Merge tag 'hyperv-next-signed-20220807' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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/gfp.h>
55 #include <linux/cpuidle.h>
56 #include <linux/numa.h>
57 #include <linux/pgtable.h>
58 #include <linux/overflow.h>
59
60 #include <asm/acpi.h>
61 #include <asm/desc.h>
62 #include <asm/nmi.h>
63 #include <asm/irq.h>
64 #include <asm/realmode.h>
65 #include <asm/cpu.h>
66 #include <asm/numa.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/api.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 #include <asm/stackprotector.h>
84 #include <asm/sev.h>
85
86 /* representing HT siblings of each logical CPU */
87 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_sibling_map);
88 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_sibling_map);
89
90 /* representing HT and core siblings of each logical CPU */
91 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_core_map);
92 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_core_map);
93
94 /* representing HT, core, and die siblings of each logical CPU */
95 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(cpumask_var_t, cpu_die_map);
96 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_die_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         ap_init_aperfmperf();
187
188         /*
189          * Get our bogomips.
190          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
191          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
192          * accurate as the value just calculated.
193          */
194         calibrate_delay();
195         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
196         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
197
198         wmb();
199
200         notify_cpu_starting(cpuid);
201
202         /*
203          * Allow the master to continue.
204          */
205         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
206 }
207
208 static int cpu0_logical_apicid;
209 static int enable_start_cpu0;
210 /*
211  * Activate a secondary processor.
212  */
213 static void notrace start_secondary(void *unused)
214 {
215         /*
216          * Don't put *anything* except direct CPU state initialization
217          * before cpu_init(), SMP booting is too fragile that we want to
218          * limit the things done here to the most necessary things.
219          */
220         cr4_init();
221
222 #ifdef CONFIG_X86_32
223         /* switch away from the initial page table */
224         load_cr3(swapper_pg_dir);
225         __flush_tlb_all();
226 #endif
227         cpu_init_secondary();
228         rcu_cpu_starting(raw_smp_processor_id());
229         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
230         smp_callin();
231
232         enable_start_cpu0 = 0;
233
234         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
235         barrier();
236         /*
237          * Check TSC synchronization with the boot CPU:
238          */
239         check_tsc_sync_target();
240
241         speculative_store_bypass_ht_init();
242
243         /*
244          * Lock vector_lock, set CPU online and bring the vector
245          * allocator online. Online must be set with vector_lock held
246          * to prevent a concurrent irq setup/teardown from seeing a
247          * half valid vector space.
248          */
249         lock_vector_lock();
250         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
251         lapic_online();
252         unlock_vector_lock();
253         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
254         x86_platform.nmi_init();
255
256         /* enable local interrupts */
257         local_irq_enable();
258
259         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
260
261         wmb();
262         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
263 }
264
265 /**
266  * topology_is_primary_thread - Check whether CPU is the primary SMT thread
267  * @cpu:        CPU to check
268  */
269 bool topology_is_primary_thread(unsigned int cpu)
270 {
271         return apic_id_is_primary_thread(per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu));
272 }
273
274 /**
275  * topology_smt_supported - Check whether SMT is supported by the CPUs
276  */
277 bool topology_smt_supported(void)
278 {
279         return smp_num_siblings > 1;
280 }
281
282 /**
283  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
284  *
285  * Returns logical package id or -1 if not found
286  */
287 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
288 {
289         int cpu;
290
291         for_each_possible_cpu(cpu) {
292                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
293
294                 if (c->initialized && c->phys_proc_id == phys_pkg)
295                         return c->logical_proc_id;
296         }
297         return -1;
298 }
299 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
300 /**
301  * topology_phys_to_logical_die - Map a physical die id to logical
302  *
303  * Returns logical die id or -1 if not found
304  */
305 int topology_phys_to_logical_die(unsigned int die_id, unsigned int cur_cpu)
306 {
307         int cpu;
308         int proc_id = cpu_data(cur_cpu).phys_proc_id;
309
310         for_each_possible_cpu(cpu) {
311                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
312
313                 if (c->initialized && c->cpu_die_id == die_id &&
314                     c->phys_proc_id == proc_id)
315                         return c->logical_die_id;
316         }
317         return -1;
318 }
319 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_die);
320
321 /**
322  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
323  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
324  * @cpu:        The cpu for which this is updated
325  */
326 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
327 {
328         int new;
329
330         /* Already available somewhere? */
331         new = topology_phys_to_logical_pkg(pkg);
332         if (new >= 0)
333                 goto found;
334
335         new = logical_packages++;
336         if (new != pkg) {
337                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
338                         cpu, pkg, new);
339         }
340 found:
341         cpu_data(cpu).logical_proc_id = new;
342         return 0;
343 }
344 /**
345  * topology_update_die_map - Update the physical to logical die map
346  * @die:        The die id as retrieved via CPUID
347  * @cpu:        The cpu for which this is updated
348  */
349 int topology_update_die_map(unsigned int die, unsigned int cpu)
350 {
351         int new;
352
353         /* Already available somewhere? */
354         new = topology_phys_to_logical_die(die, cpu);
355         if (new >= 0)
356                 goto found;
357
358         new = logical_die++;
359         if (new != die) {
360                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical die %u\n",
361                         cpu, die, new);
362         }
363 found:
364         cpu_data(cpu).logical_die_id = new;
365         return 0;
366 }
367
368 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
369 {
370         int id = 0; /* CPU 0 */
371         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
372
373         *c = boot_cpu_data;
374         c->cpu_index = id;
375         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, id);
376         topology_update_die_map(c->cpu_die_id, id);
377         c->initialized = true;
378 }
379
380 /*
381  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
382  * a given CPU
383  */
384 void smp_store_cpu_info(int id)
385 {
386         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
387
388         /* Copy boot_cpu_data only on the first bringup */
389         if (!c->initialized)
390                 *c = boot_cpu_data;
391         c->cpu_index = id;
392         /*
393          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
394          * bringing up AP or offlined CPU0.
