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
  29 #include <asm/atomic.h>
  30 #include <asm/smp.h>
  31 #include <asm/mtrr.h>
  32 #include <asm/mpspec.h>
  33 #include <asm/pgalloc.h>
  34 #include <asm/mach_apic.h>
  35 #include <asm/nmi.h>
  36
  37 int apic_verbosity;
  38
  39 int disable_apic_timer __initdata;
  40
  41 /* Using APIC to generate smp_local_timer_interrupt? */
  42 int using_apic_timer = 0;
  43
  44 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_multiplier) = 1;
  45 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_old_multiplier) = 1;
  46 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_counter) = 1;
  47
  48 static void apic_pm_activate(void);
  49
  50 void enable_NMI_through_LVT0 (void * dummy)
  51 {
  52         unsigned int v, ver;
  53
  54         ver = apic_read(APIC_LVR);
  55         ver = GET_APIC_VERSION(ver);
  56         v = APIC_DM_NMI;                        /* unmask and set to NMI */
  57         apic_write_around(APIC_LVT0, v);
  58 }
  59
  60 int get_maxlvt(void)
  61 {
  62         unsigned int v, ver, maxlvt;
  63
  64         v = apic_read(APIC_LVR);
  65         ver = GET_APIC_VERSION(v);
  66         maxlvt = GET_APIC_MAXLVT(v);
  67         return maxlvt;
  68 }
  69
  70 void clear_local_APIC(void)
  71 {
  72         int maxlvt;
  73         unsigned int v;
  74
  75         maxlvt = get_maxlvt();
  76
  77         /*
  78          * Masking an LVT entry on a P6 can trigger a local APIC error
  79          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
  80          */
  81         if (maxlvt >= 3) {
  82                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
  83                 apic_write_around(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
  84         }
  85         /*
  86          * Careful: we have to set masks only first to deassert
  87          * any level-triggered sources.
  88          */
  89         v = apic_read(APIC_LVTT);
  90         apic_write_around(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
  91         v = apic_read(APIC_LVT0);
  92         apic_write_around(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
  93         v = apic_read(APIC_LVT1);
  94         apic_write_around(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
  95         if (maxlvt >= 4) {
  96                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
  97                 apic_write_around(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
  98         }
  99
 100         /*
 101          * Clean APIC state for other OSs:
 102          */
 103         apic_write_around(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
 104         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 105         apic_write_around(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
 106         if (maxlvt >= 3)
 107                 apic_write_around(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
 108         if (maxlvt >= 4)
 109                 apic_write_around(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
 110         v = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 111         apic_write(APIC_ESR, 0);
 112         apic_read(APIC_ESR);
 113 }
 114
 115 void __init connect_bsp_APIC(void)
 116 {
 117         if (pic_mode) {
 118                 /*
 119                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 120                  */
 121                 clear_local_APIC();
 122                 /*
 123                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.
 124                  * connect BSP's local APIC to INT and NMI lines.
 125                  */
 126                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, enabling APIC mode.\n");
 127                 outb(0x70, 0x22);
 128                 outb(0x01, 0x23);
 129         }
 130 }
 131
 132 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
 133 {
 134         if (pic_mode) {
 135                 /*
 136                  * Put the board back into PIC mode (has an effect
 137                  * only on certain older boards).  Note that APIC
 138                  * interrupts, including IPIs, won't work beyond
 139                  * this point!  The only exception are INIT IPIs.
 140                  */
 141                 apic_printk(APIC_QUIET, "disabling APIC mode, entering PIC mode.\n");
 142                 outb(0x70, 0x22);
 143                 outb(0x00, 0x23);
 144         }
 145         else {
 146                 /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
 147                 unsigned long value;
 148
 149                 /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
 150                 value = apic_read(APIC_SPIV);
 151                 value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 152                 value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 153                 value |= 0xf;
 154                 apic_write_around(APIC_SPIV, value);
 155
 156                 if (!virt_wire_setup) {
 157                         /* For LVT0 make it edge triggered, active high, external and enabled */
 158                         value = apic_read(APIC_LVT0);
 159                         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 160                                 APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 161                                 APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED );
 162                         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 163                         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
 164                         apic_write_around(APIC_LVT0, value);
 165                 }
 166                 else {
 167                         /* Disable LVT0 */
 168                         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 169                 }
 170
 171                 /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
 172                 value = apic_read(APIC_LVT1);
 173                 value &= ~(
 174                         APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 175                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 176                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
 177                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 178                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
 179                 apic_write_around(APIC_LVT1, value);
 180         }
 181 }
 182
 183 void disable_local_APIC(void)
 184 {
 185         unsigned int value;
 186
 187         clear_local_APIC();
 188
 189         /*
 190          * Disable APIC (implies clearing of registers
 191          * for 82489DX!).
