arch/x86_64/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/init.h>
  18
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/bootmem.h>
  22 #include <linux/smp_lock.h>
  23 #include <linux/interrupt.h>
  24 #include <linux/mc146818rtc.h>
  25 #include <linux/kernel_stat.h>
  26 #include <linux/sysdev.h>
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/ioport.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/pgalloc.h>
  35 #include <asm/mach_apic.h>
  36 #include <asm/nmi.h>
  37 #include <asm/idle.h>
  38 #include <asm/proto.h>
  39 #include <asm/timex.h>
  40 #include <asm/hpet.h>
  41 #include <asm/apic.h>
  42
  43 int apic_mapped;
  44 int apic_verbosity;
  45 int apic_runs_main_timer;
  46 int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
  47
  48 int disable_apic_timer __initdata;
  49
  50 static struct resource *ioapic_resources;
  51 static struct resource lapic_resource = {
  52         .name = "Local APIC",
  53         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
  54 };
  55
  56 /*
  57  * cpu_mask that denotes the CPUs that needs timer interrupt coming in as
  58  * IPIs in place of local APIC timers
  59  */
  60 static cpumask_t timer_interrupt_broadcast_ipi_mask;
  61
  62 /* Using APIC to generate smp_local_timer_interrupt? */
  63 int using_apic_timer __read_mostly = 0;
  64
  65 static void apic_pm_activate(void);
  66
  67 void enable_NMI_through_LVT0 (void * dummy)
  68 {
  69         unsigned int v;
  70
  71         v = APIC_DM_NMI;                        /* unmask and set to NMI */
  72         apic_write(APIC_LVT0, v);
  73 }
  74
  75 int get_maxlvt(void)
  76 {
  77         unsigned int v, maxlvt;
  78
  79         v = apic_read(APIC_LVR);
  80         maxlvt = GET_APIC_MAXLVT(v);
  81         return maxlvt;
  82 }
  83
  84 /*
  85  * 'what should we do if we get a hw irq event on an illegal vector'.
  86  * each architecture has to answer this themselves.
  87  */
  88 void ack_bad_irq(unsigned int irq)
  89 {
  90         printk("unexpected IRQ trap at vector %02x\n", irq);
  91         /*
  92          * Currently unexpected vectors happen only on SMP and APIC.
  93          * We _must_ ack these because every local APIC has only N
  94          * irq slots per priority level, and a 'hanging, unacked' IRQ
  95          * holds up an irq slot - in excessive cases (when multiple
  96          * unexpected vectors occur) that might lock up the APIC
  97          * completely.
  98          * But don't ack when the APIC is disabled. -AK
  99          */
 100         if (!disable_apic)
 101                 ack_APIC_irq();
 102 }
 103
 104 void clear_local_APIC(void)
 105 {
 106         int maxlvt;
 107         unsigned int v;
 108
 109         maxlvt = get_maxlvt();
 110
 111         /*
 112          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
 113          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
 114          */
 115         if (maxlvt >= 3) {
 116                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
 117                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
 118         }
 119         /*
 120          * Careful: we have to set masks only first to deassert
 121          * any level-triggered sources.
 122          */
 123         v = apic_read(APIC_LVTT);
 124         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
 125         v = apic_read(APIC_LVT0);
 126         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
 127         v = apic_read(APIC_LVT1);
 128         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
 129         if (maxlvt >= 4) {
 130                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
 131                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
 132         }
 133
 134         /*
 135          * Clean APIC state for other OSs:
 136          */
 137         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
 138         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 139         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
 140         if (maxlvt >= 3)
 141                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
 142         if (maxlvt >= 4)
 143                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
 144         apic_write(APIC_ESR, 0);
 145         apic_read(APIC_ESR);
 146 }
 147
 148 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
 149 {
 150         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
 151         unsigned long value;
 152
 153         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
 154         value = apic_read(APIC_SPIV);
 155         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 156         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 157         value |= 0xf;
 158         apic_write(APIC_SPIV, value);
 159
 160         if (!virt_wire_setup) {
 161                 /* For LVT0 make it edge triggered, active high, external and enabled */
 162                 value = apic_read(APIC_LVT0);
 163                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 164                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 165                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED );
 166                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 167                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
 168                 apic_write(APIC_LVT0, value);
 169         } else {
 170                 /* Disable LVT0 */
 171                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 172         }
 173
 174         /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
 175         value = apic_read(APIC_LVT1);
 176         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 177                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 178                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
 179         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 180         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
 181         apic_write(APIC_LVT1, value);
 182 }
 183
 184 void disable_local_APIC(void)
 185 {
 186         unsigned int value;
 187
 188         clear_local_APIC();
 189
 190         /*
 191          * Disable APIC (implies clearing of registers
 192          * for 82489DX!).
