fedora core 6 1.2949 + vserver 2.2.0
[linux-2.6.git] / arch / i386 / kernel / cpu / common.c
index e6bd095..968f156 100644 (file)
 #include <asm/msr.h>
 #include <asm/io.h>
 #include <asm/mmu_context.h>
+#include <asm/mtrr.h>
+#include <asm/mce.h>
 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 #include <asm/mpspec.h>
 #include <asm/apic.h>
 #include <mach_apic.h>
 #endif
+#include <asm/pda.h>
 
 #include "cpu.h"
 
 DEFINE_PER_CPU(struct Xgt_desc_struct, cpu_gdt_descr);
 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_gdt_descr);
 
-DEFINE_PER_CPU(unsigned char, cpu_16bit_stack[CPU_16BIT_STACK_SIZE]);
-EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_16bit_stack);
+struct i386_pda *_cpu_pda[NR_CPUS] __read_mostly;
+EXPORT_SYMBOL(_cpu_pda);
 
-static int cachesize_override __devinitdata = -1;
-static int disable_x86_fxsr __devinitdata = 0;
-static int disable_x86_serial_nr __devinitdata = 1;
+static int cachesize_override __cpuinitdata = -1;
+static int disable_x86_fxsr __cpuinitdata;
+static int disable_x86_serial_nr __cpuinitdata = 1;
+static int disable_x86_sep __cpuinitdata;
 
 struct cpu_dev * cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
 
 extern int disable_pse;
 
-static void default_init(struct cpuinfo_x86 * c)
+static void __cpuinit default_init(struct cpuinfo_x86 * c)
 {
        /* Not much we can do here... */
        /* Check if at least it has cpuid */
@@ -46,11 +50,11 @@ static void default_init(struct cpuinfo_x86 * c)
        }
 }
 
-static struct cpu_dev default_cpu = {
+static struct cpu_dev __cpuinitdata default_cpu = {
        .c_init = default_init,
        .c_vendor = "Unknown",
 };
-static struct cpu_dev * this_cpu = &default_cpu;
+static struct cpu_dev * this_cpu __cpuinitdata = &default_cpu;
 
 static int __init cachesize_setup(char *str)
 {
@@ -59,7 +63,7 @@ static int __init cachesize_setup(char *str)
 }
 __setup("cachesize=", cachesize_setup);
 
-int __devinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
+int __cpuinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        unsigned int *v;
        char *p, *q;
@@ -89,7 +93,7 @@ int __devinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
 }
 
 
-void __devinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
+void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        unsigned int n, dummy, ecx, edx, l2size;
 
@@ -130,7 +134,7 @@ void __devinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 /* in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this isn't used */
 
 /* Look up CPU names by table lookup. */
-static char __devinit *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
+static char __cpuinit *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        struct cpu_model_info *info;
 
@@ -151,7 +155,7 @@ static char __devinit *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
 }
 
 
-static void __devinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c, int early)
+static void __cpuinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c, int early)
 {
        char *v = c->x86_vendor_id;
        int i;
@@ -181,12 +185,29 @@ static void __devinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c, int early)
 
 static int __init x86_fxsr_setup(char * s)
 {
+       /* Tell all the other CPU's to not use it... */
        disable_x86_fxsr = 1;
+
+       /*
+        * ... and clear the bits early in the boot_cpu_data
+        * so that the bootup process doesn't try to do this
+        * either.
+        */
+       clear_bit(X86_FEATURE_FXSR, boot_cpu_data.x86_capability);
+       clear_bit(X86_FEATURE_XMM, boot_cpu_data.x86_capability);
        return 1;
 }
 __setup("nofxsr", x86_fxsr_setup);
 
 
+static int __init x86_sep_setup(char * s)
+{
+       disable_x86_sep = 1;
+       return 1;
+}
+__setup("nosep", x86_sep_setup);
+
+
 /* Standard macro to see if a specific flag is changeable */
 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
 {
@@ -210,34 +231,19 @@ static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
 
 
 /* Probe for the CPUID instruction */
-static int __devinit have_cpuid_p(void)
+static int __cpuinit have_cpuid_p(void)
 {
        return flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_ID);
 }
 
