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 /* Local APIC timer works in C2? */
  51 int local_apic_timer_c2_ok;
  52 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
  53
  54 static struct resource *ioapic_resources;
  55 static struct resource lapic_resource = {
  56         .name = "Local APIC",
  57         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
  58 };
  59
  60 /*
  61  * cpu_mask that denotes the CPUs that needs timer interrupt coming in as
  62  * IPIs in place of local APIC timers
  63  */
  64 static cpumask_t timer_interrupt_broadcast_ipi_mask;
  65
  66 /* Using APIC to generate smp_local_timer_interrupt? */
  67 int using_apic_timer __read_mostly = 0;
  68
  69 static void apic_pm_activate(void);
  70
  71 void enable_NMI_through_LVT0 (void * dummy)
  72 {
  73         unsigned int v;
  74
  75         v = APIC_DM_NMI;                        /* unmask and set to NMI */
  76         apic_write(APIC_LVT0, v);
  77 }
  78
  79 int get_maxlvt(void)
  80 {
  81         unsigned int v, maxlvt;
  82
  83         v = apic_read(APIC_LVR);
  84         maxlvt = GET_APIC_MAXLVT(v);
  85         return maxlvt;
  86 }
  87
  88 /*
  89  * 'what should we do if we get a hw irq event on an illegal vector'.
  90  * each architecture has to answer this themselves.
  91  */
  92 void ack_bad_irq(unsigned int irq)
  93 {
  94         printk("unexpected IRQ trap at vector %02x\n", irq);
  95         /*
  96          * Currently unexpected vectors happen only on SMP and APIC.
  97          * We _must_ ack these because every local APIC has only N
  98          * irq slots per priority level, and a 'hanging, unacked' IRQ
  99          * holds up an irq slot - in excessive cases (when multiple
 100          * unexpected vectors occur) that might lock up the APIC
 101          * completely.
 102          * But don't ack when the APIC is disabled. -AK
 103          */
 104         if (!disable_apic)
 105                 ack_APIC_irq();
 106 }
 107
 108 void clear_local_APIC(void)
 109 {
 110         int maxlvt;
 111         unsigned int v;
 112
 113         maxlvt = get_maxlvt();
 114
 115         /*
 116          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
 117          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
 118          */
 119         if (maxlvt >= 3) {
 120                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
 121                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
 122         }
 123         /*
 124          * Careful: we have to set masks only first to deassert
 125          * any level-triggered sources.
 126          */
 127         v = apic_read(APIC_LVTT);
 128         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
 129         v = apic_read(APIC_LVT0);
 130         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
 131         v = apic_read(APIC_LVT1);
 132         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
 133         if (maxlvt >= 4) {
 134                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
 135                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
 136         }
 137
 138         /*
 139          * Clean APIC state for other OSs:
 140          */
 141         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
 142         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 143         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
 144         if (maxlvt >= 3)
 145                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
 146         if (maxlvt >= 4)
 147                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
 148         apic_write(APIC_ESR, 0);
 149         apic_read(APIC_ESR);
 150 }
 151
 152 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
 153 {
 154         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
 155         unsigned long value;
 156
 157         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
 158         value = apic_read(APIC_SPIV);
 159         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 160         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 161         value |= 0xf;
 162         apic_write(APIC_SPIV, value);
 163
 164         if (!virt_wire_setup) {
 165                 /* For LVT0 make it edge triggered, active high, external and enabled */
 166                 value = apic_read(APIC_LVT0);
 167                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 168                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 169                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED );
 170                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 171                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
 172                 apic_write(APIC_LVT0, value);
 173         } else {
 174                 /* Disable LVT0 */
 175                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 176         }
 177
 178         /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
 179         value = apic_read(APIC_LVT1);
 180         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
 181                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
 182                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
 183         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
 184         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
 185         apic_write(APIC_LVT1, value);
 186 }
 187
 188 void disable_local_APIC(void)
 189 {
 190         unsigned int value;
 191
 192         clear_local_APIC();
 193
 194         /*
 195          * Disable APIC (implies clearing of registers
 196          * for 82489DX!).