 193          */
 194         value = apic_read(APIC_SPIV);
 195         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 196         apic_write(APIC_SPIV, value);
 197 }
 198
 199 /*
 200  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
 201  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
 202  * started for no apparent reason.
 203  */
 204 int __init verify_local_APIC(void)
 205 {
 206         unsigned int reg0, reg1;
 207
 208         /*
 209          * The version register is read-only in a real APIC.
 210          */
 211         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
 212         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
 213         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
 214         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
 215         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
 216
 217         /*
 218          * The two version reads above should print the same
 219          * numbers.  If the second one is different, then we
 220          * poke at a non-APIC.
 221          */
 222         if (reg1 != reg0)
 223                 return 0;
 224
 225         /*
 226          * Check if the version looks reasonably.
 227          */
 228         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
 229         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
 230                 return 0;
 231         reg1 = get_maxlvt();
 232         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
 233                 return 0;
 234
 235         /*
 236          * The ID register is read/write in a real APIC.
 237          */
 238         reg0 = apic_read(APIC_ID);
 239         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
 240         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ APIC_ID_MASK);
 241         reg1 = apic_read(APIC_ID);
 242         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
 243         apic_write(APIC_ID, reg0);
 244         if (reg1 != (reg0 ^ APIC_ID_MASK))
 245                 return 0;
 246
 247         /*
 248          * The next two are just to see if we have sane values.
 249          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
 250          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
 251          */
 252         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
 253         apic_printk(APIC_DEBUG,"Getting LVT0: %x\n", reg0);
 254         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
 255         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
 256
 257         return 1;
 258 }
 259
 260 void __init sync_Arb_IDs(void)
 261 {
 262         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
 263         unsigned int ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 264         if (ver >= 0x14)        /* P4 or higher */
 265                 return;
 266
 267         /*
 268          * Wait for idle.
 269          */
 270         apic_wait_icr_idle();
 271
 272         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
 273         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
 274                                 | APIC_DM_INIT);
 275 }
 276
 277 /*
 278  * An initial setup of the virtual wire mode.
 279  */
 280 void __init init_bsp_APIC(void)
 281 {
 282         unsigned int value;
 283
 284         /*
 285          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
 286          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
 287          */
 288         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
 289                 return;
 290
 291         value = apic_read(APIC_LVR);
 292
 293         /*
 294          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 295          */
 296         clear_local_APIC();
 297
 298         /*
 299          * Enable APIC.
 300          */
 301         value = apic_read(APIC_SPIV);
 302         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 303         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 304         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 305         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 306         apic_write(APIC_SPIV, value);
 307
 308         /*
 309          * Set up the virtual wire mode.
 310          */
 311         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
 312         value = APIC_DM_NMI;
 313         apic_write(APIC_LVT1, value);
 314 }
 315
 316 void __cpuinit setup_local_APIC (void)
 317 {
 318         unsigned int value, maxlvt;
 319         int i, j;
 320
 321         value = apic_read(APIC_LVR);
 322
 323         BUILD_BUG_ON((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f);
 324
 325         /*
 326          * Double-check whether this APIC is really registered.
 327          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
 328          */
 329         if (!apic_id_registered())
 330                 BUG();
 331
 332         /*
 333          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
 334          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
 335          * document number 292116).  So here it goes...
 336          */
 337         init_apic_ldr();
 338
 339         /*
 340          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
 341          * later on.
