Merge branch 'topic/udev-id-rename' into to-push
[linux-2.6] / 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/cpu.h>
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/kernel_stat.h>
14 #include <linux/delay.h>
15 #include <linux/mc146818rtc.h>
16 #include <linux/cache.h>
17 #include <linux/interrupt.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/bootmem.h>
21 #include <linux/completion.h>
22 #include <asm/desc.h>
23 #include <asm/voyager.h>
24 #include <asm/vic.h>
25 #include <asm/mtrr.h>
26 #include <asm/pgalloc.h>
27 #include <asm/tlbflush.h>
28 #include <asm/arch_hooks.h>
29 #include <asm/trampoline.h>
30
31 /* TLB state -- visible externally, indexed physically */
32 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct tlb_state, cpu_tlbstate) = { &init_mm, 0 };
33
34 /* CPU IRQ affinity -- set to all ones initially */
35 static unsigned long cpu_irq_affinity[NR_CPUS] __cacheline_aligned =
36         {[0 ... NR_CPUS-1]  = ~0UL };
37
38 /* per CPU data structure (for /proc/cpuinfo et al), visible externally
39  * indexed physically */
40 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
41 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_info);
42
43 /* physical ID of the CPU used to boot the system */
44 unsigned char boot_cpu_id;
45
46 /* The memory line addresses for the Quad CPIs */
47 struct voyager_qic_cpi *voyager_quad_cpi_addr[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
48
49 /* The masks for the Extended VIC processors, filled in by cat_init */
50 __u32 voyager_extended_vic_processors = 0;
51
52 /* Masks for the extended Quad processors which cannot be VIC booted */
53 __u32 voyager_allowed_boot_processors = 0;
54
55 /* The mask for the Quad Processors (both extended and non-extended) */
56 __u32 voyager_quad_processors = 0;
57
58 /* Total count of live CPUs, used in process.c to display
59  * the CPU information and in irq.c for the per CPU irq
60  * activity count.  Finally exported by i386_ksyms.c */
61 static int voyager_extended_cpus = 1;
62
63 /* Used for the invalidate map that's also checked in the spinlock */
64 static volatile unsigned long smp_invalidate_needed;
65
66 /* Bitmask of currently online CPUs - used by setup.c for
67    /proc/cpuinfo, visible externally but still physical */
68 cpumask_t cpu_online_map = CPU_MASK_NONE;
69 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
70
71 /* Bitmask of CPUs present in the system - exported by i386_syms.c, used
72  * by scheduler but indexed physically */
73 cpumask_t phys_cpu_present_map = CPU_MASK_NONE;
74
75 /* The internal functions */
76 static void send_CPI(__u32 cpuset, __u8 cpi);
77 static void ack_CPI(__u8 cpi);
78 static int ack_QIC_CPI(__u8 cpi);
79 static void ack_special_QIC_CPI(__u8 cpi);
80 static void ack_VIC_CPI(__u8 cpi);
81 static void send_CPI_allbutself(__u8 cpi);
82 static void mask_vic_irq(unsigned int irq);
83 static void unmask_vic_irq(unsigned int irq);
84 static unsigned int startup_vic_irq(unsigned int irq);
85 static void enable_local_vic_irq(unsigned int irq);
86 static void disable_local_vic_irq(unsigned int irq);
87 static void before_handle_vic_irq(unsigned int irq);
88 static void after_handle_vic_irq(unsigned int irq);
89 static void set_vic_irq_affinity(unsigned int irq, cpumask_t mask);
90 static void ack_vic_irq(unsigned int irq);
91 static void vic_enable_cpi(void);
92 static void do_boot_cpu(__u8 cpuid);
93 static void do_quad_bootstrap(void);
94 static void initialize_secondary(void);
95
96 int hard_smp_processor_id(void);
97 int safe_smp_processor_id(void);
98
99 /* Inline functions */
100 static inline void send_one_QIC_CPI(__u8 cpu, __u8 cpi)
101 {
102         voyager_quad_cpi_addr[cpu]->qic_cpi[cpi].cpi =
103             (smp_processor_id() << 16) + cpi;
104 }
105
106 static inline void send_QIC_CPI(__u32 cpuset, __u8 cpi)
107 {
108         int cpu;
109
110         for_each_online_cpu(cpu) {
111                 if (cpuset & (1 << cpu)) {
112 #ifdef VOYAGER_DEBUG
113                         if (!cpu_online(cpu))
114                                 VDEBUG(("CPU%d sending cpi %d to CPU%d not in "
115                                         "cpu_online_map\n",
116                                         hard_smp_processor_id(), cpi, cpu));
117 #endif
118                         send_one_QIC_CPI(cpu, cpi - QIC_CPI_OFFSET);
119                 }
120         }
121 }
122
123 static inline void wrapper_smp_local_timer_interrupt(void)
124 {
125         irq_enter();
126         smp_local_timer_interrupt();
127         irq_exit();
128 }
129
130 static inline void send_one_CPI(__u8 cpu, __u8 cpi)
131 {
132         if (voyager_quad_processors & (1 << cpu))
133                 send_one_QIC_CPI(cpu, cpi - QIC_CPI_OFFSET);
134         else
135                 send_CPI(1 << cpu, cpi);
136 }
137
138 static inline void send_CPI_allbutself(__u8 cpi)
139 {
140         __u8 cpu = smp_processor_id();
141         __u32 mask = cpus_addr(cpu_online_map)[0] & ~(1 << cpu);
142         send_CPI(mask, cpi);
143 }
144
145 static inline int is_cpu_quad(void)
146 {
147         __u8 cpumask = inb(VIC_PROC_WHO_AM_I);
148         return ((cpumask & QUAD_IDENTIFIER) == QUAD_IDENTIFIER);
149 }
150
151 static inline int is_cpu_extended(void)
152 {
153         __u8 cpu = hard_smp_processor_id();
154
155         return (voyager_extended_vic_processors & (1 << cpu));
156 }
157
158 static inline int is_cpu_vic_boot(void)
159 {
160         __u8 cpu = hard_smp_processor_id();
161
162         return (voyager_extended_vic_processors
163                 & voyager_allowed_boot_processors & (1 << cpu));
164 }
165
166 static inline void ack_CPI(__u8 cpi)
167 {
168         switch (cpi) {
169         case VIC_CPU_BOOT_CPI:
170                 if (is_cpu_quad() && !is_cpu_vic_boot())
171                         ack_QIC_CPI(cpi);
172                 else
173                         ack_VIC_CPI(cpi);
174                 break;
175         case VIC_SYS_INT:
176         case VIC_CMN_INT:
177                 /* These are slightly strange.  Even on the Quad card,
178                  * They are vectored as VIC CPIs */
179                 if (is_cpu_quad())
180                         ack_special_QIC_CPI(cpi);
181                 else
182                         ack_VIC_CPI(cpi);
183                 break;
184         default:
185                 printk("VOYAGER ERROR: CPI%d is in common CPI code\n", cpi);
186                 break;
187         }
188 }
189
190 /* local variables */
191
192 /* The VIC IRQ descriptors -- these look almost identical to the
193  * 8259 IRQs except that masks and things must be kept per processor
194  */
195 static struct irq_chip vic_chip = {
196         .name = "VIC",
197         .startup = startup_vic_irq,
198         .mask = mask_vic_irq,
199         .unmask = unmask_vic_irq,
200         .set_affinity = set_vic_irq_affinity,
201 };
202
203 /* used to count up as CPUs are brought on line (starts at 0) */
204 static int cpucount = 0;
205
206 /* The per cpu profile stuff - used in smp_local_timer_interrupt */
207 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_multiplier) = 1;
208 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_old_multiplier) = 1;
209 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_counter) = 1;
210
211 /* the map used to check if a CPU has booted */
212 static __u32 cpu_booted_map;
213
214 /* the synchronize flag used to hold all secondary CPUs spinning in
215  * a tight loop until the boot sequence is ready for them */
216 static cpumask_t smp_commenced_mask = CPU_MASK_NONE;
217
218 /* This is for the new dynamic CPU boot code */
219 cpumask_t cpu_callin_map = CPU_MASK_NONE;
220 cpumask_t cpu_callout_map = CPU_MASK_NONE;
221 cpumask_t cpu_possible_map = CPU_MASK_NONE;
222 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
223
224 /* The per processor IRQ masks (these are usually kept in sync) */
225 static __u16 vic_irq_mask[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
226
227 /* the list of IRQs to be enabled by the VIC_ENABLE_IRQ_CPI */
228 static __u16 vic_irq_enable_mask[NR_CPUS] __cacheline_aligned = { 0 };
229
230 /* Lock for enable/disable of VIC interrupts */
231 static __cacheline_aligned DEFINE_SPINLOCK(vic_irq_lock);
232
233 /* The boot processor is correctly set up in PC mode when it
234  * comes up, but the secondaries need their master/slave 8259
235  * pairs initializing correctly */
236
237 /* Interrupt counters (per cpu) and total - used to try to