 197          */
 198         value = apic_read(APIC_SPIV);
 199         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 200         apic_write(APIC_SPIV, value);
 201 }
 202
 203 /*
 204  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
 205  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
 206  * started for no apparent reason.
 207  */
 208 int __init verify_local_APIC(void)
 209 {
 210         unsigned int reg0, reg1;
 211
 212         /*
 213          * The version register is read-only in a real APIC.
 214          */
 215         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
 216         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
 217         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
 218         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
 219         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
 220
 221         /*
 222          * The two version reads above should print the same
 223          * numbers.  If the second one is different, then we
 224          * poke at a non-APIC.
 225          */
 226         if (reg1 != reg0)
 227                 return 0;
 228
 229         /*
 230          * Check if the version looks reasonably.
 231          */
 232         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
 233         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
 234                 return 0;
 235         reg1 = get_maxlvt();
 236         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
 237                 return 0;
 238
 239         /*
 240          * The ID register is read/write in a real APIC.
 241          */
 242         reg0 = apic_read(APIC_ID);
 243         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
 244         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ APIC_ID_MASK);
 245         reg1 = apic_read(APIC_ID);
 246         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
 247         apic_write(APIC_ID, reg0);
 248         if (reg1 != (reg0 ^ APIC_ID_MASK))
 249                 return 0;
 250
 251         /*
 252          * The next two are just to see if we have sane values.
 253          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
 254          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
 255          */
 256         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
 257         apic_printk(APIC_DEBUG,"Getting LVT0: %x\n", reg0);
 258         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
 259         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
 260
 261         return 1;
 262 }
 263
 264 void __init sync_Arb_IDs(void)
 265 {
 266         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
 267         unsigned int ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 268         if (ver >= 0x14)        /* P4 or higher */
 269                 return;
 270
 271         /*
 272          * Wait for idle.
 273          */
 274         apic_wait_icr_idle();
 275
 276         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
 277         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
 278                                 | APIC_DM_INIT);
 279 }
 280
 281 /*
 282  * An initial setup of the virtual wire mode.
 283  */
 284 void __init init_bsp_APIC(void)
 285 {
 286         unsigned int value;
 287
 288         /*
 289          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
 290          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
 291          */
 292         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
 293                 return;
 294
 295         value = apic_read(APIC_LVR);
 296
 297         /*
 298          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 299          */
 300         clear_local_APIC();
 301
 302         /*
 303          * Enable APIC.
 304          */
 305         value = apic_read(APIC_SPIV);
 306         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 307         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 308         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 309         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 310         apic_write(APIC_SPIV, value);
 311
 312         /*
 313          * Set up the virtual wire mode.
 314          */
 315         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
 316         value = APIC_DM_NMI;
 317         apic_write(APIC_LVT1, value);
 318 }
 319
 320 void __cpuinit setup_local_APIC (void)
 321 {
 322         unsigned int value, maxlvt;
 323         int i, j;
 324
 325         value = apic_read(APIC_LVR);
 326
 327         BUILD_BUG_ON((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f);
 328
 329         /*
 330          * Double-check whether this APIC is really registered.
 331          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
 332          */
 333         if (!apic_id_registered())
 334                 BUG();
 335
 336         /*
 337          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
 338          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
 339          * document number 292116).  So here it goes...
 340          */
 341         init_apic_ldr();
 342
 343         /*
 344          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
 345          * later on.
 346          */
 347         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
 348         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
 349         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
 350
 351         /*
 352          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
 353          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
 354          *
 355          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
 356          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
 357          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
 358          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
 359          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
 360          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
 361          */
 362         for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
 363                 value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
 364                 for (j = 31; j >= 0; j--) {
 365                         if (value & (1<<j))
 366                                 ack_APIC_irq();
 367                 }
 368         }
 369
 370         /*
 371          * Now that we are all set up, enable the APIC
 372          */
 373         value = apic_read(APIC_SPIV);
 374         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 375         /*
 376          * Enable APIC
 377          */
 378         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 379
 380         /* We always use processor focus */
 381
 382         /*
 383          * Set spurious IRQ vector
 384          */
 385         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 386         apic_write(APIC_SPIV, value);
 387
 388         /*
 389          * Set up LVT0, LVT1:
 390          *
 391          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
 392          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
 393          * we delegate interrupts to the 8259A.