 342          */
 343         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
 344         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
 345         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
 346
 347         /*
 348          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
 349          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
 350          *
 351          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
 352          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
 353          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
 354          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
 355          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
 356          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
 357          */
 358         for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
 359                 value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
 360                 for (j = 31; j >= 0; j--) {
 361                         if (value & (1<<j))
 362                                 ack_APIC_irq();
 363                 }
 364         }
 365
 366         /*
 367          * Now that we are all set up, enable the APIC
 368          */
 369         value = apic_read(APIC_SPIV);
 370         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 371         /*
 372          * Enable APIC
 373          */
 374         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 375
 376         /* We always use processor focus */
 377
 378         /*
 379          * Set spurious IRQ vector
 380          */
 381         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 382         apic_write(APIC_SPIV, value);
 383
 384         /*
 385          * Set up LVT0, LVT1:
 386          *
 387          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
 388          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
 389          * we delegate interrupts to the 8259A.
 390          */
 391         /*
 392          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
 393          */
 394         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
 395         if (!smp_processor_id() && !value) {
 396                 value = APIC_DM_EXTINT;
 397                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
 398         } else {
 399                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
 400                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
 401         }
 402         apic_write(APIC_LVT0, value);
 403
 404         /*
 405          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
 406          */
 407         if (!smp_processor_id())
 408                 value = APIC_DM_NMI;
 409         else
 410                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
 411         apic_write(APIC_LVT1, value);
 412
 413         {
 414                 unsigned oldvalue;
 415                 maxlvt = get_maxlvt();
 416                 oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
 417                 value = ERROR_APIC_VECTOR;      // enables sending errors
 418                 apic_write(APIC_LVTERR, value);
 419                 /*
 420                  * spec says clear errors after enabling vector.
 421                  */
 422                 if (maxlvt > 3)
 423                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 424                 value = apic_read(APIC_ESR);
 425                 if (value != oldvalue)
 426                         apic_printk(APIC_VERBOSE,
 427                         "ESR value after enabling vector: %08x, after %08x\n",
 428                         oldvalue, value);
 429         }
 430
 431         nmi_watchdog_default();
 432         setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
 433         apic_pm_activate();
 434 }
 435
 436 #ifdef CONFIG_PM
 437
 438 static struct {
 439         /* 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
 440            not the BIOS; this signifies that we are also responsible
 441            for disabling it before entering apm/acpi suspend */
 442         int active;
 443         /* r/w apic fields */
 444         unsigned int apic_id;
 445         unsigned int apic_taskpri;
 446         unsigned int apic_ldr;
 447         unsigned int apic_dfr;
 448         unsigned int apic_spiv;
 449         unsigned int apic_lvtt;
 450         unsigned int apic_lvtpc;
 451         unsigned int apic_lvt0;
 452         unsigned int apic_lvt1;
 453         unsigned int apic_lvterr;
 454         unsigned int apic_tmict;
 455         unsigned int apic_tdcr;
 456         unsigned int apic_thmr;
 457 } apic_pm_state;
 458
 459 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
 460 {
 461         unsigned long flags;
 462         int maxlvt;
 463
 464         if (!apic_pm_state.active)
 465                 return 0;
 466
 467         maxlvt = get_maxlvt();
 468
 469         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
 470         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
 471         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
 472         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
 473         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
 474         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
 475         if (maxlvt >= 4)
 476                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
 477         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
 478         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
 479         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
 480         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
 481         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
 482 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
 483         if (maxlvt >= 5)
 484                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
 485 #endif
 486         local_irq_save(flags);
 487         disable_local_APIC();
 488         local_irq_restore(flags);
 489         return 0;
 490 }
 491
 492 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
 493 {
 494         unsigned int l, h;
 495         unsigned long flags;