-/* Do minimum CPU detection early.
-   Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask, cache alignment.
-   The others are not touched to avoid unwanted side effects.
-
-   WARNING: this function is only called on the BP.  Don't add code here
-   that is supposed to run on all CPUs. */
-static void __init early_cpu_detect(void)
+void __init cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
-       struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
-
-       c->x86_cache_alignment = 32;
-
-       if (!have_cpuid_p())
-               return;
-
        /* Get vendor name */
        cpuid(0x00000000, &c->cpuid_level,
              (int *)&c->x86_vendor_id[0],
              (int *)&c->x86_vendor_id[8],
              (int *)&c->x86_vendor_id[4]);
 
-       get_cpu_vendor(c, 1);
-
        c->x86 = 4;
        if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
                u32 junk, tfms, cap0, misc;
@@ -254,10 +260,30 @@ static void __init early_cpu_detect(void)
        }
 }
 
-void __devinit generic_identify(struct cpuinfo_x86 * c)
+/* Do minimum CPU detection early.
+   Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask, cache alignment.
+   The others are not touched to avoid unwanted side effects.
+
+   WARNING: this function is only called on the BP.  Don't add code here
+   that is supposed to run on all CPUs. */
+static void __init early_cpu_detect(void)
+{
+       struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
+
+       c->x86_cache_alignment = 32;
+
+       if (!have_cpuid_p())
+               return;
+
+       cpu_detect(c);
+
+       get_cpu_vendor(c, 1);
+}
+
+static void __cpuinit generic_identify(struct cpuinfo_x86 * c)
 {
        u32 tfms, xlvl;
-       int junk;
+       int ebx;
 
        if (have_cpuid_p()) {
                /* Get vendor name */
@@ -273,7 +299,7 @@ void __devinit generic_identify(struct cpuinfo_x86 * c)
                /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
                if ( c->cpuid_level >= 0x00000001 ) {
                        u32 capability, excap;
-                       cpuid(0x00000001, &tfms, &junk, &excap, &capability);
+                       cpuid(0x00000001, &tfms, &ebx, &excap, &capability);
                        c->x86_capability[0] = capability;
                        c->x86_capability[4] = excap;
                        c->x86 = (tfms >> 8) & 15;
@@ -283,6 +309,13 @@ void __devinit generic_identify(struct cpuinfo_x86 * c)
                        if (c->x86 >= 0x6)
                                c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xF) << 4;
                        c->x86_mask = tfms & 15;
+#ifdef CONFIG_X86_HT
+                       c->apicid = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, 0);
+#else
+                       c->apicid = (ebx >> 24) & 0xFF;
+#endif
+                       if (c->x86_capability[0] & (1<<19))
+                               c->x86_clflush_size = ((ebx >> 8) & 0xff) * 8;
                } else {
                        /* Have CPUID level 0 only - unheard of */
                        c->x86 = 4;
@@ -303,11 +336,11 @@ void __devinit generic_identify(struct cpuinfo_x86 * c)
        early_intel_workaround(c);
 
 #ifdef CONFIG_X86_HT
-       phys_proc_id[smp_processor_id()] = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xff;
+       c->phys_proc_id = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xff;
 #endif
 }
 
-static void __devinit squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
+static void __cpuinit squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) && disable_x86_serial_nr ) {
                /* Disable processor serial number */
@@ -335,7 +368,7 @@ __setup("serialnumber", x86_serial_nr_setup);
 /*
  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
  */
-void __devinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
+void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        int i;
 
@@ -347,6 +380,7 @@ void __devinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
        c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
        c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
        c->x86_max_cores = 1;
+       c->x86_clflush_size = 32;
        memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
 
        if (!have_cpuid_p()) {
@@ -405,9 +439,20 @@ void __devinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
                clear_bit(X86_FEATURE_XMM, c->x86_capability);
        }
 
+       /* SEP disabled? */
+       if (disable_x86_sep)
+               clear_bit(X86_FEATURE_SEP, c->x86_capability);
+
        if (disable_pse)
                clear_bit(X86_FEATURE_PSE, c->x86_capability);
 