395          */
396         identify_secondary_cpu(c);
397         c->initialized = true;
398 }
399
400 static bool
401 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
402 {
403         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
404
405         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
406 }
407
408 static bool
409 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
410 {
411         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
412
413         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
414                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
415                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
416                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
417 }
418
419 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
420 do {                                                                    \
421         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
422         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
423 } while (0)
424
425 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
426 {
427         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
428                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
429
430                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
431                     c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
432                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2)) {
433                         if (c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
434                                 return topology_sane(c, o, "smt");
435
436                         if ((c->cu_id != 0xff) &&
437                             (o->cu_id != 0xff) &&
438                             (c->cu_id == o->cu_id))
439                                 return topology_sane(c, o, "smt");
440                 }
441
442         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
443                    c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
444                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
445                 return topology_sane(c, o, "smt");
446         }
447
448         return false;
449 }
450
451 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
452 {
453         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
454             c->cpu_die_id == o->cpu_die_id)
455                 return true;
456         return false;
457 }
458
459 static bool match_l2c(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
460 {
461         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
462
463         /* If the arch didn't set up l2c_id, fall back to SMT */
464         if (per_cpu(cpu_l2c_id, cpu1) == BAD_APICID)
465                 return match_smt(c, o);
466
467         /* Do not match if L2 cache id does not match: */
468         if (per_cpu(cpu_l2c_id, cpu1) != per_cpu(cpu_l2c_id, cpu2))
469                 return false;
470
471         return topology_sane(c, o, "l2c");
472 }
473
474 /*
475  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
476  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
477  * discard the MC level of the topology later.
478  */
479 static bool match_pkg(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
480 {
481         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
482                 return true;
483         return false;
484 }
485
486 /*
487  * Define intel_cod_cpu[] for Intel COD (Cluster-on-Die) CPUs.
488  *
489  * Any Intel CPU that has multiple nodes per package and does not
490  * match intel_cod_cpu[] has the SNC (Sub-NUMA Cluster) topology.
491  *
492  * When in SNC mode, these CPUs enumerate an LLC that is shared
493  * by multiple NUMA nodes. The LLC is shared for off-package data
494  * access but private to the NUMA node (half of the package) for
495  * on-package access. CPUID (the source of the information about
496  * the LLC) can only enumerate the cache as shared or unshared,
497  * but not this particular configuration.
498  */
499
500 static const struct x86_cpu_id intel_cod_cpu[] = {
501         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL(HASWELL_X, 0),       /* COD */
502         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL(BROADWELL_X, 0),     /* COD */
503         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL(ANY, 1),             /* SNC */
504         {}
505 };
506
507 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
508 {
509         const struct x86_cpu_id *id = x86_match_cpu(intel_cod_cpu);
510         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
511         bool intel_snc = id && id->driver_data;
512
513         /* Do not match if we do not have a valid APICID for cpu: */
514         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == BAD_APICID)
515                 return false;
516
517         /* Do not match if LLC id does not match: */
518         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
519                 return false;
520
521         /*
522          * Allow the SNC topology without warning. Return of false
523          * means 'c' does not share the LLC of 'o'. This will be
524          * reflected to userspace.