 496         int maxlvt;
 497
 498         if (!apic_pm_state.active)
 499                 return 0;
 500
 501         maxlvt = get_maxlvt();
 502
 503         local_irq_save(flags);
 504         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 505         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
 506         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
 507         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 508         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
 509         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
 510         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
 511         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
 512         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
 513         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
 514         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
 515         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
 516 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
 517         if (maxlvt >= 5)
 518                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
 519 #endif
 520         if (maxlvt >= 4)
 521                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
 522         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
 523         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
 524         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
 525         apic_write(APIC_ESR, 0);
 526         apic_read(APIC_ESR);
 527         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
 528         apic_write(APIC_ESR, 0);
 529         apic_read(APIC_ESR);
 530         local_irq_restore(flags);
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
 535         set_kset_name("lapic"),
 536         .resume         = lapic_resume,
 537         .suspend        = lapic_suspend,
 538 };
 539
 540 static struct sys_device device_lapic = {
 541         .id             = 0,
 542         .cls            = &lapic_sysclass,
 543 };
 544
 545 static void __cpuinit apic_pm_activate(void)
 546 {
 547         apic_pm_state.active = 1;
 548 }
 549
 550 static int __init init_lapic_sysfs(void)
 551 {
 552         int error;
 553         if (!cpu_has_apic)
 554                 return 0;
 555         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
 556         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
 557         if (!error)
 558                 error = sysdev_register(&device_lapic);
 559         return error;
 560 }
 561 device_initcall(init_lapic_sysfs);
 562
 563 #else   /* CONFIG_PM */
 564
 565 static void apic_pm_activate(void) { }
 566
 567 #endif  /* CONFIG_PM */
 568
 569 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
 570 {
 571         if (str == NULL)  {
 572                 skip_ioapic_setup = 0;
 573                 ioapic_force = 1;
 574                 return 0;
 575         }
 576         if (strcmp("debug", str) == 0)
 577                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
 578         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
 579                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
 580         else {
 581                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
 582                                 " use apic=verbose or apic=debug\n", str);
 583                 return -EINVAL;
 584         }
 585
 586         return 0;
 587 }
 588 early_param("apic", apic_set_verbosity);
 589
 590 /*
 591  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
 592  * Original code written by Keir Fraser.
 593  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
 594  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
 595  */
 596
 597 static int __init detect_init_APIC (void)
 598 {
 599         if (!cpu_has_apic) {
 600                 printk(KERN_INFO "No local APIC present\n");
 601                 return -1;
 602         }
 603
 604         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
 605         boot_cpu_id = 0;
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 610 static struct resource * __init ioapic_setup_resources(void)
 611 {
 612 #define IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE 11
 613         unsigned long n;
 614         struct resource *res;
 615         char *mem;
 616         int i;
 617
 618         if (nr_ioapics <= 0)
 619                 return NULL;
 620
 621         n = IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE + sizeof(struct resource);
 622         n *= nr_ioapics;
 623
 624         mem = alloc_bootmem(n);
 625         res = (void *)mem;
 626
 627         if (mem != NULL) {
 628                 memset(mem, 0, n);
 629                 mem += sizeof(struct resource) * nr_ioapics;
 630
 631                 for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 632                         res[i].name = mem;
 633                         res[i].flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
 634                         sprintf(mem,  "IOAPIC %u", i);
 635                         mem += IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE;
 636                 }
 637         }
 638
 639         ioapic_resources = res;
 640
 641         return res;
 642 }
 643
 644 static int __init ioapic_insert_resources(void)
 645 {
 646         int i;
 647         struct resource *r = ioapic_resources;
 648
 649         if (!r) {
 650                 printk("IO APIC resources could be not be allocated.\n");
 651                 return -1;
 652         }
 653
 654         for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 655                 insert_resource(&iomem_resource, r);
 656                 r++;
 657         }
 658
 659         return 0;
 660 }
 661
 662 /* Insert the IO APIC resources after PCI initialization has occured to handle
 663  * IO APICS that are mapped in on a BAR in PCI space. */
 664 late_initcall(ioapic_insert_resources);
 665 #endif
 666
 667 void __init init_apic_mappings(void)
 668 {
 669         unsigned long apic_phys;
 670
 671         /*
 672          * If no local APIC can be found then set up a fake all
 673          * zeroes page to simulate the local APIC and another
 674          * one for the IO-APIC.
