arch/i386/kernel/apic.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/config.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/irq.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/bootmem.h>
  24 #include <linux/smp_lock.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/mc146818rtc.h>
  27 #include <linux/kernel_stat.h>
  28 #include <linux/sysdev.h>
  29 #include <linux/cpu.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/desc.h>
  36 #include <asm/arch_hooks.h>
  37 #include <asm/hpet.h>
  38 #include <asm/i8253.h>
  39
  40 #include <mach_apic.h>
  41
  42 #include "io_ports.h"
  43
  44 /*
  45  * Knob to control our willingness to enable the local APIC.
  46  */
  47 int enable_local_apic __initdata = 0; /* -1=force-disable, +1=force-enable */
  48
  49 /*
  50  * Debug level
  51  */
  52 int apic_verbosity;
  53
  54
  55 static void apic_pm_activate(void);
  56
  57 /*
  58  * 'what should we do if we get a hw irq event on an illegal vector'.
  59  * each architecture has to answer this themselves.
  60  */
  61 void ack_bad_irq(unsigned int irq)
  62 {
  63         printk("unexpected IRQ trap at vector %02x\n", irq);
  64         /*
  65          * Currently unexpected vectors happen only on SMP and APIC.
  66          * We _must_ ack these because every local APIC has only N
  67          * irq slots per priority level, and a 'hanging, unacked' IRQ
  68          * holds up an irq slot - in excessive cases (when multiple
  69          * unexpected vectors occur) that might lock up the APIC
  70          * completely.
  71          */
  72         ack_APIC_irq();
  73 }
  74
  75 void __init apic_intr_init(void)
  76 {
  77 #ifdef CONFIG_SMP
  78         smp_intr_init();
  79 #endif
  80         /* self generated IPI for local APIC timer */
  81         set_intr_gate(LOCAL_TIMER_VECTOR, apic_timer_interrupt);
  82
  83         /* IPI vectors for APIC spurious and error interrupts */
  84         set_intr_gate(SPURIOUS_APIC_VECTOR, spurious_interrupt);
  85         set_intr_gate(ERROR_APIC_VECTOR, error_interrupt);
  86
  87         /* thermal monitor LVT interrupt */
  88 #ifdef CONFIG_X86_MCE_P4THERMAL
  89         set_intr_gate(THERMAL_APIC_VECTOR, thermal_interrupt);
  90 #endif
  91 }
  92
  93 /* Using APIC to generate smp_local_timer_interrupt? */
  94 int using_apic_timer = 0;
  95
  96 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_multiplier) = 1;
  97 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_old_multiplier) = 1;
  98 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_counter) = 1;
  99
 100 static int enabled_via_apicbase;
 101
 102 void enable_NMI_through_LVT0 (void * dummy)
 103 {
 104         unsigned int v, ver;
 105
 106         ver = apic_read(APIC_LVR);
 107         ver = GET_APIC_VERSION(ver);
 108         v = APIC_DM_NMI;                        /* unmask and set to NMI */
 109         if (!APIC_INTEGRATED(ver))              /* 82489DX */
 110                 v |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
 111         apic_write_around(APIC_LVT0, v);
 112 }
 113
 114 int get_physical_broadcast(void)
 115 {
 116         unsigned int lvr, version;
 117         lvr = apic_read(APIC_LVR);
 118         version = GET_APIC_VERSION(lvr);
 119         if (!APIC_INTEGRATED(version) || version >= 0x14)
 120                 return 0xff;
 121         else
 122                 return 0xf;
 123 }
 124
 125 int get_maxlvt(void)
 126 {
 127         unsigned int v, ver, maxlvt;
 128
 129         v = apic_read(APIC_LVR);
 130         ver = GET_APIC_VERSION(v);
 131         /* 82489DXs do not report # of LVT entries. */
 132         maxlvt = APIC_INTEGRATED(ver) ? GET_APIC_MAXLVT(v) : 2;
 133         return maxlvt;
 134 }
 135
 136 void clear_local_APIC(void)
 137 {
 138         int maxlvt;
 139         unsigned long v;
 140
 141         maxlvt = get_maxlvt();
 142
 143         /*
 144          * Masking an LVT entry on a P6 can trigger a local APIC error
 145          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
 146          */
 147         if (maxlvt >= 3) {
 148                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
 149                 apic_write_around(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
 150         }
 151         /*
 152          * Careful: we have to set masks only first to deassert
 153          * any level-triggered sources.
