]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - arch/x86/mach-voyager/voyager_smp.c
Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linville/wirel...
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / arch / x86 / mach-voyager / voyager_smp.c
1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8 -*- */
2
3 /* Copyright (C) 1999,2001
4  *
5  * Author: J.E.J.Bottomley@HansenPartnership.com
6  *
7  * This file provides all the same external entries as smp.c but uses
8  * the voyager hal to provide the functionality
9  */
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/kernel_stat.h>
13 #include <linux/delay.h>
14 #include <linux/mc146818rtc.h>
15 #include <linux/cache.h>
16 #include <linux/interrupt.h>
17 #include <linux/init.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/bootmem.h>
20 #include <linux/completion.h>
21 #include <asm/desc.h>
22 #include <asm/voyager.h>
23 #include <asm/vic.h>
24 #include <asm/mtrr.h>
25 #include <asm/pgalloc.h>
26 #include <asm/tlbflush.h>
27 #include <asm/arch_hooks.h>
28 #include <asm/trampoline.h>
29
30 /* TLB state -- visible externally, indexed physically */
31 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct tlb_state, cpu_tlbstate) = { &init_mm, 0 };
32
33 /* CPU IRQ affinity -- set to all ones initially */
34 static unsigned long cpu_irq_affinity[NR_CPUS] __cacheline_aligned =
35         {[0 ... NR_CPUS-1]  = ~0UL };
36
37 /* per CPU data structure (for /proc/cpuinfo et al), visible externally
38  * indexed physically */
39 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
40 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
41
42 /* physical ID of the CPU used to boot the system */
43 unsigned char boot_cpu_id;
44
45 /* The memory line addresses for the Quad CPIs */
46 struct voyager_qic_cpi *voyager_quad_cpi_addr[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
47
48 /* The masks for the Extended VIC processors, filled in by cat_init */
49 __u32 voyager_extended_vic_processors = 0;
50
51 /* Masks for the extended Quad processors which cannot be VIC booted */
52 __u32 voyager_allowed_boot_processors = 0;
53
54 /* The mask for the Quad Processors (both extended and non-extended) */
55 __u32 voyager_quad_processors = 0;
56
57 /* Total count of live CPUs, used in process.c to display
58  * the CPU information and in irq.c for the per CPU irq
59  * activity count.  Finally exported by i386_ksyms.c */
60 static int voyager_extended_cpus = 1;
61
62 /* Used for the invalidate map that's also checked in the spinlock */
63 static volatile unsigned long smp_invalidate_needed;
64
65 /* Bitmask of currently online CPUs - used by setup.c for
66    /proc/cpuinfo, visible externally but still physical */
67 cpumask_t cpu_online_map = CPU_MASK_NONE;
68 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
69
70 /* Bitmask of CPUs present in the system - exported by i386_syms.c, used
71  * by scheduler but indexed physically */
72 cpumask_t phys_cpu_present_map = CPU_MASK_NONE;
73
74 /* The internal functions */
75 static void send_CPI(__u32 cpuset, __u8 cpi);
76 static void ack_CPI(__u8 cpi);
77 static int ack_QIC_CPI(__u8 cpi);
78 static void ack_special_QIC_CPI(__u8 cpi);
79 static void ack_VIC_CPI(__u8 cpi);
80 static void send_CPI_allbutself(__u8 cpi);
81 static void mask_vic_irq(unsigned int irq);
82 static void unmask_vic_irq(unsigned int irq);
83 static unsigned int startup_vic_irq(unsigned int irq);
84 static void enable_local_vic_irq(unsigned int irq);
85 static void disable_local_vic_irq(unsigned int irq);
86 static void before_handle_vic_irq(unsigned int irq);
87 static void after_handle_vic_irq(unsigned int irq);
88 static void set_vic_irq_affinity(unsigned int irq, cpumask_t mask);
89 static void ack_vic_irq(unsigned int irq);
90 static void vic_enable_cpi(void);
91 static void do_boot_cpu(__u8 cpuid);
92 static void do_quad_bootstrap(void);
93 static void initialize_secondary(void);
94
95 int hard_smp_processor_id(void);
96 int safe_smp_processor_id(void);
97
98 /* Inline functions */
99 static inline void send_one_QIC_CPI(__u8 cpu, __u8 cpi)
100 {
101         voyager_quad_cpi_addr[cpu]->qic_cpi[cpi].cpi =
102             (smp_processor_id() << 16) + cpi;
103 }
104
105 static inline void send_QIC_CPI(__u32 cpuset, __u8 cpi)
106 {
107         int cpu;
108
109         for_each_online_cpu(cpu) {
110                 if (cpuset & (1 << cpu)) {
111 #ifdef VOYAGER_DEBUG
112                         if (!cpu_online(cpu))
113                                 VDEBUG(("CPU%d sending cpi %d to CPU%d not in "
114                                         "cpu_online_map\n",
115                                         hard_smp_processor_id(), cpi, cpu));
116 #endif
117                         send_one_QIC_CPI(cpu, cpi - QIC_CPI_OFFSET);
118                 }
119         }
120 }
121
122 static inline void wrapper_smp_local_timer_interrupt(void)
123 {
124         irq_enter();
125         smp_local_timer_interrupt();
126         irq_exit();
127 }
128
129 static inline void send_one_CPI(__u8 cpu, __u8 cpi)
130 {
131         if (voyager_quad_processors & (1 << cpu))
132                 send_one_QIC_CPI(cpu, cpi - QIC_CPI_OFFSET);
133         else
134                 send_CPI(1 << cpu, cpi);
135 }
136
137 static inline void send_CPI_allbutself(__u8 cpi)
138 {
139         __u8 cpu = smp_processor_id();
140         __u32 mask = cpus_addr(cpu_online_map)[0] & ~(1 << cpu);
141         send_CPI(mask, cpi);
142 }
143
144 static inline int is_cpu_quad(void)
145 {
146         __u8 cpumask = inb(VIC_PROC_WHO_AM_I);
147         return ((cpumask & QUAD_IDENTIFIER) == QUAD_IDENTIFIER);
148 }
149
150 static inline int is_cpu_extended(void)
151 {
152         __u8 cpu = hard_smp_processor_id();
153
154         return (voyager_extended_vic_processors & (1 << cpu));
155 }
156
157 static inline int is_cpu_vic_boot(void)
158 {
159         __u8 cpu = hard_smp_processor_id();
160
161         return (voyager_extended_vic_processors
162                 & voyager_allowed_boot_processors & (1 << cpu));
163 }
164
165 static inline void ack_CPI(__u8 cpi)
166 {
167         switch (cpi) {
168         case VIC_CPU_BOOT_CPI:
169                 if (is_cpu_quad() && !is_cpu_vic_boot())
170                         ack_QIC_CPI(cpi);
171                 else
172                         ack_VIC_CPI(cpi);
173                 break;
174         case VIC_SYS_INT:
175         case VIC_CMN_INT:
176                 /* These are slightly strange.  Even on the Quad card,
177                  * They are vectored as VIC CPIs */
178                 if (is_cpu_quad())
179                         ack_special_QIC_CPI(cpi);
180                 else
181                         ack_VIC_CPI(cpi);
182                 break;
183         default:
184                 printk("VOYAGER ERROR: CPI%d is in common CPI code\n", cpi);
185                 break;
186         }
187 }
188
189 /* local variables */
190
191 /* The VIC IRQ descriptors -- these look almost identical to the
192  * 8259 IRQs except that masks and things must be kept per processor
193  */
194 static struct irq_chip vic_chip = {
195         .name = "VIC",
196         .startup = startup_vic_irq,
197         .mask = mask_vic_irq,
198         .unmask = unmask_vic_irq,
199         .set_affinity = set_vic_irq_affinity,
200 };
201
202 /* used to count up as CPUs are brought on line (starts at 0) */
203 static int cpucount = 0;
204
205 /* The per cpu profile stuff - used in smp_local_timer_interrupt */
206 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_multiplier) = 1;
207 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_old_multiplier) = 1;
208 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_counter) = 1;
209
210 /* the map used to check if a CPU has booted */
211 static __u32 cpu_booted_map;
212
213 /* the synchronize flag used to hold all secondary CPUs spinning in
214  * a tight loop until the boot sequence is ready for them */
215 static cpumask_t smp_commenced_mask = CPU_MASK_NONE;
216
217 /* This is for the new dynamic CPU boot code */
218 cpumask_t cpu_callin_map = CPU_MASK_NONE;
219 cpumask_t cpu_callout_map = CPU_MASK_NONE;
220 cpumask_t cpu_possible_map = CPU_MASK_NONE;
221 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
222
223 /* The per processor IRQ masks (these are usually kept in sync) */
224 static __u16 vic_irq_mask[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
225
226 /* the list of IRQs to be enabled by the VIC_ENABLE_IRQ_CPI */
227 static __u16 vic_irq_enable_mask[NR_CPUS] __cacheline_aligned = { 0 };
228
229 /* Lock for enable/disable of VIC interrupts */
230 static __cacheline_aligned DEFINE_SPINLOCK(vic_irq_lock);
231
232 /* The boot processor is correctly set up in PC mode when it
233  * comes up, but the secondaries need their master/slave 8259
234  * pairs initializing correctly */
235
236 /* Interrupt counters (per cpu) and total - used to try to
237  * even up the interrupt handling routines */
238 static long vic_intr_total = 0;
239 static long vic_intr_count[NR_CPUS] __cacheline_aligned = { 0 };
240 static unsigned long vic_tick[NR_CPUS] __cacheline_aligned = { 0 };
241
242 /* Since we can only use CPI0, we fake all the other CPIs */
243 static unsigned long vic_cpi_mailbox[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
244
245 /* debugging routine to read the isr of the cpu's pic */
246 static inline __u16 vic_read_isr(void)
247 {
248         __u16 isr;
249
250         outb(0x0b, 0xa0);
