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/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/module.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
  41 int apic_verbosity;
  42 int apic_runs_main_timer;
  43 int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
  44
  45 int disable_apic_timer __initdata;
  46
  47 /*
  48  * cpu_mask that denotes the CPUs that needs timer interrupt coming in as
  49  * IPIs in place of local APIC timers
  50  */
  51 static cpumask_t timer_interrupt_broadcast_ipi_mask;
  52
  53 /* Using APIC to generate smp_local_timer_interrupt? */
  54 int using_apic_timer __read_mostly = 0;
  55
  56 static void apic_pm_activate(void);
  57
  58 void enable_NMI_through_LVT0 (void * dummy)
  59 {
  60         unsigned int v;
  61
  62         v = APIC_DM_NMI;                        /* unmask and set to NMI */
  63         apic_write(APIC_LVT0, v);
  64 }
  65
  66 int get_maxlvt(void)
  67 {
  68         unsigned int v, maxlvt;
  69
  70         v = apic_read(APIC_LVR);
  71         maxlvt = GET_APIC_MAXLVT(v);
  72         return maxlvt;
  73 }
  74
  75 /*
  76  * 'what should we do if we get a hw irq event on an illegal vector'.
  77  * each architecture has to answer this themselves.
  78  */
  79 void ack_bad_irq(unsigned int irq)
  80 {
  81         printk("unexpected IRQ trap at vector %02x\n", irq);
  82         /*
  83          * Currently unexpected vectors happen only on SMP and APIC.
  84          * We _must_ ack these because every local APIC has only N
  85          * irq slots per priority level, and a 'hanging, unacked' IRQ
  86          * holds up an irq slot - in excessive cases (when multiple
  87          * unexpected vectors occur) that might lock up the APIC
  88          * completely.
  89          * But don't ack when the APIC is disabled. -AK
  90          */
  91         if (!disable_apic)
  92                 ack_APIC_irq();
  93 }
  94
  95 void clear_local_APIC(void)
  96 {
  97         int maxlvt;
  98         unsigned int v;
  99
 100         maxlvt = get_maxlvt();
 101
 102         /*
 103          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
 104          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
 105          */
 106         if (maxlvt >= 3) {
 107                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
 108                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
 109         }
 110         /*
 111          * Careful: we have to set masks only first to deassert
 112          * any level-triggered sources.
 113          */
 114         v = apic_read(APIC_LVTT);
 115         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
 116         v = apic_read(APIC_LVT0);
 117         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
 118         v = apic_read(APIC_LVT1);
 119         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
 120         if (maxlvt >= 4) {
 121                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
 122                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
 123         }
 124
 125         /*
 126          * Clean APIC state for other OSs:
 127          */
 128         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
 129         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 130         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
 131         if (maxlvt >= 3)
 132                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
 133         if (maxlvt >= 4)
 134                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
 135         v = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 136         apic_write(APIC_ESR, 0);
 137         apic_read(APIC_ESR);
 138 }
 139
 140 void __init connect_bsp_APIC(void)
 141 {
 142         if (pic_mode) {
 143                 /*
 144                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 145                  */
 146                 clear_local_APIC();
 147                 /*
 148                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.
 149                  * connect BSP's local APIC to INT and NMI lines.
 150                  */
 151                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, enabling APIC mode.\n");
 152                 outb(0x70, 0x22);
 153                 outb(0x01, 0x23);
 154         }
 155 }
 156
 157 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
 158 {
 159         if (pic_mode) {
 160                 /*
 161                  * Put the board back into PIC mode (has an effect
 162                  * only on certain older boards).  Note that APIC
 163                  * interrupts, including IPIs, won't work beyond
 164                  * this point!  The only exception are INIT IPIs.