+       if (exec_shield != 0) {
+#ifdef CONFIG_HIGHMEM64G   /* NX implies PAE */
+               if (!test_bit(X86_FEATURE_NX, c->x86_capability))
+#endif
+               clear_bit(X86_FEATURE_SEP, c->x86_capability);
+       }
+
        /* If the model name is still unset, do table lookup. */
        if ( !c->x86_model_id[0] ) {
                char *p;
@@ -417,7 +462,7 @@ void __devinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
                else
                        /* Last resort... */
                        sprintf(c->x86_model_id, "%02x/%02x",
-                               c->x86_vendor, c->x86_model);
+                               c->x86, c->x86_model);
        }
 
        /* Now the feature flags better reflect actual CPU features! */
@@ -453,16 +498,13 @@ void __devinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 }
 
 #ifdef CONFIG_X86_HT
-void __devinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
+void __cpuinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        u32     eax, ebx, ecx, edx;
        int     index_msb, core_bits;
-       int     cpu = smp_processor_id();
 
        cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 
-       c->apicid = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, 0);
-
        if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT) || cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
                return;
 
@@ -473,16 +515,17 @@ void __devinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
        } else if (smp_num_siblings > 1 ) {
 
                if (smp_num_siblings > NR_CPUS) {
-                       printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of the siblings %d", smp_num_siblings);
+                       printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of the "
+                                       "siblings %d", smp_num_siblings);
                        smp_num_siblings = 1;
                        return;
                }
 
                index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
-               phys_proc_id[cpu] = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, index_msb);
+               c->phys_proc_id = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, index_msb);
 
                printk(KERN_INFO  "CPU: Physical Processor ID: %d\n",
-                      phys_proc_id[cpu]);
+                      c->phys_proc_id);
 
                smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
 
@@ -490,17 +533,17 @@ void __devinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 
                core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
 
-               cpu_core_id[cpu] = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, index_msb) &
+               c->cpu_core_id = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, index_msb) &
                                               ((1 << core_bits) - 1);
 
                if (c->x86_max_cores > 1)
                        printk(KERN_INFO  "CPU: Processor Core ID: %d\n",
-                              cpu_core_id[cpu]);
+                              c->cpu_core_id);
        }
 }
 #endif
 
-void __devinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
+void __cpuinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
 {
        char *vendor = NULL;
 
@@ -523,7 +566,7 @@ void __devinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
                printk("\n");
 }
 
-cpumask_t cpu_initialized __devinitdata = CPU_MASK_NONE;
+cpumask_t cpu_initialized __cpuinitdata = CPU_MASK_NONE;
 
 /* This is hacky. :)
  * We're emulating future behavior.
@@ -564,35 +607,23 @@ void __init early_cpu_init(void)
        disable_pse = 1;
 #endif
 }
-/*
- * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
- * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
- * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
- * 'CPU state barrier', nothing should get across.
- */
-void __devinit cpu_init(void)
+
+/* Make sure %gs is initialized properly in idle threads */
+struct pt_regs * __devinit idle_regs(struct pt_regs *regs)
 {
-       int cpu = smp_processor_id();
-       struct tss_struct * t = &per_cpu(init_tss, cpu);
-       struct thread_struct *thread = &current->thread;
-       struct desc_struct *gdt;
-       __u32 stk16_off = (__u32)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
-       struct Xgt_desc_struct *cpu_gdt_descr = &per_cpu(cpu_gdt_descr, cpu);
+       memset(regs, 0, sizeof(struct pt_regs));
+       regs->xgs = __KERNEL_PDA;
+       return regs;
+}
 
-       if (cpu_test_and_set(cpu, cpu_initialized)) {
-               printk(KERN_WARNING "CPU#%d already initialized!\n", cpu);
-               for (;;) local_irq_enable();
-       }
-       printk(KERN_INFO "Initializing CPU#%d\n", cpu);
+static __cpuinit int alloc_gdt(int cpu)
+{
+       struct Xgt_desc_struct *cpu_gdt_descr = &per_cpu(cpu_gdt_descr, cpu);
+       struct desc_struct *gdt;
+       struct i386_pda *pda;
 