251         isr = inb(0xa0) << 8;
252         outb(0x0b, 0x20);
253         isr |= inb(0x20);
254
255         return isr;
256 }
257
258 static __init void qic_setup(void)
259 {
260         if (!is_cpu_quad()) {
261                 /* not a quad, no setup */
262                 return;
263         }
264         outb(QIC_DEFAULT_MASK0, QIC_MASK_REGISTER0);
265         outb(QIC_CPI_ENABLE, QIC_MASK_REGISTER1);
266
267         if (is_cpu_extended()) {
268                 /* the QIC duplicate of the VIC base register */
269                 outb(VIC_DEFAULT_CPI_BASE, QIC_VIC_CPI_BASE_REGISTER);
270                 outb(QIC_DEFAULT_CPI_BASE, QIC_CPI_BASE_REGISTER);
271
272                 /* FIXME: should set up the QIC timer and memory parity
273                  * error vectors here */
274         }
275 }
276
277 static __init void vic_setup_pic(void)
278 {
279         outb(1, VIC_REDIRECT_REGISTER_1);
280         /* clear the claim registers for dynamic routing */
281         outb(0, VIC_CLAIM_REGISTER_0);
282         outb(0, VIC_CLAIM_REGISTER_1);
283
284         outb(0, VIC_PRIORITY_REGISTER);
285         /* Set the Primary and Secondary Microchannel vector
286          * bases to be the same as the ordinary interrupts
287          *
288          * FIXME: This would be more efficient using separate
289          * vectors. */
290         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, VIC_PRIMARY_MC_BASE);
291         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, VIC_SECONDARY_MC_BASE);
292         /* Now initiallise the master PIC belonging to this CPU by
293          * sending the four ICWs */
294
295         /* ICW1: level triggered, ICW4 needed */
296         outb(0x19, 0x20);
297
298         /* ICW2: vector base */
299         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, 0x21);
300
301         /* ICW3: slave at line 2 */
302         outb(0x04, 0x21);
303
304         /* ICW4: 8086 mode */
305         outb(0x01, 0x21);
306
307         /* now the same for the slave PIC */
308
309         /* ICW1: level trigger, ICW4 needed */
310         outb(0x19, 0xA0);
311
312         /* ICW2: slave vector base */
313         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR + 8, 0xA1);
314
315         /* ICW3: slave ID */
316         outb(0x02, 0xA1);
317
318         /* ICW4: 8086 mode */
319         outb(0x01, 0xA1);
320 }
321
322 static void do_quad_bootstrap(void)
323 {
324         if (is_cpu_quad() && is_cpu_vic_boot()) {
325                 int i;
326                 unsigned long flags;
327                 __u8 cpuid = hard_smp_processor_id();
328
329                 local_irq_save(flags);
330
331                 for (i = 0; i < 4; i++) {
332                         /* FIXME: this would be >>3 &0x7 on the 32 way */
333                         if (((cpuid >> 2) & 0x03) == i)
334                                 /* don't lower our own mask! */
335                                 continue;
336
337                         /* masquerade as local Quad CPU */
338                         outb(QIC_CPUID_ENABLE | i, QIC_PROCESSOR_ID);
339                         /* enable the startup CPI */
340                         outb(QIC_BOOT_CPI_MASK, QIC_MASK_REGISTER1);
341                         /* restore cpu id */
342                         outb(0, QIC_PROCESSOR_ID);
343                 }
344                 local_irq_restore(flags);
345         }
346 }
347
348 void prefill_possible_map(void)
349 {
350         /* This is empty on voyager because we need a much
351          * earlier detection which is done in find_smp_config */
352 }
353
354 /* Set up all the basic stuff: read the SMP config and make all the
355  * SMP information reflect only the boot cpu.  All others will be
356  * brought on-line later. */
357 void __init find_smp_config(void)
358 {
359         int i;
360
361         boot_cpu_id = hard_smp_processor_id();
362
363         printk("VOYAGER SMP: Boot cpu is %d\n", boot_cpu_id);
364
365         /* initialize the CPU structures (moved from smp_boot_cpus) */
366         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
367                 cpu_irq_affinity[i] = ~0;
368         }
369         cpu_online_map = cpumask_of_cpu(boot_cpu_id);
370
371         /* The boot CPU must be extended */
372         voyager_extended_vic_processors = 1 << boot_cpu_id;
373         /* initially, all of the first 8 CPUs can boot */
374         voyager_allowed_boot_processors = 0xff;
375         /* set up everything for just this CPU, we can alter
376          * this as we start the other CPUs later */
377         /* now get the CPU disposition from the extended CMOS */
378         cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0] =
379             voyager_extended_cmos_read(VOYAGER_PROCESSOR_PRESENT_MASK);
380         cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0] |=
381             voyager_extended_cmos_read(VOYAGER_PROCESSOR_PRESENT_MASK + 1) << 8;
382         cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0] |=
383             voyager_extended_cmos_read(VOYAGER_PROCESSOR_PRESENT_MASK +
384                                        2) << 16;
385         cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0] |=
386             voyager_extended_cmos_read(VOYAGER_PROCESSOR_PRESENT_MASK +
387                                        3) << 24;
388         cpu_possible_map = phys_cpu_present_map;
389         printk("VOYAGER SMP: phys_cpu_present_map = 0x%lx\n",
390                cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0]);
391         /* Here we set up the VIC to enable SMP */
392         /* enable the CPIs by writing the base vector to their register */
393         outb(VIC_DEFAULT_CPI_BASE, VIC_CPI_BASE_REGISTER);
394         outb(1, VIC_REDIRECT_REGISTER_1);
395         /* set the claim registers for static routing --- Boot CPU gets
396          * all interrupts untill all other CPUs started */
397         outb(0xff, VIC_CLAIM_REGISTER_0);
398         outb(0xff, VIC_CLAIM_REGISTER_1);
399         /* Set the Primary and Secondary Microchannel vector
400          * bases to be the same as the ordinary interrupts
401          *
402          * FIXME: This would be more efficient using separate
403          * vectors. */
404         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, VIC_PRIMARY_MC_BASE);
405         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, VIC_SECONDARY_MC_BASE);
406
407         /* Finally tell the firmware that we're driving */
408         outb(inb(VOYAGER_SUS_IN_CONTROL_PORT) | VOYAGER_IN_CONTROL_FLAG,
409              VOYAGER_SUS_IN_CONTROL_PORT);
410
411         current_thread_info()->cpu = boot_cpu_id;
412         x86_write_percpu(cpu_number, boot_cpu_id);
413 }
414
415 /*
416  *      The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them
417  *      for a given CPU, id is physical */
418 void __init smp_store_cpu_info(int id)
419 {
420         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
421
422         *c = boot_cpu_data;
423         c->cpu_index = id;
424
425         identify_secondary_cpu(c);
426 }
427
428 /* Routine initially called when a non-boot CPU is brought online */
429 static void __init start_secondary(void *unused)
430 {
431         __u8 cpuid = hard_smp_processor_id();
432
433         cpu_init();
434
435         /* OK, we're in the routine */
436         ack_CPI(VIC_CPU_BOOT_CPI);
437
438         /* setup the 8259 master slave pair belonging to this CPU ---
439          * we won't actually receive any until the boot CPU
440          * relinquishes it's static routing mask */
441         vic_setup_pic();
442
443         qic_setup();
444
445         if (is_cpu_quad() && !is_cpu_vic_boot()) {
446                 /* clear the boot CPI */
447                 __u8 dummy;
448
449                 dummy =
450                     voyager_quad_cpi_addr[cpuid]->qic_cpi[VIC_CPU_BOOT_CPI].cpi;
451                 printk("read dummy %d\n", dummy);
452         }
453
454         /* lower the mask to receive CPIs */
455         vic_enable_cpi();
456
457         VDEBUG(("VOYAGER SMP: CPU%d, stack at about %p\n", cpuid, &cpuid));
458
459         notify_cpu_starting(cpuid);
460
461         /* enable interrupts */
462         local_irq_enable();
463
464         /* get our bogomips */
465         calibrate_delay();
466
467         /* save our processor parameters */
468         smp_store_cpu_info(cpuid);
469
470         /* if we're a quad, we may need to bootstrap other CPUs */
471         do_quad_bootstrap();
472
473         /* FIXME: this is rather a poor hack to prevent the CPU
474          * activating softirqs while it's supposed to be waiting for
475          * permission to proceed.  Without this, the new per CPU stuff
476          * in the softirqs will fail */
477         local_irq_disable();
478         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
479
480         /* signal that we're done */
481         cpu_booted_map = 1;
482
483         while (!cpu_isset(cpuid, smp_commenced_mask))
484                 rep_nop();
485         local_irq_enable();
486
487         local_flush_tlb();
488
489         cpu_set(cpuid, cpu_online_map);
490         wmb();
491         cpu_idle();
492 }
493
494 /* Routine to kick start the given CPU and wait for it to report ready
495  * (or timeout in startup).  When this routine returns, the requested
496  * CPU is either fully running and configured or known to be dead.