 165                  */
 166                 apic_printk(APIC_QUIET, "disabling APIC mode, entering PIC mode.\n");
 167                 outb(0x70, 0x22);
 168                 outb(0x00, 0x23);
 169         }
 170         else {
 171                 /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
 172                 unsigned long value;
 173
 174                 /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
 175                 value = apic_read(APIC_SPIV);
 176                 value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 177                 value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 178                 value |= 0xf;
 179                 apic_write(APIC_SPIV, value);
 180
 181                 if (!virt_wire_setup) {
 182                         /* For LVT0 make it edge triggered, active high, external and enabled */
 183                         value = apic_read(APIC_LVT0);
 184                         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 185                                 APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 186                                 APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED );
 187                         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 188                         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
 189                         apic_write(APIC_LVT0, value);
 190                 }
 191                 else {
 192                         /* Disable LVT0 */
 193                         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 194                 }
 195
 196                 /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
 197                 value = apic_read(APIC_LVT1);
 198                 value &= ~(
 199                         APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 200                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 201                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
 202                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 203                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
 204                 apic_write(APIC_LVT1, value);
 205         }
 206 }
 207
 208 void disable_local_APIC(void)
 209 {
 210         unsigned int value;
 211
 212         clear_local_APIC();
 213
 214         /*
 215          * Disable APIC (implies clearing of registers
 216          * for 82489DX!).
 217          */
 218         value = apic_read(APIC_SPIV);
 219         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 220         apic_write(APIC_SPIV, value);
 221 }
 222
 223 /*
 224  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
 225  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
 226  * started for no apparent reason.
 227  */
 228 int __init verify_local_APIC(void)
 229 {
 230         unsigned int reg0, reg1;
 231
 232         /*
 233          * The version register is read-only in a real APIC.
 234          */
 235         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
 236         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
 237         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
 238         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
 239         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
 240
 241         /*
 242          * The two version reads above should print the same
 243          * numbers.  If the second one is different, then we
 244          * poke at a non-APIC.
 245          */
 246         if (reg1 != reg0)
 247                 return 0;
 248
 249         /*
 250          * Check if the version looks reasonably.
 251          */
 252         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
 253         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
 254                 return 0;
 255         reg1 = get_maxlvt();
 256         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
 257                 return 0;
 258
 259         /*
 260          * The ID register is read/write in a real APIC.
 261          */
 262         reg0 = apic_read(APIC_ID);
 263         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
 264         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ APIC_ID_MASK);
 265         reg1 = apic_read(APIC_ID);
 266         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
 267         apic_write(APIC_ID, reg0);
 268         if (reg1 != (reg0 ^ APIC_ID_MASK))
 269                 return 0;
 270
 271         /*
 272          * The next two are just to see if we have sane values.
 273          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
 274          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
 275          */
 276         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
 277         apic_printk(APIC_DEBUG,"Getting LVT0: %x\n", reg0);
 278         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
 279         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
 280
 281         return 1;
 282 }
 283
 284 void __init sync_Arb_IDs(void)
 285 {
 286         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
 287         unsigned int ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 288         if (ver >= 0x14)        /* P4 or higher */
 289                 return;
 290
 291         /*
 292          * Wait for idle.
 293          */
 294         apic_wait_icr_idle();
 295
 296         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
 297         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
 298                                 | APIC_DM_INIT);
 299 }
 300
 301 extern void __error_in_apic_c (void);
 302
 303 /*
 304  * An initial setup of the virtual wire mode.
 305  */
 306 void __init init_bsp_APIC(void)
 307 {
 308         unsigned int value;
 309
 310         /*
 311          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
 312          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
 313          */
 314         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
 315                 return;
 316
 317         value = apic_read(APIC_LVR);
 318
 319         /*
 320          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 321          */
 322         clear_local_APIC();
 323
 324         /*
 325          * Enable APIC.
 326          */
 327         value = apic_read(APIC_SPIV);
 328         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 329         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 330         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 331         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 332         apic_write(APIC_SPIV, value);
 333
 334         /*
 335          * Set up the virtual wire mode.
