else
1238                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1239         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1240         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1241         cpumask_set_cpu(0, topology_die_cpumask(0));
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Various sanity checks.
1246  */
1247 static void __init smp_sanity_check(void)
1248 {
1249         preempt_disable();
1250
1251 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1252         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1253                 unsigned int cpu;
1254                 unsigned nr;
1255
1256                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1257                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1258
1259                 nr = 0;
1260                 for_each_present_cpu(cpu) {
1261                         if (nr >= 8)
1262                                 set_cpu_present(cpu, false);
1263                         nr++;
1264                 }
1265
1266                 nr = 0;
1267                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1268                         if (nr >= 8)
1269                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1270                         nr++;
1271                 }
1272
1273                 nr_cpu_ids = 8;
1274         }
1275 #endif
1276
1277         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1278                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1279                         hard_smp_processor_id());
1280
1281                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1282         }
1283
1284         /*
1285          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1286          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1287          */
1288         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1289                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1290                           boot_cpu_physical_apicid);
1291                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1292         }
1293         preempt_enable();
1294 }
1295
1296 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1297 {
1298         int i;
1299         struct cpuinfo_x86 *c;
1300
1301         for_each_possible_cpu(i) {
1302                 c = &cpu_data(i);
1303                 /* mark all to hotplug */
1304                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1305         }
1306 }
1307
1308 static void __init smp_get_logical_apicid(void)
1309 {
1310         if (x2apic_mode)
1311                 cpu0_logical_apicid = apic_read(APIC_LDR);
1312         else
1313                 cpu0_logical_apicid = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
1314 }
1315
1316 /*
1317  * Prepare for SMP bootup.
1318  * @max_cpus: configured maximum number of CPUs, It is a legacy parameter
1319  *            for common interface support.
1320  */
1321 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1322 {
1323         unsigned int i;
1324
1325         smp_cpu_index_default();
1326
1327         /*
1328          * Setup boot CPU information
1329          */
1330         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1331         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1332         mb();
1333
1334         for_each_possible_cpu(i) {
1335                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1336                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1337                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_die_map, i), GFP_KERNEL);
1338                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1339         }
1340
1341         /*
1342          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1343          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1344          * native_smp_cpus_done().
1345          *
1346          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1347          */
1348         set_sched_topology(x86_topology);
1349
1350         set_cpu_sibling_map(0);
1351
1352         smp_sanity_check();
1353
1354         switch (apic_intr_mode) {
1355         case APIC_PIC:
1356         case APIC_VIRTUAL_WIRE_NO_CONFIG:
1357                 disable_smp();
1358                 return;
1359         case APIC_SYMMETRIC_IO_NO_ROUTING:
1360                 disable_smp();
1361                 /* Setup local timer */
1362                 x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1363                 return;
1364         case APIC_VIRTUAL_WIRE:
1365         case APIC_SYMMETRIC_IO:
1366                 break;
1367         }
1368
1369         /* Setup local timer */
1370         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1371
1372         smp_get_logical_apicid();
1373
1374         pr_info("CPU0: ");
1375         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1376
1377         native_pv_lock_init();
1378
1379         uv_system_init();
1380
1381         set_mtrr_aps_delayed_init();
1382
1383         smp_quirk_init_udelay();
1384
1385         speculative_store_bypass_ht_init();
1386 }
1387
1388 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1389 {
1390         set_mtrr_aps_delayed_init();
1391 }
1392
1393 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1394 {
1395         mtrr_aps_init();
1396 }
1397
1398 /*
1399  * Early setup to make printk work.
1400  */
1401 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1402 {
1403         int me = smp_processor_id();
1404         switch_to_new_gdt(me);
1405         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1406         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1407         cpu_set_state_online(me);
1408 }
1409
1410 void __init calculate_max_logical_packages(void)
1411 {
1412         int ncpus;
1413
1414         /*
1415          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems so
1416          * extrapolate the boot cpu's data to all packages.