 675          */
 676         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
 677                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 678                 apic_phys = __pa(apic_phys);
 679         } else
 680                 apic_phys = mp_lapic_addr;
 681
 682         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
 683         apic_mapped = 1;
 684         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped APIC to %16lx (%16lx)\n", APIC_BASE, apic_phys);
 685
 686         /* Put local APIC into the resource map. */
 687         lapic_resource.start = apic_phys;
 688         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
 689         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
 690
 691         /*
 692          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
 693          * default configuration (or the MP table is broken).
 694          */
 695         boot_cpu_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 696
 697         {
 698                 unsigned long ioapic_phys, idx = FIX_IO_APIC_BASE_0;
 699                 int i;
 700                 struct resource *ioapic_res;
 701
 702                 ioapic_res = ioapic_setup_resources();
 703                 for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 704                         if (smp_found_config) {
 705                                 ioapic_phys = mp_ioapics[i].mpc_apicaddr;
 706                         } else {
 707                                 ioapic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 708                                 ioapic_phys = __pa(ioapic_phys);
 709                         }
 710                         set_fixmap_nocache(idx, ioapic_phys);
 711                         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped IOAPIC to %016lx (%016lx)\n",
 712                                         __fix_to_virt(idx), ioapic_phys);
 713                         idx++;
 714
 715                         if (ioapic_res != NULL) {
 716                                 ioapic_res->start = ioapic_phys;
 717                                 ioapic_res->end = ioapic_phys + (4 * 1024) - 1;
 718                                 ioapic_res++;
 719                         }
 720                 }
 721         }
 722 }
 723
 724 /*
 725  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
 726  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
 727  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
 728  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
 729  * call this function only once, with the real, calibrated value.
 730  *
 731  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
 732  * P5 APIC double write bug.
 733  */
 734
 735 #define APIC_DIVISOR 16
 736
 737 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks)
 738 {
 739         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
 740         int cpu = smp_processor_id();
 741
 742         lvtt_value = APIC_LVT_TIMER_PERIODIC | LOCAL_TIMER_VECTOR;
 743
 744         if (cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask))
 745                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
 746
 747         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
 748
 749         /*
 750          * Divide PICLK by 16
 751          */
 752         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
 753         apic_write(APIC_TDCR, (tmp_value
 754                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
 755                                 | APIC_TDR_DIV_16);
 756
 757         apic_write(APIC_TMICT, clocks/APIC_DIVISOR);
 758 }
 759
 760 static void setup_APIC_timer(unsigned int clocks)
 761 {
 762         unsigned long flags;
 763
 764         local_irq_save(flags);
 765
 766         /* wait for irq slice */
 767         if (hpet_address && hpet_use_timer) {
 768                 int trigger = hpet_readl(HPET_T0_CMP);
 769                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) >= trigger)
 770                         /* do nothing */ ;
 771                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) <  trigger)
 772                         /* do nothing */ ;
 773         } else {
 774                 int c1, c2;
 775                 outb_p(0x00, 0x43);
 776                 c2 = inb_p(0x40);
 777                 c2 |= inb_p(0x40) << 8;
 778                 do {
 779                         c1 = c2;
 780                         outb_p(0x00, 0x43);
 781                         c2 = inb_p(0x40);
 782                         c2 |= inb_p(0x40) << 8;
 783                 } while (c2 - c1 < 300);
 784         }
 785         __setup_APIC_LVTT(clocks);
 786         /* Turn off PIT interrupt if we use APIC timer as main timer.
 787            Only works with the PM timer right now
 788            TBD fix it for HPET too. */
 789         if ((pmtmr_ioport != 0) &&
 790                 smp_processor_id() == boot_cpu_id &&
 791                 apic_runs_main_timer == 1 &&
 792                 !cpu_isset(boot_cpu_id, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 793                 stop_timer_interrupt();
 794                 apic_runs_main_timer++;
 795         }
 796         local_irq_restore(flags);
 797 }
 798
 799 /*
 800  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
 801  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
 802  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
 803  * the first irq? Ugh.
 804  *
 805  * We want to do the calibration only once since we
 806  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
 807  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
 808  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
 809  * APIC irq that way.