525          */
526         if (match_pkg(c, o) && !topology_same_node(c, o) && intel_snc)
527                 return false;
528
529         return topology_sane(c, o, "llc");
530 }
531
532
533 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_CLUSTER) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
534 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
535 {
536         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
537 }
538
539 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
540 static int x86_core_flags(void)
541 {
542         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
543 }
544 #endif
545 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
546 static int x86_smt_flags(void)
547 {
548         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
549 }
550 #endif
551 #ifdef CONFIG_SCHED_CLUSTER
552 static int x86_cluster_flags(void)
553 {
554         return cpu_cluster_flags() | x86_sched_itmt_flags();
555 }
556 #endif
557 #endif
558
559 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
560 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
561         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
562 #endif
563 #ifdef CONFIG_SCHED_CLUSTER
564         { cpu_clustergroup_mask, x86_cluster_flags, SD_INIT_NAME(CLS) },
565 #endif
566 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
567         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
568 #endif
569         { NULL, },
570 };
571
572 static struct sched_domain_topology_level x86_hybrid_topology[] = {
573 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
574         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
575 #endif
576 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
577         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
578 #endif
579         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
580         { NULL, },
581 };
582
583 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
584 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
585         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
586 #endif
587 #ifdef CONFIG_SCHED_CLUSTER
588         { cpu_clustergroup_mask, x86_cluster_flags, SD_INIT_NAME(CLS) },
589 #endif
590 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
591         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
592 #endif
593         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
594         { NULL, },
595 };
596
597 /*
598  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
599  * AMD Magny-Cours, Intel Cluster-on-Die, and Intel
600  * Sub-NUMA Clustering have this.
601  */
602 static bool x86_has_numa_in_package;
603
604 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
605 {
606         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
607         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
608         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
609         struct cpuinfo_x86 *o;
610         int i, threads;
611
612         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
613
614         if (!has_mp) {
615                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
616                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
617                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_l2c_shared_mask(cpu));
618                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
619                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_die_cpumask(cpu));
620                 c->booted_cores = 1;
621                 return;
622         }
623
624         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
625                 o = &cpu_data(i);
626
627                 if (match_pkg(c, o) && !topology_same_node(c, o))
628                         x86_has_numa_in_package = true;
629
630                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
631                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
632
633                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
634                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
635
636                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_l2c(c, o)))
637                         link_mask(cpu_l2c_shared_mask, cpu, i);
638
639                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o)))
640                         link_mask(topology_die_cpumask, cpu, i);
641         }
642
643         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
644         if (threads > __max_smt_threads)
645                 __max_smt_threads = threads;
646
647         for_each_cpu(i, topology_sibling_cpumask(cpu))
648                 cpu_data(i).smt_active = threads > 1;
649
650         /*
651          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
652          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
653          */
654         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
655                 o = &cpu_data(i);
656
657                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_pkg(c, o))) {
658                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
659
660                         /*
661                          *  Does this new cpu bringup a new core?
662                          */
663                         if (threads == 1) {
664                                 /*
665                                  * for each core in package, increment
666                                  * the booted_cores for this new cpu
667                                  */
668                                 if (cpumask_first(
669                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
670                                         c->booted_cores++;
671                                 /*
672                                  * increment the core count for all
673                                  * the other cpus in this package
674                                  */
675                                 if (i != cpu)
676                                         cpu_data(i).booted_cores++;
677                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
678                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
679                 }
680         }
681 }
682
683 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
684 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
685 {
686         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
687 }
688
689 const struct cpumask *cpu_clustergroup_mask(int cpu)
690 {
691         return cpu_l2c_shared_mask(cpu);
692 }
693
694 static void impress_friends(void)
695 {
696         int cpu;
697         unsigned long bogosum = 0;
698         /*
699          * Allow the user to impress friends.
700          */
701         pr_debug("Before bogomips\n");
702         for_each_possible_cpu(cpu)
703                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
704                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
705         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
706                 num_online_cpus(),
707                 bogosum/(500000/HZ),
708                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
709
710         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
711 }
712
713 void __inquire_remote_apic(int apicid)
714 {
715         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
716         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
717         int timeout;
718         u32 status;
719
720         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
721
722         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
723                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
724
725                 /*
726                  * Wait for idle.
727                  */
728                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
729                 if (status)
730                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
731
732                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
733
734                 timeout = 0;
735                 do {
736                         udelay(100);
737                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
738                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
739
740                 switch (status) {
741                 case APIC_ICR_RR_VALID:
742                         status = apic_read(APIC_RRR);
743                         pr_cont("%08x\n", status);
744                         break;
745                 default:
746                         pr_cont("failed\n");
747                 }
748         }
749 }
750
751 /*
752  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
753  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
754  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
755  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
756  * many cores and don't require that delay.
