arch/x86/include/asm/uv/uv_hub.h

   1 /*
   2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   4  * for more details.
   5  *
   6  * SGI UV architectural definitions
   7  *
   8  * Copyright (C) 2007-2008 Silicon Graphics, Inc. All rights reserved.
   9  */
  10
  11 #ifndef _ASM_X86_UV_UV_HUB_H
  12 #define _ASM_X86_UV_UV_HUB_H
  13
  14 #include <linux/numa.h>
  15 #include <linux/percpu.h>
  16 #include <linux/timer.h>
  17 #include <asm/types.h>
  18 #include <asm/percpu.h>
  19
  20
  21 /*
  22  * Addressing Terminology
  23  *
  24  *      M       - The low M bits of a physical address represent the offset
  25  *                into the blade local memory. RAM memory on a blade is physically
  26  *                contiguous (although various IO spaces may punch holes in
  27  *                it)..
  28  *
  29  *      N       - Number of bits in the node portion of a socket physical
  30  *                address.
  31  *
  32  *      NASID   - network ID of a router, Mbrick or Cbrick. Nasid values of
  33  *                routers always have low bit of 1, C/MBricks have low bit
  34  *                equal to 0. Most addressing macros that target UV hub chips
  35  *                right shift the NASID by 1 to exclude the always-zero bit.
  36  *                NASIDs contain up to 15 bits.
  37  *
  38  *      GNODE   - NASID right shifted by 1 bit. Most mmrs contain gnodes instead
  39  *                of nasids.
  40  *
  41  *      PNODE   - the low N bits of the GNODE. The PNODE is the most useful variant
  42  *                of the nasid for socket usage.
  43  *
  44  *
  45  *  NumaLink Global Physical Address Format:
  46  *  +--------------------------------+---------------------+
  47  *  |00..000|      GNODE             |      NodeOffset     |
  48  *  +--------------------------------+---------------------+
  49  *          |<-------53 - M bits --->|<--------M bits ----->
  50  *
  51  *      M - number of node offset bits (35 .. 40)
  52  *
  53  *
  54  *  Memory/UV-HUB Processor Socket Address Format:
  55  *  +----------------+---------------+---------------------+
  56  *  |00..000000000000|   PNODE       |      NodeOffset     |
  57  *  +----------------+---------------+---------------------+
  58  *                   <--- N bits --->|<--------M bits ----->
  59  *
  60  *      M - number of node offset bits (35 .. 40)
  61  *      N - number of PNODE bits (0 .. 10)
  62  *
  63  *              Note: M + N cannot currently exceed 44 (x86_64) or 46 (IA64).
  64  *              The actual values are configuration dependent and are set at
  65  *              boot time. M & N values are set by the hardware/BIOS at boot.
  66  *
  67  *
  68  * APICID format
  69  *      NOTE!!!!!! This is the current format of the APICID. However, code
  70  *      should assume that this will change in the future. Use functions
  71  *      in this file for all APICID bit manipulations and conversion.
  72  *
  73  *              1111110000000000
  74  *              5432109876543210
  75  *              pppppppppplc0cch
  76  *              sssssssssss
  77  *
  78  *                      p  = pnode bits
  79  *                      l =  socket number on board
  80  *                      c  = core
  81  *                      h  = hyperthread
  82  *                      s  = bits that are in the SOCKET_ID CSR
  83  *
  84  *      Note: Processor only supports 12 bits in the APICID register. The ACPI
  85  *            tables hold all 16 bits. Software needs to be aware of this.
  86  *
  87  *            Unless otherwise specified, all references to APICID refer to
  88  *            the FULL value contained in ACPI tables, not the subset in the
  89  *            processor APICID register.
  90  */
  91
  92
  93 /*
  94  * Maximum number of bricks in all partitions and in all coherency domains.
  95  * This is the total number of bricks accessible in the numalink fabric. It
  96  * includes all C & M bricks. Routers are NOT included.
  97  *
  98  * This value is also the value of the maximum number of non-router NASIDs
  99  * in the numalink fabric.