 810  */
 811
 812 #define TICK_COUNT 100000000
 813
 814 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
 815 {
 816         int apic, apic_start, tsc, tsc_start;
 817         int result;
 818         /*
 819          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
 820          * value into the APIC clock, we just want to get the
 821          * counter running for calibration.
 822          */
 823         __setup_APIC_LVTT(1000000000);
 824
 825         apic_start = apic_read(APIC_TMCCT);
 826 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
 827         if (apic_calibrate_pmtmr && pmtmr_ioport) {
 828                 pmtimer_wait(5000);  /* 5ms wait */
 829                 apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 830                 result = (apic_start - apic) * 1000L / 5;
 831         } else
 832 #endif
 833         {
 834                 rdtscl(tsc_start);
 835
 836                 do {
 837                         apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 838                         rdtscl(tsc);
 839                 } while ((tsc - tsc_start) < TICK_COUNT &&
 840                                 (apic - apic_start) < TICK_COUNT);
 841
 842                 result = (apic_start - apic) * 1000L * cpu_khz /
 843                                         (tsc - tsc_start);
 844         }
 845         printk("result %d\n", result);
 846
 847
 848         printk(KERN_INFO "Detected %d.%03d MHz APIC timer.\n",
 849                 result / 1000 / 1000, result / 1000 % 1000);
 850
 851         return result * APIC_DIVISOR / HZ;
 852 }
 853
 854 static unsigned int calibration_result;
 855
 856 void __init setup_boot_APIC_clock (void)
 857 {
 858         if (disable_apic_timer) {
 859                 printk(KERN_INFO "Disabling APIC timer\n");
 860                 return;
 861         }
 862
 863         printk(KERN_INFO "Using local APIC timer interrupts.\n");
 864         using_apic_timer = 1;
 865
 866         local_irq_disable();
 867
 868         calibration_result = calibrate_APIC_clock();
 869         /*
 870          * Now set up the timer for real.
 871          */
 872         setup_APIC_timer(calibration_result);
 873
 874         local_irq_enable();
 875 }
 876
 877 void __cpuinit setup_secondary_APIC_clock(void)
 878 {
 879         local_irq_disable(); /* FIXME: Do we need this? --RR */
 880         setup_APIC_timer(calibration_result);
 881         local_irq_enable();
 882 }
 883
 884 void disable_APIC_timer(void)
 885 {
 886         if (using_apic_timer) {
 887                 unsigned long v;
 888
 889                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 890                 /*
 891                  * When an illegal vector value (0-15) is written to an LVT
 892                  * entry and delivery mode is Fixed, the APIC may signal an
 893                  * illegal vector error, with out regard to whether the mask
 894                  * bit is set or whether an interrupt is actually seen on input.
 895                  *
 896                  * Boot sequence might call this function when the LVTT has
 897                  * '0' vector value. So make sure vector field is set to
 898                  * valid value.
 899                  */
 900                 v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
 901                 apic_write(APIC_LVTT, v);
 902         }
 903 }
 904
 905 void enable_APIC_timer(void)
 906 {
 907         int cpu = smp_processor_id();
 908
 909         if (using_apic_timer &&
 910             !cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 911                 unsigned long v;
 912
 913                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 914                 apic_write(APIC_LVTT, v & ~APIC_LVT_MASKED);
 915         }
 916 }
 917
 918 void switch_APIC_timer_to_ipi(void *cpumask)
 919 {
 920         cpumask_t mask = *(cpumask_t *)cpumask;
 921         int cpu = smp_processor_id();
 922
 923         if (cpu_isset(cpu, mask) &&
 924             !cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 925                 disable_APIC_timer();
 926                 cpu_set(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 927         }
 928 }
 929 EXPORT_SYMBOL(switch_APIC_timer_to_ipi);
 930
 931 void smp_send_timer_broadcast_ipi(void)
 932 {
 933         cpumask_t mask;
 934
 935         cpus_and(mask, cpu_online_map, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 936         if (!cpus_empty(mask)) {
 937                 send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
 938         }
 939 }
 940
 941 void switch_ipi_to_APIC_timer(void *cpumask)
 942 {
 943         cpumask_t mask = *(cpumask_t *)cpumask;
 944         int cpu = smp_processor_id();
 945
 946         if (cpu_isset(cpu, mask) &&
 947             cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 948                 cpu_clear(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 949                 enable_APIC_timer();
 950         }
 951 }
 952 EXPORT_SYMBOL(switch_ipi_to_APIC_timer);
 953
 954 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 955 {
 956         return -EINVAL;
 957 }
 958
 959 void setup_APIC_extened_lvt(unsigned char lvt_off, unsigned char vector,
 960                             unsigned char msg_type, unsigned char mask)
 961 {
 962         unsigned long reg = (lvt_off << 4) + K8_APIC_EXT_LVT_BASE;
 963         unsigned int  v   = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
 964         apic_write(reg, v);
 965 }
 966
 967 #undef APIC_DIVISOR
 968
 969 /*
 970  * Local timer interrupt handler. It does both profiling and
 971  * process statistics/rescheduling.
