Merge branch 'x86/mpparse' into x86/devel
[pandora-kernel.git] / arch / x86 / kernel / apic_64.c
1 /*
2  *      Local APIC handling, local APIC timers
3  *
4  *      (c) 1999, 2000 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *      Fixes
7  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs;
8  *                                      thanks to Eric Gilmore
9  *                                      and Rolf G. Tews
10  *                                      for testing these extensively.
11  *      Maciej W. Rozycki       :       Various updates and fixes.
12  *      Mikael Pettersson       :       Power Management for UP-APIC.
13  *      Pavel Machek and
14  *      Mikael Pettersson       :       PM converted to driver model.
15  */
16
17 #include <linux/init.h>
18
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/delay.h>
21 #include <linux/bootmem.h>
22 #include <linux/interrupt.h>
23 #include <linux/mc146818rtc.h>
24 #include <linux/kernel_stat.h>
25 #include <linux/sysdev.h>
26 #include <linux/ioport.h>
27 #include <linux/clockchips.h>
28 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
29 #include <linux/module.h>
30
31 #include <asm/atomic.h>
32 #include <asm/smp.h>
33 #include <asm/mtrr.h>
34 #include <asm/mpspec.h>
35 #include <asm/hpet.h>
36 #include <asm/pgalloc.h>
37 #include <asm/nmi.h>
38 #include <asm/idle.h>
39 #include <asm/proto.h>
40 #include <asm/timex.h>
41 #include <asm/apic.h>
42
43 #include <mach_ipi.h>
44 #include <mach_apic.h>
45
46 static int disable_apic_timer __cpuinitdata;
47 static int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
48 int disable_apic;
49
50 /* Local APIC timer works in C2 */
51 int local_apic_timer_c2_ok;
52 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
53
54 /*
55  * Debug level, exported for io_apic.c
56  */
57 int apic_verbosity;
58
59 /* Have we found an MP table */
60 int smp_found_config;
61
62 static struct resource lapic_resource = {
63         .name = "Local APIC",
64         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
65 };
66
67 static unsigned int calibration_result;
68
69 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
70                             struct clock_event_device *evt);
71 static void lapic_timer_setup(enum clock_event_mode mode,
72                               struct clock_event_device *evt);
73 static void lapic_timer_broadcast(cpumask_t mask);
74 static void apic_pm_activate(void);
75
76 static struct clock_event_device lapic_clockevent = {
77         .name           = "lapic",
78         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC | CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT
79                         | CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP | CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY,
80         .shift          = 32,
81         .set_mode       = lapic_timer_setup,
82         .set_next_event = lapic_next_event,
83         .broadcast      = lapic_timer_broadcast,
84         .rating         = 100,
85         .irq            = -1,
86 };
87 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, lapic_events);
88
89 static unsigned long apic_phys;
90
91 unsigned long mp_lapic_addr;
92
93 DEFINE_PER_CPU(u16, x86_bios_cpu_apicid) = BAD_APICID;
94 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
95
96 unsigned int __cpuinitdata maxcpus = NR_CPUS;
97 /*
98  * Get the LAPIC version
99  */
100 static inline int lapic_get_version(void)
101 {
102         return GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
103 }
104
105 /*
106  * Check, if the APIC is integrated or a seperate chip
107  */
108 static inline int lapic_is_integrated(void)
109 {
110         return 1;
111 }
112
113 /*
114  * Check, whether this is a modern or a first generation APIC
115  */
116 static int modern_apic(void)
117 {
118         /* AMD systems use old APIC versions, so check the CPU */
119         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
120             boot_cpu_data.x86 >= 0xf)
121                 return 1;
122         return lapic_get_version() >= 0x14;
123 }
124
125 void apic_wait_icr_idle(void)
126 {
127         while (apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY)
128                 cpu_relax();
129 }
130
131 u32 safe_apic_wait_icr_idle(void)
132 {
133         u32 send_status;
134         int timeout;
135
136         timeout = 0;
137         do {
138                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
139                 if (!send_status)
140                         break;
141                 udelay(100);
142         } while (timeout++ < 1000);
143
144         return send_status;
145 }
146
147 /**
148  * enable_NMI_through_LVT0 - enable NMI through local vector table 0
149  */
150 void __cpuinit enable_NMI_through_LVT0(void)
151 {
152         unsigned int v;
153
154         /* unmask and set to NMI */
155         v = APIC_DM_NMI;
156         apic_write(APIC_LVT0, v);
157 }
158
159 /**
160  * lapic_get_maxlvt - get the maximum number of local vector table entries
161  */
162 int lapic_get_maxlvt(void)
163 {
164         unsigned int v, maxlvt;
165
166         v = apic_read(APIC_LVR);
167         maxlvt = GET_APIC_MAXLVT(v);
168         return maxlvt;
169 }
170
171 /*
172  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
173  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
174  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
175  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
176  * call this function only once, with the real, calibrated value.