 336          */
 337         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
 338         value = APIC_DM_NMI;
 339         apic_write(APIC_LVT1, value);
 340 }
 341
 342 void __cpuinit setup_local_APIC (void)
 343 {
 344         unsigned int value, maxlvt;
 345         int i, j;
 346
 347         value = apic_read(APIC_LVR);
 348
 349         if ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f)
 350                 __error_in_apic_c();
 351
 352         /*
 353          * Double-check whether this APIC is really registered.
 354          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
 355          */
 356         if (!apic_id_registered())
 357                 BUG();
 358
 359         /*
 360          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
 361          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
 362          * document number 292116).  So here it goes...
 363          */
 364         init_apic_ldr();
 365
 366         /*
 367          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
 368          * later on.
 369          */
 370         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
 371         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
 372         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
 373
 374         /*
 375          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
 376          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
 377          *
 378          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
 379          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
 380          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
 381          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
 382          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
 383          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
 384          */
 385         for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
 386                 value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
 387                 for (j = 31; j >= 0; j--) {
 388                         if (value & (1<<j))
 389                                 ack_APIC_irq();
 390                 }
 391         }
 392
 393         /*
 394          * Now that we are all set up, enable the APIC
 395          */
 396         value = apic_read(APIC_SPIV);
 397         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 398         /*
 399          * Enable APIC
 400          */
 401         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 402
 403         /*
 404          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
 405          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
 406          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
 407          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
 408          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
 409          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
 410          * away, oh well :-(
 411          *
 412          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
 413          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
 414          *   BX chipset. ]
 415          */
 416         /*
 417          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
 418          * frequent as it makes the interrupt distributon model be more
 419          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
 420          * See also the comment in end_level_ioapic_irq().  --macro
 421          */
 422 #if 1
 423         /* Enable focus processor (bit==0) */
 424         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 425 #else
 426         /* Disable focus processor (bit==1) */
 427         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 428 #endif
 429         /*
 430          * Set spurious IRQ vector
 431          */
 432         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 433         apic_write(APIC_SPIV, value);
 434
 435         /*
 436          * Set up LVT0, LVT1:
 437          *
 438          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
 439          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
 440          * we delegate interrupts to the 8259A.
 441          */
 442         /*
 443          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
 444          */
 445         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
 446         if (!smp_processor_id() && (pic_mode || !value)) {
 447                 value = APIC_DM_EXTINT;
 448                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
 449         } else {
 450                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
 451                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
 452         }
 453         apic_write(APIC_LVT0, value);
 454
 455         /*
 456          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
 457          */
 458         if (!smp_processor_id())
 459                 value = APIC_DM_NMI;
 460         else
 461                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
 462         apic_write(APIC_LVT1, value);
 463
 464         {
 465                 unsigned oldvalue;
 466                 maxlvt = get_maxlvt();
 467                 oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
 468                 value = ERROR_APIC_VECTOR;      // enables sending errors
 469                 apic_write(APIC_LVTERR, value);
 470                 /*
 471                  * spec says clear errors after enabling vector.