 154          */
 155         v = apic_read(APIC_LVTT);
 156         apic_write_around(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
 157         v = apic_read(APIC_LVT0);
 158         apic_write_around(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
 159         v = apic_read(APIC_LVT1);
 160         apic_write_around(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
 161         if (maxlvt >= 4) {
 162                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
 163                 apic_write_around(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
 164         }
 165
 166 /* lets not touch this if we didn't frob it */
 167 #ifdef CONFIG_X86_MCE_P4THERMAL
 168         if (maxlvt >= 5) {
 169                 v = apic_read(APIC_LVTTHMR);
 170                 apic_write_around(APIC_LVTTHMR, v | APIC_LVT_MASKED);
 171         }
 172 #endif
 173         /*
 174          * Clean APIC state for other OSs:
 175          */
 176         apic_write_around(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
 177         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 178         apic_write_around(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
 179         if (maxlvt >= 3)
 180                 apic_write_around(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
 181         if (maxlvt >= 4)
 182                 apic_write_around(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
 183
 184 #ifdef CONFIG_X86_MCE_P4THERMAL
 185         if (maxlvt >= 5)
 186                 apic_write_around(APIC_LVTTHMR, APIC_LVT_MASKED);
 187 #endif
 188         v = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 189         if (APIC_INTEGRATED(v)) {       /* !82489DX */
 190                 if (maxlvt > 3)         /* Due to Pentium errata 3AP and 11AP. */
 191                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 192                 apic_read(APIC_ESR);
 193         }
 194 }
 195
 196 void __init connect_bsp_APIC(void)
 197 {
 198         if (pic_mode) {
 199                 /*
 200                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 201                  */
 202                 clear_local_APIC();
 203                 /*
 204                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.
 205                  * connect BSP's local APIC to INT and NMI lines.
 206                  */
 207                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, "
 208                                 "enabling APIC mode.\n");
 209                 outb(0x70, 0x22);
 210                 outb(0x01, 0x23);
 211         }
 212         enable_apic_mode();
 213 }
 214
 215 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
 216 {
 217         if (pic_mode) {
 218                 /*
 219                  * Put the board back into PIC mode (has an effect
 220                  * only on certain older boards).  Note that APIC
 221                  * interrupts, including IPIs, won't work beyond
 222                  * this point!  The only exception are INIT IPIs.
 223                  */
 224                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "disabling APIC mode, "
 225                                 "entering PIC mode.\n");
 226                 outb(0x70, 0x22);
 227                 outb(0x00, 0x23);
 228         }
 229         else {
 230                 /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
 231                 unsigned long value;
 232
 233                 /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
 234                 value = apic_read(APIC_SPIV);
 235                 value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 236                 value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 237                 value |= 0xf;
 238                 apic_write_around(APIC_SPIV, value);
 239
 240                 if (!virt_wire_setup) {
 241                         /* For LVT0 make it edge triggered, active high, external and enabled */
 242                         value = apic_read(APIC_LVT0);
 243                         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 244                                 APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 245                                 APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED );
 246                         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 247                         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
 248                         apic_write_around(APIC_LVT0, value);
 249                 }
 250                 else {
 251                         /* Disable LVT0 */
 252                         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 253                 }
 254
 255                 /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
 256                 value = apic_read(APIC_LVT1);
 257                 value &= ~(
 258                         APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 259                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 260                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
 261                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 262                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
 263                 apic_write_around(APIC_LVT1, value);
 264         }
 265 }
 266
 267 void disable_local_APIC(void)
 268 {
 269         unsigned long value;
 270
 271         clear_local_APIC();
 272
 273         /*
 274          * Disable APIC (implies clearing of registers
 275          * for 82489DX!).
 276          */
 277         value = apic_read(APIC_SPIV);
 278         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 279         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
 280
 281         if (enabled_via_apicbase) {
 282                 unsigned int l, h;
 283                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 284                 l &= ~MSR_IA32_APICBASE_ENABLE;
 285                 wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 286         }
 287 }
 288
 289 /*
 290  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
 291  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
 292  * started for no apparent reason.
 293  */
 294 int __init verify_local_APIC(void)
 295 {
 296         unsigned int reg0, reg1;
 297
 298         /*
 299          * The version register is read-only in a real APIC.
 300          */
 301         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
 302         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
 303         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
 304         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
 305         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
 306
 307         /*
 308          * The two version reads above should print the same
 309          * numbers.  If the second one is different, then we
 310          * poke at a non-APIC.
 311          */
 312         if (reg1 != reg0)
 313                 return 0;
 314
 315         /*
 316          * Check if the version looks reasonably.