 192          */
 193         value = apic_read(APIC_SPIV);
 194         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 195         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
 196 }
 197
 198 /*
 199  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
 200  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
 201  * started for no apparent reason.
 202  */
 203 int __init verify_local_APIC(void)
 204 {
 205         unsigned int reg0, reg1;
 206
 207         /*
 208          * The version register is read-only in a real APIC.
 209          */
 210         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
 211         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
 212         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
 213         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
 214         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
 215
 216         /*
 217          * The two version reads above should print the same
 218          * numbers.  If the second one is different, then we
 219          * poke at a non-APIC.
 220          */
 221         if (reg1 != reg0)
 222                 return 0;
 223
 224         /*
 225          * Check if the version looks reasonably.
 226          */
 227         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
 228         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
 229                 return 0;
 230         reg1 = get_maxlvt();
 231         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
 232                 return 0;
 233
 234         /*
 235          * The ID register is read/write in a real APIC.
 236          */
 237         reg0 = apic_read(APIC_ID);
 238         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
 239         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ APIC_ID_MASK);
 240         reg1 = apic_read(APIC_ID);
 241         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
 242         apic_write(APIC_ID, reg0);
 243         if (reg1 != (reg0 ^ APIC_ID_MASK))
 244                 return 0;
 245
 246         /*
 247          * The next two are just to see if we have sane values.
 248          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
 249          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
 250          */
 251         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
 252         apic_printk(APIC_DEBUG,"Getting LVT0: %x\n", reg0);
 253         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
 254         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
 255
 256         return 1;
 257 }
 258
 259 void __init sync_Arb_IDs(void)
 260 {
 261         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
 262         unsigned int ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 263         if (ver >= 0x14)        /* P4 or higher */
 264                 return;
 265
 266         /*
 267          * Wait for idle.
 268          */
 269         apic_wait_icr_idle();
 270
 271         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
 272         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
 273                                 | APIC_DM_INIT);
 274 }
 275
 276 extern void __error_in_apic_c (void);
 277
 278 /*
 279  * An initial setup of the virtual wire mode.
 280  */
 281 void __init init_bsp_APIC(void)
 282 {
 283         unsigned int value, ver;
 284
 285         /*
 286          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
 287          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
 288          */
 289         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
 290                 return;
 291
 292         value = apic_read(APIC_LVR);
 293         ver = GET_APIC_VERSION(value);
 294
 295         /*
 296          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 297          */
 298         clear_local_APIC();
 299
 300         /*
 301          * Enable APIC.
 302          */
 303         value = apic_read(APIC_SPIV);
 304         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 305         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 306         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 307         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 308         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
 309
 310         /*
 311          * Set up the virtual wire mode.
 312          */
 313         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
 314         value = APIC_DM_NMI;
 315         apic_write_around(APIC_LVT1, value);
 316 }
 317
 318 void __cpuinit setup_local_APIC (void)
 319 {
 320         unsigned int value, ver, maxlvt;
 321
 322         value = apic_read(APIC_LVR);
 323         ver = GET_APIC_VERSION(value);
 324
 325         if ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f)
 326                 __error_in_apic_c();
 327
 328         /*
 329          * Double-check whether this APIC is really registered.
 330          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
 331          */
 332         if (!apic_id_registered())
 333                 BUG();
 334
 335         /*
 336          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
 337          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
 338          * document number 292116).  So here it goes...
 339          */
 340         init_apic_ldr();
 341
 342         /*
 343          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
 344          * later on.