 472                  */
 473                 if (maxlvt > 3)
 474                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 475                 value = apic_read(APIC_ESR);
 476                 if (value != oldvalue)
 477                         apic_printk(APIC_VERBOSE,
 478                         "ESR value after enabling vector: %08x, after %08x\n",
 479                         oldvalue, value);
 480         }
 481
 482         nmi_watchdog_default();
 483         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 484                 setup_apic_nmi_watchdog();
 485         apic_pm_activate();
 486 }
 487
 488 #ifdef CONFIG_PM
 489
 490 static struct {
 491         /* 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
 492            not the BIOS; this signifies that we are also responsible
 493            for disabling it before entering apm/acpi suspend */
 494         int active;
 495         /* r/w apic fields */
 496         unsigned int apic_id;
 497         unsigned int apic_taskpri;
 498         unsigned int apic_ldr;
 499         unsigned int apic_dfr;
 500         unsigned int apic_spiv;
 501         unsigned int apic_lvtt;
 502         unsigned int apic_lvtpc;
 503         unsigned int apic_lvt0;
 504         unsigned int apic_lvt1;
 505         unsigned int apic_lvterr;
 506         unsigned int apic_tmict;
 507         unsigned int apic_tdcr;
 508         unsigned int apic_thmr;
 509 } apic_pm_state;
 510
 511 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
 512 {
 513         unsigned long flags;
 514
 515         if (!apic_pm_state.active)
 516                 return 0;
 517
 518         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
 519         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
 520         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
 521         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
 522         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
 523         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
 524         apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
 525         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
 526         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
 527         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
 528         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
 529         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
 530         apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
 531         local_save_flags(flags);
 532         local_irq_disable();
 533         disable_local_APIC();
 534         local_irq_restore(flags);
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
 539 {
 540         unsigned int l, h;
 541         unsigned long flags;
 542
 543         if (!apic_pm_state.active)
 544                 return 0;
 545
 546         local_irq_save(flags);
 547         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 548         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
 549         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
 550         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 551         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
 552         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
 553         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
 554         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
 555         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
 556         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
 557         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
 558         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
 559         apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
 560         apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
 561         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
 562         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
 563         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
 564         apic_write(APIC_ESR, 0);
 565         apic_read(APIC_ESR);
 566         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
 567         apic_write(APIC_ESR, 0);
 568         apic_read(APIC_ESR);
 569         local_irq_restore(flags);
 570         return 0;
 571 }
 572
 573 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
 574         set_kset_name("lapic"),
 575         .resume         = lapic_resume,
 576         .suspend        = lapic_suspend,
 577 };
 578
 579 static struct sys_device device_lapic = {
 580         .id             = 0,
 581         .cls            = &lapic_sysclass,
 582 };
 583
 584 static void __cpuinit apic_pm_activate(void)
 585 {
 586         apic_pm_state.active = 1;
 587 }
 588
 589 static int __init init_lapic_sysfs(void)
 590 {
 591         int error;
 592         if (!cpu_has_apic)
 593                 return 0;
 594         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
 595         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
 596         if (!error)
 597                 error = sysdev_register(&device_lapic);
 598         return error;
 599 }
 600 device_initcall(init_lapic_sysfs);
 601
 602 #else   /* CONFIG_PM */
 603
 604 static void apic_pm_activate(void) { }
 605
 606 #endif  /* CONFIG_PM */
 607
 608 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
 609 {
 610         if (strcmp("debug", str) == 0)
 611                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
 612         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
 613                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
 614         else
 615                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
 616                                 " use apic=verbose or apic=debug", str);
 617
 618         return 1;
 619 }
 620
 621 __setup("apic=", apic_set_verbosity);
 622
 623 /*
 624  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
 625  * Original code written by Keir Fraser.
 626  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
 627  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
 628  */
 629
 630 static int __init detect_init_APIC (void)
 631 {
 632         if (!cpu_has_apic) {
 633                 printk(KERN_INFO "No local APIC present\n");
 634                 return -1;
 635         }
 636
 637         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
 638         boot_cpu_id = 0;
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 void __init init_apic_mappings(void)
 643 {
 644         unsigned long apic_phys;
 645
 646         /*
 647          * If no local APIC can be found then set up a fake all
 648          * zeroes page to simulate the local APIC and another
 649          * one for the IO-APIC.
 650          */
 651         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
 652                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 653                 apic_phys = __pa(apic_phys);
 654         } else
 655                 apic_phys = mp_lapic_addr;
 656
 657         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
 658         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped APIC to %16lx (%16lx)\n", APIC_BASE, apic_phys);
 659
 660         /*
 661          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
 662          * default configuration (or the MP table is broken).