 317          */
 318         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
 319         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
 320                 return 0;
 321         reg1 = get_maxlvt();
 322         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
 323                 return 0;
 324
 325         /*
 326          * The ID register is read/write in a real APIC.
 327          */
 328         reg0 = apic_read(APIC_ID);
 329         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
 330
 331         /*
 332          * The next two are just to see if we have sane values.
 333          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
 334          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
 335          */
 336         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
 337         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT0: %x\n", reg0);
 338         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
 339         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
 340
 341         return 1;
 342 }
 343
 344 void __init sync_Arb_IDs(void)
 345 {
 346         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
 347         unsigned int ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 348         if (ver >= 0x14)        /* P4 or higher */
 349                 return;
 350         /*
 351          * Wait for idle.
 352          */
 353         apic_wait_icr_idle();
 354
 355         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
 356         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
 357                                 | APIC_DM_INIT);
 358 }
 359
 360 extern void __error_in_apic_c (void);
 361
 362 /*
 363  * An initial setup of the virtual wire mode.
 364  */
 365 void __init init_bsp_APIC(void)
 366 {
 367         unsigned long value, ver;
 368
 369         /*
 370          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
 371          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
 372          */
 373         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
 374                 return;
 375
 376         value = apic_read(APIC_LVR);
 377         ver = GET_APIC_VERSION(value);
 378
 379         /*
 380          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 381          */
 382         clear_local_APIC();
 383
 384         /*
 385          * Enable APIC.
 386          */
 387         value = apic_read(APIC_SPIV);
 388         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 389         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 390
 391         /* This bit is reserved on P4/Xeon and should be cleared */
 392         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && (boot_cpu_data.x86 == 15))
 393                 value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 394         else
 395                 value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 396         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 397         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
 398
 399         /*
 400          * Set up the virtual wire mode.
 401          */
 402         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
 403         value = APIC_DM_NMI;
 404         if (!APIC_INTEGRATED(ver))              /* 82489DX */
 405                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
 406         apic_write_around(APIC_LVT1, value);
 407 }
 408
 409 void __devinit setup_local_APIC(void)
 410 {
 411         unsigned long oldvalue, value, ver, maxlvt;
 412
 413         /* Pound the ESR really hard over the head with a big hammer - mbligh */
 414         if (esr_disable) {
 415                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 416                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 417                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 418                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 419         }
 420
 421         value = apic_read(APIC_LVR);
 422         ver = GET_APIC_VERSION(value);
 423
 424         if ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f)
 425                 __error_in_apic_c();
 426
 427         /*
 428          * Double-check whether this APIC is really registered.
 429          */
 430         if (!apic_id_registered())
 431                 BUG();
 432
 433         /*
 434          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
 435          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
 436          * document number 292116).  So here it goes...
 437          */
 438         init_apic_ldr();
 439
 440         /*
 441          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
 442          * later on.
 443          */
 444         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
 445         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
 446         apic_write_around(APIC_TASKPRI, value);
 447
 448         /*
 449          * Now that we are all set up, enable the APIC
 450          */
 451         value = apic_read(APIC_SPIV);
 452         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 453         /*
 454          * Enable APIC
 455          */
 456         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 457
 458         /*
 459          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
 460          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
 461          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
 462          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
 463          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
 464          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
 465          * away, oh well :-(
 466          *
 467          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
 468          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
 469          *   BX chipset. ]
 470          */
 471         /*
 472          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
 473          * frequent as it makes the interrupt distributon model be more
 474          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
 475          * See also the comment in end_level_ioapic_irq().  --macro
 476          */
 477 #if 1
 478         /* Enable focus processor (bit==0) */
 479         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 480 #else
 481         /* Disable focus processor (bit==1) */
 482         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 483 #endif
 484         /*
 485          * Set spurious IRQ vector
 486          */
 487         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 488         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
 489
 490         /*
 491          * Set up LVT0, LVT1:
 492          *
 493          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
 494          * strictly necessery in pure symmetric-IO mode, but sometimes
 495          * we delegate interrupts to the 8259A.
 496          */
 497         /*
 498          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
 499          */
 500         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
 501         if (!smp_processor_id() && (pic_mode || !value)) {
 502                 value = APIC_DM_EXTINT;
 503                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n",
 504                                 smp_processor_id());
 505         } else {
 506                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
 507                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n",
 508                                 smp_processor_id());
 509         }
 510         apic_write_around(APIC_LVT0, value);
 511
 512         /*
 513          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
 514          */
 515         if (!smp_processor_id())
 516                 value = APIC_DM_NMI;
 517         else
 518                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
 519         if (!APIC_INTEGRATED(ver))              /* 82489DX */
 520                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
 521         apic_write_around(APIC_LVT1, value);
 522
 523         if (APIC_INTEGRATED(ver) && !esr_disable) {             /* !82489DX */
 524                 maxlvt = get_maxlvt();
 525                 if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
 526                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 527                 oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
 528
 529                 value = ERROR_APIC_VECTOR;      // enables sending errors
 530                 apic_write_around(APIC_LVTERR, value);
 531                 /*
 532                  * spec says clear errors after enabling vector.