 345          */
 346         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
 347         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
 348         apic_write_around(APIC_TASKPRI, value);
 349
 350         /*
 351          * Now that we are all set up, enable the APIC
 352          */
 353         value = apic_read(APIC_SPIV);
 354         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 355         /*
 356          * Enable APIC
 357          */
 358         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 359
 360         /*
 361          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
 362          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
 363          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
 364          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
 365          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
 366          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
 367          * away, oh well :-(
 368          *
 369          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
 370          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
 371          *   BX chipset. ]
 372          */
 373         /*
 374          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
 375          * frequent as it makes the interrupt distributon model be more
 376          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
 377          * See also the comment in end_level_ioapic_irq().  --macro
 378          */
 379 #if 1
 380         /* Enable focus processor (bit==0) */
 381         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 382 #else
 383         /* Disable focus processor (bit==1) */
 384         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 385 #endif
 386         /*
 387          * Set spurious IRQ vector
 388          */
 389         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 390         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
 391
 392         /*
 393          * Set up LVT0, LVT1:
 394          *
 395          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
 396          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
 397          * we delegate interrupts to the 8259A.
 398          */
 399         /*
 400          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
 401          */
 402         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
 403         if (!smp_processor_id() && (pic_mode || !value)) {
 404                 value = APIC_DM_EXTINT;
 405                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
 406         } else {
 407                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
 408                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
 409         }
 410         apic_write_around(APIC_LVT0, value);
 411
 412         /*
 413          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
 414          */
 415         if (!smp_processor_id())
 416                 value = APIC_DM_NMI;
 417         else
 418                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
 419         apic_write_around(APIC_LVT1, value);
 420
 421         {
 422                 unsigned oldvalue;
 423                 maxlvt = get_maxlvt();
 424                 oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
 425                 value = ERROR_APIC_VECTOR;      // enables sending errors
 426                 apic_write_around(APIC_LVTERR, value);
 427                 /*
 428                  * spec says clear errors after enabling vector.
 429                  */
 430                 if (maxlvt > 3)
 431                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 432                 value = apic_read(APIC_ESR);
 433                 if (value != oldvalue)
 434                         apic_printk(APIC_VERBOSE,
 435                         "ESR value after enabling vector: %08x, after %08x\n",
 436                         oldvalue, value);
 437         }
 438
 439         nmi_watchdog_default();
 440         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 441                 setup_apic_nmi_watchdog();
 442         apic_pm_activate();
 443 }
 444
 445 #ifdef CONFIG_PM
 446
 447 static struct {
 448         /* 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
 449            not the BIOS; this signifies that we are also responsible
 450            for disabling it before entering apm/acpi suspend */
 451         int active;
 452         /* r/w apic fields */
 453         unsigned int apic_id;
 454         unsigned int apic_taskpri;
 455         unsigned int apic_ldr;
 456         unsigned int apic_dfr;
 457         unsigned int apic_spiv;
 458         unsigned int apic_lvtt;
 459         unsigned int apic_lvtpc;
 460         unsigned int apic_lvt0;
 461         unsigned int apic_lvt1;
 462         unsigned int apic_lvterr;
 463         unsigned int apic_tmict;
 464         unsigned int apic_tdcr;
 465         unsigned int apic_thmr;
 466 } apic_pm_state;
 467
 468 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
 469 {
 470         unsigned long flags;
 471
 472         if (!apic_pm_state.active)
 473                 return 0;
 474
 475         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
 476         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
 477         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
 478         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
 479         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
 480         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
 481         apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
 482         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
 483         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
 484         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
 485         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
 486         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
 487         apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
 488         local_save_flags(flags);
 489         local_irq_disable();
 490         disable_local_APIC();
 491         local_irq_restore(flags);
 492         return 0;
 493 }
 494
 495 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
 496 {