757  *
758  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
759  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
760  */
761 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
762
763 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
764
765 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
766 {
767         get_option(&str, &init_udelay);
768
769         return 0;
770 }
771 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
772
773 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
774 {
775         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
776         if (init_udelay != UINT_MAX)
777                 return;
778
779         /* if modern processor, use no delay */
780         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
781             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON) && (boot_cpu_data.x86 >= 0x18)) ||
782             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
783                 init_udelay = 0;
784                 return;
785         }
786         /* else, use legacy delay */
787         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
788 }
789
790 /*
791  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
792  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
793  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
794  */
795 int
796 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
797 {
798         u32 dm = apic->dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
799         unsigned long send_status, accept_status = 0;
800         int maxlvt;
801
802         /* Target chip */
803         /* Boot on the stack */
804         /* Kick the second */
805         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | dm, apicid);
806
807         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
808         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
809
810         /*
811          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
812          */
813         udelay(200);
814         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
815                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
816                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
817                         apic_write(APIC_ESR, 0);
818                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
819         }
820         pr_debug("NMI sent\n");
821
822         if (send_status)
823                 pr_err("APIC never delivered???\n");
824         if (accept_status)
825                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
826
827         return (send_status | accept_status);
828 }
829
830 static int
831 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
832 {
833         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
834         int maxlvt, num_starts, j;
835
836         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
837
838         /*
839          * Be paranoid about clearing APIC errors.
840          */
841         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
842                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
843                         apic_write(APIC_ESR, 0);
844                 apic_read(APIC_ESR);
845         }
846
847         pr_debug("Asserting INIT\n");
848
849         /*
850          * Turn INIT on target chip
851          */
852         /*
853          * Send IPI
854          */
855         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
856                        phys_apicid);
857
858         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
859         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
860
861         udelay(init_udelay);
862
863         pr_debug("Deasserting INIT\n");
864
865         /* Target chip */
866         /* Send IPI */
867         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
868
869         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
870         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
871
872         mb();
873
874         /*
875          * Should we send STARTUP IPIs ?
876          *
877          * Determine this based on the APIC version.
878          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
879          */
880         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
881                 num_starts = 2;
882         else
883                 num_starts = 0;
884
885         /*
886          * Run STARTUP IPI loop.
887          */
888         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
889
890         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
891                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
892                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
893                         apic_write(APIC_ESR, 0);
894                 apic_read(APIC_ESR);
895                 pr_debug("After apic_write\n");
896
897                 /*
898                  * STARTUP IPI
899                  */
900
901                 /* Target chip */
902                 /* Boot on the stack */
903                 /* Kick the second */
904                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
905                                phys_apicid);
906
907                 /*
908                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
909                  */
910                 if (init_udelay == 0)
911                         udelay(10);
912                 else
913                         udelay(300);
914
915                 pr_debug("Startup point 1\n");
916
917                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
918                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
919
920                 /*
921                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
922                  */
923                 if (init_udelay == 0)
924                         udelay(10);
925                 else
926                         udelay(200);
927
928                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
929                         apic_write(APIC_ESR, 0);
930                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
931                 if (send_status || accept_status)
932                         break;
933         }
934         pr_debug("After Startup\n");
935
936         if (send_status)
937                 pr_err("APIC never delivered???\n");
938         if (accept_status)
939                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
940
941         return (send_status | accept_status);
942 }
943
944 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
945 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
946 {
947         static int current_node = NUMA_NO_NODE;
948         int node = early_cpu_to_node(cpu);
949         static int width, node_width;
950
951         if (!width)
952                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
953
954         if (!node_width)
955                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
956
957         if (cpu == 1)
958                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
959
960         if (system_state < SYSTEM_RUNNING) {
961                 if (node != current_node) {
962                         if (current_node > (-1))
963                                 pr_cont("\n");
964                         current_node = node;
965
966                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
967                                node_width - num_digits(node), " ", node);
968                 }
969
970                 /* Add padding for the BSP */
971                 if (cpu == 1)
972                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
973
974                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
975
976         } else
977                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
978                         node, cpu, apicid);
979 }
980
981 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
982 {
983         int cpu;
984
985         cpu = smp_processor_id();
986         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
987                 return NMI_HANDLED;
988
989         return NMI_DONE;
990 }
991
992 /*
993  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
994  *
995  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
996  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
997  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
998  *
999  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
1000  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
1001  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
1002  * real platform and request are available.