177  *
178  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
179  * P5 APIC double write bug.
180  */
181
182 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks, int oneshot, int irqen)
183 {
184         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
185
186         lvtt_value = LOCAL_TIMER_VECTOR;
187         if (!oneshot)
188                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
189         if (!irqen)
190                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
191
192         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
193
194         /*
195          * Divide PICLK by 16
196          */
197         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
198         apic_write(APIC_TDCR, (tmp_value
199                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
200                                 | APIC_TDR_DIV_16);
201
202         if (!oneshot)
203                 apic_write(APIC_TMICT, clocks);
204 }
205
206 /*
207  * Setup extended LVT, AMD specific (K8, family 10h)
208  *
209  * Vector mappings are hard coded. On K8 only offset 0 (APIC500) and
210  * MCE interrupts are supported. Thus MCE offset must be set to 0.
211  */
212
213 #define APIC_EILVT_LVTOFF_MCE 0
214 #define APIC_EILVT_LVTOFF_IBS 1
215
216 static void setup_APIC_eilvt(u8 lvt_off, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
217 {
218         unsigned long reg = (lvt_off << 4) + APIC_EILVT0;
219         unsigned int  v   = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
220
221         apic_write(reg, v);
222 }
223
224 u8 setup_APIC_eilvt_mce(u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
225 {
226         setup_APIC_eilvt(APIC_EILVT_LVTOFF_MCE, vector, msg_type, mask);
227         return APIC_EILVT_LVTOFF_MCE;
228 }
229
230 u8 setup_APIC_eilvt_ibs(u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
231 {
232         setup_APIC_eilvt(APIC_EILVT_LVTOFF_IBS, vector, msg_type, mask);
233         return APIC_EILVT_LVTOFF_IBS;
234 }
235
236 /*
237  * Program the next event, relative to now
238  */
239 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
240                             struct clock_event_device *evt)
241 {
242         apic_write(APIC_TMICT, delta);
243         return 0;
244 }
245
246 /*
247  * Setup the lapic timer in periodic or oneshot mode
248  */
249 static void lapic_timer_setup(enum clock_event_mode mode,
250                               struct clock_event_device *evt)
251 {
252         unsigned long flags;
253         unsigned int v;
254
255         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
256         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
257                 return;
258
259         local_irq_save(flags);
260
261         switch (mode) {
262         case CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC:
263         case CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT:
264                 __setup_APIC_LVTT(calibration_result,
265                                   mode != CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC, 1);
266                 break;
267         case CLOCK_EVT_MODE_UNUSED:
268         case CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN:
269                 v = apic_read(APIC_LVTT);
270                 v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
271                 apic_write(APIC_LVTT, v);
272                 break;
273         case CLOCK_EVT_MODE_RESUME:
274                 /* Nothing to do here */
275                 break;
276         }
277
278         local_irq_restore(flags);
279 }
280
281 /*
282  * Local APIC timer broadcast function
283  */
284 static void lapic_timer_broadcast(cpumask_t mask)
285 {
286 #ifdef CONFIG_SMP
287         send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
288 #endif
289 }
290
291 /*
292  * Setup the local APIC timer for this CPU. Copy the initilized values
293  * of the boot CPU and register the clock event in the framework.
294  */
295 static void setup_APIC_timer(void)
296 {
297         struct clock_event_device *levt = &__get_cpu_var(lapic_events);
298
299         memcpy(levt, &lapic_clockevent, sizeof(*levt));
300         levt->cpumask = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
301
302         clockevents_register_device(levt);
303 }
304
305 /*
306  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
307  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
308  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
309  * the first irq? Ugh.
310  *
311  * We want to do the calibration only once since we
312  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
313  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
314  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
315  * APIC irq that way.
316  */
317
318 #define TICK_COUNT 100000000
319
320 static void __init calibrate_APIC_clock(void)
321 {
322         unsigned apic, apic_start;
323         unsigned long tsc, tsc_start;
324         int result;
325
326         local_irq_disable();
327
328         /*
329          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
330          * value into the APIC clock, we just want to get the
331          * counter running for calibration.