238  * even up the interrupt handling routines */
239 static long vic_intr_total = 0;
240 static long vic_intr_count[NR_CPUS] __cacheline_aligned = { 0 };
241 static unsigned long vic_tick[NR_CPUS] __cacheline_aligned = { 0 };
242
243 /* Since we can only use CPI0, we fake all the other CPIs */
244 static unsigned long vic_cpi_mailbox[NR_CPUS] __cacheline_aligned;
245
246 /* debugging routine to read the isr of the cpu's pic */
247 static inline __u16 vic_read_isr(void)
248 {
249         __u16 isr;
250
251         outb(0x0b, 0xa0);
252         isr = inb(0xa0) << 8;
253         outb(0x0b, 0x20);
254         isr |= inb(0x20);
255
256         return isr;
257 }
258
259 static __init void qic_setup(void)
260 {
261         if (!is_cpu_quad()) {
262                 /* not a quad, no setup */
263                 return;
264         }
265         outb(QIC_DEFAULT_MASK0, QIC_MASK_REGISTER0);
266         outb(QIC_CPI_ENABLE, QIC_MASK_REGISTER1);
267
268         if (is_cpu_extended()) {
269                 /* the QIC duplicate of the VIC base register */
270                 outb(VIC_DEFAULT_CPI_BASE, QIC_VIC_CPI_BASE_REGISTER);
271                 outb(QIC_DEFAULT_CPI_BASE, QIC_CPI_BASE_REGISTER);
272
273                 /* FIXME: should set up the QIC timer and memory parity
274                  * error vectors here */
275         }
276 }
277
278 static __init void vic_setup_pic(void)
279 {
280         outb(1, VIC_REDIRECT_REGISTER_1);
281         /* clear the claim registers for dynamic routing */
282         outb(0, VIC_CLAIM_REGISTER_0);
283         outb(0, VIC_CLAIM_REGISTER_1);
284
285         outb(0, VIC_PRIORITY_REGISTER);
286         /* Set the Primary and Secondary Microchannel vector
287          * bases to be the same as the ordinary interrupts
288          *
289          * FIXME: This would be more efficient using separate
290          * vectors. */
291         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, VIC_PRIMARY_MC_BASE);
292         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, VIC_SECONDARY_MC_BASE);
293         /* Now initiallise the master PIC belonging to this CPU by
294          * sending the four ICWs */
295
296         /* ICW1: level triggered, ICW4 needed */
297         outb(0x19, 0x20);
298
299         /* ICW2: vector base */
300         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, 0x21);
301
302         /* ICW3: slave at line 2 */
303         outb(0x04, 0x21);
304
305         /* ICW4: 8086 mode */
306         outb(0x01, 0x21);
307
308         /* now the same for the slave PIC */
309
310         /* ICW1: level trigger, ICW4 needed */
311         outb(0x19, 0xA0);
312
313         /* ICW2: slave vector base */
314         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR + 8, 0xA1);
315
316         /* ICW3: slave ID */
317         outb(0x02, 0xA1);
318
319         /* ICW4: 8086 mode */
320         outb(0x01, 0xA1);
321 }
322
323 static void do_quad_bootstrap(void)
324 {
325         if (is_cpu_quad() && is_cpu_vic_boot()) {
326                 int i;
327                 unsigned long flags;
328                 __u8 cpuid = hard_smp_processor_id();
329
330                 local_irq_save(flags);
331
332                 for (i = 0; i < 4; i++) {
333                         /* FIXME: this would be >>3 &0x7 on the 32 way */
334                         if (((cpuid >> 2) & 0x03) == i)
335                                 /* don't lower our own mask! */
336                                 continue;
337
338                         /* masquerade as local Quad CPU */
339                         outb(QIC_CPUID_ENABLE | i, QIC_PROCESSOR_ID);
340                         /* enable the startup CPI */
341                         outb(QIC_BOOT_CPI_MASK, QIC_MASK_REGISTER1);
342                         /* restore cpu id */
343                         outb(0, QIC_PROCESSOR_ID);
344                 }
345                 local_irq_restore(flags);
346         }
347 }
348
349 void prefill_possible_map(void)
350 {
351         /* This is empty on voyager because we need a much
352          * earlier detection which is done in find_smp_config */
353 }
354
355 /* Set up all the basic stuff: read the SMP config and make all the
356  * SMP information reflect only the boot cpu.  All others will be
357  * brought on-line later. */
358 void __init find_smp_config(void)
359 {
360         int i;
361
362         boot_cpu_id = hard_smp_processor_id();
363
364         printk("VOYAGER SMP: Boot cpu is %d\n", boot_cpu_id);
365
366         /* initialize the CPU structures (moved from smp_boot_cpus) */
367         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
368                 cpu_irq_affinity[i] = ~0;
369         }
370         cpu_online_map = cpumask_of_cpu(boot_cpu_id);
371
372         /* The boot CPU must be extended */
373         voyager_extended_vic_processors = 1 << boot_cpu_id;
374         /* initially, all of the first 8 CPUs can boot */
375         voyager_allowed_boot_processors = 0xff;
376         /* set up everything for just this CPU, we can alter
377          * this as we start the other CPUs later */
378         /* now get the CPU disposition from the extended CMOS */
379         cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0] =
380             voyager_extended_cmos_read(VOYAGER_PROCESSOR_PRESENT_MASK);
381         cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0] |=
382             voyager_extended_cmos_read(VOYAGER_PROCESSOR_PRESENT_MASK + 1) << 8;
383         cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0] |=
384             voyager_extended_cmos_read(VOYAGER_PROCESSOR_PRESENT_MASK +
385                                        2) << 16;
386         cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0] |=
387             voyager_extended_cmos_read(VOYAGER_PROCESSOR_PRESENT_MASK +
388                                        3) << 24;
389         cpu_possible_map = phys_cpu_present_map;
390         printk("VOYAGER SMP: phys_cpu_present_map = 0x%lx\n",
391                cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0]);
392         /* Here we set up the VIC to enable SMP */
393         /* enable the CPIs by writing the base vector to their register */
394         outb(VIC_DEFAULT_CPI_BASE, VIC_CPI_BASE_REGISTER);
395         outb(1, VIC_REDIRECT_REGISTER_1);
396         /* set the claim registers for static routing --- Boot CPU gets
397          * all interrupts untill all other CPUs started */
398         outb(0xff, VIC_CLAIM_REGISTER_0);
399         outb(0xff, VIC_CLAIM_REGISTER_1);
400         /* Set the Primary and Secondary Microchannel vector
401          * bases to be the same as the ordinary interrupts
402          *
403          * FIXME: This would be more efficient using separate
404          * vectors. */
405         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, VIC_PRIMARY_MC_BASE);
406         outb(FIRST_EXTERNAL_VECTOR, VIC_SECONDARY_MC_BASE);
407
408         /* Finally tell the firmware that we're driving */
409         outb(inb(VOYAGER_SUS_IN_CONTROL_PORT) | VOYAGER_IN_CONTROL_FLAG,
410              VOYAGER_SUS_IN_CONTROL_PORT);
411
412         current_thread_info()->cpu = boot_cpu_id;
413         x86_write_percpu(cpu_number, boot_cpu_id);
414 }
415
416 /*
417  *      The bootstrap kernel entry code has set these up. Save them
418  *      for a given CPU, id is physical */
419 void __init smp_store_cpu_info(int id)
420 {
421         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(id);
422
423         *c = boot_cpu_data;
424         c->cpu_index = id;
425
426         identify_secondary_cpu(c);
427 }
428
429 /* Routine initially called when a non-boot CPU is brought online */
430 static void __init start_secondary(void *unused)
431 {
432         __u8 cpuid = hard_smp_processor_id();
433
434         cpu_init();
435
436         /* OK, we're in the routine */
437         ack_CPI(VIC_CPU_BOOT_CPI);
438
439         /* setup the 8259 master slave pair belonging to this CPU ---
440          * we won't actually receive any until the boot CPU
441          * relinquishes it's static routing mask */
442         vic_setup_pic();
443
444         qic_setup();
445
446         if (is_cpu_quad() && !is_cpu_vic_boot()) {
447                 /* clear the boot CPI */
448                 __u8 dummy;
449
450                 dummy =
451                     voyager_quad_cpi_addr[cpuid]->qic_cpi[VIC_CPU_BOOT_CPI].cpi;