1003  */
1004 static int
1005 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
1006                int *cpu0_nmi_registered)
1007 {
1008         int id;
1009         int boot_error;
1010
1011         preempt_disable();
1012
1013         /*
1014          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
1015          */
1016         if (cpu) {
1017                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
1018                 goto out;
1019         }
1020
1021         /*
1022          * Wake up BSP by nmi.
1023          *
1024          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
1025          */
1026         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
1027                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
1028
1029         if (!boot_error) {
1030                 enable_start_cpu0 = 1;
1031                 *cpu0_nmi_registered = 1;
1032                 id = apic->dest_mode_logical ? cpu0_logical_apicid : apicid;
1033                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
1034         }
1035
1036 out:
1037         preempt_enable();
1038
1039         return boot_error;
1040 }
1041
1042 int common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
1043 {
1044         int ret;
1045
1046         /* Just in case we booted with a single CPU. */
1047         alternatives_enable_smp();
1048
1049         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
1050         cpu_init_stack_canary(cpu, idle);
1051
1052         /* Initialize the interrupt stack(s) */
1053         ret = irq_init_percpu_irqstack(cpu);
1054         if (ret)
1055                 return ret;
1056
1057 #ifdef CONFIG_X86_32
1058         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
1059         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) = task_top_of_stack(idle);
1060 #else
1061         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
1062 #endif
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
1068  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
1069  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
1070  * ->wakeup_secondary_cpu.
1071  */
1072 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle,
1073                        int *cpu0_nmi_registered)
1074 {
1075         /* start_ip had better be page-aligned! */
1076         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
1077
1078         unsigned long boot_error = 0;
1079         unsigned long timeout;
1080
1081 #ifdef CONFIG_X86_64
1082         /* If 64-bit wakeup method exists, use the 64-bit mode trampoline IP */
1083         if (apic->wakeup_secondary_cpu_64)
1084                 start_ip = real_mode_header->trampoline_start64;
1085 #endif
1086         idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
1087         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
1088         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
1089         initial_stack  = idle->thread.sp;
1090
1091         /* Enable the espfix hack for this CPU */
1092         init_espfix_ap(cpu);
1093
1094         /* So we see what's up */
1095         announce_cpu(cpu, apicid);
1096
1097         /*
1098          * This grunge runs the startup process for
1099          * the targeted processor.
1100          */
1101
1102         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1103
1104                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
1105
1106                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1107                 /*
1108                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1109                 */
1110                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1111                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1112                         apic_read(APIC_ESR);
1113                 }
1114         }
1115
1116         /*
1117          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1118          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1119          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1120          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1121          */
1122         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1123         smp_mb();
1124
1125         /*
1126          * Wake up a CPU in difference cases:
1127          * - Use a method from the APIC driver if one defined, with wakeup
1128          *   straight to 64-bit mode preferred over wakeup to RM.
1129          * Otherwise,
1130          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1131          */
1132         if (apic->wakeup_secondary_cpu_64)
1133                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu_64(apicid, start_ip);
1134         else if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1135                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1136         else
1137                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1138                                                      cpu0_nmi_registered);
1139
1140         if (!boot_error) {
1141                 /*
1142                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1143                  */
1144                 boot_error = -1;
1145                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1146                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1147                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1148                                 /*
1149                                  * Tell AP to proceed with initialization
1150                                  */
1151                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1152                                 boot_error = 0;
1153                                 break;
1154                         }
1155                         schedule();
1156                 }
1157         }
1158
1159         if (!boot_error) {
1160                 /*
1161                  * Wait till AP completes initial initialization
1162                  */
1163                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1164                         /*
1165                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1166                          * AP to come online. This also gives a chance
1167                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1168                          * to be completed in the stop machine context.
1169                          */
1170                         schedule();
1171                 }
1172         }
1173
1174         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1175                 /*
1176                  * Cleanup possible dangling ends...
1177                  */
1178                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1179         }
1180
1181         return boot_error;
1182 }
1183
1184 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1185 {
1186         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1187         int cpu0_nmi_registered = 0;
1188         unsigned long flags;
1189         int err, ret = 0;
1190
1191         lockdep_assert_irqs_enabled();
1192
1193         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1194
1195         if (apicid == BAD_APICID ||
1196             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1197             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1198                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1199                 return -EINVAL;
1200         }
1201
1202         /*
1203          * Already booted CPU?
