GNU Linux-libre 5.4.274-gnu1
[releases.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 struct mwait_cpu_dead {
103         unsigned int    control;
104         unsigned int    status;
105 };
106
107 /*
108  * Cache line aligned data for mwait_play_dead(). Separate on purpose so
109  * that it's unlikely to be touched by other CPUs.
110  */
111 static DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct mwait_cpu_dead, mwait_cpu_dead);
112
113 /* Logical package management. We might want to allocate that dynamically */
114 unsigned int __max_logical_packages __read_mostly;
115 EXPORT_SYMBOL(__max_logical_packages);
116 static unsigned int logical_packages __read_mostly;
117 static unsigned int logical_die __read_mostly;
118
119 /* Maximum number of SMT threads on any online core */
120 int __read_mostly __max_smt_threads = 1;
121
122 /* Flag to indicate if a complete sched domain rebuild is required */
123 bool x86_topology_update;
124
125 int arch_update_cpu_topology(void)
126 {
127         int retval = x86_topology_update;
128
129         x86_topology_update = false;
130         return retval;
131 }
132
133 static inline void smpboot_setup_warm_reset_vector(unsigned long start_eip)
134 {
135         unsigned long flags;
136
137         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
138         CMOS_WRITE(0xa, 0xf);
139         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
140         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_HIGH)) =
141                                                         start_eip >> 4;
142         *((volatile unsigned short *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) =
143                                                         start_eip & 0xf;
144 }
145
146 static inline void smpboot_restore_warm_reset_vector(void)
147 {
148         unsigned long flags;
149
150         /*
151          * Paranoid:  Set warm reset code and vector here back
152          * to default values.
153          */
154         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
155         CMOS_WRITE(0, 0xf);
156         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
157
158         *((volatile u32 *)phys_to_virt(TRAMPOLINE_PHYS_LOW)) = 0;
159 }
160
161 /*
162  * Report back to the Boot Processor during boot time or to the caller processor
163  * during CPU online.
164  */
165 static void smp_callin(void)
166 {
167         int cpuid;
168
169         /*
170          * If waken up by an INIT in an 82489DX configuration
171          * cpu_callout_mask guarantees we don't get here before
172          * an INIT_deassert IPI reaches our local APIC, so it is
173          * now safe to touch our local APIC.
174          */
175         cpuid = smp_processor_id();
176
177         /*
178          * the boot CPU has finished the init stage and is spinning
179          * on callin_map until we finish. We are free to set up this
180          * CPU, first the APIC. (this is probably redundant on most
181          * boards)
182          */
183         apic_ap_setup();
184
185         /*
186          * Save our processor parameters. Note: this information
187          * is needed for clock calibration.
188          */
189         smp_store_cpu_info(cpuid);
190
191         /*
192          * The topology information must be up to date before
193          * calibrate_delay() and notify_cpu_starting().
194          */
195         set_cpu_sibling_map(raw_smp_processor_id());
196
197         /*
198          * Get our bogomips.
199          * Update loops_per_jiffy in cpu_data. Previous call to
200          * smp_store_cpu_info() stored a value that is close but not as
201          * accurate as the value just calculated.
202          */
203         calibrate_delay();
204         cpu_data(cpuid).loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
205         pr_debug("Stack at about %p\n", &cpuid);
206
207         wmb();
208
209         notify_cpu_starting(cpuid);
210
211         /*
212          * Allow the master to continue.
213          */
214         cpumask_set_cpu(cpuid, cpu_callin_mask);
215 }
216
217 static int cpu0_logical_apicid;
218 static int enable_start_cpu0;
219 /*
220  * Activate a secondary processor.
221  */
222 static void notrace start_secondary(void *unused)
223 {
224         /*
225          * Don't put *anything* except direct CPU state initialization
226          * before cpu_init(), SMP booting is too fragile that we want to
227          * limit the things done here to the most necessary things.
228          */
229         cr4_init();
230
231 #ifdef CONFIG_X86_32
232         /* switch away from the initial page table */
233         load_cr3(swapper_pg_dir);
234         __flush_tlb_all();
235 #endif
236         load_current_idt();
237         cpu_init();
238         fpu__init_cpu();
239         rcu_cpu_starting(raw_smp_processor_id());
240         x86_cpuinit.early_percpu_clock_init();
241         preempt_disable();
242         smp_callin();
243
244         enable_start_cpu0 = 0;
245
246         /* otherwise gcc will move up smp_processor_id before the cpu_init */
247         barrier();
248         /*
249          * Check TSC synchronization with the boot CPU:
250          */
251         check_tsc_sync_target();
252
253         speculative_store_bypass_ht_init();
254
255         /*
256          * Lock vector_lock, set CPU online and bring the vector
257          * allocator online. Online must be set with vector_lock held
258          * to prevent a concurrent irq setup/teardown from seeing a
259          * half valid vector space.
260          */
261         lock_vector_lock();
262         set_cpu_online(smp_processor_id(), true);
263         lapic_online();
264         unlock_vector_lock();
265         cpu_set_state_online(smp_processor_id());
266         x86_platform.nmi_init();
267
268         /* enable local interrupts */
269         local_irq_enable();
270
271         /* to prevent fake stack check failure in clock setup */
272         boot_init_stack_canary();
273
274         x86_cpuinit.setup_percpu_clockev();
275
276         wmb();
277         cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);
278
279         /*
280          * Prevent tail call to cpu_startup_entry() because the stack protector
281          * guard has been changed a couple of function calls up, in
282          * boot_init_stack_canary() and must not be checked before tail calling
283          * another function.