 394          */
 395         /*
 396          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
 397          */
 398         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
 399         if (!smp_processor_id() && !value) {
 400                 value = APIC_DM_EXTINT;
 401                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
 402         } else {
 403                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
 404                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
 405         }
 406         apic_write(APIC_LVT0, value);
 407
 408         /*
 409          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
 410          */
 411         if (!smp_processor_id())
 412                 value = APIC_DM_NMI;
 413         else
 414                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
 415         apic_write(APIC_LVT1, value);
 416
 417         {
 418                 unsigned oldvalue;
 419                 maxlvt = get_maxlvt();
 420                 oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
 421                 value = ERROR_APIC_VECTOR;      // enables sending errors
 422                 apic_write(APIC_LVTERR, value);
 423                 /*
 424                  * spec says clear errors after enabling vector.
 425                  */
 426                 if (maxlvt > 3)
 427                         apic_write(APIC_ESR, 0);
 428                 value = apic_read(APIC_ESR);
 429                 if (value != oldvalue)
 430                         apic_printk(APIC_VERBOSE,
 431                         "ESR value after enabling vector: %08x, after %08x\n",
 432                         oldvalue, value);
 433         }
 434
 435         nmi_watchdog_default();
 436         setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
 437         apic_pm_activate();
 438 }
 439
 440 #ifdef CONFIG_PM
 441
 442 static struct {
 443         /* 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
 444            not the BIOS; this signifies that we are also responsible
 445            for disabling it before entering apm/acpi suspend */
 446         int active;
 447         /* r/w apic fields */
 448         unsigned int apic_id;
 449         unsigned int apic_taskpri;
 450         unsigned int apic_ldr;
 451         unsigned int apic_dfr;
 452         unsigned int apic_spiv;
 453         unsigned int apic_lvtt;
 454         unsigned int apic_lvtpc;
 455         unsigned int apic_lvt0;
 456         unsigned int apic_lvt1;
 457         unsigned int apic_lvterr;
 458         unsigned int apic_tmict;
 459         unsigned int apic_tdcr;
 460         unsigned int apic_thmr;
 461 } apic_pm_state;
 462
 463 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
 464 {
 465         unsigned long flags;
 466         int maxlvt;
 467
 468         if (!apic_pm_state.active)
 469                 return 0;
 470
 471         maxlvt = get_maxlvt();
 472
 473         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
 474         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
 475         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
 476         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
 477         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
 478         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
 479         if (maxlvt >= 4)
 480                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
 481         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
 482         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
 483         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
 484         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
 485         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
 486 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
 487         if (maxlvt >= 5)
 488                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
 489 #endif
 490         local_irq_save(flags);
 491         disable_local_APIC();
 492         local_irq_restore(flags);
 493         return 0;
 494 }
 495
 496 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
 497 {
 498         unsigned int l, h;
 499         unsigned long flags;
 500         int maxlvt;
 501
 502         if (!apic_pm_state.active)
 503                 return 0;
 504
 505         maxlvt = get_maxlvt();
 506
 507         local_irq_save(flags);
 508         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 509         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
 510         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
 511         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
 512         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
 513         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
 514         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
 515         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
 516         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
 517         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
 518         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
 519         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
 520 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
 521         if (maxlvt >= 5)
 522                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
 523 #endif
 524         if (maxlvt >= 4)
 525                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
 526         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
 527         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
 528         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
 529         apic_write(APIC_ESR, 0);