1204          */
1205         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1206                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1207                 return -ENOSYS;
1208         }
1209
1210         /*
1211          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1212          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1213          */
1214         mtrr_save_state();
1215
1216         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1217         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1218         if (err && err != -EBUSY)
1219                 return err;
1220
1221         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1222         per_cpu(fpu_fpregs_owner_ctx, cpu) = NULL;
1223
1224         err = common_cpu_up(cpu, tidle);
1225         if (err)
1226                 return err;
1227
1228         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle, &cpu0_nmi_registered);
1229         if (err) {
1230                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1231                 ret = -EIO;
1232                 goto unreg_nmi;
1233         }
1234
1235         /*
1236          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1237          * while doing so):
1238          */
1239         local_irq_save(flags);
1240         check_tsc_sync_source(cpu);
1241         local_irq_restore(flags);
1242
1243         while (!cpu_online(cpu)) {
1244                 cpu_relax();
1245                 touch_nmi_watchdog();
1246         }
1247
1248 unreg_nmi:
1249         /*
1250          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1251          * to avoid impact of possible long unregister time.
1252          */
1253         if (cpu0_nmi_registered)
1254                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 /**
1260  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1261  */
1262 void arch_disable_smp_support(void)
1263 {
1264         disable_ioapic_support();
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Fall back to non SMP mode after errors.
1269  *
1270  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1271  */
1272 static __init void disable_smp(void)
1273 {
1274         pr_info("SMP disabled\n");
1275
1276         disable_ioapic_support();
1277
1278         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1279         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1280
1281         if (smp_found_config)
1282                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1283         else
1284                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1285         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1286         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1287         cpumask_set_cpu(0, topology_die_cpumask(0));
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Various sanity checks.
1292  */
1293 static void __init smp_sanity_check(void)
1294 {
1295         preempt_disable();
1296
1297 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1298         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1299                 unsigned int cpu;
1300                 unsigned nr;
1301
1302                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1303                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1304
1305                 nr = 0;
1306                 for_each_present_cpu(cpu) {
1307                         if (nr >= 8)
1308                                 set_cpu_present(cpu, false);
1309                         nr++;
1310                 }
1311
1312                 nr = 0;
1313                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1314                         if (nr >= 8)
1315                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1316                         nr++;
1317                 }
1318
1319                 nr_cpu_ids = 8;
1320         }
1321 #endif
1322
1323         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1324                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1325                         hard_smp_processor_id());
1326
1327                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1328         }
1329
1330         /*
1331          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1332          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1333          */
1334         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1335                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1336                           boot_cpu_physical_apicid);
1337                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1338         }
1339         preempt_enable();
1340 }
1341
1342 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1343 {
1344         int i;
1345         struct cpuinfo_x86 *c;
1346
1347         for_each_possible_cpu(i) {
1348                 c = &cpu_data(i);
1349                 /* mark all to hotplug */
1350                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1351         }
1352 }
1353
1354 static void __init smp_get_logical_apicid(void)
1355 {
1356         if (x2apic_mode)
1357                 cpu0_logical_apicid = apic_read(APIC_LDR);
1358         else
1359                 cpu0_logical_apicid = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
1360 }
1361
1362 void __init smp_prepare_cpus_common(void)
1363 {
1364         unsigned int i;
1365
1366         smp_cpu_index_default();
1367
1368         /*
1369          * Setup boot CPU information
1370          */
1371         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1372         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1373         mb();
1374
1375         for_each_possible_cpu(i) {
1376                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1377                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1378                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_die_map, i), GFP_KERNEL);
1379                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1380                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_l2c_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1381         }
1382
1383         /*
1384          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1385          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1386          * native_smp_cpus_done().
1387          *
1388          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1389          */
1390         set_sched_topology(x86_topology);
1391
1392         set_cpu_sibling_map(0);
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Prepare for SMP bootup.
1397  * @max_cpus: configured maximum number of CPUs, It is a legacy parameter
1398  *            for common interface support.
1399  */
1400 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1401 {
1402         smp_prepare_cpus_common();
1403
1404         smp_sanity_check();
1405
1406         switch (apic_intr_mode) {
1407         case APIC_PIC:
1408         case APIC_VIRTUAL_WIRE_NO_CONFIG:
1409                 disable_smp();
1410                 return;
1411         case APIC_SYMMETRIC_IO_NO_ROUTING:
1412                 disable_smp();
1413                 /* Setup local timer */
1414                 x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1415                 return;
1416         case APIC_VIRTUAL_WIRE:
1417         case APIC_SYMMETRIC_IO:
1418                 break;
1419         }
1420
1421         /* Setup local timer */
1422         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1423
1424         smp_get_logical_apicid();
1425
1426         pr_info("CPU0: ");
1427         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1428
1429         uv_system_init();
1430
1431         set_mtrr_aps_delayed_init();
1432
1433         smp_quirk_init_udelay();
1434
1435         speculative_store_bypass_ht_init();
1436
1437         snp_set_wakeup_secondary_cpu();
1438 }
1439
1440 void arch_thaw_secondary_cpus_begin(void)
1441 {
1442         set_mtrr_aps_delayed_init();
1443 }
1444
1445 void arch_thaw_secondary_cpus_end(void)
1446 {
1447         mtrr_aps_init();
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Early setup to make printk work.