 663          */
 664         boot_cpu_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 665
 666 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 667         {
 668                 unsigned long ioapic_phys, idx = FIX_IO_APIC_BASE_0;
 669                 int i;
 670
 671                 for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 672                         if (smp_found_config) {
 673                                 ioapic_phys = mp_ioapics[i].mpc_apicaddr;
 674                         } else {
 675                                 ioapic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 676                                 ioapic_phys = __pa(ioapic_phys);
 677                         }
 678                         set_fixmap_nocache(idx, ioapic_phys);
 679                         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped IOAPIC to %016lx (%016lx)\n",
 680                                         __fix_to_virt(idx), ioapic_phys);
 681                         idx++;
 682                 }
 683         }
 684 #endif
 685 }
 686
 687 /*
 688  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
 689  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
 690  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
 691  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
 692  * call this function only once, with the real, calibrated value.
 693  *
 694  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
 695  * P5 APIC double write bug.
 696  */
 697
 698 #define APIC_DIVISOR 16
 699
 700 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks)
 701 {
 702         unsigned int lvtt_value, tmp_value, ver;
 703         int cpu = smp_processor_id();
 704
 705         ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 706         lvtt_value = APIC_LVT_TIMER_PERIODIC | LOCAL_TIMER_VECTOR;
 707
 708         if (cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask))
 709                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
 710
 711         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
 712
 713         /*
 714          * Divide PICLK by 16
 715          */
 716         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
 717         apic_write(APIC_TDCR, (tmp_value
 718                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
 719                                 | APIC_TDR_DIV_16);
 720
 721         apic_write(APIC_TMICT, clocks/APIC_DIVISOR);
 722 }
 723
 724 static void setup_APIC_timer(unsigned int clocks)
 725 {
 726         unsigned long flags;
 727
 728         local_irq_save(flags);
 729
 730         /* wait for irq slice */
 731         if (vxtime.hpet_address && hpet_use_timer) {
 732                 int trigger = hpet_readl(HPET_T0_CMP);
 733                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) >= trigger)
 734                         /* do nothing */ ;
 735                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) <  trigger)
 736                         /* do nothing */ ;
 737         } else {
 738                 int c1, c2;
 739                 outb_p(0x00, 0x43);
 740                 c2 = inb_p(0x40);
 741                 c2 |= inb_p(0x40) << 8;
 742                 do {
 743                         c1 = c2;
 744                         outb_p(0x00, 0x43);
 745                         c2 = inb_p(0x40);
 746                         c2 |= inb_p(0x40) << 8;
 747                 } while (c2 - c1 < 300);
 748         }
 749         __setup_APIC_LVTT(clocks);
 750         /* Turn off PIT interrupt if we use APIC timer as main timer.
 751            Only works with the PM timer right now
 752            TBD fix it for HPET too. */
 753         if (vxtime.mode == VXTIME_PMTMR &&
 754                 smp_processor_id() == boot_cpu_id &&
 755                 apic_runs_main_timer == 1 &&
 756                 !cpu_isset(boot_cpu_id, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 757                 stop_timer_interrupt();
 758                 apic_runs_main_timer++;
 759         }
 760         local_irq_restore(flags);
 761 }
 762
 763 /*
 764  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
 765  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
 766  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
 767  * the first irq? Ugh.
 768  *
 769  * We want to do the calibration only once since we
 770  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
 771  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
 772  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
 773  * APIC irq that way.
 774  */
 775
 776 #define TICK_COUNT 100000000
 777
 778 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
 779 {
 780         int apic, apic_start, tsc, tsc_start;
 781         int result;
 782         /*
 783          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
 784          * value into the APIC clock, we just want to get the
 785          * counter running for calibration.
