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