 530         apic_read(APIC_ESR);
 531         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
 532         apic_write(APIC_ESR, 0);
 533         apic_read(APIC_ESR);
 534         local_irq_restore(flags);
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
 539         set_kset_name("lapic"),
 540         .resume         = lapic_resume,
 541         .suspend        = lapic_suspend,
 542 };
 543
 544 static struct sys_device device_lapic = {
 545         .id             = 0,
 546         .cls            = &lapic_sysclass,
 547 };
 548
 549 static void __cpuinit apic_pm_activate(void)
 550 {
 551         apic_pm_state.active = 1;
 552 }
 553
 554 static int __init init_lapic_sysfs(void)
 555 {
 556         int error;
 557         if (!cpu_has_apic)
 558                 return 0;
 559         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
 560         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
 561         if (!error)
 562                 error = sysdev_register(&device_lapic);
 563         return error;
 564 }
 565 device_initcall(init_lapic_sysfs);
 566
 567 #else   /* CONFIG_PM */
 568
 569 static void apic_pm_activate(void) { }
 570
 571 #endif  /* CONFIG_PM */
 572
 573 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
 574 {
 575         if (str == NULL)  {
 576                 skip_ioapic_setup = 0;
 577                 ioapic_force = 1;
 578                 return 0;
 579         }
 580         if (strcmp("debug", str) == 0)
 581                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
 582         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
 583                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
 584         else {
 585                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
 586                                 " use apic=verbose or apic=debug\n", str);
 587                 return -EINVAL;
 588         }
 589
 590         return 0;
 591 }
 592 early_param("apic", apic_set_verbosity);
 593
 594 /*
 595  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
 596  * Original code written by Keir Fraser.
 597  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
 598  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
 599  */
 600
 601 static int __init detect_init_APIC (void)
 602 {
 603         if (!cpu_has_apic) {
 604                 printk(KERN_INFO "No local APIC present\n");
 605                 return -1;
 606         }
 607
 608         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
 609         boot_cpu_id = 0;
 610         return 0;
 611 }
 612
 613 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 614 static struct resource * __init ioapic_setup_resources(void)
 615 {
 616 #define IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE 11
 617         unsigned long n;
 618         struct resource *res;
 619         char *mem;
 620         int i;
 621
 622         if (nr_ioapics <= 0)
 623                 return NULL;
 624
 625         n = IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE + sizeof(struct resource);
 626         n *= nr_ioapics;
 627
 628         mem = alloc_bootmem(n);
 629         res = (void *)mem;
 630
 631         if (mem != NULL) {
 632                 memset(mem, 0, n);
 633                 mem += sizeof(struct resource) * nr_ioapics;
 634
 635                 for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 636                         res[i].name = mem;
 637                         res[i].flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
 638                         sprintf(mem,  "IOAPIC %u", i);
 639                         mem += IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE;
 640                 }
 641         }
 642
 643         ioapic_resources = res;
 644
 645         return res;
 646 }
 647
 648 static int __init ioapic_insert_resources(void)
 649 {
 650         int i;
 651         struct resource *r = ioapic_resources;
 652
 653         if (!r) {
 654                 printk("IO APIC resources could be not be allocated.\n");
 655                 return -1;
 656         }
 657
 658         for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 659                 insert_resource(&iomem_resource, r);
 660                 r++;
 661         }
 662
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 /* Insert the IO APIC resources after PCI initialization has occured to handle
 667  * IO APICS that are mapped in on a BAR in PCI space. */
 668 late_initcall(ioapic_insert_resources);
 669 #endif
 670
 671 void __init init_apic_mappings(void)
 672 {
 673         unsigned long apic_phys;
 674
 675         /*
 676          * If no local APIC can be found then set up a fake all
 677          * zeroes page to simulate the local APIC and another
 678          * one for the IO-APIC.
 679          */
 680         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
 681                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 682                 apic_phys = __pa(apic_phys);
 683         } else
 684                 apic_phys = mp_lapic_addr;
 685
 686         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
 687         apic_mapped = 1;
 688         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped APIC to %16lx (%16lx)\n", APIC_BASE, apic_phys);
 689
 690         /* Put local APIC into the resource map. */
 691         lapic_resource.start = apic_phys;
 692         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
 693         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
 694
 695         /*
 696          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
 697          * default configuration (or the MP table is broken).