332          *
333          * No interrupt enable !
334          */
335         __setup_APIC_LVTT(250000000, 0, 0);
336
337         apic_start = apic_read(APIC_TMCCT);
338 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
339         if (apic_calibrate_pmtmr && pmtmr_ioport) {
340                 pmtimer_wait(5000);  /* 5ms wait */
341                 apic = apic_read(APIC_TMCCT);
342                 result = (apic_start - apic) * 1000L / 5;
343         } else
344 #endif
345         {
346                 rdtscll(tsc_start);
347
348                 do {
349                         apic = apic_read(APIC_TMCCT);
350                         rdtscll(tsc);
351                 } while ((tsc - tsc_start) < TICK_COUNT &&
352                                 (apic_start - apic) < TICK_COUNT);
353
354                 result = (apic_start - apic) * 1000L * tsc_khz /
355                                         (tsc - tsc_start);
356         }
357
358         local_irq_enable();
359
360         printk(KERN_DEBUG "APIC timer calibration result %d\n", result);
361
362         printk(KERN_INFO "Detected %d.%03d MHz APIC timer.\n",
363                 result / 1000 / 1000, result / 1000 % 1000);
364
365         /* Calculate the scaled math multiplication factor */
366         lapic_clockevent.mult = div_sc(result, NSEC_PER_SEC,
367                                        lapic_clockevent.shift);
368         lapic_clockevent.max_delta_ns =
369                 clockevent_delta2ns(0x7FFFFF, &lapic_clockevent);
370         lapic_clockevent.min_delta_ns =
371                 clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
372
373         calibration_result = result / HZ;
374 }
375
376 /*
377  * Setup the boot APIC
378  *
379  * Calibrate and verify the result.
380  */
381 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
382 {
383         /*
384          * The local apic timer can be disabled via the kernel commandline.
385          * Register the lapic timer as a dummy clock event source on SMP
386          * systems, so the broadcast mechanism is used. On UP systems simply
387          * ignore it.
388          */
389         if (disable_apic_timer) {
390                 printk(KERN_INFO "Disabling APIC timer\n");
391                 /* No broadcast on UP ! */
392                 if (num_possible_cpus() > 1) {
393                         lapic_clockevent.mult = 1;
394                         setup_APIC_timer();
395                 }
396                 return;
397         }
398
399         printk(KERN_INFO "Using local APIC timer interrupts.\n");
400         calibrate_APIC_clock();
401
402         /*
403          * Do a sanity check on the APIC calibration result
404          */
405         if (calibration_result < (1000000 / HZ)) {
406                 printk(KERN_WARNING
407                        "APIC frequency too slow, disabling apic timer\n");
408                 /* No broadcast on UP ! */
409                 if (num_possible_cpus() > 1)
410                         setup_APIC_timer();
411                 return;
412         }
413
414         /*
415          * If nmi_watchdog is set to IO_APIC, we need the
416          * PIT/HPET going.  Otherwise register lapic as a dummy
417          * device.
418          */
419         if (nmi_watchdog != NMI_IO_APIC)
420                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
421         else
422                 printk(KERN_WARNING "APIC timer registered as dummy,"
423                        " due to nmi_watchdog=1!\n");
424
425         setup_APIC_timer();
426 }
427
428 void __cpuinit setup_secondary_APIC_clock(void)
429 {
430         setup_APIC_timer();
431 }
432
433 /*
434  * The guts of the apic timer interrupt
435  */
436 static void local_apic_timer_interrupt(void)
437 {
438         int cpu = smp_processor_id();
439         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(lapic_events, cpu);
440
441         /*
442          * Normally we should not be here till LAPIC has been initialized but
443          * in some cases like kdump, its possible that there is a pending LAPIC
444          * timer interrupt from previous kernel's context and is delivered in
445          * new kernel the moment interrupts are enabled.
446          *
447          * Interrupts are enabled early and LAPIC is setup much later, hence
448          * its possible that when we get here evt->event_handler is NULL.
449          * Check for event_handler being NULL and discard the interrupt as
450          * spurious.
451          */
452         if (!evt->event_handler) {
453                 printk(KERN_WARNING
454                        "Spurious LAPIC timer interrupt on cpu %d\n", cpu);
455                 /* Switch it off */
456                 lapic_timer_setup(CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN, evt);
457                 return;
458         }
459
460         /*
461          * the NMI deadlock-detector uses this.