452                 printk("read dummy %d\n", dummy);
453         }
454
455         /* lower the mask to receive CPIs */
456         vic_enable_cpi();
457
458         VDEBUG(("VOYAGER SMP: CPU%d, stack at about %p\n", cpuid, &cpuid));
459
460         notify_cpu_starting(cpuid);
461
462         /* enable interrupts */
463         local_irq_enable();
464
465         /* get our bogomips */
466         calibrate_delay();
467
468         /* save our processor parameters */
469         smp_store_cpu_info(cpuid);
470
471         /* if we're a quad, we may need to bootstrap other CPUs */
472         do_quad_bootstrap();
473
474         /* FIXME: this is rather a poor hack to prevent the CPU
475          * activating softirqs while it's supposed to be waiting for
476          * permission to proceed.  Without this, the new per CPU stuff
477          * in the softirqs will fail */
478         local_irq_disable();
479         cpu_set(cpuid, cpu_callin_map);
480
481         /* signal that we're done */
482         cpu_booted_map = 1;
483
484         while (!cpu_isset(cpuid, smp_commenced_mask))
485                 rep_nop();
486         local_irq_enable();
487
488         local_flush_tlb();
489
490         cpu_set(cpuid, cpu_online_map);
491         wmb();
492         cpu_idle();
493 }
494
495 /* Routine to kick start the given CPU and wait for it to report ready
496  * (or timeout in startup).  When this routine returns, the requested
497  * CPU is either fully running and configured or known to be dead.
498  *
499  * We call this routine sequentially 1 CPU at a time, so no need for
500  * locking */
501
502 static void __init do_boot_cpu(__u8 cpu)
503 {
504         struct task_struct *idle;
505         int timeout;
506         unsigned long flags;
507         int quad_boot = (1 << cpu) & voyager_quad_processors
508             & ~(voyager_extended_vic_processors
509                 & voyager_allowed_boot_processors);
510
511         /* This is the format of the CPI IDT gate (in real mode) which
512          * we're hijacking to boot the CPU */
513         union IDTFormat {
514                 struct seg {
515                         __u16 Offset;
516                         __u16 Segment;
517                 } idt;
518                 __u32 val;
519         } hijack_source;
520
521         __u32 *hijack_vector;
522         __u32 start_phys_address = setup_trampoline();
523
524         /* There's a clever trick to this: The linux trampoline is
525          * compiled to begin at absolute location zero, so make the
526          * address zero but have the data segment selector compensate
527          * for the actual address */
528         hijack_source.idt.Offset = start_phys_address & 0x000F;
529         hijack_source.idt.Segment = (start_phys_address >> 4) & 0xFFFF;
530
531         cpucount++;
532         alternatives_smp_switch(1);
533
534         idle = fork_idle(cpu);
535         if (IS_ERR(idle))
536                 panic("failed fork for CPU%d", cpu);
537         idle->thread.ip = (unsigned long)start_secondary;
538         /* init_tasks (in sched.c) is indexed logically */
539         stack_start.sp = (void *)idle->thread.sp;
540
541         init_gdt(cpu);
542         per_cpu(current_task, cpu) = idle;
543         early_gdt_descr.address = (unsigned long)get_cpu_gdt_table(cpu);
544         irq_ctx_init(cpu);
545
546         /* Note: Don't modify initial ss override */
547         VDEBUG(("VOYAGER SMP: Booting CPU%d at 0x%lx[%x:%x], stack %p\n", cpu,
548                 (unsigned long)hijack_source.val, hijack_source.idt.Segment,
549                 hijack_source.idt.Offset, stack_start.sp));
550
551         /* init lowmem identity mapping */
552         clone_pgd_range(swapper_pg_dir, swapper_pg_dir + KERNEL_PGD_BOUNDARY,
553                         min_t(unsigned long, KERNEL_PGD_PTRS, KERNEL_PGD_BOUNDARY));
554         flush_tlb_all();
555
556         if (quad_boot) {
557                 printk("CPU %d: non extended Quad boot\n", cpu);
558                 hijack_vector =
559                     (__u32 *)
560                     phys_to_virt((VIC_CPU_BOOT_CPI + QIC_DEFAULT_CPI_BASE) * 4);
561                 *hijack_vector = hijack_source.val;
562         } else {
563                 printk("CPU%d: extended VIC boot\n", cpu);
564                 hijack_vector =
565                     (__u32 *)
566                     phys_to_virt((VIC_CPU_BOOT_CPI + VIC_DEFAULT_CPI_BASE) * 4);
567                 *hijack_vector = hijack_source.val;
568                 /* VIC errata, may also receive interrupt at this address */
569                 hijack_vector =
570                     (__u32 *)
571                     phys_to_virt((VIC_CPU_BOOT_ERRATA_CPI +
572                                   VIC_DEFAULT_CPI_BASE) * 4);
573                 *hijack_vector = hijack_source.val;
574         }
575         /* All non-boot CPUs start with interrupts fully masked.  Need
576          * to lower the mask of the CPI we're about to send.  We do
577          * this in the VIC by masquerading as the processor we're
578          * about to boot and lowering its interrupt mask */
579         local_irq_save(flags);
580         if (quad_boot) {
581                 send_one_QIC_CPI(cpu, VIC_CPU_BOOT_CPI);
582         } else {
583                 outb(VIC_CPU_MASQUERADE_ENABLE | cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
584                 /* here we're altering registers belonging to `cpu' */
585
586                 outb(VIC_BOOT_INTERRUPT_MASK, 0x21);
587                 /* now go back to our original identity */
588                 outb(boot_cpu_id, VIC_PROCESSOR_ID);
589
590                 /* and boot the CPU */
591
592                 send_CPI((1 << cpu), VIC_CPU_BOOT_CPI);
593         }
594         cpu_booted_map = 0;
595         local_irq_restore(flags);
596
597         /* now wait for it to become ready (or timeout) */
598         for (timeout = 0; timeout < 50000; timeout++) {
599                 if (cpu_booted_map)
600                         break;
601                 udelay(100);
602         }
603         /* reset the page table */
604         zap_low_mappings();
605
606         if (cpu_booted_map) {
607                 VDEBUG(("CPU%d: Booted successfully, back in CPU %d\n",
608                         cpu, smp_processor_id()));
609
610                 printk("CPU%d: ", cpu);
611                 print_cpu_info(&cpu_data(cpu));
612                 wmb();
613                 cpu_set(cpu, cpu_callout_map);
614                 cpu_set(cpu, cpu_present_map);
615         } else {
616                 printk("CPU%d FAILED TO BOOT: ", cpu);
617                 if (*
618                     ((volatile unsigned char *)phys_to_virt(start_phys_address))
619                     == 0xA5)
620                         printk("Stuck.\n");
621                 else
622                         printk("Not responding.\n");
623
624                 cpucount--;
625         }
626 }
627
628 void __init smp_boot_cpus(void)
629 {
630         int i;
631
632         /* CAT BUS initialisation must be done after the memory */
633         /* FIXME: The L4 has a catbus too, it just needs to be
634          * accessed in a totally different way */
635         if (voyager_level == 5) {
636                 voyager_cat_init();
637
638                 /* now that the cat has probed the Voyager System Bus, sanity
639                  * check the cpu map */
640                 if (((voyager_quad_processors | voyager_extended_vic_processors)
641                      & cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0]) !=
642                     cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0]) {
643                         /* should panic */
644                         printk("\n\n***WARNING*** "
645                                "Sanity check of CPU present map FAILED\n");
646                 }
647         } else if (voyager_level == 4)
648                 voyager_extended_vic_processors =
649                     cpus_addr(phys_cpu_present_map)[0];
650
651         /* this sets up the idle task to run on the current cpu */
652         voyager_extended_cpus = 1;
653         /* Remove the global_irq_holder setting, it triggers a BUG() on
654          * schedule at the moment */
655         //global_irq_holder = boot_cpu_id;
656
657         /* FIXME: Need to do something about this but currently only works
658          * on CPUs with a tsc which none of mine have.