 698          */
 699         boot_cpu_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 700
 701         {
 702                 unsigned long ioapic_phys, idx = FIX_IO_APIC_BASE_0;
 703                 int i;
 704                 struct resource *ioapic_res;
 705
 706                 ioapic_res = ioapic_setup_resources();
 707                 for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
 708                         if (smp_found_config) {
 709                                 ioapic_phys = mp_ioapics[i].mpc_apicaddr;
 710                         } else {
 711                                 ioapic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 712                                 ioapic_phys = __pa(ioapic_phys);
 713                         }
 714                         set_fixmap_nocache(idx, ioapic_phys);
 715                         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped IOAPIC to %016lx (%016lx)\n",
 716                                         __fix_to_virt(idx), ioapic_phys);
 717                         idx++;
 718
 719                         if (ioapic_res != NULL) {
 720                                 ioapic_res->start = ioapic_phys;
 721                                 ioapic_res->end = ioapic_phys + (4 * 1024) - 1;
 722                                 ioapic_res++;
 723                         }
 724                 }
 725         }
 726 }
 727
 728 /*
 729  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
 730  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
 731  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
 732  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
 733  * call this function only once, with the real, calibrated value.
 734  *
 735  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
 736  * P5 APIC double write bug.
 737  */
 738
 739 #define APIC_DIVISOR 16
 740
 741 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks)
 742 {
 743         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
 744         int cpu = smp_processor_id();
 745
 746         lvtt_value = APIC_LVT_TIMER_PERIODIC | LOCAL_TIMER_VECTOR;
 747
 748         if (cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask))
 749                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
 750
 751         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
 752
 753         /*
 754          * Divide PICLK by 16
 755          */
 756         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
 757         apic_write(APIC_TDCR, (tmp_value
 758                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
 759                                 | APIC_TDR_DIV_16);
 760
 761         apic_write(APIC_TMICT, clocks/APIC_DIVISOR);
 762 }
 763
 764 static void setup_APIC_timer(unsigned int clocks)
 765 {
 766         unsigned long flags;
 767
 768         local_irq_save(flags);
 769
 770         /* wait for irq slice */
 771         if (hpet_address && hpet_use_timer) {
 772                 int trigger = hpet_readl(HPET_T0_CMP);
 773                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) >= trigger)
 774                         /* do nothing */ ;
 775                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) <  trigger)
 776                         /* do nothing */ ;
 777         } else {
 778                 int c1, c2;
 779                 outb_p(0x00, 0x43);
 780                 c2 = inb_p(0x40);
 781                 c2 |= inb_p(0x40) << 8;
 782                 do {
 783                         c1 = c2;
 784                         outb_p(0x00, 0x43);
 785                         c2 = inb_p(0x40);
 786                         c2 |= inb_p(0x40) << 8;
 787                 } while (c2 - c1 < 300);
 788         }
 789         __setup_APIC_LVTT(clocks);
 790         /* Turn off PIT interrupt if we use APIC timer as main timer.
 791            Only works with the PM timer right now
 792            TBD fix it for HPET too. */
 793         if ((pmtmr_ioport != 0) &&
 794                 smp_processor_id() == boot_cpu_id &&
 795                 apic_runs_main_timer == 1 &&
 796                 !cpu_isset(boot_cpu_id, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 797                 stop_timer_interrupt();
 798                 apic_runs_main_timer++;
 799         }
 800         local_irq_restore(flags);
 801 }
 802
 803 /*
 804  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
 805  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
 806  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
 807  * the first irq? Ugh.
 808  *
 809  * We want to do the calibration only once since we
 810  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
 811  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
 812  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
 813  * APIC irq that way.
 814  */
 815
 816 #define TICK_COUNT 100000000
 817
 818 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
 819 {
 820         int apic, apic_start, tsc, tsc_start;
 821         int result;
 822         /*
 823          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
 824          * value into the APIC clock, we just want to get the
 825          * counter running for calibration.