462          */
463         add_pda(apic_timer_irqs, 1);
464
465         evt->event_handler(evt);
466 }
467
468 /*
469  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
470  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
471  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
472  *
473  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
474  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
475  */
476 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
477 {
478         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
479
480         /*
481          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
482          * because timer handling can be slow.
483          */
484         ack_APIC_irq();
485         /*
486          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
487          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
488          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
489          */
490         exit_idle();
491         irq_enter();
492         local_apic_timer_interrupt();
493         irq_exit();
494         set_irq_regs(old_regs);
495 }
496
497 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
498 {
499         return -EINVAL;
500 }
501
502
503 /*
504  * Local APIC start and shutdown
505  */
506
507 /**
508  * clear_local_APIC - shutdown the local APIC
509  *
510  * This is called, when a CPU is disabled and before rebooting, so the state of
511  * the local APIC has no dangling leftovers. Also used to cleanout any BIOS
512  * leftovers during boot.
513  */
514 void clear_local_APIC(void)
515 {
516         int maxlvt;
517         u32 v;
518
519         /* APIC hasn't been mapped yet */
520         if (!apic_phys)
521                 return;
522
523         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
524         /*
525          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
526          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
527          */
528         if (maxlvt >= 3) {
529                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
530                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
531         }
532         /*
533          * Careful: we have to set masks only first to deassert
534          * any level-triggered sources.
535          */
536         v = apic_read(APIC_LVTT);
537         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
538         v = apic_read(APIC_LVT0);
539         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
540         v = apic_read(APIC_LVT1);
541         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
542         if (maxlvt >= 4) {
543                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
544                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
545         }
546
547         /*
548          * Clean APIC state for other OSs:
549          */
550         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
551         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
552         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
553         if (maxlvt >= 3)
554                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
555         if (maxlvt >= 4)
556                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
557         apic_write(APIC_ESR, 0);
558         apic_read(APIC_ESR);
559 }
560
561 /**
562  * disable_local_APIC - clear and disable the local APIC
563  */
564 void disable_local_APIC(void)
565 {
566         unsigned int value;
567
568         clear_local_APIC();
569
570         /*
571          * Disable APIC (implies clearing of registers
572          * for 82489DX!).
573          */
574         value = apic_read(APIC_SPIV);
575         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
576         apic_write(APIC_SPIV, value);
577 }
578
579 void lapic_shutdown(void)
580 {
581         unsigned long flags;
582
583         if (!cpu_has_apic)
584                 return;
585
586         local_irq_save(flags);
587
588         disable_local_APIC();
589
590         local_irq_restore(flags);
591 }
592
593 /*
594  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
595  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
596  * started for no apparent reason.
597  */
598 int __init verify_local_APIC(void)
599 {
600         unsigned int reg0, reg1;
601
602         /*
603          * The version register is read-only in a real APIC.
604          */
605         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
606         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
607         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
608         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
609         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
610
611         /*
612          * The two version reads above should print the same
613          * numbers.  If the second one is different, then we
614          * poke at a non-APIC.
615          */
616         if (reg1 != reg0)
617                 return 0;
618
619         /*
620          * Check if the version looks reasonably.
621          */
622         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
623         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
624                 return 0;
625         reg1 = lapic_get_maxlvt();
626         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
627                 return 0;
628
629         /*
630          * The ID register is read/write in a real APIC.
631          */
632         reg0 = read_apic_id();
633         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
634         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ APIC_ID_MASK);
635         reg1 = read_apic_id();
636         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
637         apic_write(APIC_ID, reg0);
638         if (reg1 != (reg0 ^ APIC_ID_MASK))
639                 return 0;
640
641         /*
642          * The next two are just to see if we have sane values.
643          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
644          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
645          */
646         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
647         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT0: %x\n", reg0);
648         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
649         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
650
651         return 1;
652 }
653
654 /**
655  * sync_Arb_IDs - synchronize APIC bus arbitration IDs
656  */
657 void __init sync_Arb_IDs(void)
658 {
659         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
660         if (modern_apic())
661                 return;
662
663         /*
664          * Wait for idle.
665          */
666         apic_wait_icr_idle();
667
668         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
669         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
670                                 | APIC_DM_INIT);
671 }
672
673 /*
674  * An initial setup of the virtual wire mode.