497  *
498  * We call this routine sequentially 1 CPU at a time, so no need for
499  * locking */
500
501 static void __init do_boot_cpu(__u8 cpu)
502 {
503         struct task_struct *idle;
504         int timeout;
505         unsigned long flags;
506         int quad_boot = (1 << cpu) & voyager_quad_processors
507             & ~(voyager_extended_vic_processors
508                 & voyager_allowed_boot_processors);
509
510         /* This is the format of the CPI IDT gate (in real mode) which
511          * we're hijacking to boot the CPU */
512         union IDTFormat {
513                 struct seg {
514                         __u16 Offset;
515                         __u16 Segment;
516                 } idt;
517                 __u32 val;
518         } hijack_source;
519
520         __u32 *hijack_vector;
521         __u32 start_phys_address = setup_trampoline();
522
523         /* There's a clever trick to this: The linux trampoline is
524          * compiled to begin at absolute location zero, so make the
525          * address zero but have the data segment selector compensate
526          * for the actual address */
527         hijack_source.idt.Offset = start_phys_address & 0x000F;
528         hijack_source.idt.Segment = (start_phys_address >> 4) & 0xFFFF;
529
530         cpucount++;
531         alternatives_smp_switch(1);
532
533         idle = fork_idle(cpu);
534         if (IS_ERR(idle))
535                 panic("failed fork for CPU%d", cpu);
536         idle->thread.ip = (unsigned long)start_secondary;
537         /* init_tasks (in sched.c) is indexed logically */
538         stack_start.sp = (void *)idle->thread.sp;
539
540         init_gdt(cpu);
541         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
542         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
543         irq_ctx_init(cpu);
544
545         /* Note: Don't modify initial ss override */
546         VDEBUG(("VOYAGER SMP: Booting CPU%d at 0x%lx[%x:%x], stack %p\n", cpu,
547                 (unsigned long)hijack_source.val, hijack_source.idt.Segment,
548                 hijack_source.idt.Offset, stack_start.sp));
549
550         /* init lowmem identity mapping */
551         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
552                         min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
553         flush_tlb_all();
554
555         if (quad_boot) {
556                 printk("CPU %d: non extended Quad boot\n", cpu);
557                 hijack_vector =
558                     (__u32 *)
559                     phys_to_virt((VIC_CPU_BOOT_CPI + QIC_DEFAULT_CPI_BASE) * 4);
560                 *hijack_vector = hijack_source.val;
561         } else {
562                 printk("CPU%d: extended VIC boot\n", cpu);
563                 hijack_vector =
564                     (__u32 *)
565                     phys_to_virt((VIC_CPU_BOOT_CPI + VIC_DEFAULT_CPI_BASE) * 4);
566                 *hijack_vector = hijack_source.val;
567                 /* VIC errata, may also receive interrupt at this address */
568                 hijack_vector =
569                     (__u32 *)
570                     phys_to_virt((VIC_CPU_BOOT_ERRATA_CPI +
571                                   VIC_DEFAULT_CPI_BASE) * 4);
572                 *hijack_vector = hijack_source.val;
573         }
574         /* All non-boot CPUs start with interrupts fully masked.  Need
575          * to lower the mask of the CPI we're about to send.  We do
576          * this in the VIC by masquerading as the processor we're
577          * about to boot and lowering its interrupt mask */
578         local_irq_save(flags);
579         if (quad_boot) {
580                 send_one_QIC_CPI(cpu, VIC_CPU_BOOT_CPI);
581         } else {
582                 outb(VIC_CPU_MASQUERADE_ENABLE | cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
583                 /* here we're altering registers belonging to `cpu' */
584
585                 outb(VIC_BOOT_INTERRUPT_MASK, 0x21);
586                 /* now go back to our original identity */
587                 outb(boot_cpu_id, VIC_PROCESSOR_ID);
588
589                 /* and boot the CPU */
590
591                 send_CPI((1 << cpu), VIC_CPU_BOOT_CPI);
592         }
593         cpu_booted_map = 0;
594         local_irq_restore(flags);
595
596         /* now wait for it to become ready (or timeout) */
597         for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
598                 if (cpu_booted_map)
599                         break;
600                 udelay(100);
601         }
602         /* reset the page table */
603         zap_low_mappings();
604
605         if (cpu_booted_map) {
606                 VDEBUG(("CPU%d: Booted successfully, back in CPU %d\n",
607                         cpu, smp_processor_id()));
608
609                 printk("CPU%d: ", cpu);
610                 print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
611                 wmb();
612                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
613                 cpu_set(cpu, cpu_present_map);
614         } else {
615                 printk("CPU%d FAILED TO BOOT: ", cpu);
616                 if (*
617                     ((volatile unsigned char *)phys_to_virt(start_phys_address))
618                     == 0xA5)
619                         printk("Stuck.\n");
620                 else
621                         printk("Not responding.\n");
622
623                 cpucount--;
624         }
625 }
626
627 void __init smp_boot_cpus(void)
628 {
629         int i;
630
631         /* CAT BUS initialisation must be done after the memory */
632         /* FIXME: The L4 has a catbus too, it just needs to be
633          * accessed in a totally different way */
634         if (voyager_level == 5) {
635                 voyager_cat_init();
636
637                 /* now that the cat has probed the Voyager System Bus, sanity
638                  * check the cpu map */
639                 if (((voyager_quad_processors | voyager_extended_vic_processors)
640                      & cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0]) !=
641                     cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0]) {
642                         /* should panic */
643                         printk("\n\n***WARNING*** "
644                                "Sanity check of CPU present map FAILED\n");
645                 }
646         } else if (voyager_level == 4)
647                 voyager_extended_vic_processors =
648                     cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0];
649
650         /* this sets up the idle task to run on the current cpu */
651         voyager_extended_cpus = 1;
652         /* Remove the global_irq_holder setting, it triggers a BUG() on
653          * schedule at the moment */
654         //global_irq_holder = boot_cpu_id;
655
656         /* FIXME: Need to do something about this but currently only works
657          * on CPUs with a tsc which none of mine have.