 826          */
 827         __setup_APIC_LVTT(1000000000);
 828
 829         apic_start = apic_read(APIC_TMCCT);
 830 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
 831         if (apic_calibrate_pmtmr && pmtmr_ioport) {
 832                 pmtimer_wait(5000);  /* 5ms wait */
 833                 apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 834                 result = (apic_start - apic) * 1000L / 5;
 835         } else
 836 #endif
 837         {
 838                 rdtscl(tsc_start);
 839
 840                 do {
 841                         apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 842                         rdtscl(tsc);
 843                 } while ((tsc - tsc_start) < TICK_COUNT &&
 844                                 (apic - apic_start) < TICK_COUNT);
 845
 846                 result = (apic_start - apic) * 1000L * cpu_khz /
 847                                         (tsc - tsc_start);
 848         }
 849         printk("result %d\n", result);
 850
 851
 852         printk(KERN_INFO "Detected %d.%03d MHz APIC timer.\n",
 853                 result / 1000 / 1000, result / 1000 % 1000);
 854
 855         return result * APIC_DIVISOR / HZ;
 856 }
 857
 858 static unsigned int calibration_result;
 859
 860 void __init setup_boot_APIC_clock (void)
 861 {
 862         if (disable_apic_timer) {
 863                 printk(KERN_INFO "Disabling APIC timer\n");
 864                 return;
 865         }
 866
 867         printk(KERN_INFO "Using local APIC timer interrupts.\n");
 868         using_apic_timer = 1;
 869
 870         local_irq_disable();
 871
 872         calibration_result = calibrate_APIC_clock();
 873         /*
 874          * Now set up the timer for real.
 875          */
 876         setup_APIC_timer(calibration_result);
 877
 878         local_irq_enable();
 879 }
 880
 881 void __cpuinit setup_secondary_APIC_clock(void)
 882 {
 883         local_irq_disable(); /* FIXME: Do we need this? --RR */
 884         setup_APIC_timer(calibration_result);
 885         local_irq_enable();
 886 }
 887
 888 void disable_APIC_timer(void)
 889 {
 890         if (using_apic_timer) {
 891                 unsigned long v;
 892
 893                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 894                 /*
 895                  * When an illegal vector value (0-15) is written to an LVT
 896                  * entry and delivery mode is Fixed, the APIC may signal an
 897                  * illegal vector error, with out regard to whether the mask
 898                  * bit is set or whether an interrupt is actually seen on input.
 899                  *
 900                  * Boot sequence might call this function when the LVTT has
 901                  * '0' vector value. So make sure vector field is set to
 902                  * valid value.
 903                  */
 904                 v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
 905                 apic_write(APIC_LVTT, v);
 906         }
 907 }
 908
 909 void enable_APIC_timer(void)
 910 {
 911         int cpu = smp_processor_id();
 912
 913         if (using_apic_timer &&
 914             !cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 915                 unsigned long v;
 916
 917                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 918                 apic_write(APIC_LVTT, v & ~APIC_LVT_MASKED);
 919         }
 920 }
 921
 922 void switch_APIC_timer_to_ipi(void *cpumask)
 923 {
 924         cpumask_t mask = *(cpumask_t *)cpumask;
 925         int cpu = smp_processor_id();
 926
 927         if (cpu_isset(cpu, mask) &&
 928             !cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 929                 disable_APIC_timer();
 930                 cpu_set(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 931         }
 932 }
 933 EXPORT_SYMBOL(switch_APIC_timer_to_ipi);
 934
 935 void smp_send_timer_broadcast_ipi(void)
 936 {
 937         int cpu = smp_processor_id();
 938         cpumask_t mask;
 939
 940         cpus_and(mask, cpu_online_map, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 941
 942         if (cpu_isset(cpu, mask)) {
 943                 cpu_clear(cpu, mask);
 944                 add_pda(apic_timer_irqs, 1);
 945                 smp_local_timer_interrupt();
 946         }
 947
 948         if (!cpus_empty(mask)) {
 949                 send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
 950         }
 951 }
 952
 953 void switch_ipi_to_APIC_timer(void *cpumask)
 954 {
 955         cpumask_t mask = *(cpumask_t *)cpumask;
 956         int cpu = smp_processor_id();
 957
 958         if (cpu_isset(cpu, mask) &&
 959             cpu_isset(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask)) {
 960                 cpu_clear(cpu, timer_interrupt_broadcast_ipi_mask);
 961                 enable_APIC_timer();
 962         }
 963 }
 964 EXPORT_SYMBOL(switch_ipi_to_APIC_timer);
 965
 966 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 967 {
 968         return -EINVAL;
 969 }
 970
 971 void setup_APIC_extened_lvt(unsigned char lvt_off, unsigned char vector,
 972                             unsigned char msg_type, unsigned char mask)
 973 {
 974         unsigned long reg = (lvt_off << 4) + K8_APIC_EXT_LVT_BASE;
 975         unsigned int  v   = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
 976         apic_write(reg, v);
 977 }
 978
 979 #undef APIC_DIVISOR
 980
 981 /*
 982  * Local timer interrupt handler. It does both profiling and
 983  * process statistics/rescheduling.