 972  *
 973  * We do profiling in every local tick, statistics/rescheduling
 974  * happen only every 'profiling multiplier' ticks. The default
 975  * multiplier is 1 and it can be changed by writing the new multiplier
 976  * value into /proc/profile.
 977  */
 978
 979 void smp_local_timer_interrupt(void)
 980 {
 981         profile_tick(CPU_PROFILING);
 982 #ifdef CONFIG_SMP
 983         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
 984 #endif
 985         if (apic_runs_main_timer > 1 && smp_processor_id() == boot_cpu_id)
 986                 main_timer_handler();
 987         /*
 988          * We take the 'long' return path, and there every subsystem
 989          * grabs the appropriate locks (kernel lock/ irq lock).
 990          *
 991          * We might want to decouple profiling from the 'long path',
 992          * and do the profiling totally in assembly.
 993          *
 994          * Currently this isn't too much of an issue (performance wise),
 995          * we can take more than 100K local irqs per second on a 100 MHz P5.
 996          */
 997 }
 998
 999 /*
1000  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
1001  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
1002  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
1003  *
1004  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
1005  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
1006  */
1007 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
1008 {
1009         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1010
1011         /*
1012          * the NMI deadlock-detector uses this.
1013          */
1014         add_pda(apic_timer_irqs, 1);
1015
1016         /*
1017          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
1018          * because timer handling can be slow.
1019          */
1020         ack_APIC_irq();
1021         /*
1022          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
1023          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
1024          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
1025          */
1026         exit_idle();
1027         irq_enter();
1028         smp_local_timer_interrupt();
1029         irq_exit();
1030         set_irq_regs(old_regs);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
1035  *
1036  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
1037  *
1038  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
1039  * multi-chassis. Use available data to take a good guess.
1040  * If in doubt, go HPET.
1041  */
1042 __cpuinit int apic_is_clustered_box(void)
1043 {
1044         int i, clusters, zeros;
1045         unsigned id;
1046         DECLARE_BITMAP(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1047
1048         bitmap_zero(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1049
1050         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
1051                 id = bios_cpu_apicid[i];
1052                 if (id != BAD_APICID)
1053                         __set_bit(APIC_CLUSTERID(id), clustermap);
1054         }
1055
1056         /* Problem:  Partially populated chassis may not have CPUs in some of
1057          * the APIC clusters they have been allocated.  Only present CPUs have
1058          * bios_cpu_apicid entries, thus causing zeroes in the bitmap.  Since
1059          * clusters are allocated sequentially, count zeros only if they are
1060          * bounded by ones.
1061          */
1062         clusters = 0;
1063         zeros = 0;
1064         for (i = 0; i < NUM_APIC_CLUSTERS; i++) {
1065                 if (test_bit(i, clustermap)) {
1066                         clusters += 1 + zeros;
1067                         zeros = 0;
1068                 } else
1069                         ++zeros;
1070         }
1071
1072         /*
1073          * If clusters > 2, then should be multi-chassis.
1074          * May have to revisit this when multi-core + hyperthreaded CPUs come
1075          * out, but AFAIK this will work even for them.