 786          */
 787         __setup_APIC_LVTT(1000000000);
 788
 789         apic_start = apic_read(APIC_TMCCT);
 790 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
 791         if (apic_calibrate_pmtmr && pmtmr_ioport) {
 792                 pmtimer_wait(5000);  /* 5ms wait */
 793                 apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 794                 result = (apic_start - apic) * 1000L / 5;
 795         } else
 796 #endif
 797         {
 798                 rdtscl(tsc_start);
 799
 800                 do {
 801                         apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 802                         rdtscl(tsc);
 803                 } while ((tsc - tsc_start) < TICK_COUNT &&
 804                                 (apic - apic_start) < TICK_COUNT);
 805
 806                 result = (apic_start - apic) * 1000L * cpu_khz /
 807                                         (tsc - tsc_start);
 808         }
 809         printk("result %d\n", result);
 810
 811
 812         printk(KERN_INFO "Detected %d.%03d MHz APIC timer.\n",
 813                 result / 1000 / 1000, result / 1000 % 1000);
 814
 815         return result * APIC_DIVISOR / HZ;
 816 }
 817
 818 static unsigned int calibration_result;
 819
 820 void __init setup_boot_APIC_clock (void)
 821 {
 822         if (disable_apic_timer) {
 823                 printk(KERN_INFO "Disabling APIC timer\n");
 824                 return;
 825         }
 826
 827         printk(KERN_INFO "Using local APIC timer interrupts.\n");
 828         using_apic_timer = 1;
 829
 830         local_irq_disable();
 831
 832         calibration_result = calibrate_APIC_clock();
 833         /*
 834          * Now set up the timer for real.
 835          */
 836         setup_APIC_timer(calibration_result);
 837
 838         local_irq_enable();
 839 }
 840
 841 void __cpuinit setup_secondary_APIC_clock(void)
 842 {
 843         local_irq_disable(); /* FIXME: Do we need this? --RR */
 844         setup_APIC_timer(calibration_result);
 845         local_irq_enable();
 846 }
 847
 848 void disable_APIC_timer(void)
 849 {
 850         if (using_apic_timer) {
 851                 unsigned long v;
 852
 853                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 854                 /*
 855                  * When an illegal vector value (0-15) is written to an LVT
 856                  * entry and delivery mode is Fixed, the APIC may signal an
 857                  * illegal vector error, with out regard to whether the mask
 858                  * bit is set or whether an interrupt is actually seen on input.
 859                  *
 860                  * Boot sequence might call this function when the LVTT has
 861                  * '0' vector value. So make sure vector field is set to
 862                  * valid value.
 863                  */
 864                 v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
 865                 apic_write(APIC_LVTT, v);
 866         }
 867 }
 868
 869 void enable_APIC_timer(void)
 870 {
 871         int cpu = smp_processor_id();
 872
 873         if (using_apic_timer &&
 874             !cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 875                 unsigned long v;
 876
 877                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 878                 apic_write(APIC_LVTT, v & ~APIC_LVT_MASKED);
 879         }
 880 }
 881
 882 void switch_APIC_timer_to_ipi(void *cpumask)
 883 {
 884         cpumask_t mask = *(cpumask_t *)cpumask;
 885         int cpu = smp_processor_id();
 886
 887         if (cpu_isset(cpu, mask) &&
 888             !cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 889                 disable_APIC_timer();
 890                 cpu_set(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 891         }
 892 }
 893 EXPORT_SYMBOL(switch_APIC_timer_to_ipi);
 894
 895 void smp_send_timer_broadcast_ipi(void)
 896 {
 897         cpumask_t mask;
 898
 899         cpus_and(mask, cpu_online_map, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 900         if (!cpus_empty(mask)) {
 901                 send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
 902         }
 903 }
 904
 905 void switch_ipi_to_APIC_timer(void *cpumask)
 906 {
 907         cpumask_t mask = *(cpumask_t *)cpumask;
 908         int cpu = smp_processor_id();
 909
 910         if (cpu_isset(cpu, mask) &&
 911             cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 912                 cpu_clear(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 913                 enable_APIC_timer();
 914         }
 915 }
 916 EXPORT_SYMBOL(switch_ipi_to_APIC_timer);
 917
 918 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 919 {
 920         return -EINVAL;
 921 }
 922
 923 void setup_APIC_extened_lvt(unsigned char lvt_off, unsigned char vector,
 924                             unsigned char msg_type, unsigned char mask)
 925 {
 926         unsigned long reg = (lvt_off << 4) + K8_APIC_EXT_LVT_BASE;
 927         unsigned int  v   = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
 928         apic_write(reg, v);
 929 }
 930
 931 #undef APIC_DIVISOR
 932
 933 /*
 934  * Local timer interrupt handler. It does both profiling and
 935  * process statistics/rescheduling.