 533                  */
 534                 if (maxlvt > 3)
 535                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 536                 value = apic_read(APIC_ESR);
 537                 if (value != oldvalue)
 538                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "ESR value before enabling "
 539                                 "vector: 0x%08lx  after: 0x%08lx\n",
 540                                 oldvalue, value);
 541         } else {
 542                 if (esr_disable)
 543                         /*
 544                          * Something untraceble is creating bad interrupts on
 545                          * secondary quads ... for the moment, just leave the
 546                          * ESR disabled - we can't do anything useful with the
 547                          * errors anyway - mbligh
 548                          */
 549                         printk("Leaving ESR disabled.\n");
 550                 else
 551                         printk("No ESR for 82489DX.\n");
 552         }
 553
 554         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 555                 setup_apic_nmi_watchdog();
 556         apic_pm_activate();
 557 }
 558
 559 /*
 560  * If Linux enabled the LAPIC against the BIOS default
 561  * disable it down before re-entering the BIOS on shutdown.
 562  * Otherwise the BIOS may get confused and not power-off.
 563  */
 564 void lapic_shutdown(void)
 565 {
 566         if (!cpu_has_apic || !enabled_via_apicbase)
 567                 return;
 568
 569         local_irq_disable();
 570         disable_local_APIC();
 571         local_irq_enable();
 572 }
 573
 574 #ifdef CONFIG_PM
 575
 576 static struct {
 577         int active;
 578         /* r/w apic fields */
 579         unsigned int apic_id;
 580         unsigned int apic_taskpri;
 581         unsigned int apic_ldr;
 582         unsigned int apic_dfr;
 583         unsigned int apic_spiv;
 584         unsigned int apic_lvtt;
 585         unsigned int apic_lvtpc;
 586         unsigned int apic_lvt0;
 587         unsigned int apic_lvt1;
 588         unsigned int apic_lvterr;
 589         unsigned int apic_tmict;
 590         unsigned int apic_tdcr;
 591         unsigned int apic_thmr;
 592 } apic_pm_state;
 593
 594 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
 595 {
 596         unsigned long flags;
 597
 598         if (!apic_pm_state.active)
 599                 return 0;
 600
 601         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
 602         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
 603         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
 604         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
 605         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
 606         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
 607         apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
 608         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
 609         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
 610         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
 611         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
 612         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
 613         apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
 614
 615         local_irq_save(flags);
 616         disable_local_APIC();
 617         local_irq_restore(flags);
 618         return 0;
 619 }
 620
 621 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
 622 {
 623         unsigned int l, h;
 624         unsigned long flags;
 625
 626         if (!apic_pm_state.active)
 627                 return 0;
 628
 629         local_irq_save(flags);
 630
 631         /*
 632          * Make sure the APICBASE points to the right address
 633          *
 634          * FIXME! This will be wrong if we ever support suspend on
 635          * SMP! We'll need to do this as part of the CPU restore!
 636          */
 637         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 638         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
 639         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
 640         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 641
 642         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
 643         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
 644         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
 645         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
 646         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
 647         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
 648         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
 649         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
 650         apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
 651         apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
 652         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
 653         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
 654         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
 655         apic_write(APIC_ESR, 0);
 656         apic_read(APIC_ESR);
 657         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
 658         apic_write(APIC_ESR, 0);
 659         apic_read(APIC_ESR);
 660         local_irq_restore(flags);
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 /*
 665  * This device has no shutdown method - fully functioning local APICs
 666  * are needed on every CPU up until machine_halt/restart/poweroff.