659          smp_tune_scheduling();
660          */
661         smp_store_cpu_info(boot_cpu_id);
662         /* setup the jump vector */
663         initial_code = (unsigned long)initialize_secondary;
664         printk("CPU%d: ", boot_cpu_id);
665         print_cpu_info(&cpu_data(boot_cpu_id));
666
667         if (is_cpu_quad()) {
668                 /* booting on a Quad CPU */
669                 printk("VOYAGER SMP: Boot CPU is Quad\n");
670                 qic_setup();
671                 do_quad_bootstrap();
672         }
673
674         /* enable our own CPIs */
675         vic_enable_cpi();
676
677         cpu_set(boot_cpu_id, cpu_online_map);
678         cpu_set(boot_cpu_id, cpu_callout_map);
679
680         /* loop over all the extended VIC CPUs and boot them.  The
681          * Quad CPUs must be bootstrapped by their extended VIC cpu */
682         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
683                 if (i == boot_cpu_id || !cpu_isset(i, phys_cpu_present_map))
684                         continue;
685                 do_boot_cpu(i);
686                 /* This udelay seems to be needed for the Quad boots
687                  * don't remove unless you know what you're doing */
688                 udelay(1000);
689         }
690         /* we could compute the total bogomips here, but why bother?,
691          * Code added from smpboot.c */
692         {
693                 unsigned long bogosum = 0;
694
695                 for_each_online_cpu(i)
696                         bogosum += cpu_data(i).loops_per_jiffy;
697                 printk(KERN_INFO "Total of %d processors activated "
698                        "(%lu.%02lu BogoMIPS).\n",
699                        cpucount + 1, bogosum / (500000 / HZ),
700                        (bogosum / (5000 / HZ)) % 100);
701         }
702         voyager_extended_cpus = hweight32(voyager_extended_vic_processors);
703         printk("VOYAGER: Extended (interrupt handling CPUs): "
704                "%d, non-extended: %d\n", voyager_extended_cpus,
705                num_booting_cpus() - voyager_extended_cpus);
706         /* that's it, switch to symmetric mode */
707         outb(0, VIC_PRIORITY_REGISTER);
708         outb(0, VIC_CLAIM_REGISTER_0);
709         outb(0, VIC_CLAIM_REGISTER_1);
710
711         VDEBUG(("VOYAGER SMP: Booted with %d CPUs\n", num_booting_cpus()));
712 }
713
714 /* Reload the secondary CPUs task structure (this function does not
715  * return ) */
716 static void __init initialize_secondary(void)
717 {
718 #if 0
719         // AC kernels only
720         set_current(hard_get_current());
721 #endif
722
723         /*
724          * We don't actually need to load the full TSS,
725          * basically just the stack pointer and the eip.
726          */
727
728         asm volatile ("movl %0,%%esp\n\t"
729                       "jmp *%1"::"r" (current->thread.sp),
730                       "r"(current->thread.ip));
731 }
732
733 /* handle a Voyager SYS_INT -- If we don't, the base board will
734  * panic the system.
735  *
736  * System interrupts occur because some problem was detected on the
737  * various busses.  To find out what you have to probe all the
738  * hardware via the CAT bus.  FIXME: At the moment we do nothing. */
739 void smp_vic_sys_interrupt(struct pt_regs *regs)
740 {
741         ack_CPI(VIC_SYS_INT);
742         printk("Voyager SYSTEM INTERRUPT\n");
743 }
744
745 /* Handle a voyager CMN_INT; These interrupts occur either because of
746  * a system status change or because a single bit memory error
747  * occurred.  FIXME: At the moment, ignore all this. */
748 void smp_vic_cmn_interrupt(struct pt_regs *regs)
749 {
750         static __u8 in_cmn_int = 0;
751         static DEFINE_SPINLOCK(cmn_int_lock);
752
753         /* common ints are broadcast, so make sure we only do this once */
754         _raw_spin_lock(&cmn_int_lock);
755         if (in_cmn_int)
756                 goto unlock_end;
757
758         in_cmn_int++;
759         _raw_spin_unlock(&cmn_int_lock);
760
761         VDEBUG(("Voyager COMMON INTERRUPT\n"));
762
763         if (voyager_level == 5)
764                 voyager_cat_do_common_interrupt();
765
766         _raw_spin_lock(&cmn_int_lock);
767         in_cmn_int = 0;
768       unlock_end:
769         _raw_spin_unlock(&cmn_int_lock);
770         ack_CPI(VIC_CMN_INT);
771 }
772
773 /*
774  * Reschedule call back. Nothing to do, all the work is done
775  * automatically when we return from the interrupt.  */
776 static void smp_reschedule_interrupt(void)
777 {
778         /* do nothing */
779 }
780
781 static struct mm_struct *flush_mm;
782 static unsigned long flush_va;
783 static DEFINE_SPINLOCK(tlbstate_lock);
784
785 /*
786  * We cannot call mmdrop() because we are in interrupt context,
787  * instead update mm->cpu_vm_mask.
788  *
789  * We need to reload %cr3 since the page tables may be going
790  * away from under us..
791  */
792 static inline void voyager_leave_mm(unsigned long cpu)
793 {
794         if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_OK)
795                 BUG();
796         cpu_clear(cpu, per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm->cpu_vm_mask);
797         load_cr3(swapper_pg_dir);
798 }
799
800 /*
801  * Invalidate call-back
802  */
803 static void smp_invalidate_interrupt(void)
804 {
805         __u8 cpu = smp_processor_id();
806
807         if (!test_bit(cpu, &smp_invalidate_needed))
808                 return;
809         /* This will flood messages.  Don't uncomment unless you see
810          * Problems with cross cpu invalidation
811          VDEBUG(("VOYAGER SMP: CPU%d received INVALIDATE_CPI\n",
812          smp_processor_id()));
813          */
814
815         if (flush_mm == per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm) {
816                 if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_OK) {
817                         if (flush_va == TLB_FLUSH_ALL)
818                                 local_flush_tlb();
819                         else
820                                 __flush_tlb_one(flush_va);
821                 } else
822                         voyager_leave_mm(cpu);
823         }
824         smp_mb__before_clear_bit();
825         clear_bit(cpu, &smp_invalidate_needed);
826         smp_mb__after_clear_bit();
827 }
828
829 /* All the new flush operations for 2.4 */
830
831 /* This routine is called with a physical cpu mask */
832 static void
833 voyager_flush_tlb_others(unsigned long cpumask, struct mm_struct *mm,
834                          unsigned long va)
835 {
836         int stuck = 50000;
837
838         if (!cpumask)
839                 BUG();
840         if ((cpumask & cpus_addr(cpu_online_map)[0]) != cpumask)
841                 BUG();
842         if (cpumask & (1 << smp_processor_id()))
843                 BUG();
844         if (!mm)
845                 BUG();
846
847         spin_lock(&tlbstate_lock);
848
849         flush_mm = mm;
850         flush_va = va;
851         atomic_set_mask(cpumask, &smp_invalidate_needed);
852         /*
853          * We have to send the CPI only to
854          * CPUs affected.