675  */
676 void __init init_bsp_APIC(void)
677 {
678         unsigned int value;
679
680         /*
681          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
682          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
683          */
684         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
685                 return;
686
687         value = apic_read(APIC_LVR);
688
689         /*
690          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
691          */
692         clear_local_APIC();
693
694         /*
695          * Enable APIC.
696          */
697         value = apic_read(APIC_SPIV);
698         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
699         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
700         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
701         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
702         apic_write(APIC_SPIV, value);
703
704         /*
705          * Set up the virtual wire mode.
706          */
707         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
708         value = APIC_DM_NMI;
709         apic_write(APIC_LVT1, value);
710 }
711
712 /**
713  * setup_local_APIC - setup the local APIC
714  */
715 void __cpuinit setup_local_APIC(void)
716 {
717         unsigned int value;
718         int i, j;
719
720         preempt_disable();
721         value = apic_read(APIC_LVR);
722
723         BUILD_BUG_ON((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f);
724
725         /*
726          * Double-check whether this APIC is really registered.
727          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
728          */
729         if (!apic_id_registered())
730                 BUG();
731
732         /*
733          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
734          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
735          * document number 292116).  So here it goes...
736          */
737         init_apic_ldr();
738
739         /*
740          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
741          * later on.
742          */
743         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
744         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
745         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
746
747         /*
748          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
749          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
750          *
751          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
752          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
753          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
754          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
755          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
756          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
757          */
758         for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
759                 value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
760                 for (j = 31; j >= 0; j--) {
761                         if (value & (1<<j))
762                                 ack_APIC_irq();
763                 }
764         }
765
766         /*
767          * Now that we are all set up, enable the APIC
768          */
769         value = apic_read(APIC_SPIV);
770         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
771         /*
772          * Enable APIC
773          */
774         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
775
776         /* We always use processor focus */
777
778         /*
779          * Set spurious IRQ vector
780          */
781         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
782         apic_write(APIC_SPIV, value);
783
784         /*
785          * Set up LVT0, LVT1:
786          *
787          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
788          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
789          * we delegate interrupts to the 8259A.
790          */
791         /*
792          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
793          */
794         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
795         if (!smp_processor_id() && !value) {
796                 value = APIC_DM_EXTINT;
797                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n",
798                             smp_processor_id());
799         } else {
800                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
801                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n",
802                             smp_processor_id());
803         }
804         apic_write(APIC_LVT0, value);
805
806         /*
807          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
808          */
809         if (!smp_processor_id())
810                 value = APIC_DM_NMI;
811         else
812                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
813         apic_write(APIC_LVT1, value);
814         preempt_enable();
815 }
816
817 static void __cpuinit lapic_setup_esr(void)
818 {
819         unsigned maxlvt = lapic_get_maxlvt();
820
821         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR);
822         /*
823          * spec says clear errors after enabling vector.
824          */
825         if (maxlvt > 3)
826                 apic_write(APIC_ESR, 0);
827 }
828
829 void __cpuinit end_local_APIC_setup(void)
830 {
831         lapic_setup_esr();
832         nmi_watchdog_default();
833         setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
834         apic_pm_activate();
835 }
836
837 /*
838  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
839  * Original code written by Keir Fraser.
840  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
841  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
842  */
843 static int __init detect_init_APIC(void)
844 {
845         if (!cpu_has_apic) {
846                 printk(KERN_INFO "No local APIC present\n");
847                 return -1;
848         }
849
850         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
851         boot_cpu_physical_apicid = 0;
852         return 0;
853 }
854
855 void __init early_init_lapic_mapping(void)
856 {
857         unsigned long phys_addr;
858
859         /*
860          * If no local APIC can be found then go out
861          * : it means there is no mpatable and MADT
862          */
863         if (!smp_found_config)
864                 return;
865
866         phys_addr = mp_lapic_addr;
867
868         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, phys_addr);
869         apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
870                     APIC_BASE, phys_addr);
871
872         /*
873          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
874          * default configuration (or the MP table is broken).
875          */
876         boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(read_apic_id());
877 }
878
879 /**
880  * init_apic_mappings - initialize APIC mappings
881  */
882 void __init init_apic_mappings(void)
883 {
884         /*
885          * If no local APIC can be found then set up a fake all
886          * zeroes page to simulate the local APIC and another
887          * one for the IO-APIC.