658          smp_tune_scheduling();
659          */
660         smp_store_cpu_info(boot_cpu_id);
661         /* setup the jump vector */
662         initial_code = (unsigned long)initialize_secondary;
663         printk("CPU%d: ", boot_cpu_id);
664         print_cpu_info(&cpu_data(boot_cpu_id));
665
666         if (is_cpu_quad()) {
667                 /* booting on a Quad CPU */
668                 printk("VOYAGER SMP: Boot CPU is Quad\n");
669                 qic_setup();
670                 do_quad_bootstrap();
671         }
672
673         /* enable our own CPIs */
674         vic_enable_cpi();
675
676         cpu_set(boot_cpu_id, cpu_online_map);
677         cpu_set(boot_cpu_id, cpu_callout_map);
678
679         /* loop over all the extended VIC CPUs and boot them.  The
680          * Quad CPUs must be bootstrapped by their extended VIC cpu */
681         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
682                 if (i == boot_cpu_id || !cpu_isset(i, phys_cpu_present_map))
683                         continue;
684                 do_boot_cpu(i);
685                 /* This udelay seems to be needed for the Quad boots
686                  * don't remove unless you know what you're doing */
687                 udelay(1000);
688         }
689         /* we could compute the total bogomips here, but why bother?,
690          * Code added from smpboot.c */
691         {
692                 unsigned long bogosum = 0;
693
694                 for_each_online_cpu(i)
695                         bogosum += cpu_data(i).loops_per_jiffy;
696                 printk(KERN_INFO "Total of %d processors activated "
697                        "(%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
698                        cpucount + 1, bogosum / (500000 / HZ),
699                        (bogosum / (5000 / HZ)) % 100);
700         }
701         voyager_extended_cpus = hweight32(voyager_extended_vic_processors);
702         printk("VOYAGER: Extended (interrupt handling CPUs): "
703                "%d, non-extended: %d\n", voyager_extended_cpus,
704                num_booting_cpus() - voyager_extended_cpus);
705         /* that's it, switch to symmetric mode */
706         outb(0, VIC_PRIORITY_REGISTER);
707         outb(0, VIC_CLAIM_REGISTER_0);
708         outb(0, VIC_CLAIM_REGISTER_1);
709
710         VDEBUG(("VOYAGER SMP: Booted with %d CPUs\n", num_booting_cpus()));
711 }
712
713 /* Reload the secondary CPUs task structure (this function does not
714  * return ) */
715 static void __init initialize_secondary(void)
716 {
717 #if 0
718         // AC kernels only
719         set_current(hard_get_current());
720 #endif
721
722         /*
723          * We don't actually need to load the full TSS,
724          * basically just the stack pointer and the eip.
725          */
726
727         asm volatile ("movl %0,%%esp\n\t"
728                       "jmp *%1"::"r" (current->thread.sp),
729                       "r"(current->thread.ip));
730 }
731
732 /* handle a Voyager SYS_INT -- If we don't, the base board will
733  * panic the system.
734  *
735  * System interrupts occur because some problem was detected on the
736  * various busses.  To find out what you have to probe all the
737  * hardware via the CAT bus.  FIXME: At the moment we do nothing. */
738 void smp_vic_sys_interrupt(struct pt_regs *regs)
739 {
740         ack_CPI(VIC_SYS_INT);
741         printk("Voyager SYSTEM INTERRUPT\n");
742 }
743
744 /* Handle a voyager CMN_INT; These interrupts occur either because of
745  * a system status change or because a single bit memory error
746  * occurred.  FIXME: At the moment, ignore all this. */
747 void smp_vic_cmn_interrupt(struct pt_regs *regs)
748 {
749         static __u8 in_cmn_int = 0;
750         static DEFINE_SPINLOCK(cmn_int_lock);
751
752         /* common ints are broadcast, so make sure we only do this once */
753         _raw_spin_lock(&cmn_int_lock);
754         if (in_cmn_int)
755                 goto unlock_end;
756
757         in_cmn_int++;
758         _raw_spin_unlock(&cmn_int_lock);
759
760         VDEBUG(("Voyager COMMON INTERRUPT\n"));
761
762         if (voyager_level == 5)
763                 voyager_cat_do_common_interrupt();
764
765         _raw_spin_lock(&cmn_int_lock);
766         in_cmn_int = 0;
767       unlock_end:
768         _raw_spin_unlock(&cmn_int_lock);
769         ack_CPI(VIC_CMN_INT);
770 }
771
772 /*
773  * Reschedule call back. Nothing to do, all the work is done
774  * automatically when we return from the interrupt.  */
775 static void smp_reschedule_interrupt(void)
776 {
777         /* do nothing */
778 }
779
780 static struct mm_struct *flush_mm;
781 static unsigned long flush_va;
782 static DEFINE_SPINLOCK(tlbstate_lock);
783
784 /*
785  * We cannot call mmdrop() because we are in interrupt context,
786  * instead update mm->cpu_vm_mask.
787  *
788  * We need to reload %cr3 since the page tables may be going
789  * away from under us..
790  */
791 static inline void voyager_leave_mm(unsigned long cpu)
792 {
793         if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_OK)
794                 BUG();
795         cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm->cpu_vm_mask);
796         load_cr3(swapper_pg_dir);
797 }
798
799 /*
800  * Invalidate call-back
801  */
802 static void smp_invalidate_interrupt(void)
803 {
804         __u8 cpu = smp_processor_id();
805
806         if (!test_bit(cpu, &smp_invalidate_needed))
807                 return;
808         /* This will flood messages.  Don't uncomment unless you see
809          * Problems with cross cpu invalidation
810          VDEBUG(("VOYAGER SMP: CPU%d received INVALIDATE_CPI\n",
811          smp_processor_id()));
812          */
813
814         if (flush_mm == per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm) {
815                 if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_OK) {
816                         if (flush_va == TLB_FLUSH_ALL)
817                                 local_flush_tlb();
818                         else
819                                 __flush_tlb_one(flush_va);
820                 } else
821                         voyager_leave_mm(cpu);
822         }
823         smp_mb__before_clear_bit();
824         clear_bit(cpu, &smp_invalidate_needed);
825         smp_mb__after_clear_bit();
826 }
827
828 /* All the new flush operations for 2.4 */
829
830 /* This routine is called with a physical cpu mask */
831 static void
832 voyager_flush_tlb_others(unsigned long cpumask, struct mm_struct *mm,
833                          unsigned long va)
834 {
835         int stuck = 50000;
836
837         if (!cpumask)
838                 BUG();
839         if ((cpumask & cpus_addr(cpu_online_map)[0]) != cpumask)
840                 BUG();
841         if (cpumask & (1 << smp_processor_id()))
842                 BUG();
843         if (!mm)
844                 BUG();
845
846         spin_lock(&tlbstate_lock);
847
848         flush_mm = mm;
849         flush_va = va;
850         atomic_set_mask(cpumask, &smp_invalidate_needed);
851         /*
852          * We have to send the CPI only to
853          * CPUs affected.
854          */
855         send_CPI(cpumask, VIC_INVALIDATE_CPI);
856
857         while (smp_invalidate_needed) {
858                 mb();
859                 if (--stuck == 0) {
860                         printk("***WARNING*** Stuck doing invalidate CPI "
861                                "(CPU%d)\n", smp_processor_id());
862                         break;
863                 }
864         }
865
866         /* Uncomment only to debug invalidation problems
867            VDEBUG(("VOYAGER SMP: Completed invalidate CPI (CPU%d)\n", cpu));
868          */
869
870         flush_mm = NULL;
871         flush_va = 0;
872         spin_unlock(&tlbstate_lock);
873 }
874
875 void flush_tlb_current_task(void)
876 {
877         struct mm_struct *mm = current->mm;
878         unsigned long cpu_mask;
879
880         preempt_disable();
881
882         cpu_mask = cpus_addr(mm->cpu_vm_mask)[0] & ~(1 << smp_processor_id());
883         local_flush_tlb();
884         if (cpu_mask)
885                 voyager_flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
886
887         preempt_enable();
888 }
889
890 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
891 {
892         unsigned long cpu_mask;
893
894         preempt_disable();
895
896         cpu_mask = cpus_addr(mm->cpu_vm_mask)[0] & ~(1 << smp_processor_id());
897
898         if (current->active_mm == mm) {
899                 if (current->mm)
900                         local_flush_tlb();
901                 else
902                         voyager_leave_mm(smp_processor_id());
903         }
904         if (cpu_mask)
905                 voyager_flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
906
907         preempt_enable();
908 }
909
910 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long va)
911 {
912         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
913         unsigned long cpu_mask;
914
915         preempt_disable();
916
917         cpu_mask = cpus_addr(mm->cpu_vm_mask)[0] & ~(1 << smp_processor_id());
918         if (current->active_mm == mm) {
919                 if (current->mm)
920                         __flush_tlb_one(va);
921                 else
922                         voyager_leave_mm(smp_processor_id());
923         }
924
925         if (cpu_mask)
926                 voyager_flush_tlb_others(cpu_mask, mm, va);
927
928         preempt_enable();
929 }
930
931 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
932
933 /* enable the requested IRQs */