 984  *
 985  * We do profiling in every local tick, statistics/rescheduling
 986  * happen only every 'profiling multiplier' ticks. The default
 987  * multiplier is 1 and it can be changed by writing the new multiplier
 988  * value into /proc/profile.
 989  */
 990
 991 void smp_local_timer_interrupt(void)
 992 {
 993         profile_tick(CPU_PROFILING);
 994 #ifdef CONFIG_SMP
 995         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
 996 #endif
 997         if (apic_runs_main_timer > 1 && smp_processor_id() == boot_cpu_id)
 998                 main_timer_handler();
 999         /*
1000          * We take the 'long' return path, and there every subsystem
1001          * grabs the appropriate locks (kernel lock/ irq lock).
1002          *
1003          * We might want to decouple profiling from the 'long path',
1004          * and do the profiling totally in assembly.
1005          *
1006          * Currently this isn't too much of an issue (performance wise),
1007          * we can take more than 100K local irqs per second on a 100 MHz P5.
1008          */
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
1013  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
1014  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
1015  *
1016  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
1017  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
1018  */
1019 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
1020 {
1021         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1022
1023         /*
1024          * the NMI deadlock-detector uses this.
1025          */
1026         add_pda(apic_timer_irqs, 1);
1027
1028         /*
1029          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
1030          * because timer handling can be slow.
1031          */
1032         ack_APIC_irq();
1033         /*
1034          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
1035          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
1036          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
1037          */
1038         exit_idle();
1039         irq_enter();
1040         smp_local_timer_interrupt();
1041         irq_exit();
1042         set_irq_regs(old_regs);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
1047  *
1048  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
1049  *
1050  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
1051  * multi-chassis. Use available data to take a good guess.
1052  * If in doubt, go HPET.
1053  */
1054 __cpuinit int apic_is_clustered_box(void)
1055 {
1056         int i, clusters, zeros;
1057         unsigned id;
1058         DECLARE_BITMAP(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1059
1060         bitmap_zero(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1061
1062         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
1063                 id = bios_cpu_apicid[i];
1064                 if (id != BAD_APICID)
1065                         __set_bit(APIC_CLUSTERID(id), clustermap);
1066         }
1067
1068         /* Problem:  Partially populated chassis may not have CPUs in some of
1069          * the APIC clusters they have been allocated.  Only present CPUs have
1070          * bios_cpu_apicid entries, thus causing zeroes in the bitmap.  Since
1071          * clusters are allocated sequentially, count zeros only if they are
1072          * bounded by ones.
1073          */
1074         clusters = 0;
1075         zeros = 0;
1076         for (i = 0; i < NUM_APIC_CLUSTERS; i++) {
1077                 if (test_bit(i, clustermap)) {
1078                         clusters += 1 + zeros;
1079                         zeros = 0;
1080                 } else
1081                         ++zeros;
1082         }
1083
1084         /*
1085          * If clusters > 2, then should be multi-chassis.
1086          * May have to revisit this when multi-core + hyperthreaded CPUs come
1087          * out, but AFAIK this will work even for them.
1088          */
1089         return (clusters > 2);
1090 }
1091
1092 /*
1093  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
1094  */
1095 asmlinkage void smp_spurious_interrupt(void)
1096 {
1097         unsigned int v;
1098         exit_idle();
1099         irq_enter();
1100         /*
1101          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
1102          * if it is a vectored one.  Just in case...