1452  */
1453 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1454 {
1455         int me = smp_processor_id();
1456         switch_to_new_gdt(me);
1457         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1458         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1459         cpu_set_state_online(me);
1460         native_pv_lock_init();
1461 }
1462
1463 void __init calculate_max_logical_packages(void)
1464 {
1465         int ncpus;
1466
1467         /*
1468          * Today neither Intel nor AMD support heterogeneous systems so
1469          * extrapolate the boot cpu's data to all packages.
1470          */
1471         ncpus = cpu_data(0).booted_cores * topology_max_smt_threads();
1472         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
1473         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
1474 }
1475
1476 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1477 {
1478         pr_debug("Boot done\n");
1479
1480         calculate_max_logical_packages();
1481
1482         /* XXX for now assume numa-in-package and hybrid don't overlap */
1483         if (x86_has_numa_in_package)
1484                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1485         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_HYBRID_CPU))
1486                 set_sched_topology(x86_hybrid_topology);
1487
1488         nmi_selftest();
1489         impress_friends();
1490         mtrr_aps_init();
1491 }
1492
1493 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1494 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1495 {
1496         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1497         return 0;
1498 }
1499 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1500
1501
1502 /*
1503  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1504  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1505  * are allocated by some modules at init time, and don't expect to
1506  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1507  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1508  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1509  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1510  * - Ashok Raj
1511  *
1512  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1513  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1514  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1515  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1516  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1517  * -AK
1518  */
1519 __init void prefill_possible_map(void)
1520 {
1521         int i, possible;
1522
1523         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1524         if (!num_processors) {
1525                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1526                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1527                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1528
1529                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1530
1531                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1532                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1533                             apic->apic_id_valid(apicid))
1534                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1535                 }
1536
1537                 if (!num_processors)
1538                         num_processors = 1;
1539         }
1540
1541         i = setup_max_cpus ?: 1;
1542         if (setup_possible_cpus == -1) {
1543                 possible = num_processors;
1544 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1545                 if (setup_max_cpus)
1546                         possible += disabled_cpus;
1547 #else
1548                 if (possible > i)
1549                         possible = i;
1550 #endif
1551         } else
1552                 possible = setup_possible_cpus;
1553
1554         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1555
1556         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1557         if (possible > nr_cpu_ids) {
1558                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %u\n",
1559                         possible, nr_cpu_ids);
1560                 possible = nr_cpu_ids;
1561         }
1562
1563 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1564         if (!setup_max_cpus)
1565 #endif
1566         if (possible > i) {
1567                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1568                         possible, setup_max_cpus);
1569                 possible = i;
1570         }
1571
1572         nr_cpu_ids = possible;
1573
1574         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1575                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1576
1577         reset_cpu_possible_mask();
1578
1579         for (i = 0; i < possible; i++)
1580                 set_cpu_possible(i, true);
1581 }
1582
1583 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1584
1585 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1586 static void recompute_smt_state(void)
1587 {
1588         int max_threads, cpu;
1589
1590         max_threads = 0;
1591         for_each_online_cpu (cpu) {
1592                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1593
1594                 if (threads > max_threads)
1595                         max_threads = threads;
1596         }
1597         __max_smt_threads = max_threads;
1598 }
1599
1600 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1601 {
1602         int sibling;
1603         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1604
1605         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1606                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1607                 /*/
1608                  * last thread sibling in this cpu core going down
1609                  */
1610                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1611                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1612         }
1613
1614         for_each_cpu(sibling, topology_die_cpumask(cpu))
1615                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_die_cpumask(sibling));
1616
1617         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu)) {
1618                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1619                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(sibling)) == 1)
1620                         cpu_data(sibling).smt_active = false;
1621         }
1622
1623         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1624                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1625         for_each_cpu(sibling, cpu_l2c_shared_mask(cpu))
1626                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_l2c_shared_mask(sibling));
1627         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1628         cpumask_clear(cpu_l2c_shared_mask(cpu));
1629         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1630         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1631         cpumask_clear(topology_die_cpumask(cpu));
1632         c->cpu_core_id = 0;
1633         c->booted_cores = 0;
1634         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1635         recompute_smt_state();
1636 }
1637
1638 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1639 {
1640         set_cpu_online(cpu, false);
1641         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1642         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1643         /* was set by cpu_init() */
1644         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1645         numa_remove_cpu(cpu);
1646 }
1647
1648 void cpu_disable_common(void)
1649 {
1650         int cpu = smp_processor_id();
1651
1652         remove_siblinginfo(cpu);
1653
1654         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1655         lock_vector_lock();
1656         remove_cpu_from_maps(cpu);
1657         unlock_vector_lock();
1658         fixup_irqs();
1659         lapic_offline();
1660 }
1661
1662 int native_cpu_disable(void)
1663 {
1664         int ret;
1665
1666         ret = lapic_can_unplug_cpu();
1667         if (ret)
1668                 return ret;
1669
1670         cpu_disable_common();
1671
1672         /*
1673          * Disable the local APIC. Otherwise IPI broadcasts will reach
1674          * it. It still responds normally to INIT, NMI, SMI, and SIPI
1675          * messages.