855          */
856         send_CPI(cpumask, VIC_INVALIDATE_CPI);
857
858         while (smp_invalidate_needed) {
859                 mb();
860                 if (--stuck == 0) {
861                         printk("***WARNING*** Stuck doing invalidate CPI "
862                                "(CPU%d)\n", smp_processor_id());
863                         break;
864                 }
865         }
866
867         /* Uncomment only to debug invalidation problems
868            VDEBUG(("VOYAGER SMP: Completed invalidate CPI (CPU%d)\n", cpu));
869          */
870
871         flush_mm = NULL;
872         flush_va = 0;
873         spin_unlock(&tlbstate_lock);
874 }
875
876 void flush_tlb_current_task(void)
877 {
878         struct mm_struct *mm = current->mm;
879         unsigned long cpu_mask;
880
881         preempt_disable();
882
883         cpu_mask = cpus_addr(mm->cpu_vm_mask)[0] & ~(1 << smp_processor_id());
884         local_flush_tlb();
885         if (cpu_mask)
886                 voyager_flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
887
888         preempt_enable();
889 }
890
891 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
892 {
893         unsigned long cpu_mask;
894
895         preempt_disable();
896
897         cpu_mask = cpus_addr(mm->cpu_vm_mask)[0] & ~(1 << smp_processor_id());
898
899         if (current->active_mm == mm) {
900                 if (current->mm)
901                         local_flush_tlb();
902                 else
903                         voyager_leave_mm(smp_processor_id());
904         }
905         if (cpu_mask)
906                 voyager_flush_tlb_others(cpu_mask, mm, TLB_FLUSH_ALL);
907
908         preempt_enable();
909 }
910
911 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long va)
912 {
913         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
914         unsigned long cpu_mask;
915
916         preempt_disable();
917
918         cpu_mask = cpus_addr(mm->cpu_vm_mask)[0] & ~(1 << smp_processor_id());
919         if (current->active_mm == mm) {
920                 if (current->mm)
921                         __flush_tlb_one(va);
922                 else
923                         voyager_leave_mm(smp_processor_id());
924         }
925
926         if (cpu_mask)
927                 voyager_flush_tlb_others(cpu_mask, mm, va);
928
929         preempt_enable();
930 }
931
932 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
933
934 /* enable the requested IRQs */
935 static void smp_enable_irq_interrupt(void)
936 {
937         __u8 irq;
938         __u8 cpu = get_cpu();
939
940         VDEBUG(("VOYAGER SMP: CPU%d enabling irq mask 0x%x\n", cpu,
941                 vic_irq_enable_mask[cpu]));
942
943         spin_lock(&vic_irq_lock);
944         for (irq = 0; irq < 16; irq++) {
945                 if (vic_irq_enable_mask[cpu] & (1 << irq))
946                         enable_local_vic_irq(irq);
947         }
948         vic_irq_enable_mask[cpu] = 0;
949         spin_unlock(&vic_irq_lock);
950
951         put_cpu_no_resched();
952 }
953
954 /*
955  *      CPU halt call-back
956  */
957 static void smp_stop_cpu_function(void *dummy)
958 {
959         VDEBUG(("VOYAGER SMP: CPU%d is STOPPING\n", smp_processor_id()));
960         cpu_clear(smp_processor_id(), cpu_online_map);
961         local_irq_disable();
962         for (;;)
963                 halt();
964 }
965
966 /* execute a thread on a new CPU.  The function to be called must be
967  * previously set up.  This is used to schedule a function for
968  * execution on all CPUs - set up the function then broadcast a
969  * function_interrupt CPI to come here on each CPU */
970 static void smp_call_function_interrupt(void)
971 {
972         irq_enter();
973         generic_smp_call_function_interrupt();
974         __get_cpu_var(irq_stat).irq_call_count++;
975         irq_exit();
976 }
977
978 static void smp_call_function_single_interrupt(void)
979 {
980         irq_enter();
981         generic_smp_call_function_single_interrupt();
982         __get_cpu_var(irq_stat).irq_call_count++;
983         irq_exit();
984 }
985
986 /* Sorry about the name.  In an APIC based system, the APICs
987  * themselves are programmed to send a timer interrupt.  This is used
988  * by linux to reschedule the processor.  Voyager doesn't have this,
989  * so we use the system clock to interrupt one processor, which in
990  * turn, broadcasts a timer CPI to all the others --- we receive that
991  * CPI here.  We don't use this actually for counting so losing
992  * ticks doesn't matter
993  *
994  * FIXME: For those CPUs which actually have a local APIC, we could
995  * try to use it to trigger this interrupt instead of having to
996  * broadcast the timer tick.  Unfortunately, all my pentium DYADs have
997  * no local APIC, so I can't do this
998  *
999  * This function is currently a placeholder and is unused in the code */
1000 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
1001 {
1002         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1003         wrapper_smp_local_timer_interrupt();
1004         set_irq_regs(old_regs);
1005 }
1006
1007 /* All of the QUAD interrupt GATES */
1008 void smp_qic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
1009 {
1010         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1011         ack_QIC_CPI(QIC_TIMER_CPI);
1012         wrapper_smp_local_timer_interrupt();
1013         set_irq_regs(old_regs);
1014 }
1015
1016 void smp_qic_invalidate_interrupt(struct pt_regs *regs)
1017 {
1018         ack_QIC_CPI(QIC_INVALIDATE_CPI);
1019         smp_invalidate_interrupt();
1020 }
1021
1022 void smp_qic_reschedule_interrupt(struct pt_regs *regs)
1023 {
1024         ack_QIC_CPI(QIC_RESCHEDULE_CPI);
1025         smp_reschedule_interrupt();
1026 }
1027
1028 void smp_qic_enable_irq_interrupt(struct pt_regs *regs)
1029 {
1030         ack_QIC_CPI(QIC_ENABLE_IRQ_CPI);
1031         smp_enable_irq_interrupt();
1032 }
1033
1034 void smp_qic_call_function_interrupt(struct pt_regs *regs)
1035 {
1036         ack_QIC_CPI(QIC_CALL_FUNCTION_CPI);
1037         smp_call_function_interrupt();
1038 }
1039
1040 void smp_qic_call_function_single_interrupt(struct pt_regs *regs)
1041 {
1042         ack_QIC_CPI(QIC_CALL_FUNCTION_SINGLE_CPI);
1043         smp_call_function_single_interrupt();
1044 }
1045
1046 void smp_vic_cpi_interrupt(struct pt_regs *regs)
1047 {
1048         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1049         __u8 cpu = smp_processor_id();
1050
1051         if (is_cpu_quad())
1052                 ack_QIC_CPI(VIC_CPI_LEVEL0);
1053         else
1054                 ack_VIC_CPI(VIC_CPI_LEVEL0);
1055
1056         if (test_and_clear_bit(VIC_TIMER_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1057                 wrapper_smp_local_timer_interrupt();
1058         if (test_and_clear_bit(VIC_INVALIDATE_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1059                 smp_invalidate_interrupt();
1060         if (test_and_clear_bit(VIC_RESCHEDULE_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1061                 smp_reschedule_interrupt();
1062         if (test_and_clear_bit(VIC_ENABLE_IRQ_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1063                 smp_enable_irq_interrupt();
1064         if (test_and_clear_bit(VIC_CALL_FUNCTION_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1065                 smp_call_function_interrupt();
1066         if (test_and_clear_bit(VIC_CALL_FUNCTION_SINGLE_CPI, &vic_cpi_mailbox[cpu]))
1067                 smp_call_function_single_interrupt();
1068         set_irq_regs(old_regs);
1069 }
1070
1071 static void do_flush_tlb_all(void *info)
1072 {
1073         unsigned long cpu = smp_processor_id();
1074
1075         __flush_tlb_all();
1076         if (per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state == TLBSTATE_LAZY)
1077                 voyager_leave_mm(cpu);
1078 }
1079
1080 /* flush the TLB of every active CPU in the system */
1081 void flush_tlb_all(void)
1082 {
1083         on_each_cpu(do_flush_tlb_all, 0, 1);
1084 }
1085
1086 /* send a reschedule CPI to one CPU by physical CPU number*/
1087 static void voyager_smp_send_reschedule(int cpu)
1088 {
1089         send_one_CPI(cpu, VIC_RESCHEDULE_CPI);
1090 }
1091
1092 int hard_smp_processor_id(void)
1093 {
1094         __u8 i;
1095         __u8 cpumask = inb(VIC_PROC_WHO_AM_I);
1096         if ((cpumask & QUAD_IDENTIFIER) == QUAD_IDENTIFIER)
1097                 return cpumask & 0x1F;
1098
1099         for (i = 0; i < 8; i++) {
1100                 if (cpumask & (1 << i))
1101                         return i;
1102         }
1103         printk("** WARNING ** Illegal cpuid returned by VIC: %d", cpumask);
1104         return 0;
1105 }
1106
1107 int safe_smp_processor_id(void)
1108 {
1109         return hard_smp_processor_id();
1110 }
1111
1112 /* broadcast a halt to all other CPUs */
1113 static void voyager_smp_send_stop(void)
1114 {
1115         smp_call_function(smp_stop_cpu_function, NULL, 1);
1116 }
1117
1118 /* this function is triggered in time.c when a clock tick fires
1119  * we need to re-broadcast the tick to all CPUs */
1120 void smp_vic_timer_interrupt(void)
1121 {
1122         send_CPI_allbutself(VIC_TIMER_CPI);
1123         smp_local_timer_interrupt();
1124 }
1125
1126 /* local (per CPU) timer interrupt.  It does both profiling and
1127  * process statistics/rescheduling.