1103          * Spurious interrupts should not be ACKed.
1104          */
1105         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
1106         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
1107                 ack_APIC_irq();
1108
1109 #if 0
1110         static unsigned long last_warning;
1111         static unsigned long skipped;
1112
1113         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
1114         if (time_before(last_warning+30*HZ,jiffies)) {
1115                 printk(KERN_INFO "spurious APIC interrupt on CPU#%d, %ld skipped.\n",
1116                        smp_processor_id(), skipped);
1117                 last_warning = jiffies;
1118                 skipped = 0;
1119         } else {
1120                 skipped++;
1121         }
1122 #endif
1123         irq_exit();
1124 }
1125
1126 /*
1127  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1128  */
1129
1130 asmlinkage void smp_error_interrupt(void)
1131 {
1132         unsigned int v, v1;
1133
1134         exit_idle();
1135         irq_enter();
1136         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1137         v = apic_read(APIC_ESR);
1138         apic_write(APIC_ESR, 0);
1139         v1 = apic_read(APIC_ESR);
1140         ack_APIC_irq();
1141         atomic_inc(&irq_err_count);
1142
1143         /* Here is what the APIC error bits mean:
1144            0: Send CS error
1145            1: Receive CS error
1146            2: Send accept error
1147            3: Receive accept error
1148            4: Reserved
1149            5: Send illegal vector
1150            6: Received illegal vector
1151            7: Illegal register address
1152         */
1153         printk (KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x(%02x)\n",
1154                 smp_processor_id(), v , v1);
1155         irq_exit();
1156 }
1157
1158 int disable_apic;
1159
1160 /*
1161  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
1162  * a UP kernel.
1163  */
1164 int __init APIC_init_uniprocessor (void)
1165 {
1166         if (disable_apic) {
1167                 printk(KERN_INFO "Apic disabled\n");
1168                 return -1;
1169         }
1170         if (!cpu_has_apic) {
1171                 disable_apic = 1;
1172                 printk(KERN_INFO "Apic disabled by BIOS\n");
1173                 return -1;
1174         }
1175
1176         verify_local_APIC();
1177
1178         phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
1179         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_id));
1180
1181         setup_local_APIC();
1182
1183         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1184                 setup_IO_APIC();
1185         else
1186                 nr_ioapics = 0;
1187         setup_boot_APIC_clock();
1188         check_nmi_watchdog();
1189         return 0;
1190 }
1191
1192 static __init int setup_disableapic(char *str)
1193 {
1194         disable_apic = 1;
1195         clear_bit(X86_FEATURE_APIC, boot_cpu_data.x86_capability);
1196         return 0;
1197 }
1198 early_param("disableapic", setup_disableapic);
1199
1200 /* same as disableapic, for compatibility */
1201 static __init int setup_nolapic(char *str)
1202 {
1203         return setup_disableapic(str);
1204 }
1205 early_param("nolapic", setup_nolapic);
1206
1207 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
1208 {
1209         local_apic_timer_c2_ok = 1;
1210         return 0;
1211 }
1212 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
1213
1214 static __init int setup_noapictimer(char *str)
1215 {
1216         if (str[0] != ' ' && str[0] != 0)
1217                 return 0;
1218         disable_apic_timer = 1;
1219         return 1;
1220 }
1221
1222 static __init int setup_apicmaintimer(char *str)
1223 {
1224         apic_runs_main_timer = 1;
1225         nohpet = 1;
1226         return 1;
1227 }
1228 __setup("apicmaintimer", setup_apicmaintimer);
1229
1230 static __init int setup_noapicmaintimer(char *str)
1231 {
1232         apic_runs_main_timer = -1;
1233         return 1;
1234 }
1235 __setup("noapicmaintimer", setup_noapicmaintimer);
1236
1237 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
1238 {
1239         apic_calibrate_pmtmr = 1;
1240         notsc_setup(NULL);
1241         return setup_apicmaintimer(NULL);
1242 }
1243 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
1244
1245 __setup("noapictimer", setup_noapictimer);
1246