284          */
285         prevent_tail_call_optimization();
286 }
287
288 /**
289  * topology_is_primary_thread - Check whether CPU is the primary SMT thread
290  * @cpu:        CPU to check
291  */
292 bool topology_is_primary_thread(unsigned int cpu)
293 {
294         return apic_id_is_primary_thread(per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu));
295 }
296
297 /**
298  * topology_smt_supported - Check whether SMT is supported by the CPUs
299  */
300 bool topology_smt_supported(void)
301 {
302         return smp_num_siblings > 1;
303 }
304
305 /**
306  * topology_phys_to_logical_pkg - Map a physical package id to a logical
307  *
308  * Returns logical package id or -1 if not found
309  */
310 int topology_phys_to_logical_pkg(unsigned int phys_pkg)
311 {
312         int cpu;
313
314         for_each_possible_cpu(cpu) {
315                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
316
317                 if (c->initialized && c->phys_proc_id == phys_pkg)
318                         return c->logical_proc_id;
319         }
320         return -1;
321 }
322 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_pkg);
323 /**
324  * topology_phys_to_logical_die - Map a physical die id to logical
325  *
326  * Returns logical die id or -1 if not found
327  */
328 int topology_phys_to_logical_die(unsigned int die_id, unsigned int cur_cpu)
329 {
330         int cpu;
331         int proc_id = cpu_data(cur_cpu).phys_proc_id;
332
333         for_each_possible_cpu(cpu) {
334                 struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
335
336                 if (c->initialized && c->cpu_die_id == die_id &&
337                     c->phys_proc_id == proc_id)
338                         return c->logical_die_id;
339         }
340         return -1;
341 }
342 EXPORT_SYMBOL(topology_phys_to_logical_die);
343
344 /**
345  * topology_update_package_map - Update the physical to logical package map
346  * @pkg:        The physical package id as retrieved via CPUID
347  * @cpu:        The cpu for which this is updated
348  */
349 int topology_update_package_map(unsigned int pkg, unsigned int cpu)
350 {
351         int new;
352
353         /* Already available somewhere? */
354         new = topology_phys_to_logical_pkg(pkg);
355         if (new >= 0)
356                 goto found;
357
358         new = logical_packages++;
359         if (new != pkg) {
360                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical package %u\n",
361                         cpu, pkg, new);
362         }
363 found:
364         cpu_data(cpu).logical_proc_id = new;
365         return 0;
366 }
367 /**
368  * topology_update_die_map - Update the physical to logical die map
369  * @die:        The die id as retrieved via CPUID
370  * @cpu:        The cpu for which this is updated
371  */
372 int topology_update_die_map(unsigned int die, unsigned int cpu)
373 {
374         int new;
375
376         /* Already available somewhere? */
377         new = topology_phys_to_logical_die(die, cpu);
378         if (new >= 0)
379                 goto found;
380
381         new = logical_die++;
382         if (new != die) {
383                 pr_info("CPU %u Converting physical %u to logical die %u\n",
384                         cpu, die, new);
385         }
386 found:
387         cpu_data(cpu).logical_die_id = new;
388         return 0;
389 }
390
391 void __init smp_store_boot_cpu_info(void)
392 {
393         int id = 0; /* CPU 0 */
394         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
395
396         *c = boot_cpu_data;
397         c->cpu_index = id;
398         topology_update_package_map(c->phys_proc_id, id);
399         topology_update_die_map(c->cpu_die_id, id);
400         c->initialized = true;
401 }
402
403 /*
404  * The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them for
405  * a given CPU
406  */
407 void smp_store_cpu_info(int id)
408 {
409         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
410
411         /* Copy boot_cpu_data only on the first bringup */
412         if (!c->initialized)
413                 *c = boot_cpu_data;
414         c->cpu_index = id;
415         /*
416          * During boot time, CPU0 has this setup already. Save the info when
417          * bringing up AP or offlined CPU0.
418          */
419         identify_secondary_cpu(c);
420         c->initialized = true;
421 }
422
423 static bool
424 topology_same_node(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
425 {
426         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
427
428         return (cpu_to_node(cpu1) == cpu_to_node(cpu2));
429 }
430
431 static bool
432 topology_sane(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o, const char *name)
433 {
434         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
435
436         return !WARN_ONCE(!topology_same_node(c, o),
437                 "sched: CPU #%d's %s-sibling CPU #%d is not on the same node! "
438                 "[node: %d != %d]. Ignoring dependency.\n",
439                 cpu1, name, cpu2, cpu_to_node(cpu1), cpu_to_node(cpu2));
440 }
441
442 #define link_mask(mfunc, c1, c2)                                        \
443 do {                                                                    \
444         cpumask_set_cpu((c1), mfunc(c2));                               \
445         cpumask_set_cpu((c2), mfunc(c1));                               \
446 } while (0)
447
448 static bool match_smt(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
449 {
450         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
451                 int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
452
453                 if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
454                     c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
455                     per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == per_cpu(cpu_llc_id, cpu2)) {
456                         if (c->cpu_core_id == o->cpu_core_id)
457                                 return topology_sane(c, o, "smt");
458
459                         if ((c->cu_id != 0xff) &&
460                             (o->cu_id != 0xff) &&
461                             (c->cu_id == o->cu_id))
462                                 return topology_sane(c, o, "smt");
463                 }
464
465         } else if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id &&
466                    c->cpu_die_id == o->cpu_die_id &&
467                    c->cpu_core_id == o->cpu_core_id) {
468                 return topology_sane(c, o, "smt");
469         }
470
471         return false;
472 }
473
474 /*
475  * Define snc_cpu[] for SNC (Sub-NUMA Cluster) CPUs.
476  *
477  * These are Intel CPUs that enumerate an LLC that is shared by
478  * multiple NUMA nodes. The LLC on these systems is shared for
479  * off-package data access but private to the NUMA node (half
480  * of the package) for on-package access.
481  *
482  * CPUID (the source of the information about the LLC) can only
483  * enumerate the cache as being shared *or* unshared, but not
484  * this particular configuration. The CPU in this case enumerates
485  * the cache to be shared across the entire package (spanning both
486  * NUMA nodes).
487  */
488
489 static const struct x86_cpu_id snc_cpu[] = {
490         { X86_VENDOR_INTEL, 6, INTEL_FAM6_SKYLAKE_X },
491         {}
492 };
493
494 static bool match_llc(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
495 {
496         int cpu1 = c->cpu_index, cpu2 = o->cpu_index;
497
498         /* Do not match if we do not have a valid APICID for cpu: */
499         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) == BAD_APICID)
500                 return false;
501
502         /* Do not match if LLC id does not match: */
503         if (per_cpu(cpu_llc_id, cpu1) != per_cpu(cpu_llc_id, cpu2))
504                 return false;
505
506         /*
507          * Allow the SNC topology without warning. Return of false
508          * means 'c' does not share the LLC of 'o'. This will be
509          * reflected to userspace.
510          */
511         if (!topology_same_node(c, o) && x86_match_cpu(snc_cpu))
512                 return false;
513
514         return topology_sane(c, o, "llc");
515 }
516
517 /*
518  * Unlike the other levels, we do not enforce keeping a
519  * multicore group inside a NUMA node.  If this happens, we will
520  * discard the MC level of the topology later.