-       if (cpu_has_vme || cpu_has_tsc || cpu_has_de)
-               clear_in_cr4(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
-       if (tsc_disable && cpu_has_tsc) {
-               printk(KERN_NOTICE "Disabling TSC...\n");
-               /**** FIX-HPA: DOES THIS REALLY BELONG HERE? ****/
-               clear_bit(X86_FEATURE_TSC, boot_cpu_data.x86_capability);
-               set_in_cr4(X86_CR4_TSD);
-       }
+       gdt = (struct desc_struct *)cpu_gdt_descr->address;
+       pda = cpu_pda(cpu);
 
        /*
         * This is a horrible hack to allocate the GDT.  The problem
@@ -601,44 +632,134 @@ void __devinit cpu_init(void)
         * CPUs, when bootmem will have gone away
         */
        if (NODE_DATA(0)->bdata->node_bootmem_map) {
-               gdt = (struct desc_struct *)alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
-               /* alloc_bootmem_pages panics on failure, so no check */
+               BUG_ON(gdt != NULL || pda != NULL);
+
+               gdt = alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
+               pda = alloc_bootmem(sizeof(*pda));
+               /* alloc_bootmem(_pages) panics on failure, so no check */
+
                memset(gdt, 0, PAGE_SIZE);
+               memset(pda, 0, sizeof(*pda));
        } else {
-               gdt = (struct desc_struct *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
-               if (unlikely(!gdt)) {
-                       printk(KERN_CRIT "CPU%d failed to allocate GDT\n", cpu);
-                       for (;;)
-                               local_irq_enable();
+               /* GDT and PDA might already have been allocated if
+                  this is a CPU hotplug re-insertion. */
+               if (gdt == NULL)
+                       gdt = (struct desc_struct *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
+
+               if (pda == NULL)
+                       pda = kmalloc_node(sizeof(*pda), GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
+
+               if (unlikely(!gdt || !pda)) {
+                       free_pages((unsigned long)gdt, 0);
+                       kfree(pda);
+                       return 0;
                }
        }
 
+       cpu_gdt_descr->address = (unsigned long)gdt;
+       cpu_pda(cpu) = pda;
+
+       return 1;
+}
+
+/* Initial PDA used by boot CPU */
+struct i386_pda boot_pda = {
+       ._pda = &boot_pda,
+       .cpu_number = 0,
+       .pcurrent = &init_task,
+};
+
+static inline void set_kernel_gs(void)
+{
+       /* Set %gs for this CPU's PDA.  Memory clobber is to create a
+          barrier with respect to any PDA operations, so the compiler
+          doesn't move any before here. */
+       asm volatile ("mov %0, %%gs" : : "r" (__KERNEL_PDA) : "memory");
+}
+
+/* Initialize the CPU's GDT and PDA.  The boot CPU does this for
+   itself, but secondaries find this done for them. */
+__cpuinit int init_gdt(int cpu, struct task_struct *idle)
+{
+       struct Xgt_desc_struct *cpu_gdt_descr = &per_cpu(cpu_gdt_descr, cpu);
+       struct desc_struct *gdt;
+       struct i386_pda *pda;
+
+       /* For non-boot CPUs, the GDT and PDA should already have been
+          allocated. */
+       if (!alloc_gdt(cpu)) {
+               printk(KERN_CRIT "CPU%d failed to allocate GDT or PDA\n", cpu);
+               return 0;
+       }
+
+       gdt = (struct desc_struct *)cpu_gdt_descr->address;
+       pda = cpu_pda(cpu);
+
+       BUG_ON(gdt == NULL || pda == NULL);
+
        /*
         * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
         * and set up the GDT descriptor:
         */
        memcpy(gdt, cpu_gdt_table, GDT_SIZE);
+       cpu_gdt_descr->size = GDT_SIZE - 1;
 
-       /* Set up GDT entry for 16bit stack */
-       *(__u64 *)(&gdt[GDT_ENTRY_ESPFIX_SS]) |=
-               ((((__u64)stk16_off) << 16) & 0x000000ffffff0000ULL) |
-               ((((__u64)stk16_off) << 32) & 0xff00000000000000ULL) |
-               (CPU_16BIT_STACK_SIZE - 1);
+       pack_descriptor((u32 *)&gdt[GDT_ENTRY_PDA].a,
+                       (u32 *)&gdt[GDT_ENTRY_PDA].b,
+                       (unsigned long)pda, sizeof(*pda) - 1,
+                       0x80 | DESCTYPE_S | 0x2, 0); /* present read-write data segment */
 