 100  *
 101  * NOTE: a brick may contain 1 or 2 OS nodes. Don't get these confused.
 102  */
 103 #define UV_MAX_NUMALINK_BLADES  16384
 104
 105 /*
 106  * Maximum number of C/Mbricks within a software SSI (hardware may support
 107  * more).
 108  */
 109 #define UV_MAX_SSI_BLADES       256
 110
 111 /*
 112  * The largest possible NASID of a C or M brick (+ 2)
 113  */
 114 #define UV_MAX_NASID_VALUE      (UV_MAX_NUMALINK_NODES * 2)
 115
 116 struct uv_scir_s {
 117         struct timer_list timer;
 118         unsigned long   offset;
 119         unsigned long   last;
 120         unsigned long   idle_on;
 121         unsigned long   idle_off;
 122         unsigned char   state;
 123         unsigned char   enabled;
 124 };
 125
 126 /*
 127  * The following defines attributes of the HUB chip. These attributes are
 128  * frequently referenced and are kept in the per-cpu data areas of each cpu.
 129  * They are kept together in a struct to minimize cache misses.
 130  */
 131 struct uv_hub_info_s {
 132         unsigned long           global_mmr_base;
 133         unsigned long           gpa_mask;
 134         unsigned long           gnode_upper;
 135         unsigned long           lowmem_remap_top;
 136         unsigned long           lowmem_remap_base;
 137         unsigned short          pnode;
 138         unsigned short          pnode_mask;
 139         unsigned short          coherency_domain_number;
 140         unsigned short          numa_blade_id;
 141         unsigned char           blade_processor_id;
 142         unsigned char           m_val;
 143         unsigned char           n_val;
 144         struct uv_scir_s        scir;
 145 };
 146
 147 DECLARE_PER_CPU(struct uv_hub_info_s, __uv_hub_info);
 148 #define uv_hub_info             (&__get_cpu_var(__uv_hub_info))
 149 #define uv_cpu_hub_info(cpu)    (&per_cpu(__uv_hub_info, cpu))
 150
 151 /*
 152  * Local & Global MMR space macros.
 153  *      Note: macros are intended to be used ONLY by inline functions
 154  *      in this file - not by other kernel code.
 155  *              n -  NASID (full 15-bit global nasid)
 156  *              g -  GNODE (full 15-bit global nasid, right shifted 1)
 157  *              p -  PNODE (local part of nsids, right shifted 1)
 158  */
 159 #define UV_NASID_TO_PNODE(n)            (((n) >> 1) & uv_hub_info->pnode_mask)
 160 #define UV_PNODE_TO_NASID(p)            (((p) << 1) | uv_hub_info->gnode_upper)
 161
 162 #define UV_LOCAL_MMR_BASE               0xf4000000UL
 163 #define UV_GLOBAL_MMR32_BASE            0xf8000000UL
 164 #define UV_GLOBAL_MMR64_BASE            (uv_hub_info->global_mmr_base)
 165 #define UV_LOCAL_MMR_SIZE               (64UL * 1024 * 1024)
 166 #define UV_GLOBAL_MMR32_SIZE            (64UL * 1024 * 1024)
 167
 168 #define UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_SHIFT     15
 169 #define UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_SHIFT     26
 170
 171 #define UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_BITS(p)   ((p) << (UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_SHIFT))
 172
 173 #define UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_BITS(p)                                   \
 174         ((unsigned long)(p) << UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_SHIFT)
 175
 176 #define UV_APIC_PNODE_SHIFT     6
 177
 178 /* Local Bus from cpu's perspective */
 179 #define LOCAL_BUS_BASE          0x1c00000
 180 #define LOCAL_BUS_SIZE          (4 * 1024 * 1024)
 181
 182 /*
 183  * System Controller Interface Reg
 184  *
 185  * Note there are NO leds on a UV system.  This register is only
 186  * used by the system controller to monitor system-wide operation.
 187  * There are 64 regs per node.  With Nahelem cpus (2 cores per node,
 188  * 8 cpus per core, 2 threads per cpu) there are 32 cpu threads on
 189  * a node.