521  */
522 static bool match_pkg(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
523 {
524         if (c->phys_proc_id == o->phys_proc_id)
525                 return true;
526         return false;
527 }
528
529 static bool match_die(struct cpuinfo_x86 *c, struct cpuinfo_x86 *o)
530 {
531         if ((c->phys_proc_id == o->phys_proc_id) &&
532                 (c->cpu_die_id == o->cpu_die_id))
533                 return true;
534         return false;
535 }
536
537
538 #if defined(CONFIG_SCHED_SMT) || defined(CONFIG_SCHED_MC)
539 static inline int x86_sched_itmt_flags(void)
540 {
541         return sysctl_sched_itmt_enabled ? SD_ASYM_PACKING : 0;
542 }
543
544 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
545 static int x86_core_flags(void)
546 {
547         return cpu_core_flags() | x86_sched_itmt_flags();
548 }
549 #endif
550 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
551 static int x86_smt_flags(void)
552 {
553         return cpu_smt_flags() | x86_sched_itmt_flags();
554 }
555 #endif
556 #endif
557
558 static struct sched_domain_topology_level x86_numa_in_package_topology[] = {
559 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
560         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
561 #endif
562 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
563         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
564 #endif
565         { NULL, },
566 };
567
568 static struct sched_domain_topology_level x86_topology[] = {
569 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
570         { cpu_smt_mask, x86_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
571 #endif
572 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
573         { cpu_coregroup_mask, x86_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
574 #endif
575         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
576         { NULL, },
577 };
578
579 /*
580  * Set if a package/die has multiple NUMA nodes inside.
581  * AMD Magny-Cours, Intel Cluster-on-Die, and Intel
582  * Sub-NUMA Clustering have this.
583  */
584 static bool x86_has_numa_in_package;
585
586 void set_cpu_sibling_map(int cpu)
587 {
588         bool has_smt = smp_num_siblings > 1;
589         bool has_mp = has_smt || boot_cpu_data.x86_max_cores > 1;
590         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
591         struct cpuinfo_x86 *o;
592         int i, threads;
593
594         cpumask_set_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
595
596         if (!has_mp) {
597                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(cpu));
598                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(cpu));
599                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_core_cpumask(cpu));
600                 cpumask_set_cpu(cpu, topology_die_cpumask(cpu));
601                 c->booted_cores = 1;
602                 return;
603         }
604
605         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
606                 o = &cpu_data(i);
607
608                 if ((i == cpu) || (has_smt && match_smt(c, o)))
609                         link_mask(topology_sibling_cpumask, cpu, i);
610
611                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_llc(c, o)))
612                         link_mask(cpu_llc_shared_mask, cpu, i);
613
614         }
615
616         /*
617          * This needs a separate iteration over the cpus because we rely on all
618          * topology_sibling_cpumask links to be set-up.
619          */
620         for_each_cpu(i, cpu_sibling_setup_mask) {
621                 o = &cpu_data(i);
622
623                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_pkg(c, o))) {
624                         link_mask(topology_core_cpumask, cpu, i);
625
626                         /*
627                          *  Does this new cpu bringup a new core?
628                          */
629                         if (cpumask_weight(
630                             topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1) {
631                                 /*
632                                  * for each core in package, increment
633                                  * the booted_cores for this new cpu
634                                  */
635                                 if (cpumask_first(
636                                     topology_sibling_cpumask(i)) == i)
637                                         c->booted_cores++;
638                                 /*
639                                  * increment the core count for all
640                                  * the other cpus in this package
641                                  */
642                                 if (i != cpu)
643                                         cpu_data(i).booted_cores++;
644                         } else if (i != cpu && !c->booted_cores)
645                                 c->booted_cores = cpu_data(i).booted_cores;
646                 }
647                 if (match_pkg(c, o) && !topology_same_node(c, o))
648                         x86_has_numa_in_package = true;
649
650                 if ((i == cpu) || (has_mp && match_die(c, o)))
651                         link_mask(topology_die_cpumask, cpu, i);
652         }
653
654         threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
655         if (threads > __max_smt_threads)
656                 __max_smt_threads = threads;
657 }
658
659 /* maps the cpu to the sched domain representing multi-core */
660 const struct cpumask *cpu_coregroup_mask(int cpu)
661 {
662         return cpu_llc_shared_mask(cpu);
663 }
664
665 static void impress_friends(void)
666 {
667         int cpu;
668         unsigned long bogosum = 0;
669         /*
670          * Allow the user to impress friends.
671          */
672         pr_debug("Before bogomips\n");
673         for_each_possible_cpu(cpu)
674                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
675                         bogosum += cpu_data(cpu).loops_per_jiffy;
676         pr_info("Total of %d processors activated (%lu.%02lu BogoMIPS)\n",
677                 num_online_cpus(),
678                 bogosum/(500000/HZ),
679                 (bogosum/(5000/HZ))%100);
680
681         pr_debug("Before bogocount - setting activated=1\n");
682 }
683
684 void __inquire_remote_apic(int apicid)
685 {
686         unsigned i, regs[] = { APIC_ID >> 4, APIC_LVR >> 4, APIC_SPIV >> 4 };
687         const char * const names[] = { "ID", "VERSION", "SPIV" };
688         int timeout;
689         u32 status;
690
691         pr_info("Inquiring remote APIC 0x%x...\n", apicid);
692
693         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(regs); i++) {
694                 pr_info("... APIC 0x%x %s: ", apicid, names[i]);
695
696                 /*
697                  * Wait for idle.
698                  */
699                 status = safe_apic_wait_icr_idle();
700                 if (status)
701                         pr_cont("a previous APIC delivery may have failed\n");
702
703                 apic_icr_write(APIC_DM_REMRD | regs[i], apicid);
704
705                 timeout = 0;
706                 do {
707                         udelay(100);
708                         status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_RR_MASK;
709                 } while (status == APIC_ICR_RR_INPROG && timeout++ < 1000);
710
711                 switch (status) {
712                 case APIC_ICR_RR_VALID:
713                         status = apic_read(APIC_RRR);
714                         pr_cont("%08x\n", status);
715                         break;
716                 default:
717                         pr_cont("failed\n");
718                 }
719         }
720 }
721
722 /*
723  * The Multiprocessor Specification 1.4 (1997) example code suggests
724  * that there should be a 10ms delay between the BSP asserting INIT
725  * and de-asserting INIT, when starting a remote processor.
726  * But that slows boot and resume on modern processors, which include
727  * many cores and don't require that delay.
728  *
729  * Cmdline "init_cpu_udelay=" is available to over-ride this delay.
730  * Modern processor families are quirked to remove the delay entirely.