934 static void smp_enable_irq_interrupt(void)
935 {
936         __u8 irq;
937         __u8 cpu = get_cpu();
938
939         VDEBUG(("VOYAGER SMP: CPU%d enabling irq mask 0x%x\n", cpu,
940                 vic_irq_enable_mask[cpu]));
941
942         spin_lock(&vic_irq_lock);
943         for (irq = 0; irq < 16; irq++) {
944                 if (vic_irq_enable_mask[cpu] & (1 << irq))
945                         enable_local_vic_irq(irq);
946         }
947         vic_irq_enable_mask[cpu] = 0;
948         spin_unlock(&vic_irq_lock);
949
950         put_cpu_no_resched();
951 }
952
953 /*
954  *      CPU halt call-back
955  */
956 static void smp_stop_cpu_function(void *dummy)
957 {
958         VDEBUG(("VOYAGER SMP: CPU%d is STOPPING\n", smp_processor_id()));
959         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
960         local_irq_disable();
961         for (;;)
962                 halt();
963 }
964
965 /* execute a thread on a new CPU.  The function to be called must be
966  * previously set up.  This is used to schedule a function for
967  * execution on all CPUs - set up the function then broadcast a
968  * function_interrupt CPI to come here on each CPU */
969 static void smp_call_function_interrupt(void)
970 {
971         irq_enter();
972         generic_smp_call_function_interrupt();
973         __get_cpu_var(irq_stat).irq_call_count++;
974         irq_exit();
975 }
976
977 static void smp_call_function_single_interrupt(void)
978 {
979         irq_enter();
980         generic_smp_call_function_single_interrupt();
981         __get_cpu_var(irq_stat).irq_call_count++;
982         irq_exit();
983 }
984
985 /* Sorry about the name.  In an APIC based system, the APICs
986  * themselves are programmed to send a timer interrupt.  This is used
987  * by linux to reschedule the processor.  Voyager doesn't have this,
988  * so we use the system clock to interrupt one processor, which in
989  * turn, broadcasts a timer CPI to all the others --- we receive that
990  * CPI here.  We don't use this actually for counting so losing
991  * ticks doesn't matter
992  *
993  * FIXME: For those CPUs which actually have a local APIC, we could
994  * try to use it to trigger this interrupt instead of having to
995  * broadcast the timer tick.  Unfortunately, all my pentium DYADs have
996  * no local APIC, so I can't do this
997  *
998  * This function is currently a placeholder and is unused in the code */
999 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
1000 {
1001         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1002         wrapper_smp_local_timer_interrupt();
1003         set_irq_regs(old_regs);
1004 }
1005
1006 /* All of the QUAD interrupt GATES */
1007 void smp_qic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
1008 {
1009         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1010         ack_QIC_CPI(QIC_TIMER_CPI);
1011         wrapper_smp_local_timer_interrupt();
1012         set_irq_regs(old_regs);
1013 }
1014
1015 void smp_qic_invalidate_interrupt(struct pt_regs *regs)
1016 {
1017         ack_QIC_CPI(QIC_INVALIDATE_CPI);
1018         smp_invalidate_interrupt();
1019 }
1020
1021 void smp_qic_reschedule_interrupt(struct pt_regs *regs)
1022 {
1023         ack_QIC_CPI(QIC_RESCHEDULE_CPI);
1024         smp_reschedule_interrupt();
1025 }
1026
1027 void smp_qic_enable_irq_interrupt(struct pt_regs *regs)
1028 {
1029         ack_QIC_CPI(QIC_ENABLE_IRQ_CPI);
1030         smp_enable_irq_interrupt();
1031 }
1032
1033 void smp_qic_call_function_interrupt(struct pt_regs *regs)
1034 {
1035         ack_QIC_CPI(QIC_CALL_FUNCTION_CPI);
1036         smp_call_function_interrupt();
1037 }
1038
1039 void smp_qic_call_function_single_interrupt(struct pt_regs *regs)
1040 {
1041         ack_QIC_CPI(QIC_CALL_FUNCTION_SINGLE_CPI);
1042         smp_call_function_single_interrupt();
1043 }
1044
1045 void smp_vic_cpi_interrupt(struct pt_regs *regs)
1046 {
1047         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1048         __u8 cpu = smp_processor_id();
1049
1050         if (is_cpu_quad())
1051                 ack_QIC_CPI(VIC_CPI_LEVEL0);
1052         else
1053                 ack_VIC_CPI(VIC_CPI_LEVEL0);
1054
1055         if (test_and_clear_bit(VIC_TIMER_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1056                 wrapper_smp_local_timer_interrupt();
1057         if (test_and_clear_bit(VIC_INVALIDATE_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1058                 smp_invalidate_interrupt();
1059         if (test_and_clear_bit(VIC_RESCHEDULE_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1060                 smp_reschedule_interrupt();
1061         if (test_and_clear_bit(VIC_ENABLE_IRQ_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1062                 smp_enable_irq_interrupt();
1063         if (test_and_clear_bit(VIC_CALL_FUNCTION_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1064                 smp_call_function_interrupt();
1065         if (test_and_clear_bit(VIC_CALL_FUNCTION_SINGLE_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1066                 smp_call_function_single_interrupt();
1067         set_irq_regs(old_regs);
1068 }
1069
1070 static void do_flush_tlb_all(void *info)
1071 {
1072         unsigned long cpu = smp_processor_id();
1073
1074         __flush_tlb_all();
1075         if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_LAZY)
1076                 voyager_leave_mm(cpu);
1077 }
1078
1079 /* flush the TLB of every active CPU in the system */
1080 void flush_tlb_all(void)
1081 {
1082         on_each_cpu(do_flush_tlb_all, 0, 1);
1083 }
1084
1085 /* send a reschedule CPI to one CPU by physical CPU number*/
1086 static void voyager_smp_send_reschedule(int cpu)
1087 {
1088         send_one_CPI(cpu, VIC_RESCHEDULE_CPI);
1089 }
1090
1091 int hard_smp_processor_id(void)
1092 {
1093         __u8 i;
1094         __u8 cpumask = inb(VIC_PROC_WHO_AM_I);
1095         if ((cpumask & QUAD_IDENTIFIER) == QUAD_IDENTIFIER)
1096                 return cpumask & 0x1F;
1097
1098         for (i = 0; i < 8; i++) {
1099                 if (cpumask & (1 << i))
1100                         return i;
1101         }
1102         printk("** WARNING ** Illegal cpuid returned by VIC: %d", cpumask);
1103         return 0;
1104 }
1105
1106 int safe_smp_processor_id(void)
1107 {
1108         return hard_smp_processor_id();
1109 }
1110
1111 /* broadcast a halt to all other CPUs */
1112 static void voyager_smp_send_stop(void)
1113 {
1114         smp_call_function(smp_stop_cpu_function, NULL, 1);
1115 }
1116
1117 /* this function is triggered in time.c when a clock tick fires
1118  * we need to re-broadcast the tick to all CPUs */
1119 void smp_vic_timer_interrupt(void)
1120 {
1121         send_CPI_allbutself(VIC_TIMER_CPI);
1122         smp_local_timer_interrupt();
1123 }
1124
1125 /* local (per CPU) timer interrupt.  It does both profiling and
1126  * process statistics/rescheduling.
1127  *
1128  * We do profiling in every local tick, statistics/rescheduling
1129  * happen only every 'profiling multiplier' ticks. The default
1130  * multiplier is 1 and it can be changed by writing the new multiplier
1131  * value into /proc/profile.
1132  */
1133 void smp_local_timer_interrupt(void)
1134 {
1135         int cpu = smp_processor_id();
1136         long weight;
1137
1138         profile_tick(CPU_PROFILING);
1139         if (--per_cpu(prof_counter, cpu) <= 0) {
1140                 /*
1141                  * The multiplier may have changed since the last time we got
1142                  * to this point as a result of the user writing to
1143                  * /proc/profile. In this case we need to adjust the APIC
1144                  * timer accordingly.
1145                  *
1146                  * Interrupts are already masked off at this point.
1147                  */
1148                 per_cpu(prof_counter, cpu) = per_cpu(prof_multiplier, cpu);
1149                 if (per_cpu(prof_counter, cpu) !=
1150                     per_cpu(prof_old_multiplier, cpu)) {
1151                         /* FIXME: need to update the vic timer tick here */
1152                         per_cpu(prof_old_multiplier, cpu) =
1153                             per_cpu(prof_counter, cpu);
1154                 }
1155
1156                 update_process_times(user_mode_vm(get_irq_regs()));
1157         }
1158
1159         if (((1 << cpu) & voyager_extended_vic_processors) == 0)
1160                 /* only extended VIC processors participate in
1161                  * interrupt distribution */
1162                 return;
1163
1164         /*
1165          * We take the 'long' return path, and there every subsystem
1166          * grabs the appropriate locks (kernel lock/ irq lock).
1167          *
1168          * we might want to decouple profiling from the 'long path',
1169          * and do the profiling totally in assembly.
1170          *
1171          * Currently this isn't too much of an issue (performance wise),
1172          * we can take more than 100K local irqs per second on a 100 MHz P5.
1173          */
1174
1175         if ((++vic_tick[cpu] & 0x7) != 0)
1176                 return;
1177         /* get here every 16 ticks (about every 1/6 of a second) */
1178
1179         /* Change our priority to give someone else a chance at getting
1180          * the IRQ. The algorithm goes like this:
1181          *
1182          * In the VIC, the dynamically routed interrupt is always
1183          * handled by the lowest priority eligible (i.e. receiving
1184          * interrupts) CPU.  If >1 eligible CPUs are equal lowest, the
1185          * lowest processor number gets it.