 190  *
 191  * The window is located at top of ACPI MMR space
 192  */
 193 #define SCIR_WINDOW_COUNT       64
 194 #define SCIR_LOCAL_MMR_BASE     (LOCAL_BUS_BASE + \
 195                                  LOCAL_BUS_SIZE - \
 196                                  SCIR_WINDOW_COUNT)
 197
 198 #define SCIR_CPU_HEARTBEAT      0x01    /* timer interrupt */
 199 #define SCIR_CPU_ACTIVITY       0x02    /* not idle */
 200 #define SCIR_CPU_HB_INTERVAL    (HZ)    /* once per second */
 201
 202 /* Loop through all installed blades */
 203 #define for_each_possible_blade(bid)            \
 204         for ((bid) = 0; (bid) < uv_num_possible_blades(); (bid)++)
 205
 206 /*
 207  * Macros for converting between kernel virtual addresses, socket local physical
 208  * addresses, and UV global physical addresses.
 209  *      Note: use the standard __pa() & __va() macros for converting
 210  *            between socket virtual and socket physical addresses.
 211  */
 212
 213 /* socket phys RAM --> UV global physical address */
 214 static inline unsigned long uv_soc_phys_ram_to_gpa(unsigned long paddr)
 215 {
 216         if (paddr < uv_hub_info->lowmem_remap_top)
 217                 paddr |= uv_hub_info->lowmem_remap_base;
 218         return paddr | uv_hub_info->gnode_upper;
 219 }
 220
 221
 222 /* socket virtual --> UV global physical address */
 223 static inline unsigned long uv_gpa(void *v)
 224 {
 225         return uv_soc_phys_ram_to_gpa(__pa(v));
 226 }
 227
 228 /* pnode, offset --> socket virtual */
 229 static inline void *uv_pnode_offset_to_vaddr(int pnode, unsigned long offset)
 230 {
 231         return __va(((unsigned long)pnode << uv_hub_info->m_val) | offset);
 232 }
 233
 234
 235 /*
 236  * Extract a PNODE from an APICID (full apicid, not processor subset)
 237  */
 238 static inline int uv_apicid_to_pnode(int apicid)
 239 {
 240         return (apicid >> UV_APIC_PNODE_SHIFT);
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Access global MMRs using the low memory MMR32 space. This region supports
 245  * faster MMR access but not all MMRs are accessible in this space.
 246  */
 247 static inline unsigned long *uv_global_mmr32_address(int pnode,
 248                                 unsigned long offset)
 249 {
 250         return __va(UV_GLOBAL_MMR32_BASE |
 251                        UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_BITS(pnode) | offset);
 252 }
 253
 254 static inline void uv_write_global_mmr32(int pnode, unsigned long offset,
 255                                  unsigned long val)
 256 {
 257         *uv_global_mmr32_address(pnode, offset) = val;
 258 }
 259
 260 static inline unsigned long uv_read_global_mmr32(int pnode,
 261                                                  unsigned long offset)
 262 {
 263         return *uv_global_mmr32_address(pnode, offset);
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Access Global MMR space using the MMR space located at the top of physical
 268  * memory.
 269  */
 270 static inline unsigned long *uv_global_mmr64_address(int pnode,
 271                                 unsigned long offset)
 272 {
 273         return __va(UV_GLOBAL_MMR64_BASE |
 274                     UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_BITS(pnode) | offset);
 275 }
 276
 277 static inline void uv_write_global_mmr64(int pnode, unsigned long offset,
 278                                 unsigned long val)
 279 {
 280         *uv_global_mmr64_address(pnode, offset) = val;
 281 }
 282
 283 static inline unsigned long uv_read_global_mmr64(int pnode,
 284                                                  unsigned long offset)
 285 {
 286         return *uv_global_mmr64_address(pnode, offset);
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Access hub local MMRs. Faster than using global space but only local MMRs
 291  * are accessible.