731  */
732 #define UDELAY_10MS_DEFAULT 10000
733
734 static unsigned int init_udelay = UINT_MAX;
735
736 static int __init cpu_init_udelay(char *str)
737 {
738         get_option(&str, &init_udelay);
739
740         return 0;
741 }
742 early_param("cpu_init_udelay", cpu_init_udelay);
743
744 static void __init smp_quirk_init_udelay(void)
745 {
746         /* if cmdline changed it from default, leave it alone */
747         if (init_udelay != UINT_MAX)
748                 return;
749
750         /* if modern processor, use no delay */
751         if (((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 6)) ||
752             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON) && (boot_cpu_data.x86 >= 0x18)) ||
753             ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && (boot_cpu_data.x86 >= 0xF))) {
754                 init_udelay = 0;
755                 return;
756         }
757         /* else, use legacy delay */
758         init_udelay = UDELAY_10MS_DEFAULT;
759 }
760
761 /*
762  * Poke the other CPU in the eye via NMI to wake it up. Remember that the normal
763  * INIT, INIT, STARTUP sequence will reset the chip hard for us, and this
764  * won't ... remember to clear down the APIC, etc later.
765  */
766 int
767 wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip)
768 {
769         unsigned long send_status, accept_status = 0;
770         int maxlvt;
771
772         /* Target chip */
773         /* Boot on the stack */
774         /* Kick the second */
775         apic_icr_write(APIC_DM_NMI | apic->dest_logical, apicid);
776
777         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
778         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
779
780         /*
781          * Give the other CPU some time to accept the IPI.
782          */
783         udelay(200);
784         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
785                 maxlvt = lapic_get_maxlvt();
786                 if (maxlvt > 3)                 /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
787                         apic_write(APIC_ESR, 0);
788                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
789         }
790         pr_debug("NMI sent\n");
791
792         if (send_status)
793                 pr_err("APIC never delivered???\n");
794         if (accept_status)
795                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
796
797         return (send_status | accept_status);
798 }
799
800 static int
801 wakeup_secondary_cpu_via_init(int phys_apicid, unsigned long start_eip)
802 {
803         unsigned long send_status = 0, accept_status = 0;
804         int maxlvt, num_starts, j;
805
806         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
807
808         /*
809          * Be paranoid about clearing APIC errors.
810          */
811         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
812                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
813                         apic_write(APIC_ESR, 0);
814                 apic_read(APIC_ESR);
815         }
816
817         pr_debug("Asserting INIT\n");
818
819         /*
820          * Turn INIT on target chip
821          */
822         /*
823          * Send IPI
824          */
825         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_INT_ASSERT | APIC_DM_INIT,
826                        phys_apicid);
827
828         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
829         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
830
831         udelay(init_udelay);
832
833         pr_debug("Deasserting INIT\n");
834
835         /* Target chip */
836         /* Send IPI */
837         apic_icr_write(APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT, phys_apicid);
838
839         pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
840         send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
841
842         mb();
843
844         /*
845          * Should we send STARTUP IPIs ?
846          *
847          * Determine this based on the APIC version.
848          * If we don't have an integrated APIC, don't send the STARTUP IPIs.
849          */
850         if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version))
851                 num_starts = 2;
852         else
853                 num_starts = 0;
854
855         /*
856          * Run STARTUP IPI loop.
857          */
858         pr_debug("#startup loops: %d\n", num_starts);
859
860         for (j = 1; j <= num_starts; j++) {
861                 pr_debug("Sending STARTUP #%d\n", j);
862                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
863                         apic_write(APIC_ESR, 0);
864                 apic_read(APIC_ESR);
865                 pr_debug("After apic_write\n");
866
867                 /*
868                  * STARTUP IPI
869                  */
870
871                 /* Target chip */
872                 /* Boot on the stack */
873                 /* Kick the second */
874                 apic_icr_write(APIC_DM_STARTUP | (start_eip >> 12),
875                                phys_apicid);
876
877                 /*
878                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
879                  */
880                 if (init_udelay == 0)
881                         udelay(10);
882                 else
883                         udelay(300);
884
885                 pr_debug("Startup point 1\n");
886
887                 pr_debug("Waiting for send to finish...\n");
888                 send_status = safe_apic_wait_icr_idle();
889
890                 /*
891                  * Give the other CPU some time to accept the IPI.
892                  */
893                 if (init_udelay == 0)
894                         udelay(10);
895                 else
896                         udelay(200);
897
898                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP.  */
899                         apic_write(APIC_ESR, 0);
900                 accept_status = (apic_read(APIC_ESR) & 0xEF);
901                 if (send_status || accept_status)
902                         break;
903         }
904         pr_debug("After Startup\n");
905
906         if (send_status)
907                 pr_err("APIC never delivered???\n");
908         if (accept_status)
909                 pr_err("APIC delivery error (%lx)\n", accept_status);
910
911         return (send_status | accept_status);
912 }
913
914 /* reduce the number of lines printed when booting a large cpu count system */
915 static void announce_cpu(int cpu, int apicid)
916 {
917         static int current_node = NUMA_NO_NODE;
918         int node = early_cpu_to_node(cpu);
919         static int width, node_width;
920
921         if (!width)
922                 width = num_digits(num_possible_cpus()) + 1; /* + '#' sign */
923
924         if (!node_width)
925                 node_width = num_digits(num_possible_nodes()) + 1; /* + '#' */
926
927         if (cpu == 1)
928                 printk(KERN_INFO "x86: Booting SMP configuration:\n");
929
930         if (system_state < SYSTEM_RUNNING) {
931                 if (node != current_node) {
932                         if (current_node > (-1))
933                                 pr_cont("\n");
934                         current_node = node;
935
936                         printk(KERN_INFO ".... node %*s#%d, CPUs:  ",
937                                node_width - num_digits(node), " ", node);
938                 }
939
940                 /* Add padding for the BSP */
941                 if (cpu == 1)
942                         pr_cont("%*s", width + 1, " ");
943
944                 pr_cont("%*s#%d", width - num_digits(cpu), " ", cpu);
945
946         } else
947                 pr_info("Booting Node %d Processor %d APIC 0x%x\n",
948                         node, cpu, apicid);
949 }
950
951 static int wakeup_cpu0_nmi(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
952 {
953         int cpu;
954
955         cpu = smp_processor_id();
956         if (cpu == 0 && !cpu_online(cpu) && enable_start_cpu0)
957                 return NMI_HANDLED;
958
959         return NMI_DONE;
960 }
961
962 /*
963  * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
964  *
965  * Instead of waiting for STARTUP after INITs, BSP will execute the BIOS
966  * boot-strap code which is not a desired behavior for waking up BSP. To
967  * void the boot-strap code, wake up CPU0 by NMI instead.
968  *
969  * This works to wake up soft offlined CPU0 only. If CPU0 is hard offlined
970  * (i.e. physically hot removed and then hot added), NMI won't wake it up.
971  * We'll change this code in the future to wake up hard offlined CPU0 if
972  * real platform and request are available.