1186          *
1187          * The priority of a CPU is controlled by a special per-CPU
1188          * VIC priority register which is 3 bits wide 0 being lowest
1189          * and 7 highest priority..
1190          *
1191          * Therefore we subtract the average number of interrupts from
1192          * the number we've fielded.  If this number is negative, we
1193          * lower the activity count and if it is positive, we raise
1194          * it.
1195          *
1196          * I'm afraid this still leads to odd looking interrupt counts:
1197          * the totals are all roughly equal, but the individual ones
1198          * look rather skewed.
1199          *
1200          * FIXME: This algorithm is total crap when mixed with SMP
1201          * affinity code since we now try to even up the interrupt
1202          * counts when an affinity binding is keeping them on a
1203          * particular CPU*/
1204         weight = (vic_intr_count[cpu] * voyager_extended_cpus
1205                   - vic_intr_total) >> 4;
1206         weight += 4;
1207         if (weight > 7)
1208                 weight = 7;
1209         if (weight < 0)
1210                 weight = 0;
1211
1212         outb((__u8) weight, VIC_PRIORITY_REGISTER);
1213
1214 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1215         if ((vic_tick[cpu] & 0xFFF) == 0) {
1216                 /* print this message roughly every 25 secs */
1217                 printk("VOYAGER SMP: vic_tick[%d] = %lu, weight = %ld\n",
1218                        cpu, vic_tick[cpu], weight);
1219         }
1220 #endif
1221 }
1222
1223 /* setup the profiling timer */
1224 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1225 {
1226         int i;
1227
1228         if ((!multiplier))
1229                 return -EINVAL;
1230
1231         /*
1232          * Set the new multiplier for each CPU. CPUs don't start using the
1233          * new values until the next timer interrupt in which they do process
1234          * accounting.
1235          */
1236         for (i = 0; i < NR_CPUS; ++i)
1237                 per_cpu(prof_multiplier, i) = multiplier;
1238
1239         return 0;
1240 }
1241
1242 /* This is a bit of a mess, but forced on us by the genirq changes
1243  * there's no genirq handler that really does what voyager wants
1244  * so hack it up with the simple IRQ handler */
1245 static void handle_vic_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
1246 {
1247         before_handle_vic_irq(irq);
1248         handle_simple_irq(irq, desc);
1249         after_handle_vic_irq(irq);
1250 }
1251
1252 /*  The CPIs are handled in the per cpu 8259s, so they must be
1253  *  enabled to be received: FIX: enabling the CPIs in the early
1254  *  boot sequence interferes with bug checking; enable them later
1255  *  on in smp_init */
1256 #define VIC_SET_GATE(cpi, vector) \
1257         set_intr_gate((cpi) + VIC_DEFAULT_CPI_BASE, (vector))
1258 #define QIC_SET_GATE(cpi, vector) \
1259         set_intr_gate((cpi) + QIC_DEFAULT_CPI_BASE, (vector))
1260
1261 void __init smp_intr_init(void)
1262 {
1263         int i;
1264
1265         /* initialize the per cpu irq mask to all disabled */
1266         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
1267                 vic_irq_mask[i] = 0xFFFF;
1268
1269         VIC_SET_GATE(VIC_CPI_LEVEL0, vic_cpi_interrupt);
1270
1271         VIC_SET_GATE(VIC_SYS_INT, vic_sys_interrupt);
1272         VIC_SET_GATE(VIC_CMN_INT, vic_cmn_interrupt);
1273
1274         QIC_SET_GATE(QIC_TIMER_CPI, qic_timer_interrupt);
1275         QIC_SET_GATE(QIC_INVALIDATE_CPI, qic_invalidate_interrupt);
1276         QIC_SET_GATE(QIC_RESCHEDULE_CPI, qic_reschedule_interrupt);
1277         QIC_SET_GATE(QIC_ENABLE_IRQ_CPI, qic_enable_irq_interrupt);
1278         QIC_SET_GATE(QIC_CALL_FUNCTION_CPI, qic_call_function_interrupt);
1279
1280         /* now put the VIC descriptor into the first 48 IRQs
1281          *
1282          * This is for later: first 16 correspond to PC IRQs; next 16
1283          * are Primary MC IRQs and final 16 are Secondary MC IRQs */
1284         for (i = 0; i < 48; i++)
1285                 set_irq_chip_and_handler(i, &vic_chip, handle_vic_irq);
1286 }
1287
1288 /* send a CPI at level cpi to a set of cpus in cpuset (set 1 bit per
1289  * processor to receive CPI */
1290 static void send_CPI(__u32 cpuset, __u8 cpi)
1291 {
1292         int cpu;
1293         __u32 quad_cpuset = (cpuset & voyager_quad_processors);
1294
1295         if (cpi < VIC_START_FAKE_CPI) {
1296                 /* fake CPI are only used for booting, so send to the
1297                  * extended quads as well---Quads must be VIC booted */
1298                 outb((__u8) (cpuset), VIC_CPI_Registers[cpi]);
1299                 return;
1300         }
1301         if (quad_cpuset)
1302                 send_QIC_CPI(quad_cpuset, cpi);
1303         cpuset &= ~quad_cpuset;
1304         cpuset &= 0xff;         /* only first 8 CPUs vaild for VIC CPI */
1305         if (cpuset == 0)
1306                 return;
1307         for_each_online_cpu(cpu) {
1308                 if (cpuset & (1 << cpu))
1309                         set_bit(cpi, &vic_cpi_mailbox[cpu]);
1310         }
1311         if (cpuset)
1312                 outb((__u8) cpuset, VIC_CPI_Registers[VIC_CPI_LEVEL0]);
1313 }
1314
1315 /* Acknowledge receipt of CPI in the QIC, clear in QIC hardware and
1316  * set the cache line to shared by reading it.
1317  *
1318  * DON'T make this inline otherwise the cache line read will be
1319  * optimised away
1320  * */
1321 static int ack_QIC_CPI(__u8 cpi)
1322 {
1323         __u8 cpu = hard_smp_processor_id();
1324
1325         cpi &= 7;
1326
1327         outb(1 << cpi, QIC_INTERRUPT_CLEAR1);
1328         return voyager_quad_cpi_addr[cpu]->qic_cpi[cpi].cpi;
1329 }
1330
1331 static void ack_special_QIC_CPI(__u8 cpi)
1332 {
1333         switch (cpi) {
1334         case VIC_CMN_INT:
1335                 outb(QIC_CMN_INT, QIC_INTERRUPT_CLEAR0);
1336                 break;
1337         case VIC_SYS_INT:
1338                 outb(QIC_SYS_INT, QIC_INTERRUPT_CLEAR0);
1339                 break;
1340         }
1341         /* also clear at the VIC, just in case (nop for non-extended proc) */
1342         ack_VIC_CPI(cpi);
1343 }
1344
1345 /* Acknowledge receipt of CPI in the VIC (essentially an EOI) */
1346 static void ack_VIC_CPI(__u8 cpi)
1347 {
1348 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1349         unsigned long flags;
1350         __u16 isr;
1351         __u8 cpu = smp_processor_id();
1352
1353         local_irq_save(flags);
1354         isr = vic_read_isr();
1355         if ((isr & (1 << (cpi & 7))) == 0) {
1356                 printk("VOYAGER SMP: CPU%d lost CPI%d\n", cpu, cpi);
1357         }
1358 #endif
1359         /* send specific EOI; the two system interrupts have
1360          * bit 4 set for a separate vector but behave as the
1361          * corresponding 3 bit intr */
1362         outb_p(0x60 | (cpi & 7), 0x20);
1363
1364 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1365         if ((vic_read_isr() & (1 << (cpi & 7))) != 0) {
1366                 printk("VOYAGER SMP: CPU%d still asserting CPI%d\n", cpu, cpi);
1367         }
1368         local_irq_restore(flags);
1369 #endif
1370 }
1371
1372 /* cribbed with thanks from irq.c */
1373 #define __byte(x,y)     (((unsigned char *)&(y))[x])
1374 #define cached_21(cpu)  (__byte(0,vic_irq_mask[cpu]))
1375 #define cached_A1(cpu)  (__byte(1,vic_irq_mask[cpu]))
1376
1377 static unsigned int startup_vic_irq(unsigned int irq)
1378 {
1379         unmask_vic_irq(irq);
1380
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 /* The enable and disable routines.  This is where we run into
1385  * conflicting architectural philosophy.  Fundamentally, the voyager
1386  * architecture does not expect to have to disable interrupts globally
1387  * (the IRQ controllers belong to each CPU).  The processor masquerade
1388  * which is used to start the system shouldn't be used in a running OS
1389  * since it will cause great confusion if two separate CPUs drive to
1390  * the same IRQ controller (I know, I've tried it).