1128  *
1129  * We do profiling in every local tick, statistics/rescheduling
1130  * happen only every 'profiling multiplier' ticks. The default
1131  * multiplier is 1 and it can be changed by writing the new multiplier
1132  * value into /proc/profile.
1133  */
1134 void smp_local_timer_interrupt(void)
1135 {
1136         int cpu = smp_processor_id();
1137         long weight;
1138
1139         profile_tick(CPU_PROFILING);
1140         if (--per_cpu(prof_counter, cpu) <= 0) {
1141                 /*
1142                  * The multiplier may have changed since the last time we got
1143                  * to this point as a result of the user writing to
1144                  * /proc/profile. In this case we need to adjust the APIC
1145                  * timer accordingly.
1146                  *
1147                  * Interrupts are already masked off at this point.
1148                  */
1149                 per_cpu(prof_counter, cpu) = per_cpu(prof_multiplier, cpu);
1150                 if (per_cpu(prof_counter, cpu) !=
1151                     per_cpu(prof_old_multiplier, cpu)) {
1152                         /* FIXME: need to update the vic timer tick here */
1153                         per_cpu(prof_old_multiplier, cpu) =
1154                             per_cpu(prof_counter, cpu);
1155                 }
1156
1157                 update_process_times(user_mode_vm(get_irq_regs()));
1158         }
1159
1160         if (((1 << cpu) & voyager_extended_vic_processors) == 0)
1161                 /* only extended VIC processors participate in
1162                  * interrupt distribution */
1163                 return;
1164
1165         /*
1166          * We take the 'long' return path, and there every subsystem
1167          * grabs the appropriate locks (kernel lock/ irq lock).
1168          *
1169          * we might want to decouple profiling from the 'long path',
1170          * and do the profiling totally in assembly.
1171          *
1172          * Currently this isn't too much of an issue (performance wise),
1173          * we can take more than 100K local irqs per second on a 100 MHz P5.
1174          */
1175
1176         if ((++vic_tick[cpu] & 0x7) != 0)
1177                 return;
1178         /* get here every 16 ticks (about every 1/6 of a second) */
1179
1180         /* Change our priority to give someone else a chance at getting
1181          * the IRQ. The algorithm goes like this:
1182          *
1183          * In the VIC, the dynamically routed interrupt is always
1184          * handled by the lowest priority eligible (i.e. receiving
1185          * interrupts) CPU.  If >1 eligible CPUs are equal lowest, the
1186          * lowest processor number gets it.
1187          *
1188          * The priority of a CPU is controlled by a special per-CPU
1189          * VIC priority register which is 3 bits wide 0 being lowest
1190          * and 7 highest priority..
1191          *
1192          * Therefore we subtract the average number of interrupts from
1193          * the number we've fielded.  If this number is negative, we
1194          * lower the activity count and if it is positive, we raise
1195          * it.
1196          *
1197          * I'm afraid this still leads to odd looking interrupt counts:
1198          * the totals are all roughly equal, but the individual ones
1199          * look rather skewed.
1200          *
1201          * FIXME: This algorithm is total crap when mixed with SMP
1202          * affinity code since we now try to even up the interrupt
1203          * counts when an affinity binding is keeping them on a
1204          * particular CPU*/
1205         weight = (vic_intr_count[cpu] * voyager_extended_cpus
1206                   - vic_intr_total) >> 4;
1207         weight += 4;
1208         if (weight > 7)
1209                 weight = 7;
1210         if (weight < 0)
1211                 weight = 0;
1212
1213         outb((__u8) weight, VIC_PRIORITY_REGISTER);
1214
1215 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1216         if ((vic_tick[cpu] & 0xFFF) == 0) {
1217                 /* print this message roughly every 25 secs */
1218                 printk("VOYAGER SMP: vic_tick[%d] = %lu, weight = %ld\n",
1219                        cpu, vic_tick[cpu], weight);
1220         }
1221 #endif
1222 }
1223
1224 /* setup the profiling timer */
1225 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1226 {
1227         int i;
1228
1229         if ((!multiplier))
1230                 return -EINVAL;
1231
1232         /*
1233          * Set the new multiplier for each CPU. CPUs don't start using the
1234          * new values until the next timer interrupt in which they do process
1235          * accounting.
1236          */
1237         for (i = 0; i < NR_CPUS; ++i)
1238                 per_cpu(prof_multiplier, i) = multiplier;
1239
1240         return 0;
1241 }
1242
1243 /* This is a bit of a mess, but forced on us by the genirq changes
1244  * there's no genirq handler that really does what voyager wants
1245  * so hack it up with the simple IRQ handler */
1246 static void handle_vic_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
1247 {
1248         before_handle_vic_irq(irq);
1249         handle_simple_irq(irq, desc);
1250         after_handle_vic_irq(irq);
1251 }
1252
1253 /*  The CPIs are handled in the per cpu 8259s, so they must be
1254  *  enabled to be received: FIX: enabling the CPIs in the early
1255  *  boot sequence interferes with bug checking; enable them later
1256  *  on in smp_init */
1257 #define VIC_SET_GATE(cpi, vector) \
1258         set_intr_gate((cpi) + VIC_DEFAULT_CPI_BASE, (vector))
1259 #define QIC_SET_GATE(cpi, vector) \
1260         set_intr_gate((cpi) + QIC_DEFAULT_CPI_BASE, (vector))
1261
1262 void __init voyager_smp_intr_init(void)
1263 {
1264         int i;
1265
1266         /* initialize the per cpu irq mask to all disabled */
1267         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++)
1268                 vic_irq_mask[i] = 0xFFFF;
1269
1270         VIC_SET_GATE(VIC_CPI_LEVEL0, vic_cpi_interrupt);
1271
1272         VIC_SET_GATE(VIC_SYS_INT, vic_sys_interrupt);
1273         VIC_SET_GATE(VIC_CMN_INT, vic_cmn_interrupt);
1274
1275         QIC_SET_GATE(QIC_TIMER_CPI, qic_timer_interrupt);
1276         QIC_SET_GATE(QIC_INVALIDATE_CPI, qic_invalidate_interrupt);
1277         QIC_SET_GATE(QIC_RESCHEDULE_CPI, qic_reschedule_interrupt);
1278         QIC_SET_GATE(QIC_ENABLE_IRQ_CPI, qic_enable_irq_interrupt);
1279         QIC_SET_GATE(QIC_CALL_FUNCTION_CPI, qic_call_function_interrupt);
1280
1281         /* now put the VIC descriptor into the first 48 IRQs
1282          *
1283          * This is for later: first 16 correspond to PC IRQs; next 16
1284          * are Primary MC IRQs and final 16 are Secondary MC IRQs */
1285         for (i = 0; i < 48; i++)
1286                 set_irq_chip_and_handler(i, &vic_chip, handle_vic_irq);
1287 }
1288
1289 /* send a CPI at level cpi to a set of cpus in cpuset (set 1 bit per
1290  * processor to receive CPI */
1291 static void send_CPI(__u32 cpuset, __u8 cpi)
1292 {
1293         int cpu;
1294         __u32 quad_cpuset = (cpuset & voyager_quad_processors);
1295
1296         if (cpi < VIC_START_FAKE_CPI) {
1297                 /* fake CPI are only used for booting, so send to the
1298                  * extended quads as well---Quads must be VIC booted */
1299                 outb((__u8) (cpuset), VIC_CPI_Registers[cpi]);
1300                 return;
1301         }
1302         if (quad_cpuset)
1303                 send_QIC_CPI(quad_cpuset, cpi);
1304         cpuset &= ~quad_cpuset;
1305         cpuset &= 0xff;         /* only first 8 CPUs vaild for VIC CPI */
1306         if (cpuset == 0)
1307                 return;
1308         for_each_online_cpu(cpu) {
1309                 if (cpuset & (1 << cpu))
1310                         set_bit(cpi, &vic_cpi_mailbox[cpu]);
1311         }
1312         if (cpuset)
1313                 outb((__u8) cpuset, VIC_CPI_Registers[VIC_CPI_LEVEL0]);
1314 }
1315
1316 /* Acknowledge receipt of CPI in the QIC, clear in QIC hardware and
1317  * set the cache line to shared by reading it.