973  */
974 static int
975 wakeup_cpu_via_init_nmi(int cpu, unsigned long start_ip, int apicid,
976                int *cpu0_nmi_registered)
977 {
978         int id;
979         int boot_error;
980
981         preempt_disable();
982
983         /*
984          * Wake up AP by INIT, INIT, STARTUP sequence.
985          */
986         if (cpu) {
987                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_init(apicid, start_ip);
988                 goto out;
989         }
990
991         /*
992          * Wake up BSP by nmi.
993          *
994          * Register a NMI handler to help wake up CPU0.
995          */
996         boot_error = register_nmi_handler(NMI_LOCAL,
997                                           wakeup_cpu0_nmi, 0, "wake_cpu0");
998
999         if (!boot_error) {
1000                 enable_start_cpu0 = 1;
1001                 *cpu0_nmi_registered = 1;
1002                 if (apic->dest_logical == APIC_DEST_LOGICAL)
1003                         id = cpu0_logical_apicid;
1004                 else
1005                         id = apicid;
1006                 boot_error = wakeup_secondary_cpu_via_nmi(id, start_ip);
1007         }
1008
1009 out:
1010         preempt_enable();
1011
1012         return boot_error;
1013 }
1014
1015 int common_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *idle)
1016 {
1017         int ret;
1018
1019         /* Just in case we booted with a single CPU. */
1020         alternatives_enable_smp();
1021
1022         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
1023
1024         /* Initialize the interrupt stack(s) */
1025         ret = irq_init_percpu_irqstack(cpu);
1026         if (ret)
1027                 return ret;
1028
1029 #ifdef CONFIG_X86_32
1030         /* Stack for startup_32 can be just as for start_secondary onwards */
1031         per_cpu(cpu_current_top_of_stack, cpu) = task_top_of_stack(idle);
1032 #else
1033         initial_gs = per_cpu_offset(cpu);
1034 #endif
1035         return 0;
1036 }
1037
1038 /*
1039  * NOTE - on most systems this is a PHYSICAL apic ID, but on multiquad
1040  * (ie clustered apic addressing mode), this is a LOGICAL apic ID.
1041  * Returns zero if CPU booted OK, else error code from
1042  * ->wakeup_secondary_cpu.
1043  */
1044 static int do_boot_cpu(int apicid, int cpu, struct task_struct *idle,
1045                        int *cpu0_nmi_registered)
1046 {
1047         /* start_ip had better be page-aligned! */
1048         unsigned long start_ip = real_mode_header->trampoline_start;
1049
1050         unsigned long boot_error = 0;
1051         unsigned long timeout;
1052
1053         idle->thread.sp = (unsigned long)task_pt_regs(idle);
1054         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
1055         initial_code = (unsigned long)start_secondary;
1056         initial_stack  = idle->thread.sp;
1057
1058         /* Enable the espfix hack for this CPU */
1059         init_espfix_ap(cpu);
1060
1061         /* So we see what's up */
1062         announce_cpu(cpu, apicid);
1063
1064         /*
1065          * This grunge runs the startup process for
1066          * the targeted processor.
1067          */
1068
1069         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1070
1071                 pr_debug("Setting warm reset code and vector.\n");
1072
1073                 smpboot_setup_warm_reset_vector(start_ip);
1074                 /*
1075                  * Be paranoid about clearing APIC errors.
1076                 */
1077                 if (APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1078                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1079                         apic_read(APIC_ESR);
1080                 }
1081         }
1082
1083         /*
1084          * AP might wait on cpu_callout_mask in cpu_init() with
1085          * cpu_initialized_mask set if previous attempt to online
1086          * it timed-out. Clear cpu_initialized_mask so that after
1087          * INIT/SIPI it could start with a clean state.
1088          */
1089         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1090         smp_mb();
1091
1092         /*
1093          * Wake up a CPU in difference cases:
1094          * - Use the method in the APIC driver if it's defined
1095          * Otherwise,
1096          * - Use an INIT boot APIC message for APs or NMI for BSP.
1097          */
1098         if (apic->wakeup_secondary_cpu)
1099                 boot_error = apic->wakeup_secondary_cpu(apicid, start_ip);
1100         else
1101                 boot_error = wakeup_cpu_via_init_nmi(cpu, start_ip, apicid,
1102                                                      cpu0_nmi_registered);
1103
1104         if (!boot_error) {
1105                 /*
1106                  * Wait 10s total for first sign of life from AP
1107                  */
1108                 boot_error = -1;
1109                 timeout = jiffies + 10*HZ;
1110                 while (time_before(jiffies, timeout)) {
1111                         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_initialized_mask)) {
1112                                 /*
1113                                  * Tell AP to proceed with initialization
1114                                  */
1115                                 cpumask_set_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1116                                 boot_error = 0;
1117                                 break;
1118                         }
1119                         schedule();
1120                 }
1121         }
1122
1123         if (!boot_error) {
1124                 /*
1125                  * Wait till AP completes initial initialization
1126                  */
1127                 while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1128                         /*
1129                          * Allow other tasks to run while we wait for the
1130                          * AP to come online. This also gives a chance
1131                          * for the MTRR work(triggered by the AP coming online)
1132                          * to be completed in the stop machine context.
1133                          */
1134                         schedule();
1135                 }
1136         }
1137
1138         if (x86_platform.legacy.warm_reset) {
1139                 /*
1140                  * Cleanup possible dangling ends...
1141                  */
1142                 smpboot_restore_warm_reset_vector();
1143         }
1144
1145         return boot_error;
1146 }
1147
1148 int native_cpu_up(unsigned int cpu, struct task_struct *tidle)
1149 {
1150         int apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1151         int cpu0_nmi_registered = 0;
1152         unsigned long flags;
1153         int err, ret = 0;
1154
1155         lockdep_assert_irqs_enabled();
1156
1157         pr_debug("++++++++++++++++++++=_---CPU UP  %u\n", cpu);
1158
1159         if (apicid == BAD_APICID ||
1160             !physid_isset(apicid, phys_cpu_present_map) ||
1161             !apic->apic_id_valid(apicid)) {
1162                 pr_err("%s: bad cpu %d\n", __func__, cpu);
1163                 return -EINVAL;
1164         }
1165
1166         /*
1167          * Already booted CPU?