888          */
889         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
890                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
891                 apic_phys = __pa(apic_phys);
892         } else
893                 apic_phys = mp_lapic_addr;
894
895         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
896         apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
897                                 APIC_BASE, apic_phys);
898
899         /*
900          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
901          * default configuration (or the MP table is broken).
902          */
903         boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(read_apic_id());
904 }
905
906 /*
907  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
908  * a UP kernel.
909  */
910 int __init APIC_init_uniprocessor(void)
911 {
912         if (disable_apic) {
913                 printk(KERN_INFO "Apic disabled\n");
914                 return -1;
915         }
916         if (!cpu_has_apic) {
917                 disable_apic = 1;
918                 printk(KERN_INFO "Apic disabled by BIOS\n");
919                 return -1;
920         }
921
922         verify_local_APIC();
923
924         phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid);
925         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_physical_apicid));
926
927         setup_local_APIC();
928
929         /*
930          * Now enable IO-APICs, actually call clear_IO_APIC
931          * We need clear_IO_APIC before enabling vector on BP
932          */
933         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
934                 enable_IO_APIC();
935
936         if (!smp_found_config || skip_ioapic_setup || !nr_ioapics)
937                 localise_nmi_watchdog();
938         end_local_APIC_setup();
939
940         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
941                 setup_IO_APIC();
942         else
943                 nr_ioapics = 0;
944         setup_boot_APIC_clock();
945         check_nmi_watchdog();
946         return 0;
947 }
948
949 /*
950  * Local APIC interrupts
951  */
952
953 /*
954  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
955  */
956 asmlinkage void smp_spurious_interrupt(void)
957 {
958         unsigned int v;
959         exit_idle();
960         irq_enter();
961         /*
962          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
963          * if it is a vectored one.  Just in case...
964          * Spurious interrupts should not be ACKed.
965          */
966         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
967         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
968                 ack_APIC_irq();
969
970         add_pda(irq_spurious_count, 1);
971         irq_exit();
972 }
973
974 /*
975  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
976  */
977 asmlinkage void smp_error_interrupt(void)
978 {
979         unsigned int v, v1;
980
981         exit_idle();
982         irq_enter();
983         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
984         v = apic_read(APIC_ESR);
985         apic_write(APIC_ESR, 0);
986         v1 = apic_read(APIC_ESR);
987         ack_APIC_irq();
988         atomic_inc(&irq_err_count);
989
990         /* Here is what the APIC error bits mean:
991            0: Send CS error
992            1: Receive CS error
993            2: Send accept error
994            3: Receive accept error
995            4: Reserved
996            5: Send illegal vector
997            6: Received illegal vector
998            7: Illegal register address
999         */
1000         printk(KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x(%02x)\n",
1001                 smp_processor_id(), v , v1);
1002         irq_exit();
1003 }
1004
1005 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
1006 {
1007         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
1008         unsigned long value;
1009
1010         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
1011         value = apic_read(APIC_SPIV);
1012         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1013         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1014         value |= 0xf;
1015         apic_write(APIC_SPIV, value);
1016
1017         if (!virt_wire_setup) {
1018                 /*
1019                  * For LVT0 make it edge triggered, active high,
1020                  * external and enabled
1021                  */
1022                 value = apic_read(APIC_LVT0);
1023                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1024                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1025                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1026                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
1027                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
1028                 apic_write(APIC_LVT0, value);
1029         } else {
1030                 /* Disable LVT0 */
1031                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1032         }
1033
1034         /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
1035         value = apic_read(APIC_LVT1);
1036         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1037                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1038                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1039         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
1040         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
1041         apic_write(APIC_LVT1, value);
1042 }
1043
1044 void __cpuinit generic_processor_info(int apicid, int version)
1045 {
1046         int cpu;
1047         cpumask_t tmp_map;
1048
1049         if (num_processors >= NR_CPUS) {
1050                 printk(KERN_WARNING "WARNING: NR_CPUS limit of %i reached."
1051                        " Processor ignored.\n", NR_CPUS);
1052                 return;
1053         }
1054
1055         if (num_processors >= maxcpus) {
1056                 printk(KERN_WARNING "WARNING: maxcpus limit of %i reached."
1057                        " Processor ignored.\n", maxcpus);
1058                 return;
1059         }
1060
1061         num_processors++;
1062         cpus_complement(tmp_map, cpu_present_map);
1063         cpu = first_cpu(tmp_map);
1064
1065         physid_set(apicid, phys_cpu_present_map);
1066         if (apicid == boot_cpu_physical_apicid) {
1067                 /*
1068                  * x86_bios_cpu_apicid is required to have processors listed
1069                  * in same order as logical cpu numbers. Hence the first
1070                  * entry is BSP, and so on.