 497         unsigned int l, h;
 498         unsigned long flags;
 499
 500         if (!apic_pm_state.active)
 501                 return 0;
 502
 503         /* XXX: Pavel needs this for S3 resume, but can't explain why */
 504         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, APIC_DEFAULT_PHYS_BASE);
 505
 506         local_irq_save(flags);
 507         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 508         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
 509         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
 510         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 511         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
 512         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
 513         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
 514         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
 515         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
 516         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
 517         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
 518         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
 519         apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
 520         apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
 521         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
 522         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
 523         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
 524         apic_write(APIC_ESR, 0);
 525         apic_read(APIC_ESR);
 526         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
 527         apic_write(APIC_ESR, 0);
 528         apic_read(APIC_ESR);
 529         local_irq_restore(flags);
 530         return 0;
 531 }
 532
 533 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
 534         set_kset_name("lapic"),
 535         .resume         = lapic_resume,
 536         .suspend        = lapic_suspend,
 537 };
 538
 539 static struct sys_device device_lapic = {
 540         .id             = 0,
 541         .cls            = &lapic_sysclass,
 542 };
 543
 544 static void __cpuinit apic_pm_activate(void)
 545 {
 546         apic_pm_state.active = 1;
 547 }
 548
 549 static int __init init_lapic_sysfs(void)
 550 {
 551         int error;
 552         if (!cpu_has_apic)
 553                 return 0;
 554         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
 555         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
 556         if (!error)
 557                 error = sysdev_register(&device_lapic);
 558         return error;
 559 }
 560 device_initcall(init_lapic_sysfs);
 561
 562 #else   /* CONFIG_PM */
 563
 564 static void apic_pm_activate(void) { }
 565
 566 #endif  /* CONFIG_PM */
 567
 568 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
 569 {
 570         if (strcmp("debug", str) == 0)
 571                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
 572         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
 573                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
 574         else
 575                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
 576                                 " use apic=verbose or apic=debug", str);
 577
 578         return 0;
 579 }
 580
 581 __setup("apic=", apic_set_verbosity);
 582
 583 /*
 584  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
 585  * Original code written by Keir Fraser.
 586  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
 587  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
 588  */
 589
 590 static int __init detect_init_APIC (void)
 591 {
 592         if (!cpu_has_apic) {
 593                 printk(KERN_INFO "No local APIC present\n");
 594                 return -1;
 595         }
 596
 597         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
 598         boot_cpu_id = 0;
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 void __init init_apic_mappings(void)
 603 {
 604         unsigned long apic_phys;
 605
 606         /*
 607          * If no local APIC can be found then set up a fake all
 608          * zeroes page to simulate the local APIC and another
 609          * one for the IO-APIC.
 610          */
 611         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
 612                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 613                 apic_phys = __pa(apic_phys);
 614         } else
 615                 apic_phys = mp_lapic_addr;
 616
 617         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
 618         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped APIC to %16lx (%16lx)\n", APIC_BASE, apic_phys);
 619
 620         /*
 621          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
 622          * default configuration (or the MP table is broken).
 623          */
 624         boot_cpu_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 625
 626 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 627         {
 628                 unsigned long ioapic_phys, idx = FIX_IO_APIC_BASE_0;
 629                 int i;
 630
 631                 for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 632                         if (smp_found_config) {
 633                                 ioapic_phys = mp_ioapics[i].mpc_apicaddr;
 634                         } else {
 635                                 ioapic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 636                                 ioapic_phys = __pa(ioapic_phys);
 637                         }
 638                         set_fixmap_nocache(idx, ioapic_phys);
 639                         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped IOAPIC to %016lx (%016lx)\n",
 640                                         __fix_to_virt(idx), ioapic_phys);
 641                         idx++;
 642                 }
 643         }
 644 #endif
 645 }
 646
 647 /*
 648  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
 649  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
 650  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
 651  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
 652  * call this function only once, with the real, calibrated value.
 653  *
 654  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
 655  * P5 APIC double write bug.