1168          */
1169         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callin_mask)) {
1170                 pr_debug("do_boot_cpu %d Already started\n", cpu);
1171                 return -ENOSYS;
1172         }
1173
1174         /*
1175          * Save current MTRR state in case it was changed since early boot
1176          * (e.g. by the ACPI SMI) to initialize new CPUs with MTRRs in sync:
1177          */
1178         mtrr_save_state();
1179
1180         /* x86 CPUs take themselves offline, so delayed offline is OK. */
1181         err = cpu_check_up_prepare(cpu);
1182         if (err && err != -EBUSY)
1183                 return err;
1184
1185         /* the FPU context is blank, nobody can own it */
1186         per_cpu(fpu_fpregs_owner_ctx, cpu) = NULL;
1187
1188         err = common_cpu_up(cpu, tidle);
1189         if (err)
1190                 return err;
1191
1192         err = do_boot_cpu(apicid, cpu, tidle, &cpu0_nmi_registered);
1193         if (err) {
1194                 pr_err("do_boot_cpu failed(%d) to wakeup CPU#%u\n", err, cpu);
1195                 ret = -EIO;
1196                 goto unreg_nmi;
1197         }
1198
1199         /*
1200          * Check TSC synchronization with the AP (keep irqs disabled
1201          * while doing so):
1202          */
1203         local_irq_save(flags);
1204         check_tsc_sync_source(cpu);
1205         local_irq_restore(flags);
1206
1207         while (!cpu_online(cpu)) {
1208                 cpu_relax();
1209                 touch_nmi_watchdog();
1210         }
1211
1212 unreg_nmi:
1213         /*
1214          * Clean up the nmi handler. Do this after the callin and callout sync
1215          * to avoid impact of possible long unregister time.
1216          */
1217         if (cpu0_nmi_registered)
1218                 unregister_nmi_handler(NMI_LOCAL, "wake_cpu0");
1219
1220         return ret;
1221 }
1222
1223 /**
1224  * arch_disable_smp_support() - disables SMP support for x86 at runtime
1225  */
1226 void arch_disable_smp_support(void)
1227 {
1228         disable_ioapic_support();
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Fall back to non SMP mode after errors.
1233  *
1234  * RED-PEN audit/test this more. I bet there is more state messed up here.
1235  */
1236 static __init void disable_smp(void)
1237 {
1238         pr_info("SMP disabled\n");
1239
1240         disable_ioapic_support();
1241
1242         init_cpu_present(cpumask_of(0));
1243         init_cpu_possible(cpumask_of(0));
1244
1245         if (smp_found_config)
1246                 physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1247         else
1248                 physid_set_mask_of_physid(0, &phys_cpu_present_map);
1249         cpumask_set_cpu(0, topology_sibling_cpumask(0));
1250         cpumask_set_cpu(0, topology_core_cpumask(0));
1251         cpumask_set_cpu(0, topology_die_cpumask(0));
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Various sanity checks.
1256  */
1257 static void __init smp_sanity_check(void)
1258 {
1259         preempt_disable();
1260
1261 #if !defined(CONFIG_X86_BIGSMP) && defined(CONFIG_X86_32)
1262         if (def_to_bigsmp && nr_cpu_ids > 8) {
1263                 unsigned int cpu;
1264                 unsigned nr;
1265
1266                 pr_warn("More than 8 CPUs detected - skipping them\n"
1267                         "Use CONFIG_X86_BIGSMP\n");
1268
1269                 nr = 0;
1270                 for_each_present_cpu(cpu) {
1271                         if (nr >= 8)
1272                                 set_cpu_present(cpu, false);
1273                         nr++;
1274                 }
1275
1276                 nr = 0;
1277                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1278                         if (nr >= 8)
1279                                 set_cpu_possible(cpu, false);
1280                         nr++;
1281                 }
1282
1283                 nr_cpu_ids = 8;
1284         }
1285 #endif
1286
1287         if (!physid_isset(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map)) {
1288                 pr_warn("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1289                         hard_smp_processor_id());
1290
1291                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1292         }
1293
1294         /*
1295          * Should not be necessary because the MP table should list the boot
1296          * CPU too, but we do it for the sake of robustness anyway.
1297          */
1298         if (!apic->check_phys_apicid_present(boot_cpu_physical_apicid)) {
1299                 pr_notice("weird, boot CPU (#%d) not listed by the BIOS\n",
1300                           boot_cpu_physical_apicid);
1301                 physid_set(hard_smp_processor_id(), phys_cpu_present_map);
1302         }
1303         preempt_enable();
1304 }
1305
1306 static void __init smp_cpu_index_default(void)
1307 {
1308         int i;
1309         struct cpuinfo_x86 *c;
1310
1311         for_each_possible_cpu(i) {
1312                 c = &cpu_data(i);
1313                 /* mark all to hotplug */
1314                 c->cpu_index = nr_cpu_ids;
1315         }
1316 }
1317
1318 static void __init smp_get_logical_apicid(void)
1319 {
1320         if (x2apic_mode)
1321                 cpu0_logical_apicid = apic_read(APIC_LDR);
1322         else
1323                 cpu0_logical_apicid = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Prepare for SMP bootup.
1328  * @max_cpus: configured maximum number of CPUs, It is a legacy parameter
1329  *            for common interface support.
1330  */
1331 void __init native_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1332 {
1333         unsigned int i;
1334
1335         smp_cpu_index_default();
1336
1337         /*
1338          * Setup boot CPU information
1339          */
1340         smp_store_boot_cpu_info(); /* Final full version of the data */
1341         cpumask_copy(cpu_callin_mask, cpumask_of(0));
1342         mb();
1343
1344         for_each_possible_cpu(i) {
1345                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_sibling_map, i), GFP_KERNEL);
1346                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_core_map, i), GFP_KERNEL);
1347                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_die_map, i), GFP_KERNEL);
1348                 zalloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_llc_shared_map, i), GFP_KERNEL);
1349         }
1350
1351         /*
1352          * Set 'default' x86 topology, this matches default_topology() in that
1353          * it has NUMA nodes as a topology level. See also
1354          * native_smp_cpus_done().
1355          *
1356          * Must be done before set_cpus_sibling_map() is ran.
1357          */
1358         set_sched_topology(x86_topology);
1359
1360         set_cpu_sibling_map(0);
1361
1362         smp_sanity_check();
1363
1364         switch (apic_intr_mode) {
1365         case APIC_PIC:
1366         case APIC_VIRTUAL_WIRE_NO_CONFIG:
1367                 disable_smp();
1368                 return;
1369         case APIC_SYMMETRIC_IO_NO_ROUTING:
1370                 disable_smp();
1371                 /* Setup local timer */
1372                 x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1373                 return;
1374         case APIC_VIRTUAL_WIRE:
1375         case APIC_SYMMETRIC_IO:
1376                 break;
1377         }
1378
1379         /* Setup local timer */
1380         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1381
1382         smp_get_logical_apicid();
1383
1384         pr_info("CPU0: ");
1385         print_cpu_info(&cpu_data(0));
1386
1387         uv_system_init();
1388
1389         set_mtrr_aps_delayed_init();
1390
1391         smp_quirk_init_udelay();
1392
1393         speculative_store_bypass_ht_init();
1394 }
1395
1396 void arch_enable_nonboot_cpus_begin(void)
1397 {
1398         set_mtrr_aps_delayed_init();
1399 }
1400
1401 void arch_enable_nonboot_cpus_end(void)
1402 {
1403         mtrr_aps_init();
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Early setup to make printk work.