1417          */
1418         ncpus = cpu_data(0).booted_cores * topology_max_smt_threads();
1419         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
1420         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
1421 }
1422
1423 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1424 {
1425         pr_debug("Boot done\n");
1426
1427         calculate_max_logical_packages();
1428
1429         if (x86_has_numa_in_package)
1430                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1431
1432         nmi_selftest();
1433         impress_friends();
1434         mtrr_aps_init();
1435 }
1436
1437 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1438 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1439 {
1440         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1441         return 0;
1442 }
1443 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1444
1445
1446 /*
1447  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1448  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1449  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1450  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1451  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1452  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1453  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1454  * - Ashok Raj
1455  *
1456  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1457  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1458  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1459  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1460  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1461  * -AK
1462  */
1463 __init void prefill_possible_map(void)
1464 {
1465         int i, possible;
1466
1467         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1468         if (!num_processors) {
1469                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1470                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1471                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1472
1473                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1474
1475                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1476                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1477                             apic->apic_id_valid(apicid))
1478                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1479                 }
1480
1481                 if (!num_processors)
1482                         num_processors = 1;
1483         }
1484
1485         i = setup_max_cpus ?: 1;
1486         if (setup_possible_cpus == -1) {
1487                 possible = num_processors;
1488 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1489                 if (setup_max_cpus)
1490                         possible += disabled_cpus;
1491 #else
1492                 if (possible > i)
1493                         possible = i;
1494 #endif
1495         } else
1496                 possible = setup_possible_cpus;
1497
1498         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1499
1500         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1501         if (possible > nr_cpu_ids) {
1502                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %u\n",
1503                         possible, nr_cpu_ids);
1504                 possible = nr_cpu_ids;
1505         }
1506
1507 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1508         if (!setup_max_cpus)
1509 #endif
1510         if (possible > i) {
1511                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1512                         possible, setup_max_cpus);
1513                 possible = i;
1514         }
1515
1516         nr_cpu_ids = possible;
1517
1518         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1519                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1520
1521         reset_cpu_possible_mask();
1522
1523         for (i = 0; i < possible; i++)
1524                 set_cpu_possible(i, true);
1525 }
1526
1527 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1528
1529 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1530 static void recompute_smt_state(void)
1531 {
1532         int max_threads, cpu;
1533
1534         max_threads = 0;
1535         for_each_online_cpu (cpu) {
1536                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1537
1538                 if (threads > max_threads)
1539                         max_threads = threads;
1540         }
1541         __max_smt_threads = max_threads;
1542 }
1543
1544 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1545 {
1546         int sibling;
1547         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1548
1549         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1550                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1551                 /*/
1552                  * last thread sibling in this cpu core going down
1553                  */
1554                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1555                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1556         }
1557
1558         for_each_cpu(sibling, topology_die_cpumask(cpu))
1559                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_die_cpumask(sibling));
1560         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1561                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1562         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1563                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1564         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1565         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1566         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1567         cpumask_clear(topology_die_cpumask(cpu));
1568         c->cpu_core_id = 0;
1569         c->booted_cores = 0;
1570         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1571         recompute_smt_state();
1572 }
1573
1574 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1575 {
1576         set_cpu_online(cpu, false);
1577         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1578         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1579         /* was set by cpu_init() */
1580         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1581         numa_remove_cpu(cpu);
1582 }
1583
1584 void cpu_disable_common(void)
1585 {
1586         int cpu = smp_processor_id();
1587
1588         remove_siblinginfo(cpu);
1589
1590         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1591         lock_vector_lock();
1592         remove_cpu_from_maps(cpu);
1593         unlock_vector_lock();
1594         fixup_irqs();
1595         lapic_offline();
1596 }
1597
1598 int native_cpu_disable(void)
1599 {
1600         int ret;
1601
1602         ret = lapic_can_unplug_cpu();
1603         if (ret)
1604                 return ret;
1605
1606         clear_local_APIC();
1607         cpu_disable_common();
1608
1609         return 0;
1610 }
1611
1612 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1613 {
1614         int ret = 0;
1615
1616         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1617
1618         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1619         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1620                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1621                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1622         } else {
1623                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1624                 ret = -1;
1625         }
1626
1627         return ret;
1628 }
1629
1630 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1631 {
1632         common_cpu_die(cpu);
1633 }
1634
1635 void play_dead_common(void)
1636 {
1637         idle_task_exit();
1638
1639         /* Ack it */
1640         (void)cpu_report_death();
1641
1642         /*
1643          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1644          */
1645         local_irq_disable();
1646 }
1647
1648 static bool wakeup_cpu0(void)
1649 {
1650         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1651                 return true;
1652
1653         return false;
1654 }
1655
1656 /*
1657  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1658  * dirty data in our caches when we come back up.
1659  */
1660 static inline void mwait_play_dead(void)
1661 {
1662         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1663         unsigned int highest_cstate = 0;
1664         unsigned int highest_subcstate = 0;
1665         void *mwait_ptr;
1666         int i;
1667
1668         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD ||
1669             boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON)
1670                 return;
1671         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1672                 return;
1673         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1674                 return;
1675         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1676                 return;
1677
1678         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1679         ecx = 0;
1680         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1681
1682         /*
1683          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1684          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1685          */
1686         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1687                 eax = 0;
1688         } else {
1689                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1690                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1691                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1692                                 highest_cstate = i;
1693                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1694                         }
1695                 }
1696                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1697                         (highest_subcstate - 1);
1698         }
1699
1700         /*
1701          * This should be a memory location in a cache line which is
1702          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1703          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1704          */
1705         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1706
1707         wbinvd();
1708
1709         while (1) {
1710                 /*
1711                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1712                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1713                  * needed, but it should be harmless in either case.
1714                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1715                  * case where we return around the loop.
1716                  */
1717                 mb();
1718                 clflush(mwait_ptr);
1719                 mb();
1720                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1721                 mb();
1722                 __mwait(eax, 0);
1723                 /*
1724                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1725                  */
1726                 if (wakeup_cpu0())
1727                         start_cpu0();
1728         }
1729 }
1730
1731 void hlt_play_dead(void)
1732 {
1733         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1734                 wbinvd();
1735
1736         while (1) {
1737                 native_halt();
1738                 /*
1739                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1740                  */
1741                 if (wakeup_cpu0())
1742                         start_cpu0();
1743         }
1744 }
1745
1746 void native_play_dead(void)
1747 {
1748         play_dead_common();
1749         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1750
1751         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1752         if (cpuidle_play_dead())
1753                 hlt_play_dead();
1754 }
1755
1756 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1757 int native_cpu_disable(void)
1758 {
1759         return -ENOSYS;
1760 }
1761
1762 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1763 {
1764         /* We said "no" in __cpu_disable */
1765         BUG();
1766 }
1767
1768 void native_play_dead(void)
1769 {
1770         BUG();
1771 }
1772
1773 #endif