1076          */
1077         return (clusters > 2);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
1082  */
1083 asmlinkage void smp_spurious_interrupt(void)
1084 {
1085         unsigned int v;
1086         exit_idle();
1087         irq_enter();
1088         /*
1089          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
1090          * if it is a vectored one.  Just in case...
1091          * Spurious interrupts should not be ACKed.
1092          */
1093         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
1094         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
1095                 ack_APIC_irq();
1096
1097 #if 0
1098         static unsigned long last_warning;
1099         static unsigned long skipped;
1100
1101         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
1102         if (time_before(last_warning+30*HZ,jiffies)) {
1103                 printk(KERN_INFO "spurious APIC interrupt on CPU#%d, %ld skipped.\n",
1104                        smp_processor_id(), skipped);
1105                 last_warning = jiffies;
1106                 skipped = 0;
1107         } else {
1108                 skipped++;
1109         }
1110 #endif
1111         irq_exit();
1112 }
1113
1114 /*
1115  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1116  */
1117
1118 asmlinkage void smp_error_interrupt(void)
1119 {
1120         unsigned int v, v1;
1121
1122         exit_idle();
1123         irq_enter();
1124         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1125         v = apic_read(APIC_ESR);
1126         apic_write(APIC_ESR, 0);
1127         v1 = apic_read(APIC_ESR);
1128         ack_APIC_irq();
1129         atomic_inc(&irq_err_count);
1130
1131         /* Here is what the APIC error bits mean:
1132            0: Send CS error
1133            1: Receive CS error
1134            2: Send accept error
1135            3: Receive accept error
1136            4: Reserved
1137            5: Send illegal vector
1138            6: Received illegal vector
1139            7: Illegal register address
1140         */
1141         printk (KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x(%02x)\n",
1142                 smp_processor_id(), v , v1);
1143         irq_exit();
1144 }
1145
1146 int disable_apic;
1147
1148 /*
1149  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
1150  * a UP kernel.
1151  */
1152 int __init APIC_init_uniprocessor (void)
1153 {
1154         if (disable_apic) {
1155                 printk(KERN_INFO "Apic disabled\n");
1156                 return -1;
1157         }
1158         if (!cpu_has_apic) {
1159                 disable_apic = 1;
1160                 printk(KERN_INFO "Apic disabled by BIOS\n");
1161                 return -1;
1162         }
1163
1164         verify_local_APIC();
1165
1166         phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
1167         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_id));
1168
1169         setup_local_APIC();
1170
1171         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1172                 setup_IO_APIC();
1173         else
1174                 nr_ioapics = 0;
1175         setup_boot_APIC_clock();
1176         check_nmi_watchdog();
1177         return 0;
1178 }
1179
1180 static __init int setup_disableapic(char *str)
1181 {
1182         disable_apic = 1;
1183         clear_bit(X86_FEATURE_APIC, boot_cpu_data.x86_capability);
1184         return 0;
1185 }
1186 early_param("disableapic", setup_disableapic);
1187
1188 /* same as disableapic, for compatibility */
1189 static __init int setup_nolapic(char *str)
1190 {
1191         return setup_disableapic(str);
1192 }
1193 early_param("nolapic", setup_nolapic);
1194
1195 static __init int setup_noapictimer(char *str)
1196 {
1197         if (str[0] != ' ' && str[0] != 0)
1198                 return 0;
1199         disable_apic_timer = 1;
1200         return 1;
1201 }
1202
1203 static __init int setup_apicmaintimer(char *str)
1204 {
1205         apic_runs_main_timer = 1;
1206         nohpet = 1;
1207         return 1;
1208 }
1209 __setup("apicmaintimer", setup_apicmaintimer);
1210
1211 static __init int setup_noapicmaintimer(char *str)
1212 {
1213         apic_runs_main_timer = -1;
1214         return 1;
1215 }
1216 __setup("noapicmaintimer", setup_noapicmaintimer);
1217
1218 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
1219 {
1220         apic_calibrate_pmtmr = 1;
1221         notsc_setup(NULL);
1222         return setup_apicmaintimer(NULL);
1223 }
1224 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
1225
1226 __setup("noapictimer", setup_noapictimer);
1227