1391  *
1392  * The solution is a variant on the NCR lazy SPL design:
1393  *
1394  * 1) To disable an interrupt, do nothing (other than set the
1395  *    IRQ_DISABLED flag).  This dares the interrupt actually to arrive.
1396  *
1397  * 2) If the interrupt dares to come in, raise the local mask against
1398  *    it (this will result in all the CPU masks being raised
1399  *    eventually).
1400  *
1401  * 3) To enable the interrupt, lower the mask on the local CPU and
1402  *    broadcast an Interrupt enable CPI which causes all other CPUs to
1403  *    adjust their masks accordingly.  */
1404
1405 static void unmask_vic_irq(unsigned int irq)
1406 {
1407         /* linux doesn't to processor-irq affinity, so enable on
1408          * all CPUs we know about */
1409         int cpu = smp_processor_id(), real_cpu;
1410         __u16 mask = (1 << irq);
1411         __u32 processorList = 0;
1412         unsigned long flags;
1413
1414         VDEBUG(("VOYAGER: unmask_vic_irq(%d) CPU%d affinity 0x%lx\n",
1415                 irq, cpu, cpu_irq_affinity[cpu]));
1416         spin_lock_irqsave(&vic_irq_lock, flags);
1417         for_each_online_cpu(real_cpu) {
1418                 if (!(voyager_extended_vic_processors & (1 << real_cpu)))
1419                         continue;
1420                 if (!(cpu_irq_affinity[real_cpu] & mask)) {
1421                         /* irq has no affinity for this CPU, ignore */
1422                         continue;
1423                 }
1424                 if (real_cpu == cpu) {
1425                         enable_local_vic_irq(irq);
1426                 } else if (vic_irq_mask[real_cpu] & mask) {
1427                         vic_irq_enable_mask[real_cpu] |= mask;
1428                         processorList |= (1 << real_cpu);
1429                 }
1430         }
1431         spin_unlock_irqrestore(&vic_irq_lock, flags);
1432         if (processorList)
1433                 send_CPI(processorList, VIC_ENABLE_IRQ_CPI);
1434 }
1435
1436 static void mask_vic_irq(unsigned int irq)
1437 {
1438         /* lazy disable, do nothing */
1439 }
1440
1441 static void enable_local_vic_irq(unsigned int irq)
1442 {
1443         __u8 cpu = smp_processor_id();
1444         __u16 mask = ~(1 << irq);
1445         __u16 old_mask = vic_irq_mask[cpu];
1446
1447         vic_irq_mask[cpu] &= mask;
1448         if (vic_irq_mask[cpu] == old_mask)
1449                 return;
1450
1451         VDEBUG(("VOYAGER DEBUG: Enabling irq %d in hardware on CPU %d\n",
1452                 irq, cpu));
1453
1454         if (irq & 8) {
1455                 outb_p(cached_A1(cpu), 0xA1);
1456                 (void)inb_p(0xA1);
1457         } else {
1458                 outb_p(cached_21(cpu), 0x21);
1459                 (void)inb_p(0x21);
1460         }
1461 }
1462
1463 static void disable_local_vic_irq(unsigned int irq)
1464 {
1465         __u8 cpu = smp_processor_id();
1466         __u16 mask = (1 << irq);
1467         __u16 old_mask = vic_irq_mask[cpu];
1468
1469         if (irq == 7)
1470                 return;
1471
1472         vic_irq_mask[cpu] |= mask;
1473         if (old_mask == vic_irq_mask[cpu])
1474                 return;
1475
1476         VDEBUG(("VOYAGER DEBUG: Disabling irq %d in hardware on CPU %d\n",
1477                 irq, cpu));
1478
1479         if (irq & 8) {
1480                 outb_p(cached_A1(cpu), 0xA1);
1481                 (void)inb_p(0xA1);
1482         } else {
1483                 outb_p(cached_21(cpu), 0x21);
1484                 (void)inb_p(0x21);
1485         }
1486 }
1487
1488 /* The VIC is level triggered, so the ack can only be issued after the
1489  * interrupt completes.  However, we do Voyager lazy interrupt
1490  * handling here: It is an extremely expensive operation to mask an
1491  * interrupt in the vic, so we merely set a flag (IRQ_DISABLED).  If
1492  * this interrupt actually comes in, then we mask and ack here to push
1493  * the interrupt off to another CPU */
1494 static void before_handle_vic_irq(unsigned int irq)
1495 {
1496         irq_desc_t *desc = irq_to_desc(irq);
1497         __u8 cpu = smp_processor_id();
1498
1499         _raw_spin_lock(&vic_irq_lock);
1500         vic_intr_total++;
1501         vic_intr_count[cpu]++;
1502
1503         if (!(cpu_irq_affinity[cpu] & (1 << irq))) {
1504                 /* The irq is not in our affinity mask, push it off
1505                  * onto another CPU */
1506                 VDEBUG(("VOYAGER DEBUG: affinity triggered disable of irq %d "
1507                         "on cpu %d\n", irq, cpu));
1508                 disable_local_vic_irq(irq);
1509                 /* set IRQ_INPROGRESS to prevent the handler in irq.c from
1510                  * actually calling the interrupt routine */
1511                 desc->status |= IRQ_REPLAY | IRQ_INPROGRESS;
1512         } else if (desc->status & IRQ_DISABLED) {
1513                 /* Damn, the interrupt actually arrived, do the lazy
1514                  * disable thing. The interrupt routine in irq.c will
1515                  * not handle a IRQ_DISABLED interrupt, so nothing more
1516                  * need be done here */
1517                 VDEBUG(("VOYAGER DEBUG: lazy disable of irq %d on CPU %d\n",
1518                         irq, cpu));
1519                 disable_local_vic_irq(irq);
1520                 desc->status |= IRQ_REPLAY;
1521         } else {
1522                 desc->status &= ~IRQ_REPLAY;
1523         }
1524
1525         _raw_spin_unlock(&vic_irq_lock);
1526 }
1527
1528 /* Finish the VIC interrupt: basically mask */
1529 static void after_handle_vic_irq(unsigned int irq)
1530 {
1531         irq_desc_t *desc = irq_to_desc(irq);
1532
1533         _raw_spin_lock(&vic_irq_lock);
1534         {
1535                 unsigned int status = desc->status & ~IRQ_INPROGRESS;
1536 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1537                 __u16 isr;
1538 #endif
1539
1540                 desc->status = status;
1541                 if ((status & IRQ_DISABLED))
1542                         disable_local_vic_irq(irq);
1543 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1544                 /* DEBUG: before we ack, check what's in progress */
1545                 isr = vic_read_isr();
1546                 if ((isr & (1 << irq) && !(status & IRQ_REPLAY)) == 0) {
1547                         int i;
1548                         __u8 cpu = smp_processor_id();
1549                         __u8 real_cpu;
1550                         int mask;       /* Um... initialize me??? --RR */
1551
1552                         printk("VOYAGER SMP: CPU%d lost interrupt %d\n",
1553                                cpu, irq);
1554                         for_each_possible_cpu(real_cpu, mask) {
1555
1556                                 outb(VIC_CPU_MASQUERADE_ENABLE | real_cpu,
1557                                      VIC_PROCESSOR_ID);
1558                                 isr = vic_read_isr();
1559                                 if (isr & (1 << irq)) {
1560                                         printk
1561                                             ("VOYAGER SMP: CPU%d ack irq %d\n",
1562                                              real_cpu, irq);
1563                                         ack_vic_irq(irq);
1564                                 }
1565                                 outb(cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
1566                         }
1567                 }
1568 #endif /* VOYAGER_DEBUG */
1569                 /* as soon as we ack, the interrupt is eligible for
1570                  * receipt by another CPU so everything must be in
1571                  * order here  */
1572                 ack_vic_irq(irq);
1573                 if (status & IRQ_REPLAY) {
1574                         /* replay is set if we disable the interrupt
1575                          * in the before_handle_vic_irq() routine, so
1576                          * clear the in progress bit here to allow the
1577                          * next CPU to handle this correctly */
1578                         desc->status &= ~(IRQ_REPLAY | IRQ_INPROGRESS);
1579                 }
1580 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1581                 isr = vic_read_isr();
1582                 if ((isr & (1 << irq)) != 0)
1583                         printk("VOYAGER SMP: after_handle_vic_irq() after "
1584                                "ack irq=%d, isr=0x%x\n", irq, isr);
1585 #endif /* VOYAGER_DEBUG */
1586         }
1587         _raw_spin_unlock(&vic_irq_lock);
1588
1589         /* All code after this point is out of the main path - the IRQ
1590          * may be intercepted by another CPU if reasserted */
1591 }
1592
1593 /* Linux processor - interrupt affinity manipulations.