1071                  */
1072                 cpu = 0;
1073         }
1074         if (apicid > max_physical_apicid)
1075                 max_physical_apicid = apicid;
1076
1077         /* are we being called early in kernel startup? */
1078         if (x86_cpu_to_apicid_early_ptr) {
1079                 u16 *cpu_to_apicid = x86_cpu_to_apicid_early_ptr;
1080                 u16 *bios_cpu_apicid = x86_bios_cpu_apicid_early_ptr;
1081
1082                 cpu_to_apicid[cpu] = apicid;
1083                 bios_cpu_apicid[cpu] = apicid;
1084         } else {
1085                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
1086                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = apicid;
1087         }
1088
1089         cpu_set(cpu, cpu_possible_map);
1090         cpu_set(cpu, cpu_present_map);
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Power management
1095  */
1096 #ifdef CONFIG_PM
1097
1098 static struct {
1099         /* 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
1100            not the BIOS; this signifies that we are also responsible
1101            for disabling it before entering apm/acpi suspend */
1102         int active;
1103         /* r/w apic fields */
1104         unsigned int apic_id;
1105         unsigned int apic_taskpri;
1106         unsigned int apic_ldr;
1107         unsigned int apic_dfr;
1108         unsigned int apic_spiv;
1109         unsigned int apic_lvtt;
1110         unsigned int apic_lvtpc;
1111         unsigned int apic_lvt0;
1112         unsigned int apic_lvt1;
1113         unsigned int apic_lvterr;
1114         unsigned int apic_tmict;
1115         unsigned int apic_tdcr;
1116         unsigned int apic_thmr;
1117 } apic_pm_state;
1118
1119 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
1120 {
1121         unsigned long flags;
1122         int maxlvt;
1123
1124         if (!apic_pm_state.active)
1125                 return 0;
1126
1127         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1128
1129         apic_pm_state.apic_id = read_apic_id();
1130         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
1131         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
1132         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
1133         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
1134         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
1135         if (maxlvt >= 4)
1136                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
1137         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
1138         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
1139         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
1140         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
1141         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
1142 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1143         if (maxlvt >= 5)
1144                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
1145 #endif
1146         local_irq_save(flags);
1147         disable_local_APIC();
1148         local_irq_restore(flags);
1149         return 0;
1150 }
1151
1152 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
1153 {
1154         unsigned int l, h;
1155         unsigned long flags;
1156         int maxlvt;
1157
1158         if (!apic_pm_state.active)
1159                 return 0;
1160
1161         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1162
1163         local_irq_save(flags);
1164         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1165         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1166         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
1167         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1168         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
1169         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
1170         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
1171         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
1172         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
1173         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
1174         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
1175         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
1176 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1177         if (maxlvt >= 5)
1178                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
1179 #endif
1180         if (maxlvt >= 4)
1181                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
1182         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
1183         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
1184         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
1185         apic_write(APIC_ESR, 0);
1186         apic_read(APIC_ESR);
1187         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
1188         apic_write(APIC_ESR, 0);
1189         apic_read(APIC_ESR);
1190         local_irq_restore(flags);
1191         return 0;
1192 }
1193
1194 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
1195         .name           = "lapic",
1196         .resume         = lapic_resume,
1197         .suspend        = lapic_suspend,
1198 };
1199
1200 static struct sys_device device_lapic = {
1201         .id     = 0,
1202         .cls    = &lapic_sysclass,
1203 };
1204
1205 static void __cpuinit apic_pm_activate(void)
1206 {
1207         apic_pm_state.active = 1;
1208 }
1209
1210 static int __init init_lapic_sysfs(void)
1211 {
1212         int error;
1213
1214         if (!cpu_has_apic)
1215                 return 0;
1216         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
1217
1218         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
1219         if (!error)
1220                 error = sysdev_register(&device_lapic);
1221         return error;
1222 }
1223 device_initcall(init_lapic_sysfs);
1224
1225 #else   /* CONFIG_PM */
1226
1227 static void apic_pm_activate(void) { }
1228
1229 #endif  /* CONFIG_PM */
1230
1231 /*
1232  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
1233  *
1234  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
1235  *
1236  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
1237  * multi-chassis. Use available data to take a good guess.