1408  */
1409 void __init native_smp_prepare_boot_cpu(void)
1410 {
1411         int me = smp_processor_id();
1412         switch_to_new_gdt(me);
1413         /* already set me in cpu_online_mask in boot_cpu_init() */
1414         cpumask_set_cpu(me, cpu_callout_mask);
1415         cpu_set_state_online(me);
1416         native_pv_lock_init();
1417 }
1418
1419 void __init calculate_max_logical_packages(void)
1420 {
1421         int ncpus;
1422
1423         /*
1424          * Today neither Intel nor AMD support heterogenous systems so
1425          * extrapolate the boot cpu's data to all packages.
1426          */
1427         ncpus = cpu_data(0).booted_cores * topology_max_smt_threads();
1428         __max_logical_packages = DIV_ROUND_UP(total_cpus, ncpus);
1429         pr_info("Max logical packages: %u\n", __max_logical_packages);
1430 }
1431
1432 void __init native_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1433 {
1434         pr_debug("Boot done\n");
1435
1436         calculate_max_logical_packages();
1437
1438         if (x86_has_numa_in_package)
1439                 set_sched_topology(x86_numa_in_package_topology);
1440
1441         nmi_selftest();
1442         impress_friends();
1443         mtrr_aps_init();
1444 }
1445
1446 static int __initdata setup_possible_cpus = -1;
1447 static int __init _setup_possible_cpus(char *str)
1448 {
1449         get_option(&str, &setup_possible_cpus);
1450         return 0;
1451 }
1452 early_param("possible_cpus", _setup_possible_cpus);
1453
1454
1455 /*
1456  * cpu_possible_mask should be static, it cannot change as cpu's
1457  * are onlined, or offlined. The reason is per-cpu data-structures
1458  * are allocated by some modules at init time, and dont expect to
1459  * do this dynamically on cpu arrival/departure.
1460  * cpu_present_mask on the other hand can change dynamically.
1461  * In case when cpu_hotplug is not compiled, then we resort to current
1462  * behaviour, which is cpu_possible == cpu_present.
1463  * - Ashok Raj
1464  *
1465  * Three ways to find out the number of additional hotplug CPUs:
1466  * - If the BIOS specified disabled CPUs in ACPI/mptables use that.
1467  * - The user can overwrite it with possible_cpus=NUM
1468  * - Otherwise don't reserve additional CPUs.
1469  * We do this because additional CPUs waste a lot of memory.
1470  * -AK
1471  */
1472 __init void prefill_possible_map(void)
1473 {
1474         int i, possible;
1475
1476         /* No boot processor was found in mptable or ACPI MADT */
1477         if (!num_processors) {
1478                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1479                         int apicid = boot_cpu_physical_apicid;
1480                         int cpu = hard_smp_processor_id();
1481
1482                         pr_warn("Boot CPU (id %d) not listed by BIOS\n", cpu);
1483
1484                         /* Make sure boot cpu is enumerated */
1485                         if (apic->cpu_present_to_apicid(0) == BAD_APICID &&
1486                             apic->apic_id_valid(apicid))
1487                                 generic_processor_info(apicid, boot_cpu_apic_version);
1488                 }
1489
1490                 if (!num_processors)
1491                         num_processors = 1;
1492         }
1493
1494         i = setup_max_cpus ?: 1;
1495         if (setup_possible_cpus == -1) {
1496                 possible = num_processors;
1497 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1498                 if (setup_max_cpus)
1499                         possible += disabled_cpus;
1500 #else
1501                 if (possible > i)
1502                         possible = i;
1503 #endif
1504         } else
1505                 possible = setup_possible_cpus;
1506
1507         total_cpus = max_t(int, possible, num_processors + disabled_cpus);
1508
1509         /* nr_cpu_ids could be reduced via nr_cpus= */
1510         if (possible > nr_cpu_ids) {
1511                 pr_warn("%d Processors exceeds NR_CPUS limit of %u\n",
1512                         possible, nr_cpu_ids);
1513                 possible = nr_cpu_ids;
1514         }
1515
1516 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1517         if (!setup_max_cpus)
1518 #endif
1519         if (possible > i) {
1520                 pr_warn("%d Processors exceeds max_cpus limit of %u\n",
1521                         possible, setup_max_cpus);
1522                 possible = i;
1523         }
1524
1525         nr_cpu_ids = possible;
1526
1527         pr_info("Allowing %d CPUs, %d hotplug CPUs\n",
1528                 possible, max_t(int, possible - num_processors, 0));
1529
1530         reset_cpu_possible_mask();
1531
1532         for (i = 0; i < possible; i++)
1533                 set_cpu_possible(i, true);
1534 }
1535
1536 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1537
1538 /* Recompute SMT state for all CPUs on offline */
1539 static void recompute_smt_state(void)
1540 {
1541         int max_threads, cpu;
1542
1543         max_threads = 0;
1544         for_each_online_cpu (cpu) {
1545                 int threads = cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu));
1546
1547                 if (threads > max_threads)
1548                         max_threads = threads;
1549         }
1550         __max_smt_threads = max_threads;
1551 }
1552
1553 static void remove_siblinginfo(int cpu)
1554 {
1555         int sibling;
1556         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1557
1558         for_each_cpu(sibling, topology_core_cpumask(cpu)) {
1559                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_core_cpumask(sibling));
1560                 /*/
1561                  * last thread sibling in this cpu core going down
1562                  */
1563                 if (cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)) == 1)
1564                         cpu_data(sibling).booted_cores--;
1565         }
1566
1567         for_each_cpu(sibling, topology_die_cpumask(cpu))
1568                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_die_cpumask(sibling));
1569         for_each_cpu(sibling, topology_sibling_cpumask(cpu))
1570                 cpumask_clear_cpu(cpu, topology_sibling_cpumask(sibling));
1571         for_each_cpu(sibling, cpu_llc_shared_mask(cpu))
1572                 cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_llc_shared_mask(sibling));
1573         cpumask_clear(cpu_llc_shared_mask(cpu));
1574         cpumask_clear(topology_sibling_cpumask(cpu));
1575         cpumask_clear(topology_core_cpumask(cpu));
1576         cpumask_clear(topology_die_cpumask(cpu));
1577         c->cpu_core_id = 0;
1578         c->booted_cores = 0;
1579         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_sibling_setup_mask);
1580         recompute_smt_state();
1581 }
1582
1583 static void remove_cpu_from_maps(int cpu)
1584 {
1585         set_cpu_online(cpu, false);
1586         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callout_mask);
1587         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_callin_mask);
1588         /* was set by cpu_init() */
1589         cpumask_clear_cpu(cpu, cpu_initialized_mask);
1590         numa_remove_cpu(cpu);
1591 }
1592
1593 void cpu_disable_common(void)
1594 {
1595         int cpu = smp_processor_id();
1596
1597         remove_siblinginfo(cpu);
1598
1599         /* It's now safe to remove this processor from the online map */
1600         lock_vector_lock();
1601         remove_cpu_from_maps(cpu);
1602         unlock_vector_lock();
1603         fixup_irqs();
1604         lapic_offline();
1605 }
1606
1607 int native_cpu_disable(void)
1608 {
1609         int ret;
1610
1611         ret = lapic_can_unplug_cpu();
1612         if (ret)
1613                 return ret;
1614
1615         cpu_disable_common();
1616
1617         /*
1618          * Disable the local APIC. Otherwise IPI broadcasts will reach
1619          * it. It still responds normally to INIT, NMI, SMI, and SIPI
1620          * messages.