 656  */
 657
 658 #define APIC_DIVISOR 16
 659
 660 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks)
 661 {
 662         unsigned int lvtt_value, tmp_value, ver;
 663
 664         ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 665         lvtt_value = APIC_LVT_TIMER_PERIODIC | LOCAL_TIMER_VECTOR;
 666         apic_write_around(APIC_LVTT, lvtt_value);
 667
 668         /*
 669          * Divide PICLK by 16
 670          */
 671         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
 672         apic_write_around(APIC_TDCR, (tmp_value
 673                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
 674                                 | APIC_TDR_DIV_16);
 675
 676         apic_write_around(APIC_TMICT, clocks/APIC_DIVISOR);
 677 }
 678
 679 static void setup_APIC_timer(unsigned int clocks)
 680 {
 681         unsigned long flags;
 682
 683         local_irq_save(flags);
 684
 685         /* For some reasons this doesn't work on Simics, so fake it for now */
 686         if (!strstr(boot_cpu_data.x86_model_id, "Screwdriver")) {
 687         __setup_APIC_LVTT(clocks);
 688                 return;
 689         }
 690
 691         /* wait for irq slice */
 692         if (vxtime.hpet_address) {
 693                 int trigger = hpet_readl(HPET_T0_CMP);
 694                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) >= trigger)
 695                         /* do nothing */ ;
 696                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) <  trigger)
 697                         /* do nothing */ ;
 698         } else {
 699                 int c1, c2;
 700                 outb_p(0x00, 0x43);
 701                 c2 = inb_p(0x40);
 702                 c2 |= inb_p(0x40) << 8;
 703         do {
 704                         c1 = c2;
 705                         outb_p(0x00, 0x43);
 706                         c2 = inb_p(0x40);
 707                         c2 |= inb_p(0x40) << 8;
 708                 } while (c2 - c1 < 300);
 709         }
 710
 711         __setup_APIC_LVTT(clocks);
 712
 713         local_irq_restore(flags);
 714 }
 715
 716 /*
 717  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
 718  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
 719  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
 720  * the first irq? Ugh.
 721  *
 722  * We want to do the calibration only once since we
 723  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
 724  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
 725  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
 726  * APIC irq that way.
 727  */
 728
 729 #define TICK_COUNT 100000000
 730
 731 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
 732 {
 733         int apic, apic_start, tsc, tsc_start;
 734         int result;
 735         /*
 736          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
 737          * value into the APIC clock, we just want to get the
 738          * counter running for calibration.
 739          */
 740         __setup_APIC_LVTT(1000000000);
 741
 742         apic_start = apic_read(APIC_TMCCT);
 743         rdtscl(tsc_start);
 744
 745         do {
 746                 apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 747                 rdtscl(tsc);
 748         } while ((tsc - tsc_start) < TICK_COUNT && (apic - apic_start) < TICK_COUNT);
 749
 750         result = (apic_start - apic) * 1000L * cpu_khz / (tsc - tsc_start);
 751
 752         printk(KERN_INFO "Detected %d.%03d MHz APIC timer.\n",
 753                 result / 1000 / 1000, result / 1000 % 1000);
 754
 755         return result * APIC_DIVISOR / HZ;
 756 }
 757
 758 static unsigned int calibration_result;
 759
 760 void __init setup_boot_APIC_clock (void)
 761 {
 762         if (disable_apic_timer) {
 763                 printk(KERN_INFO "Disabling APIC timer\n");
 764                 return;
 765         }
 766
 767         printk(KERN_INFO "Using local APIC timer interrupts.\n");
 768         using_apic_timer = 1;
 769
 770         local_irq_disable();
 771
 772         calibration_result = calibrate_APIC_clock();
 773         /*
 774          * Now set up the timer for real.
 775          */
 776         setup_APIC_timer(calibration_result);
 777
 778         local_irq_enable();
 779 }
 780
 781 void __cpuinit setup_secondary_APIC_clock(void)
 782 {
 783         local_irq_disable(); /* FIXME: Do we need this? --RR */
 784         setup_APIC_timer(calibration_result);
 785         local_irq_enable();
 786 }
 787
 788 void __cpuinit disable_APIC_timer(void)
 789 {
 790         if (using_apic_timer) {
 791                 unsigned long v;
 792
 793                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 794                 apic_write_around(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
 795         }
 796 }
 797
 798 void enable_APIC_timer(void)
 799 {
 800         if (using_apic_timer) {
 801                 unsigned long v;
 802
 803                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 804                 apic_write_around(APIC_LVTT, v & ~APIC_LVT_MASKED);
 805         }
 806 }
 807
 808 /*
 809  * the frequency of the profiling timer can be changed
 810  * by writing a multiplier value into /proc/profile.