-       cpu_gdt_descr->size = GDT_SIZE - 1;
-       cpu_gdt_descr->address = (unsigned long)gdt;
+       memset(pda, 0, sizeof(*pda));
+       pda->_pda = pda;
+       pda->cpu_number = cpu;
+       pda->pcurrent = idle;
 
+       return 1;
+}
+
+void __cpuinit cpu_set_gdt(int cpu)
+{
+       struct Xgt_desc_struct *cpu_gdt_descr = &per_cpu(cpu_gdt_descr, cpu);
+
+       /* Reinit these anyway, even if they've already been done (on
+          the boot CPU, this will transition from the boot gdt+pda to
+          the real ones). */
        load_gdt(cpu_gdt_descr);
+       set_kernel_gs();
+}
+
+/* Common CPU init for both boot and secondary CPUs */
+static void __cpuinit _cpu_init(int cpu, struct task_struct *curr)
+{
+       struct tss_struct * t = &per_cpu(init_tss, cpu);
+       struct thread_struct *thread = &curr->thread;
+
+       if (cpu_test_and_set(cpu, cpu_initialized)) {
+               printk(KERN_WARNING "CPU#%d already initialized!\n", cpu);
+               for (;;) local_irq_enable();
+       }
+
+       printk(KERN_INFO "Initializing CPU#%d\n", cpu);
+
+       if (cpu_has_vme || cpu_has_tsc || cpu_has_de)
+               clear_in_cr4(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
+       if (tsc_disable && cpu_has_tsc) {
+               printk(KERN_NOTICE "Disabling TSC...\n");
+               /**** FIX-HPA: DOES THIS REALLY BELONG HERE? ****/
+               clear_bit(X86_FEATURE_TSC, boot_cpu_data.x86_capability);
+               set_in_cr4(X86_CR4_TSD);
+       }
+
        load_idt(&idt_descr);
 
        /*
         * Set up and load the per-CPU TSS and LDT
         */
        atomic_inc(&init_mm.mm_count);
-       current->active_mm = &init_mm;
-       if (current->mm)
+       curr->active_mm = &init_mm;
+       if (curr->mm)
                BUG();
-       enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
+       enter_lazy_tlb(&init_mm, curr);
 
        load_esp0(t, thread);
        set_tss_desc(cpu,t);
@@ -650,8 +771,8 @@ void __devinit cpu_init(void)
        __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS, &doublefault_tss);
 #endif
 
-       /* Clear %fs and %gs. */
-       asm volatile ("xorl %eax, %eax; movl %eax, %fs; movl %eax, %gs");
+       /* Clear %fs. */
+       asm volatile ("mov %0, %%fs" : : "r" (0));
 
        /* Clear all 6 debug registers: */
        set_debugreg(0, 0);
@@ -669,8 +790,40 @@ void __devinit cpu_init(void)
        mxcsr_feature_mask_init();
 }
 
+/* Entrypoint to initialize secondary CPU */
+void __cpuinit secondary_cpu_init(void)
+{
+       int cpu = smp_processor_id();
+       struct task_struct *curr = current;
+
+       _cpu_init(cpu, curr);
+}
+
+/*
+ * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
+ * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
+ * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
+ * 'CPU state barrier', nothing should get across.
+ */
+void __cpuinit cpu_init(void)
+{
+       int cpu = smp_processor_id();
+       struct task_struct *curr = current;
+
+       /* Set up the real GDT and PDA, so we can transition from the
+          boot versions. */
+       if (!init_gdt(cpu, curr)) {
+               /* failed to allocate something; not much we can do... */
+               for (;;)
+                       local_irq_enable();
+       }
+
+       cpu_set_gdt(cpu);
+       _cpu_init(cpu, curr);
+}
+
 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
-void __devinit cpu_uninit(void)
+void __cpuinit cpu_uninit(void)
 {
        int cpu = raw_smp_processor_id();
        cpu_clear(cpu, cpu_initialized);