1676          *
1677          * Disabling the APIC must happen after cpu_disable_common()
1678          * which invokes fixup_irqs().
1679          *
1680          * Disabling the APIC preserves already set bits in IRR, but
1681          * an interrupt arriving after disabling the local APIC does not
1682          * set the corresponding IRR bit.
1683          *
1684          * fixup_irqs() scans IRR for set bits so it can raise a not
1685          * yet handled interrupt on the new destination CPU via an IPI
1686          * but obviously it can't do so for IRR bits which are not set.
1687          * IOW, interrupts arriving after disabling the local APIC will
1688          * be lost.
1689          */
1690         apic_soft_disable();
1691
1692         return 0;
1693 }
1694
1695 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1696 {
1697         int ret = 0;
1698
1699         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1700
1701         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1702         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1703                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1704                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1705         } else {
1706                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1707                 ret = -1;
1708         }
1709
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1714 {
1715         common_cpu_die(cpu);
1716 }
1717
1718 void play_dead_common(void)
1719 {
1720         idle_task_exit();
1721
1722         /* Ack it */
1723         (void)cpu_report_death();
1724
1725         /*
1726          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1727          */
1728         local_irq_disable();
1729 }
1730
1731 /**
1732  * cond_wakeup_cpu0 - Wake up CPU0 if needed.
1733  *
1734  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1735  */
1736 void cond_wakeup_cpu0(void)
1737 {
1738         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1739                 start_cpu0();
1740 }
1741 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_wakeup_cpu0);
1742
1743 /*
1744  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1745  * dirty data in our caches when we come back up.
1746  */
1747 static inline void mwait_play_dead(void)
1748 {
1749         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1750         unsigned int highest_cstate = 0;
1751         unsigned int highest_subcstate = 0;
1752         void *mwait_ptr;
1753         int i;
1754
1755         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD ||
1756             boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON)
1757                 return;
1758         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1759                 return;
1760         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1761                 return;
1762         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1763                 return;
1764
1765         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1766         ecx = 0;
1767         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1768
1769         /*
1770          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1771          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1772          */
1773         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1774                 eax = 0;
1775         } else {
1776                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1777                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1778                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1779                                 highest_cstate = i;
1780                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1781                         }
1782                 }
1783                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1784                         (highest_subcstate - 1);
1785         }
1786
1787         /*
1788          * This should be a memory location in a cache line which is
1789          * unlikely to be touched by other processors.  The actual
1790          * content is immaterial as it is not actually modified in any way.
1791          */
1792         mwait_ptr = &current_thread_info()->flags;
1793
1794         wbinvd();
1795
1796         while (1) {
1797                 /*
1798                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1799                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1800                  * needed, but it should be harmless in either case.
1801                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1802                  * case where we return around the loop.
1803                  */
1804                 mb();
1805                 clflush(mwait_ptr);
1806                 mb();
1807                 __monitor(mwait_ptr, 0, 0);
1808                 mb();
1809                 __mwait(eax, 0);
1810
1811                 cond_wakeup_cpu0();
1812         }
1813 }
1814
1815 void hlt_play_dead(void)
1816 {
1817         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1818                 wbinvd();
1819
1820         while (1) {
1821                 native_halt();
1822
1823                 cond_wakeup_cpu0();
1824         }
1825 }
1826
1827 void native_play_dead(void)
1828 {
1829         play_dead_common();
1830         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1831
1832         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1833         if (cpuidle_play_dead())
1834                 hlt_play_dead();
1835 }
1836
1837 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1838 int native_cpu_disable(void)
1839 {
1840         return -ENOSYS;
1841 }
1842
1843 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1844 {
1845         /* We said "no" in __cpu_disable */
1846         BUG();
1847 }
1848
1849 void native_play_dead(void)
1850 {
1851         BUG();
1852 }
1853
1854 #endif