1594  *
1595  * For each processor, we maintain a 32 bit irq affinity mask.
1596  * Initially it is set to all 1's so every processor accepts every
1597  * interrupt.  In this call, we change the processor's affinity mask:
1598  *
1599  * Change from enable to disable:
1600  *
1601  * If the interrupt ever comes in to the processor, we will disable it
1602  * and ack it to push it off to another CPU, so just accept the mask here.
1603  *
1604  * Change from disable to enable:
1605  *
1606  * change the mask and then do an interrupt enable CPI to re-enable on
1607  * the selected processors */
1608
1609 void set_vic_irq_affinity(unsigned int irq, cpumask_t mask)
1610 {
1611         /* Only extended processors handle interrupts */
1612         unsigned long real_mask;
1613         unsigned long irq_mask = 1 << irq;
1614         int cpu;
1615
1616         real_mask = cpus_addr(mask)[0] & voyager_extended_vic_processors;
1617
1618         if (cpus_addr(mask)[0] == 0)
1619                 /* can't have no CPUs to accept the interrupt -- extremely
1620                  * bad things will happen */
1621                 return;
1622
1623         if (irq == 0)
1624                 /* can't change the affinity of the timer IRQ.  This
1625                  * is due to the constraint in the voyager
1626                  * architecture that the CPI also comes in on and IRQ
1627                  * line and we have chosen IRQ0 for this.  If you
1628                  * raise the mask on this interrupt, the processor
1629                  * will no-longer be able to accept VIC CPIs */
1630                 return;
1631
1632         if (irq >= 32)
1633                 /* You can only have 32 interrupts in a voyager system
1634                  * (and 32 only if you have a secondary microchannel
1635                  * bus) */
1636                 return;
1637
1638         for_each_online_cpu(cpu) {
1639                 unsigned long cpu_mask = 1 << cpu;
1640
1641                 if (cpu_mask & real_mask) {
1642                         /* enable the interrupt for this cpu */
1643                         cpu_irq_affinity[cpu] |= irq_mask;
1644                 } else {
1645                         /* disable the interrupt for this cpu */
1646                         cpu_irq_affinity[cpu] &= ~irq_mask;
1647                 }
1648         }
1649         /* this is magic, we now have the correct affinity maps, so
1650          * enable the interrupt.  This will send an enable CPI to
1651          * those CPUs who need to enable it in their local masks,
1652          * causing them to correct for the new affinity . If the
1653          * interrupt is currently globally disabled, it will simply be
1654          * disabled again as it comes in (voyager lazy disable).  If
1655          * the affinity map is tightened to disable the interrupt on a
1656          * cpu, it will be pushed off when it comes in */
1657         unmask_vic_irq(irq);
1658 }
1659
1660 static void ack_vic_irq(unsigned int irq)
1661 {
1662         if (irq & 8) {
1663                 outb(0x62, 0x20);       /* Specific EOI to cascade */
1664                 outb(0x60 | (irq & 7), 0xA0);
1665         } else {
1666                 outb(0x60 | (irq & 7), 0x20);
1667         }
1668 }
1669
1670 /* enable the CPIs.  In the VIC, the CPIs are delivered by the 8259
1671  * but are not vectored by it.  This means that the 8259 mask must be
1672  * lowered to receive them */
1673 static __init void vic_enable_cpi(void)
1674 {
1675         __u8 cpu = smp_processor_id();
1676
1677         /* just take a copy of the current mask (nop for boot cpu) */
1678         vic_irq_mask[cpu] = vic_irq_mask[boot_cpu_id];
1679
1680         enable_local_vic_irq(VIC_CPI_LEVEL0);
1681         enable_local_vic_irq(VIC_CPI_LEVEL1);
1682         /* for sys int and cmn int */
1683         enable_local_vic_irq(7);
1684
1685         if (is_cpu_quad()) {
1686                 outb(QIC_DEFAULT_MASK0, QIC_MASK_REGISTER0);
1687                 outb(QIC_CPI_ENABLE, QIC_MASK_REGISTER1);
1688                 VDEBUG(("VOYAGER SMP: QIC ENABLE CPI: CPU%d: MASK 0x%x\n",
1689                         cpu, QIC_CPI_ENABLE));
1690         }
1691
1692         VDEBUG(("VOYAGER SMP: ENABLE CPI: CPU%d: MASK 0x%x\n",
1693                 cpu, vic_irq_mask[cpu]));
1694 }
1695
1696 void voyager_smp_dump()
1697 {
1698         int old_cpu = smp_processor_id(), cpu;
1699
1700         /* dump the interrupt masks of each processor */
1701         for_each_online_cpu(cpu) {
1702                 __u16 imr, isr, irr;
1703                 unsigned long flags;
1704
1705                 local_irq_save(flags);
1706                 outb(VIC_CPU_MASQUERADE_ENABLE | cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
1707                 imr = (inb(0xa1) << 8) | inb(0x21);
1708                 outb(0x0a, 0xa0);
1709                 irr = inb(0xa0) << 8;
1710                 outb(0x0a, 0x20);
1711                 irr |= inb(0x20);
1712                 outb(0x0b, 0xa0);
1713                 isr = inb(0xa0) << 8;
1714                 outb(0x0b, 0x20);
1715                 isr |= inb(0x20);
1716                 outb(old_cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
1717                 local_irq_restore(flags);
1718                 printk("\tCPU%d: mask=0x%x, IMR=0x%x, IRR=0x%x, ISR=0x%x\n",
1719                        cpu, vic_irq_mask[cpu], imr, irr, isr);
1720 #if 0
1721                 /* These lines are put in to try to unstick an un ack'd irq */
1722                 if (isr != 0) {
1723                         int irq;
1724                         for (irq = 0; irq < 16; irq++) {
1725                                 if (isr & (1 << irq)) {
1726                                         printk("\tCPU%d: ack irq %d\n",
1727                                                cpu, irq);
1728                                         local_irq_save(flags);
1729                                         outb(VIC_CPU_MASQUERADE_ENABLE | cpu,
1730                                              VIC_PROCESSOR_ID);
1731                                         ack_vic_irq(irq);
1732                                         outb(old_cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
1733                                         local_irq_restore(flags);
1734                                 }
1735                         }
1736                 }
1737 #endif
1738         }
1739 }
1740
1741 void smp_voyager_power_off(void *dummy)
1742 {
1743         if (smp_processor_id() == boot_cpu_id)
1744                 voyager_power_off();
1745         else
1746                 smp_stop_cpu_function(NULL);
1747 }
1748
1749 static void __init voyager_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1750 {
1751         /* FIXME: ignore max_cpus for now */
1752         smp_boot_cpus();
1753 }
1754
1755 static void __cpuinit voyager_smp_prepare_boot_cpu(void)
1756 {
1757         init_gdt(smp_processor_id());
1758         switch_to_new_gdt();
1759
1760         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
1761         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_callout_map);
1762         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_possible_map);
1763         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_present_map);
1764 }
1765
1766 static int __cpuinit voyager_cpu_up(unsigned int cpu)
1767 {
1768         /* This only works at boot for x86.  See "rewrite" above. */
1769         if (cpu_isset(cpu, smp_commenced_mask))
1770                 return -ENOSYS;
1771
1772         /* In case one didn't come up */
1773         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
1774                 return -EIO;
1775         /* Unleash the CPU! */
1776         cpu_set(cpu, smp_commenced_mask);
1777         while (!cpu_online(cpu))
1778                 mb();
1779         return 0;
1780 }
1781
1782 static void __init voyager_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1783 {
1784         zap_low_mappings();
1785 }
1786
1787 void __init smp_setup_processor_id(void)
1788 {
1789         current_thread_info()->cpu = hard_smp_processor_id();
1790         x86_write_percpu(cpu_number, hard_smp_processor_id());
1791 }
1792
1793 struct smp_ops smp_ops = {
1794         .smp_prepare_boot_cpu = voyager_smp_prepare_boot_cpu,
1795         .smp_prepare_cpus = voyager_smp_prepare_cpus,
1796         .cpu_up = voyager_cpu_up,
1797         .smp_cpus_done = voyager_smp_cpus_done,
1798
1799         .smp_send_stop = voyager_smp_send_stop,
1800         .smp_send_reschedule = voyager_smp_send_reschedule,
1801
1802         .send_call_func_ipi = native_send_call_func_ipi,
1803         .send_call_func_single_ipi = native_send_call_func_single_ipi,
1804 };