1238  * If in doubt, go HPET.
1239  */
1240 __cpuinit int apic_is_clustered_box(void)
1241 {
1242         int i, clusters, zeros;
1243         unsigned id;
1244         u16 *bios_cpu_apicid;
1245         DECLARE_BITMAP(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1246
1247         /*
1248          * there is not this kind of box with AMD CPU yet.
1249          * Some AMD box with quadcore cpu and 8 sockets apicid
1250          * will be [4, 0x23] or [8, 0x27] could be thought to
1251          * vsmp box still need checking...
1252          */
1253         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && !is_vsmp_box())
1254                 return 0;
1255
1256         bios_cpu_apicid = x86_bios_cpu_apicid_early_ptr;
1257         bitmap_zero(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1258
1259         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
1260                 /* are we being called early in kernel startup? */
1261                 if (bios_cpu_apicid) {
1262                         id = bios_cpu_apicid[i];
1263                 }
1264                 else if (i < nr_cpu_ids) {
1265                         if (cpu_present(i))
1266                                 id = per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, i);
1267                         else
1268                                 continue;
1269                 }
1270                 else
1271                         break;
1272
1273                 if (id != BAD_APICID)
1274                         __set_bit(APIC_CLUSTERID(id), clustermap);
1275         }
1276
1277         /* Problem:  Partially populated chassis may not have CPUs in some of
1278          * the APIC clusters they have been allocated.  Only present CPUs have
1279          * x86_bios_cpu_apicid entries, thus causing zeroes in the bitmap.
1280          * Since clusters are allocated sequentially, count zeros only if
1281          * they are bounded by ones.
1282          */
1283         clusters = 0;
1284         zeros = 0;
1285         for (i = 0; i < NUM_APIC_CLUSTERS; i++) {
1286                 if (test_bit(i, clustermap)) {
1287                         clusters += 1 + zeros;
1288                         zeros = 0;
1289                 } else
1290                         ++zeros;
1291         }
1292
1293         /* ScaleMP vSMPowered boxes have one cluster per board and TSCs are
1294          * not guaranteed to be synced between boards
1295          */
1296         if (is_vsmp_box() && clusters > 1)
1297                 return 1;
1298
1299         /*
1300          * If clusters > 2, then should be multi-chassis.
1301          * May have to revisit this when multi-core + hyperthreaded CPUs come
1302          * out, but AFAIK this will work even for them.
1303          */
1304         return (clusters > 2);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * APIC command line parameters
1309  */
1310 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
1311 {
1312         if (str == NULL)  {
1313                 skip_ioapic_setup = 0;
1314                 ioapic_force = 1;
1315                 return 0;
1316         }
1317         if (strcmp("debug", str) == 0)
1318                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
1319         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
1320                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
1321         else {
1322                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
1323                                 " use apic=verbose or apic=debug\n", str);
1324                 return -EINVAL;
1325         }
1326
1327         return 0;
1328 }
1329 early_param("apic", apic_set_verbosity);
1330
1331 static __init int setup_disableapic(char *str)
1332 {
1333         disable_apic = 1;
1334         clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_APIC);
1335         return 0;
1336 }
1337 early_param("disableapic", setup_disableapic);
1338
1339 /* same as disableapic, for compatibility */
1340 static __init int setup_nolapic(char *str)
1341 {
1342         return setup_disableapic(str);
1343 }
1344 early_param("nolapic", setup_nolapic);
1345
1346 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
1347 {
1348         local_apic_timer_c2_ok = 1;
1349         return 0;
1350 }
1351 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
1352
1353 static __init int setup_noapictimer(char *str)
1354 {
1355         if (str[0] != ' ' && str[0] != 0)
1356                 return 0;
1357         disable_apic_timer = 1;
1358         return 1;
1359 }
1360 __setup("noapictimer", setup_noapictimer);
1361
1362 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
1363 {
1364         apic_calibrate_pmtmr = 1;
1365         notsc_setup(NULL);
1366         return 0;
1367 }
1368 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
1369
1370 static int __init lapic_insert_resource(void)
1371 {
1372         if (!apic_phys)
1373                 return -1;
1374
1375         /* Put local APIC into the resource map. */
1376         lapic_resource.start = apic_phys;
1377         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
1378         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
1379
1380         return 0;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * need call insert after e820_reserve_resources()
1385  * that is using request_resource
1386  */
1387 late_initcall(lapic_insert_resource);