 667  */
 668
 669 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
 670         set_kset_name("lapic"),
 671         .resume         = lapic_resume,
 672         .suspend        = lapic_suspend,
 673 };
 674
 675 static struct sys_device device_lapic = {
 676         .id     = 0,
 677         .cls    = &lapic_sysclass,
 678 };
 679
 680 static void __devinit apic_pm_activate(void)
 681 {
 682         apic_pm_state.active = 1;
 683 }
 684
 685 static int __init init_lapic_sysfs(void)
 686 {
 687         int error;
 688
 689         if (!cpu_has_apic)
 690                 return 0;
 691         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
 692
 693         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
 694         if (!error)
 695                 error = sysdev_register(&device_lapic);
 696         return error;
 697 }
 698 device_initcall(init_lapic_sysfs);
 699
 700 #else   /* CONFIG_PM */
 701
 702 static void apic_pm_activate(void) { }
 703
 704 #endif  /* CONFIG_PM */
 705
 706 /*
 707  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
 708  * Original code written by Keir Fraser.
 709  */
 710
 711 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
 712 {
 713         if (strcmp("debug", str) == 0)
 714                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
 715         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
 716                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
 717         else
 718                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
 719                                 " use apic=verbose or apic=debug", str);
 720
 721         return 0;
 722 }
 723
 724 __setup("apic=", apic_set_verbosity);
 725
 726 static int __init detect_init_APIC (void)
 727 {
 728         u32 h, l, features;
 729
 730         /* Disabled by kernel option? */
 731         if (enable_local_apic < 0)
 732                 return -1;
 733
 734         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
 735         case X86_VENDOR_AMD:
 736                 if ((boot_cpu_data.x86 == 6 && boot_cpu_data.x86_model > 1) ||
 737                     (boot_cpu_data.x86 == 15))
 738                         break;
 739                 goto no_apic;
 740         case X86_VENDOR_INTEL:
 741                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 || boot_cpu_data.x86 == 15 ||
 742                     (boot_cpu_data.x86 == 5 && cpu_has_apic))
 743                         break;
 744                 goto no_apic;
 745         default:
 746                 goto no_apic;
 747         }
 748
 749         if (!cpu_has_apic) {
 750                 /*
 751                  * Over-ride BIOS and try to enable the local
 752                  * APIC only if "lapic" specified.
 753                  */
 754                 if (enable_local_apic <= 0) {
 755                         printk("Local APIC disabled by BIOS -- "
 756                                "you can enable it with \"lapic\"\n");
 757                         return -1;
 758                 }
 759                 /*
 760                  * Some BIOSes disable the local APIC in the
 761                  * APIC_BASE MSR. This can only be done in
 762                  * software for Intel P6 or later and AMD K7
 763                  * (Model > 1) or later.
 764                  */
 765                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 766                 if (!(l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)) {
 767                         printk("Local APIC disabled by BIOS -- reenabling.\n");
 768                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
 769                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
 770                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 771                         enabled_via_apicbase = 1;
 772                 }
 773         }
 774         /*
 775          * The APIC feature bit should now be enabled
 776          * in `cpuid'
 777          */
 778         features = cpuid_edx(1);
 779         if (!(features & (1 << X86_FEATURE_APIC))) {
 780                 printk("Could not enable APIC!\n");
 781                 return -1;
 782         }
 783         set_bit(X86_FEATURE_APIC, boot_cpu_data.x86_capability);
 784         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
 785
 786         /* The BIOS may have set up the APIC at some other address */
 787         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 788         if (l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)
 789                 mp_lapic_addr = l & MSR_IA32_APICBASE_BASE;
 790
 791         if (nmi_watchdog != NMI_NONE)
 792                 nmi_watchdog = NMI_LOCAL_APIC;
 793
 794         printk("Found and enabled local APIC!\n");
 795
 796         apic_pm_activate();
 797
 798         return 0;
 799
 800 no_apic:
 801         printk("No local APIC present or hardware disabled\n");
 802         return -1;
 803 }
 804
 805 void __init init_apic_mappings(void)
 806 {
 807         unsigned long apic_phys;
 808
 809         /*
 810          * If no local APIC can be found then set up a fake all
 811          * zeroes page to simulate the local APIC and another
 812          * one for the IO-APIC.
 813          */
 814         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
 815                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 816                 apic_phys = __pa(apic_phys);
 817         } else
 818                 apic_phys = mp_lapic_addr;
 819
 820         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
 821         printk(KERN_DEBUG "mapped APIC to %08lx (%08lx)\n", APIC_BASE,
 822                apic_phys);
 823
 824         /*
 825          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
 826          * default configuration (or the MP table is broken).