1318  *
1319  * DON'T make this inline otherwise the cache line read will be
1320  * optimised away
1321  * */
1322 static int ack_QIC_CPI(__u8 cpi)
1323 {
1324         __u8 cpu = hard_smp_processor_id();
1325
1326         cpi &= 7;
1327
1328         outb(1 << cpi, QIC_INTERRUPT_CLEAR1);
1329         return voyager_quad_cpi_addr[cpu]->qic_cpi[cpi].cpi;
1330 }
1331
1332 static void ack_special_QIC_CPI(__u8 cpi)
1333 {
1334         switch (cpi) {
1335         case VIC_CMN_INT:
1336                 outb(QIC_CMN_INT, QIC_INTERRUPT_CLEAR0);
1337                 break;
1338         case VIC_SYS_INT:
1339                 outb(QIC_SYS_INT, QIC_INTERRUPT_CLEAR0);
1340                 break;
1341         }
1342         /* also clear at the VIC, just in case (nop for non-extended proc) */
1343         ack_VIC_CPI(cpi);
1344 }
1345
1346 /* Acknowledge receipt of CPI in the VIC (essentially an EOI) */
1347 static void ack_VIC_CPI(__u8 cpi)
1348 {
1349 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1350         unsigned long flags;
1351         __u16 isr;
1352         __u8 cpu = smp_processor_id();
1353
1354         local_irq_save(flags);
1355         isr = vic_read_isr();
1356         if ((isr & (1 << (cpi & 7))) == 0) {
1357                 printk("VOYAGER SMP: CPU%d lost CPI%d\n", cpu, cpi);
1358         }
1359 #endif
1360         /* send specific EOI; the two system interrupts have
1361          * bit 4 set for a separate vector but behave as the
1362          * corresponding 3 bit intr */
1363         outb_p(0x60 | (cpi & 7), 0x20);
1364
1365 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1366         if ((vic_read_isr() & (1 << (cpi & 7))) != 0) {
1367                 printk("VOYAGER SMP: CPU%d still asserting CPI%d\n", cpu, cpi);
1368         }
1369         local_irq_restore(flags);
1370 #endif
1371 }
1372
1373 /* cribbed with thanks from irq.c */
1374 #define __byte(x,y)     (((unsigned char *)&(y))[x])
1375 #define cached_21(cpu)  (__byte(0,vic_irq_mask[cpu]))
1376 #define cached_A1(cpu)  (__byte(1,vic_irq_mask[cpu]))
1377
1378 static unsigned int startup_vic_irq(unsigned int irq)
1379 {
1380         unmask_vic_irq(irq);
1381
1382         return 0;
1383 }
1384
1385 /* The enable and disable routines.  This is where we run into
1386  * conflicting architectural philosophy.  Fundamentally, the voyager
1387  * architecture does not expect to have to disable interrupts globally
1388  * (the IRQ controllers belong to each CPU).  The processor masquerade
1389  * which is used to start the system shouldn't be used in a running OS
1390  * since it will cause great confusion if two separate CPUs drive to
1391  * the same IRQ controller (I know, I've tried it).
1392  *
1393  * The solution is a variant on the NCR lazy SPL design:
1394  *
1395  * 1) To disable an interrupt, do nothing (other than set the
1396  *    IRQ_DISABLED flag).  This dares the interrupt actually to arrive.
1397  *
1398  * 2) If the interrupt dares to come in, raise the local mask against
1399  *    it (this will result in all the CPU masks being raised
1400  *    eventually).
1401  *
1402  * 3) To enable the interrupt, lower the mask on the local CPU and
1403  *    broadcast an Interrupt enable CPI which causes all other CPUs to
1404  *    adjust their masks accordingly.  */
1405
1406 static void unmask_vic_irq(unsigned int irq)
1407 {
1408         /* linux doesn't to processor-irq affinity, so enable on
1409          * all CPUs we know about */
1410         int cpu = smp_processor_id(), real_cpu;
1411         __u16 mask = (1 << irq);
1412         __u32 processorList = 0;
1413         unsigned long flags;
1414
1415         VDEBUG(("VOYAGER: unmask_vic_irq(%d) CPU%d affinity 0x%lx\n",
1416                 irq, cpu, cpu_irq_affinity[cpu]));
1417         spin_lock_irqsave(&vic_irq_lock, flags);
1418         for_each_online_cpu(real_cpu) {
1419                 if (!(voyager_extended_vic_processors & (1 << real_cpu)))
1420                         continue;
1421                 if (!(cpu_irq_affinity[real_cpu] & mask)) {
1422                         /* irq has no affinity for this CPU, ignore */
1423                         continue;
1424                 }
1425                 if (real_cpu == cpu) {
1426                         enable_local_vic_irq(irq);
1427                 } else if (vic_irq_mask[real_cpu] & mask) {
1428                         vic_irq_enable_mask[real_cpu] |= mask;
1429                         processorList |= (1 << real_cpu);
1430                 }
1431         }
1432         spin_unlock_irqrestore(&vic_irq_lock, flags);
1433         if (processorList)
1434                 send_CPI(processorList, VIC_ENABLE_IRQ_CPI);
1435 }
1436
1437 static void mask_vic_irq(unsigned int irq)
1438 {
1439         /* lazy disable, do nothing */
1440 }
1441
1442 static void enable_local_vic_irq(unsigned int irq)
1443 {
1444         __u8 cpu = smp_processor_id();
1445         __u16 mask = ~(1 << irq);
1446         __u16 old_mask = vic_irq_mask[cpu];
1447
1448         vic_irq_mask[cpu] &= mask;
1449         if (vic_irq_mask[cpu] == old_mask)
1450                 return;
1451
1452         VDEBUG(("VOYAGER DEBUG: Enabling irq %d in hardware on CPU %d\n",
1453                 irq, cpu));
1454
1455         if (irq & 8) {
1456                 outb_p(cached_A1(cpu), 0xA1);
1457                 (void)inb_p(0xA1);
1458         } else {
1459                 outb_p(cached_21(cpu), 0x21);
1460                 (void)inb_p(0x21);
1461         }
1462 }
1463
1464 static void disable_local_vic_irq(unsigned int irq)
1465 {
1466         __u8 cpu = smp_processor_id();
1467         __u16 mask = (1 << irq);
1468         __u16 old_mask = vic_irq_mask[cpu];
1469
1470         if (irq == 7)
1471                 return;
1472
1473         vic_irq_mask[cpu] |= mask;
1474         if (old_mask == vic_irq_mask[cpu])
1475                 return;
1476
1477         VDEBUG(("VOYAGER DEBUG: Disabling irq %d in hardware on CPU %d\n",
1478                 irq, cpu));
1479
1480         if (irq & 8) {
1481                 outb_p(cached_A1(cpu), 0xA1);
1482                 (void)inb_p(0xA1);
1483         } else {
1484                 outb_p(cached_21(cpu), 0x21);
1485                 (void)inb_p(0x21);
1486         }
1487 }
1488
1489 /* The VIC is level triggered, so the ack can only be issued after the
1490  * interrupt completes.  However, we do Voyager lazy interrupt
1491  * handling here: It is an extremely expensive operation to mask an
1492  * interrupt in the vic, so we merely set a flag (IRQ_DISABLED).  If
1493  * this interrupt actually comes in, then we mask and ack here to push
1494  * the interrupt off to another CPU */
1495 static void before_handle_vic_irq(unsigned int irq)
1496 {
1497         irq_desc_t *desc = irq_to_desc(irq);
1498         __u8 cpu = smp_processor_id();
1499
1500         _raw_spin_lock(&vic_irq_lock);
1501         vic_intr_total++;
1502         vic_intr_count[cpu]++;
1503
1504         if (!(cpu_irq_affinity[cpu] & (1 << irq))) {
1505                 /* The irq is not in our affinity mask, push it off