 292  */
 293 static inline unsigned long *uv_local_mmr_address(unsigned long offset)
 294 {
 295         return __va(UV_LOCAL_MMR_BASE | offset);
 296 }
 297
 298 static inline unsigned long uv_read_local_mmr(unsigned long offset)
 299 {
 300         return *uv_local_mmr_address(offset);
 301 }
 302
 303 static inline void uv_write_local_mmr(unsigned long offset, unsigned long val)
 304 {
 305         *uv_local_mmr_address(offset) = val;
 306 }
 307
 308 static inline unsigned char uv_read_local_mmr8(unsigned long offset)
 309 {
 310         return *((unsigned char *)uv_local_mmr_address(offset));
 311 }
 312
 313 static inline void uv_write_local_mmr8(unsigned long offset, unsigned char val)
 314 {
 315         *((unsigned char *)uv_local_mmr_address(offset)) = val;
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Structures and definitions for converting between cpu, node, pnode, and blade
 320  * numbers.
 321  */
 322 struct uv_blade_info {
 323         unsigned short  nr_possible_cpus;
 324         unsigned short  nr_online_cpus;
 325         unsigned short  pnode;
 326 };
 327 extern struct uv_blade_info *uv_blade_info;
 328 extern short *uv_node_to_blade;
 329 extern short *uv_cpu_to_blade;
 330 extern short uv_possible_blades;
 331
 332 /* Blade-local cpu number of current cpu. Numbered 0 .. <# cpus on the blade> */
 333 static inline int uv_blade_processor_id(void)
 334 {
 335         return uv_hub_info->blade_processor_id;
 336 }
 337
 338 /* Blade number of current cpu. Numnbered 0 .. <#blades -1> */
 339 static inline int uv_numa_blade_id(void)
 340 {
 341         return uv_hub_info->numa_blade_id;
 342 }
 343
 344 /* Convert a cpu number to the the UV blade number */
 345 static inline int uv_cpu_to_blade_id(int cpu)
 346 {
 347         return uv_cpu_to_blade[cpu];
 348 }
 349
 350 /* Convert linux node number to the UV blade number */
 351 static inline int uv_node_to_blade_id(int nid)
 352 {
 353         return uv_node_to_blade[nid];
 354 }
 355
 356 /* Convert a blade id to the PNODE of the blade */
 357 static inline int uv_blade_to_pnode(int bid)
 358 {
 359         return uv_blade_info[bid].pnode;
 360 }
 361
 362 /* Determine the number of possible cpus on a blade */
 363 static inline int uv_blade_nr_possible_cpus(int bid)
 364 {
 365         return uv_blade_info[bid].nr_possible_cpus;
 366 }
 367
 368 /* Determine the number of online cpus on a blade */
 369 static inline int uv_blade_nr_online_cpus(int bid)
 370 {
 371         return uv_blade_info[bid].nr_online_cpus;
 372 }
 373
 374 /* Convert a cpu id to the PNODE of the blade containing the cpu */
 375 static inline int uv_cpu_to_pnode(int cpu)
 376 {
 377         return uv_blade_info[uv_cpu_to_blade_id(cpu)].pnode;
 378 }
 379
 380 /* Convert a linux node number to the PNODE of the blade */
 381 static inline int uv_node_to_pnode(int nid)
 382 {
 383         return uv_blade_info[uv_node_to_blade_id(nid)].pnode;
 384 }
 385
 386 /* Maximum possible number of blades */
 387 static inline int uv_num_possible_blades(void)
 388 {
 389         return uv_possible_blades;
 390 }
 391
 392 /* Update SCIR state */
 393 static inline void uv_set_scir_bits(unsigned char value)
 394 {
 395         if (uv_hub_info->scir.state != value) {
 396                 uv_hub_info->scir.state = value;
 397                 uv_write_local_mmr8(uv_hub_info->scir.offset, value);
 398         }
 399 }
 400 static inline void uv_set_cpu_scir_bits(int cpu, unsigned char value)
 401 {
 402         if (uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.state != value) {
 403                 uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.state = value;
 404                 uv_write_local_mmr8(uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.offset, value);
 405         }
 406 }
 407
 408 #endif /* _ASM_X86_UV_UV_HUB_H */