 936  *
 937  * We do profiling in every local tick, statistics/rescheduling
 938  * happen only every 'profiling multiplier' ticks. The default
 939  * multiplier is 1 and it can be changed by writing the new multiplier
 940  * value into /proc/profile.
 941  */
 942
 943 void smp_local_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
 944 {
 945         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
 946 #ifdef CONFIG_SMP
 947         update_process_times(user_mode(regs));
 948 #endif
 949         if (apic_runs_main_timer > 1 && smp_processor_id() == boot_cpu_id)
 950                 main_timer_handler(regs);
 951         /*
 952          * We take the 'long' return path, and there every subsystem
 953          * grabs the appropriate locks (kernel lock/ irq lock).
 954          *
 955          * we might want to decouple profiling from the 'long path',
 956          * and do the profiling totally in assembly.
 957          *
 958          * Currently this isn't too much of an issue (performance wise),
 959          * we can take more than 100K local irqs per second on a 100 MHz P5.
 960          */
 961 }
 962
 963 /*
 964  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
 965  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
 966  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
 967  *
 968  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
 969  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
 970  */
 971 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
 972 {
 973         /*
 974          * the NMI deadlock-detector uses this.
 975          */
 976         add_pda(apic_timer_irqs, 1);
 977
 978         /*
 979          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
 980          * because timer handling can be slow.
 981          */
 982         ack_APIC_irq();
 983         /*
 984          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
 985          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
 986          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
 987          */
 988         exit_idle();
 989         irq_enter();
 990         smp_local_timer_interrupt(regs);
 991         irq_exit();
 992 }
 993
 994 /*
 995  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
 996  *
 997  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
 998  *
 999  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
1000  * multi-chassis. Use available data to take a good guess.
1001  * If in doubt, go HPET.
1002  */
1003 __cpuinit int apic_is_clustered_box(void)
1004 {
1005         int i, clusters, zeros;
1006         unsigned id;
1007         DECLARE_BITMAP(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1008
1009         bitmap_zero(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1010
1011         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
1012                 id = bios_cpu_apicid[i];
1013                 if (id != BAD_APICID)
1014                         __set_bit(APIC_CLUSTERID(id), clustermap);
1015         }
1016
1017         /* Problem:  Partially populated chassis may not have CPUs in some of
1018          * the APIC clusters they have been allocated.  Only present CPUs have
1019          * bios_cpu_apicid entries, thus causing zeroes in the bitmap.  Since
1020          * clusters are allocated sequentially, count zeros only if they are
1021          * bounded by ones.
1022          */
1023         clusters = 0;
1024         zeros = 0;
1025         for (i = 0; i < NUM_APIC_CLUSTERS; i++) {
1026                 if (test_bit(i, clustermap)) {
1027                         clusters += 1 + zeros;
1028                         zeros = 0;
1029                 } else
1030                         ++zeros;
1031         }
1032
1033         /*
1034          * If clusters > 2, then should be multi-chassis.
1035          * May have to revisit this when multi-core + hyperthreaded CPUs come
1036          * out, but AFAIK this will work even for them.
1037          */
1038         return (clusters > 2);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
1043  */
1044 asmlinkage void smp_spurious_interrupt(void)
1045 {
1046         unsigned int v;
1047         exit_idle();
1048         irq_enter();
1049         /*
1050          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
1051          * if it is a vectored one.  Just in case...
1052          * Spurious interrupts should not be ACKed.