 827          */
 828         if (boot_cpu_physical_apicid == -1U)
 829                 boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 830
 831 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 832         {
 833                 unsigned long ioapic_phys, idx = FIX_IO_APIC_BASE_0;
 834                 int i;
 835
 836                 for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 837                         if (smp_found_config) {
 838                                 ioapic_phys = mp_ioapics[i].mpc_apicaddr;
 839                                 if (!ioapic_phys) {
 840                                         printk(KERN_ERR
 841                                                "WARNING: bogus zero IO-APIC "
 842                                                "address found in MPTABLE, "
 843                                                "disabling IO/APIC support!\n");
 844                                         smp_found_config = 0;
 845                                         skip_ioapic_setup = 1;
 846                                         goto fake_ioapic_page;
 847                                 }
 848                         } else {
 849 fake_ioapic_page:
 850                                 ioapic_phys = (unsigned long)
 851                                               alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 852                                 ioapic_phys = __pa(ioapic_phys);
 853                         }
 854                         set_fixmap_nocache(idx, ioapic_phys);
 855                         printk(KERN_DEBUG "mapped IOAPIC to %08lx (%08lx)\n",
 856                                __fix_to_virt(idx), ioapic_phys);
 857                         idx++;
 858                 }
 859         }
 860 #endif
 861 }
 862
 863 /*
 864  * This part sets up the APIC 32 bit clock in LVTT1, with HZ interrupts
 865  * per second. We assume that the caller has already set up the local
 866  * APIC.
 867  *
 868  * The APIC timer is not exactly sync with the external timer chip, it
 869  * closely follows bus clocks.
 870  */
 871
 872 /*
 873  * The timer chip is already set up at HZ interrupts per second here,
 874  * but we do not accept timer interrupts yet. We only allow the BP
 875  * to calibrate.
 876  */
 877 static unsigned int __devinit get_8254_timer_count(void)
 878 {
 879         unsigned long flags;
 880
 881         unsigned int count;
 882
 883         spin_lock_irqsave(&i8253_lock, flags);
 884
 885         outb_p(0x00, PIT_MODE);
 886         count = inb_p(PIT_CH0);
 887         count |= inb_p(PIT_CH0) << 8;
 888
 889         spin_unlock_irqrestore(&i8253_lock, flags);
 890
 891         return count;
 892 }
 893
 894 /* next tick in 8254 can be caught by catching timer wraparound */
 895 static void __devinit wait_8254_wraparound(void)
 896 {
 897         unsigned int curr_count, prev_count;
 898
 899         curr_count = get_8254_timer_count();
 900         do {
 901                 prev_count = curr_count;
 902                 curr_count = get_8254_timer_count();
 903
 904                 /* workaround for broken Mercury/Neptune */
 905                 if (prev_count >= curr_count + 0x100)
 906                         curr_count = get_8254_timer_count();
 907
 908         } while (prev_count >= curr_count);
 909 }
 910
 911 /*
 912  * Default initialization for 8254 timers. If we use other timers like HPET,
 913  * we override this later
 914  */
 915 void (*wait_timer_tick)(void) __devinitdata = wait_8254_wraparound;
 916
 917 /*
 918  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
 919  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
 920  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
 921  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
 922  * call this function only once, with the real, calibrated value.
 923  *
 924  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
 925  * P5 APIC double write bug.
 926  */
 927
 928 #define APIC_DIVISOR 16
 929
 930 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks)
 931 {
 932         unsigned int lvtt_value, tmp_value, ver;
 933
 934         ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 935         lvtt_value = APIC_LVT_TIMER_PERIODIC | LOCAL_TIMER_VECTOR;
 936         if (!APIC_INTEGRATED(ver))
 937                 lvtt_value |= SET_APIC_TIMER_BASE(APIC_TIMER_BASE_DIV);
 938         apic_write_around(APIC_LVTT, lvtt_value);
 939
 940         /*
 941          * Divide PICLK by 16
 942          */
 943         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
 944         apic_write_around(APIC_TDCR, (tmp_value
 945                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
 946                                 | APIC_TDR_DIV_16);
 947
 948         apic_write_around(APIC_TMICT, clocks/APIC_DIVISOR);
 949 }
 950
 951 static void __devinit setup_APIC_timer(unsigned int clocks)
 952 {
 953         unsigned long flags;
 954
 955         local_irq_save(flags);
 956
 957         /*
 958          * Wait for IRQ0's slice:
 959          */
 960         wait_timer_tick();
 961
 962         __setup_APIC_LVTT(clocks);
 963
 964         local_irq_restore(flags);
 965 }
 966
 967 /*
 968  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
 969  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
 970  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
 971  * the first irq? Ugh.
 972  *
 973  * We want to do the calibration only once since we
 974  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
 975  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
 976  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
 977  * APIC irq that way.