1621          *
1622          * Disabling the APIC must happen after cpu_disable_common()
1623          * which invokes fixup_irqs().
1624          *
1625          * Disabling the APIC preserves already set bits in IRR, but
1626          * an interrupt arriving after disabling the local APIC does not
1627          * set the corresponding IRR bit.
1628          *
1629          * fixup_irqs() scans IRR for set bits so it can raise a not
1630          * yet handled interrupt on the new destination CPU via an IPI
1631          * but obviously it can't do so for IRR bits which are not set.
1632          * IOW, interrupts arriving after disabling the local APIC will
1633          * be lost.
1634          */
1635         apic_soft_disable();
1636
1637         return 0;
1638 }
1639
1640 int common_cpu_die(unsigned int cpu)
1641 {
1642         int ret = 0;
1643
1644         /* We don't do anything here: idle task is faking death itself. */
1645
1646         /* They ack this in play_dead() by setting CPU_DEAD */
1647         if (cpu_wait_death(cpu, 5)) {
1648                 if (system_state == SYSTEM_RUNNING)
1649                         pr_info("CPU %u is now offline\n", cpu);
1650         } else {
1651                 pr_err("CPU %u didn't die...\n", cpu);
1652                 ret = -1;
1653         }
1654
1655         return ret;
1656 }
1657
1658 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1659 {
1660         common_cpu_die(cpu);
1661 }
1662
1663 void play_dead_common(void)
1664 {
1665         idle_task_exit();
1666
1667         /* Ack it */
1668         (void)cpu_report_death();
1669
1670         /*
1671          * With physical CPU hotplug, we should halt the cpu
1672          */
1673         local_irq_disable();
1674 }
1675
1676 static bool wakeup_cpu0(void)
1677 {
1678         if (smp_processor_id() == 0 && enable_start_cpu0)
1679                 return true;
1680
1681         return false;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * We need to flush the caches before going to sleep, lest we have
1686  * dirty data in our caches when we come back up.
1687  */
1688 static inline void mwait_play_dead(void)
1689 {
1690         struct mwait_cpu_dead *md = this_cpu_ptr(&mwait_cpu_dead);
1691         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1692         unsigned int highest_cstate = 0;
1693         unsigned int highest_subcstate = 0;
1694         int i;
1695
1696         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD ||
1697             boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON)
1698                 return;
1699         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT))
1700                 return;
1701         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH))
1702                 return;
1703         if (__this_cpu_read(cpu_info.cpuid_level) < CPUID_MWAIT_LEAF)
1704                 return;
1705
1706         eax = CPUID_MWAIT_LEAF;
1707         ecx = 0;
1708         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
1709
1710         /*
1711          * eax will be 0 if EDX enumeration is not valid.
1712          * Initialized below to cstate, sub_cstate value when EDX is valid.
1713          */
1714         if (!(ecx & CPUID5_ECX_EXTENSIONS_SUPPORTED)) {
1715                 eax = 0;
1716         } else {
1717                 edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE;
1718                 for (i = 0; i < 7 && edx; i++, edx >>= MWAIT_SUBSTATE_SIZE) {
1719                         if (edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK) {
1720                                 highest_cstate = i;
1721                                 highest_subcstate = edx & MWAIT_SUBSTATE_MASK;
1722                         }
1723                 }
1724                 eax = (highest_cstate << MWAIT_SUBSTATE_SIZE) |
1725                         (highest_subcstate - 1);
1726         }
1727
1728         wbinvd();
1729
1730         while (1) {
1731                 /*
1732                  * The CLFLUSH is a workaround for erratum AAI65 for
1733                  * the Xeon 7400 series.  It's not clear it is actually
1734                  * needed, but it should be harmless in either case.
1735                  * The WBINVD is insufficient due to the spurious-wakeup
1736                  * case where we return around the loop.
1737                  */
1738                 mb();
1739                 clflush(md);
1740                 mb();
1741                 __monitor(md, 0, 0);
1742                 mb();
1743                 __mwait(eax, 0);
1744                 /*
1745                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1746                  */
1747                 if (wakeup_cpu0())
1748                         start_cpu0();
1749         }
1750 }
1751
1752 void hlt_play_dead(void)
1753 {
1754         if (__this_cpu_read(cpu_info.x86) >= 4)
1755                 wbinvd();
1756
1757         while (1) {
1758                 native_halt();
1759                 /*
1760                  * If NMI wants to wake up CPU0, start CPU0.
1761                  */
1762                 if (wakeup_cpu0())
1763                         start_cpu0();
1764         }
1765 }
1766
1767 void native_play_dead(void)
1768 {
1769         play_dead_common();
1770         tboot_shutdown(TB_SHUTDOWN_WFS);
1771
1772         mwait_play_dead();      /* Only returns on failure */
1773         if (cpuidle_play_dead())
1774                 hlt_play_dead();
1775 }
1776
1777 #else /* ... !CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1778 int native_cpu_disable(void)
1779 {
1780         return -ENOSYS;
1781 }
1782
1783 void native_cpu_die(unsigned int cpu)
1784 {
1785         /* We said "no" in __cpu_disable */
1786         BUG();
1787 }
1788
1789 void native_play_dead(void)
1790 {
1791         BUG();
1792 }
1793
1794 #endif