1053          */
1054         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
1055         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
1056                 ack_APIC_irq();
1057
1058 #if 0
1059         static unsigned long last_warning;
1060         static unsigned long skipped;
1061
1062         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
1063         if (time_before(last_warning+30*HZ,jiffies)) {
1064                 printk(KERN_INFO "spurious APIC interrupt on CPU#%d, %ld skipped.\n",
1065                        smp_processor_id(), skipped);
1066                 last_warning = jiffies;
1067                 skipped = 0;
1068         } else {
1069                 skipped++;
1070         }
1071 #endif
1072         irq_exit();
1073 }
1074
1075 /*
1076  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1077  */
1078
1079 asmlinkage void smp_error_interrupt(void)
1080 {
1081         unsigned int v, v1;
1082
1083         exit_idle();
1084         irq_enter();
1085         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1086         v = apic_read(APIC_ESR);
1087         apic_write(APIC_ESR, 0);
1088         v1 = apic_read(APIC_ESR);
1089         ack_APIC_irq();
1090         atomic_inc(&irq_err_count);
1091
1092         /* Here is what the APIC error bits mean:
1093            0: Send CS error
1094            1: Receive CS error
1095            2: Send accept error
1096            3: Receive accept error
1097            4: Reserved
1098            5: Send illegal vector
1099            6: Received illegal vector
1100            7: Illegal register address
1101         */
1102         printk (KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x(%02x)\n",
1103                 smp_processor_id(), v , v1);
1104         irq_exit();
1105 }
1106
1107 int disable_apic;
1108
1109 /*
1110  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
1111  * a UP kernel.
1112  */
1113 int __init APIC_init_uniprocessor (void)
1114 {
1115         if (disable_apic) {
1116                 printk(KERN_INFO "Apic disabled\n");
1117                 return -1;
1118         }
1119         if (!cpu_has_apic) {
1120                 disable_apic = 1;
1121                 printk(KERN_INFO "Apic disabled by BIOS\n");
1122                 return -1;
1123         }
1124
1125         verify_local_APIC();
1126
1127         connect_bsp_APIC();
1128
1129         phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
1130         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_id));
1131
1132         setup_local_APIC();
1133
1134 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1135         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1136                         setup_IO_APIC();
1137         else
1138                 nr_ioapics = 0;
1139 #endif
1140         setup_boot_APIC_clock();
1141         check_nmi_watchdog();
1142         return 0;
1143 }
1144
1145 static __init int setup_disableapic(char *str)
1146 {
1147         disable_apic = 1;
1148         return 1;
1149 }
1150
1151 static __init int setup_nolapic(char *str)
1152 {
1153         disable_apic = 1;
1154         return 1;
1155 }
1156
1157 static __init int setup_noapictimer(char *str)
1158 {
1159         if (str[0] != ' ' && str[0] != 0)
1160                 return 0;
1161         disable_apic_timer = 1;
1162         return 1;
1163 }
1164
1165 static __init int setup_apicmaintimer(char *str)
1166 {
1167         apic_runs_main_timer = 1;
1168         nohpet = 1;
1169         return 1;
1170 }
1171 __setup("apicmaintimer", setup_apicmaintimer);
1172
1173 static __init int setup_noapicmaintimer(char *str)
1174 {
1175         apic_runs_main_timer = -1;
1176         return 1;
1177 }
1178 __setup("noapicmaintimer", setup_noapicmaintimer);
1179
1180 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
1181 {
1182         apic_calibrate_pmtmr = 1;
1183         notsc_setup(NULL);
1184         return setup_apicmaintimer(NULL);
1185 }
1186 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
1187
1188 /* dummy parsing: see setup.c */
1189
1190 __setup("disableapic", setup_disableapic);
1191 __setup("nolapic", setup_nolapic);  /* same as disableapic, for compatibility */
1192
1193 __setup("noapictimer", setup_noapictimer);
1194
1195 /* no "lapic" flag - we only use the lapic when the BIOS tells us so. */