 978  */
 979
 980 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
 981 {
 982         unsigned long long t1 = 0, t2 = 0;
 983         long tt1, tt2;
 984         long result;
 985         int i;
 986         const int LOOPS = HZ/10;
 987
 988         apic_printk(APIC_VERBOSE, "calibrating APIC timer ...\n");
 989
 990         /*
 991          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
 992          * value into the APIC clock, we just want to get the
 993          * counter running for calibration.
 994          */
 995         __setup_APIC_LVTT(1000000000);
 996
 997         /*
 998          * The timer chip counts down to zero. Let's wait
 999          * for a wraparound to start exact measurement:
1000          * (the current tick might have been already half done)
1001          */
1002
1003         wait_timer_tick();
1004
1005         /*
1006          * We wrapped around just now. Let's start:
1007          */
1008         if (cpu_has_tsc)
1009                 rdtscll(t1);
1010         tt1 = apic_read(APIC_TMCCT);
1011
1012         /*
1013          * Let's wait LOOPS wraprounds:
1014          */
1015         for (i = 0; i < LOOPS; i++)
1016                 wait_timer_tick();
1017
1018         tt2 = apic_read(APIC_TMCCT);
1019         if (cpu_has_tsc)
1020                 rdtscll(t2);
1021
1022         /*
1023          * The APIC bus clock counter is 32 bits only, it
1024          * might have overflown, but note that we use signed
1025          * longs, thus no extra care needed.
1026          *
1027          * underflown to be exact, as the timer counts down ;)
1028          */
1029
1030         result = (tt1-tt2)*APIC_DIVISOR/LOOPS;
1031
1032         if (cpu_has_tsc)
1033                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... CPU clock speed is "
1034                         "%ld.%04ld MHz.\n",
1035                         ((long)(t2-t1)/LOOPS)/(1000000/HZ),
1036                         ((long)(t2-t1)/LOOPS)%(1000000/HZ));
1037
1038         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... host bus clock speed is "
1039                 "%ld.%04ld MHz.\n",
1040                 result/(1000000/HZ),
1041                 result%(1000000/HZ));
1042
1043         return result;
1044 }
1045
1046 static unsigned int calibration_result;
1047
1048 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
1049 {
1050         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Using local APIC timer interrupts.\n");
1051         using_apic_timer = 1;
1052
1053         local_irq_disable();
1054
1055         calibration_result = calibrate_APIC_clock();
1056         /*
1057          * Now set up the timer for real.
1058          */
1059         setup_APIC_timer(calibration_result);
1060
1061         local_irq_enable();
1062 }
1063
1064 void __devinit setup_secondary_APIC_clock(void)
1065 {
1066         setup_APIC_timer(calibration_result);
1067 }
1068
1069 void __devinit disable_APIC_timer(void)
1070 {
1071         if (using_apic_timer) {
1072                 unsigned long v;
1073
1074                 v = apic_read(APIC_LVTT);
1075                 apic_write_around(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
1076         }
1077 }
1078
1079 void enable_APIC_timer(void)
1080 {
1081         if (using_apic_timer) {
1082                 unsigned long v;
1083
1084                 v = apic_read(APIC_LVTT);
1085                 apic_write_around(APIC_LVTT, v & ~APIC_LVT_MASKED);
1086         }
1087 }
1088
1089 /*
1090  * the frequency of the profiling timer can be changed
1091  * by writing a multiplier value into /proc/profile.
1092  */
1093 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1094 {
1095         int i;
1096
1097         /*
1098          * Sanity check. [at least 500 APIC cycles should be
1099          * between APIC interrupts as a rule of thumb, to avoid
1100          * irqs flooding us]
1101          */
1102         if ( (!multiplier) || (calibration_result/multiplier < 500))
1103                 return -EINVAL;
1104
1105         /*
1106          * Set the new multiplier for each CPU. CPUs don't start using the
1107          * new values until the next timer interrupt in which they do process
1108          * accounting. At that time they also adjust their APIC timers
1109          * accordingly.
1110          */
1111         for (i = 0; i < NR_CPUS; ++i)
1112                 per_cpu(prof_multiplier, i) = multiplier;
1113
1114         return 0;
1115 }
1116
1117 #undef APIC_DIVISOR
1118
1119 /*
1120  * Local timer interrupt handler. It does both profiling and
1121  * process statistics/rescheduling.
1122  *
1123  * We do profiling in every local tick, statistics/rescheduling
1124  * happen only every 'profiling multiplier' ticks. The default
1125  * multiplier is 1 and it can be changed by writing the new multiplier
1126  * value into /proc/profile.