 811  */
 812 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 813 {
 814         int i;
 815
 816         /*
 817          * Sanity check. [at least 500 APIC cycles should be
 818          * between APIC interrupts as a rule of thumb, to avoid
 819          * irqs flooding us]
 820          */
 821         if ( (!multiplier) || (calibration_result/multiplier < 500))
 822                 return -EINVAL;
 823
 824         /*
 825          * Set the new multiplier for each CPU. CPUs don't start using the
 826          * new values until the next timer interrupt in which they do process
 827          * accounting. At that time they also adjust their APIC timers
 828          * accordingly.
 829          */
 830         for (i = 0; i < NR_CPUS; ++i)
 831                 per_cpu(prof_multiplier, i) = multiplier;
 832
 833         return 0;
 834 }
 835
 836 #undef APIC_DIVISOR
 837
 838 /*
 839  * Local timer interrupt handler. It does both profiling and
 840  * process statistics/rescheduling.
 841  *
 842  * We do profiling in every local tick, statistics/rescheduling
 843  * happen only every 'profiling multiplier' ticks. The default
 844  * multiplier is 1 and it can be changed by writing the new multiplier
 845  * value into /proc/profile.
 846  */
 847
 848 void smp_local_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
 849 {
 850         int cpu = smp_processor_id();
 851
 852         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
 853         if (--per_cpu(prof_counter, cpu) <= 0) {
 854                 /*
 855                  * The multiplier may have changed since the last time we got
 856                  * to this point as a result of the user writing to
 857                  * /proc/profile. In this case we need to adjust the APIC
 858                  * timer accordingly.
 859                  *
 860                  * Interrupts are already masked off at this point.
 861                  */
 862                 per_cpu(prof_counter, cpu) = per_cpu(prof_multiplier, cpu);
 863                 if (per_cpu(prof_counter, cpu) !=
 864                     per_cpu(prof_old_multiplier, cpu)) {
 865                         __setup_APIC_LVTT(calibration_result/
 866                                         per_cpu(prof_counter, cpu));
 867                         per_cpu(prof_old_multiplier, cpu) =
 868                                 per_cpu(prof_counter, cpu);
 869                 }
 870
 871 #ifdef CONFIG_SMP
 872                 update_process_times(user_mode(regs));
 873 #endif
 874         }
 875
 876         /*
 877          * We take the 'long' return path, and there every subsystem
 878          * grabs the appropriate locks (kernel lock/ irq lock).
 879          *
 880          * we might want to decouple profiling from the 'long path',
 881          * and do the profiling totally in assembly.
 882          *
 883          * Currently this isn't too much of an issue (performance wise),
 884          * we can take more than 100K local irqs per second on a 100 MHz P5.
 885          */
 886 }
 887
 888 /*
 889  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
 890  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
 891  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
 892  *
 893  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
 894  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
 895  */
 896 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
 897 {
 898         /*
 899          * the NMI deadlock-detector uses this.
 900          */
 901         add_pda(apic_timer_irqs, 1);
 902
 903         /*
 904          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
 905          * because timer handling can be slow.
 906          */
 907         ack_APIC_irq();
 908         /*
 909          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
 910          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
 911          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
 912          */
 913         irq_enter();
 914         smp_local_timer_interrupt(regs);
 915         irq_exit();
 916 }
 917
 918 /*
 919  * oem_force_hpet_timer -- force HPET mode for some boxes.
 920  *
 921  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
 922  *
 923  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
 924  * multi-chassis. Use available data to take a good guess.
 925  * If in doubt, go HPET.
 926  */
 927 __init int oem_force_hpet_timer(void)
 928 {
 929         int i, clusters, zeros;
 930         unsigned id;
 931         DECLARE_BITMAP(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
 932
 933         bitmap_zero(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
 934
 935         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
 936                 id = bios_cpu_apicid[i];
 937                 if (id != BAD_APICID)
 938                         __set_bit(APIC_CLUSTERID(id), clustermap);
 939         }
 940
 941         /* Problem:  Partially populated chassis may not have CPUs in some of
 942          * the APIC clusters they have been allocated.  Only present CPUs have
 943          * bios_cpu_apicid entries, thus causing zeroes in the bitmap.  Since
 944          * clusters are allocated sequentially, count zeros only if they are
 945          * bounded by ones.
