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