1127  */
1128
1129 inline void smp_local_timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
1130 {
1131         int cpu = smp_processor_id();
1132
1133         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
1134         if (--per_cpu(prof_counter, cpu) <= 0) {
1135                 /*
1136                  * The multiplier may have changed since the last time we got
1137                  * to this point as a result of the user writing to
1138                  * /proc/profile. In this case we need to adjust the APIC
1139                  * timer accordingly.
1140                  *
1141                  * Interrupts are already masked off at this point.
1142                  */
1143                 per_cpu(prof_counter, cpu) = per_cpu(prof_multiplier, cpu);
1144                 if (per_cpu(prof_counter, cpu) !=
1145                                         per_cpu(prof_old_multiplier, cpu)) {
1146                         __setup_APIC_LVTT(
1147                                         calibration_result/
1148                                         per_cpu(prof_counter, cpu));
1149                         per_cpu(prof_old_multiplier, cpu) =
1150                                                 per_cpu(prof_counter, cpu);
1151                 }
1152
1153 #ifdef CONFIG_SMP
1154                 update_process_times(user_mode_vm(regs));
1155 #endif
1156         }
1157
1158         /*
1159          * We take the 'long' return path, and there every subsystem
1160          * grabs the apropriate locks (kernel lock/ irq lock).
1161          *
1162          * we might want to decouple profiling from the 'long path',
1163          * and do the profiling totally in assembly.
1164          *
1165          * Currently this isn't too much of an issue (performance wise),
1166          * we can take more than 100K local irqs per second on a 100 MHz P5.
1167          */
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
1172  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
1173  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
1174  *
1175  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
1176  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
1177  */
1178
1179 fastcall void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
1180 {
1181         int cpu = smp_processor_id();
1182
1183         /*
1184          * the NMI deadlock-detector uses this.
1185          */
1186         per_cpu(irq_stat, cpu).apic_timer_irqs++;
1187
1188         /*
1189          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
1190          * because timer handling can be slow.
1191          */
1192         ack_APIC_irq();
1193         /*
1194          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
1195          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
1196          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
1197          */
1198         irq_enter();
1199         smp_local_timer_interrupt(regs);
1200         irq_exit();
1201 }
1202
1203 /*
1204  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
1205  */
1206 fastcall void smp_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1207 {
1208         unsigned long v;
1209
1210         irq_enter();
1211         /*
1212          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
1213          * if it is a vectored one.  Just in case...
1214          * Spurious interrupts should not be ACKed.
1215          */
1216         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
1217         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
1218                 ack_APIC_irq();
1219
1220         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
1221         printk(KERN_INFO "spurious APIC interrupt on CPU#%d, should never happen.\n",
1222                         smp_processor_id());
1223         irq_exit();
1224 }
1225
1226 /*
1227  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1228  */
1229
1230 fastcall void smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1231 {
1232         unsigned long v, v1;
1233
1234         irq_enter();
1235         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1236         v = apic_read(APIC_ESR);
1237         apic_write(APIC_ESR, 0);
1238         v1 = apic_read(APIC_ESR);
1239         ack_APIC_irq();
1240         atomic_inc(&irq_err_count);
1241
1242         /* Here is what the APIC error bits mean:
1243            0: Send CS error
1244            1: Receive CS error
1245            2: Send accept error
1246            3: Receive accept error
1247            4: Reserved
1248            5: Send illegal vector
1249            6: Received illegal vector
1250            7: Illegal register address
1251         */
1252         printk (KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02lx(%02lx)\n",
1253                 smp_processor_id(), v , v1);
1254         irq_exit();
1255 }
1256
1257 /*
1258  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
1259  * a UP kernel.
1260  */
1261 int __init APIC_init_uniprocessor (void)
1262 {
1263         if (enable_local_apic < 0)
1264                 clear_bit(X86_FEATURE_APIC, boot_cpu_data.x86_capability);
1265
1266         if (!smp_found_config && !cpu_has_apic)
1267                 return -1;
1268
1269         /*
1270          * Complain if the BIOS pretends there is one.
1271          */
1272         if (!cpu_has_apic && APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
1273                 printk(KERN_ERR "BIOS bug, local APIC #%d not detected!...\n",
1274                         boot_cpu_physical_apicid);
1275                 return -1;
1276         }
1277
1278         verify_local_APIC();
1279
1280         connect_bsp_APIC();
1281
1282         phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid);
1283
1284         setup_local_APIC();
1285
1286 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1287         if (smp_found_config)
1288                 if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1289                         setup_IO_APIC();
1290 #endif
1291         setup_boot_APIC_clock();
1292
1293         return 0;
1294 }