 946          */
 947         clusters = 0;
 948         zeros = 0;
 949         for (i = 0; i < NUM_APIC_CLUSTERS; i++) {
 950                 if (test_bit(i, clustermap)) {
 951                         clusters += 1 + zeros;
 952                         zeros = 0;
 953                 } else
 954                         ++zeros;
 955         }
 956
 957         /*
 958          * If clusters > 2, then should be multi-chassis.  Return 1 for HPET.
 959          * Else return 0 to use TSC.
 960          * May have to revisit this when multi-core + hyperthreaded CPUs come
 961          * out, but AFAIK this will work even for them.
 962          */
 963         return (clusters > 2);
 964 }
 965
 966 /*
 967  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
 968  */
 969 asmlinkage void smp_spurious_interrupt(void)
 970 {
 971         unsigned int v;
 972         irq_enter();
 973         /*
 974          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
 975          * if it is a vectored one.  Just in case...
 976          * Spurious interrupts should not be ACKed.
 977          */
 978         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
 979         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
 980                 ack_APIC_irq();
 981
 982 #if 0
 983         static unsigned long last_warning;
 984         static unsigned long skipped;
 985
 986         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
 987         if (time_before(last_warning+30*HZ,jiffies)) {
 988                 printk(KERN_INFO "spurious APIC interrupt on CPU#%d, %ld skipped.\n",
 989                        smp_processor_id(), skipped);
 990                 last_warning = jiffies;
 991                 skipped = 0;
 992         } else {
 993                 skipped++;
 994         }
 995 #endif
 996         irq_exit();
 997 }
 998
 999 /*
1000  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1001  */
1002
1003 asmlinkage void smp_error_interrupt(void)
1004 {
1005         unsigned int v, v1;
1006
1007         irq_enter();
1008         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1009         v = apic_read(APIC_ESR);
1010         apic_write(APIC_ESR, 0);
1011         v1 = apic_read(APIC_ESR);
1012         ack_APIC_irq();
1013         atomic_inc(&irq_err_count);
1014
1015         /* Here is what the APIC error bits mean:
1016            0: Send CS error
1017            1: Receive CS error
1018            2: Send accept error
1019            3: Receive accept error
1020            4: Reserved
1021            5: Send illegal vector
1022            6: Received illegal vector
1023            7: Illegal register address
1024         */
1025         printk (KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x(%02x)\n",
1026                 smp_processor_id(), v , v1);
1027         irq_exit();
1028 }
1029
1030 int disable_apic;
1031
1032 /*
1033  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
1034  * a UP kernel.
1035  */
1036 int __init APIC_init_uniprocessor (void)
1037 {
1038         if (disable_apic) {
1039                 printk(KERN_INFO "Apic disabled\n");
1040                 return -1;
1041         }
1042         if (!cpu_has_apic) {
1043                 disable_apic = 1;
1044                 printk(KERN_INFO "Apic disabled by BIOS\n");
1045                 return -1;
1046         }
1047
1048         verify_local_APIC();
1049
1050         connect_bsp_APIC();
1051
1052         phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
1053         apic_write_around(APIC_ID, boot_cpu_id);
1054
1055         setup_local_APIC();
1056
1057 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1058         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1059                         setup_IO_APIC();
1060         else
1061                 nr_ioapics = 0;
1062 #endif
1063         setup_boot_APIC_clock();
1064         check_nmi_watchdog();
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 static __init int setup_disableapic(char *str)
1069 {
1070         disable_apic = 1;
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 static __init int setup_nolapic(char *str)
1075 {
1076         disable_apic = 1;
1077         return 0;
1078 }
1079
1080 static __init int setup_noapictimer(char *str)
1081 {
1082         disable_apic_timer = 1;
1083         return 0;
1084 }
1085
1086 /* dummy parsing: see setup.c */
1087
1088 __setup("disableapic", setup_disableapic);
1089 __setup("nolapic", setup_nolapic);  /* same as disableapic, for compatibility */
1090
1091 __setup("noapictimer", setup_noapictimer);
1092
1093 /* no "lapic" flag - we only use the lapic when the BIOS tells us so. */