1506                  * onto another CPU */
1507                 VDEBUG(("VOYAGER DEBUG: affinity triggered disable of irq %d "
1508                         "on cpu %d\n", irq, cpu));
1509                 disable_local_vic_irq(irq);
1510                 /* set IRQ_INPROGRESS to prevent the handler in irq.c from
1511                  * actually calling the interrupt routine */
1512                 desc->status |= IRQ_REPLAY | IRQ_INPROGRESS;
1513         } else if (desc->status & IRQ_DISABLED) {
1514                 /* Damn, the interrupt actually arrived, do the lazy
1515                  * disable thing. The interrupt routine in irq.c will
1516                  * not handle a IRQ_DISABLED interrupt, so nothing more
1517                  * need be done here */
1518                 VDEBUG(("VOYAGER DEBUG: lazy disable of irq %d on CPU %d\n",
1519                         irq, cpu));
1520                 disable_local_vic_irq(irq);
1521                 desc->status |= IRQ_REPLAY;
1522         } else {
1523                 desc->status &= ~IRQ_REPLAY;
1524         }
1525
1526         _raw_spin_unlock(&vic_irq_lock);
1527 }
1528
1529 /* Finish the VIC interrupt: basically mask */
1530 static void after_handle_vic_irq(unsigned int irq)
1531 {
1532         irq_desc_t *desc = irq_to_desc(irq);
1533
1534         _raw_spin_lock(&vic_irq_lock);
1535         {
1536                 unsigned int status = desc->status & ~IRQ_INPROGRESS;
1537 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1538                 __u16 isr;
1539 #endif
1540
1541                 desc->status = status;
1542                 if ((status & IRQ_DISABLED))
1543                         disable_local_vic_irq(irq);
1544 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1545                 /* DEBUG: before we ack, check what's in progress */
1546                 isr = vic_read_isr();
1547                 if ((isr & (1 << irq) && !(status & IRQ_REPLAY)) == 0) {
1548                         int i;
1549                         __u8 cpu = smp_processor_id();
1550                         __u8 real_cpu;
1551                         int mask;       /* Um... initialize me??? --RR */
1552
1553                         printk("VOYAGER SMP: CPU%d lost interrupt %d\n",
1554                                cpu, irq);
1555                         for_each_possible_cpu(real_cpu, mask) {
1556
1557                                 outb(VIC_CPU_MASQUERADE_ENABLE | real_cpu,
1558                                      VIC_PROCESSOR_ID);
1559                                 isr = vic_read_isr();
1560                                 if (isr & (1 << irq)) {
1561                                         printk
1562                                             ("VOYAGER SMP: CPU%d ack irq %d\n",
1563                                              real_cpu, irq);
1564                                         ack_vic_irq(irq);
1565                                 }
1566                                 outb(cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
1567                         }
1568                 }
1569 #endif /* VOYAGER_DEBUG */
1570                 /* as soon as we ack, the interrupt is eligible for
1571                  * receipt by another CPU so everything must be in
1572                  * order here  */
1573                 ack_vic_irq(irq);
1574                 if (status & IRQ_REPLAY) {
1575                         /* replay is set if we disable the interrupt
1576                          * in the before_handle_vic_irq() routine, so
1577                          * clear the in progress bit here to allow the
1578                          * next CPU to handle this correctly */
1579                         desc->status &= ~(IRQ_REPLAY | IRQ_INPROGRESS);
1580                 }
1581 #ifdef VOYAGER_DEBUG
1582                 isr = vic_read_isr();
1583                 if ((isr & (1 << irq)) != 0)
1584                         printk("VOYAGER SMP: after_handle_vic_irq() after "
1585                                "ack irq=%d, isr=0x%x\n", irq, isr);
1586 #endif /* VOYAGER_DEBUG */
1587         }
1588         _raw_spin_unlock(&vic_irq_lock);
1589
1590         /* All code after this point is out of the main path - the IRQ
1591          * may be intercepted by another CPU if reasserted */
1592 }
1593
1594 /* Linux processor - interrupt affinity manipulations.
1595  *
1596  * For each processor, we maintain a 32 bit irq affinity mask.
1597  * Initially it is set to all 1's so every processor accepts every
1598  * interrupt.  In this call, we change the processor's affinity mask:
1599  *
1600  * Change from enable to disable:
1601  *
1602  * If the interrupt ever comes in to the processor, we will disable it
1603  * and ack it to push it off to another CPU, so just accept the mask here.
1604  *
1605  * Change from disable to enable:
1606  *
1607  * change the mask and then do an interrupt enable CPI to re-enable on
1608  * the selected processors */
1609
1610 void set_vic_irq_affinity(unsigned int irq, cpumask_t mask)
1611 {
1612         /* Only extended processors handle interrupts */
1613         unsigned long real_mask;
1614         unsigned long irq_mask = 1 << irq;
1615         int cpu;
1616
1617         real_mask = cpus_addr(mask)[0] & voyager_extended_vic_processors;
1618
1619         if (cpus_addr(mask)[0] == 0)
1620                 /* can't have no CPUs to accept the interrupt -- extremely
1621                  * bad things will happen */
1622                 return;
1623
1624         if (irq == 0)
1625                 /* can't change the affinity of the timer IRQ.  This
1626                  * is due to the constraint in the voyager
1627                  * architecture that the CPI also comes in on and IRQ
1628                  * line and we have chosen IRQ0 for this.  If you
1629                  * raise the mask on this interrupt, the processor
1630                  * will no-longer be able to accept VIC CPIs */
1631                 return;
1632
1633         if (irq >= 32)
1634                 /* You can only have 32 interrupts in a voyager system
1635                  * (and 32 only if you have a secondary microchannel
1636                  * bus) */
1637                 return;
1638
1639         for_each_online_cpu(cpu) {
1640                 unsigned long cpu_mask = 1 << cpu;
1641
1642                 if (cpu_mask & real_mask) {
1643                         /* enable the interrupt for this cpu */
1644                         cpu_irq_affinity[cpu] |= irq_mask;
1645                 } else {
1646                         /* disable the interrupt for this cpu */
1647                         cpu_irq_affinity[cpu] &= ~irq_mask;
1648                 }
1649         }
1650         /* this is magic, we now have the correct affinity maps, so
1651          * enable the interrupt.  This will send an enable CPI to
1652          * those CPUs who need to enable it in their local masks,
1653          * causing them to correct for the new affinity . If the
1654          * interrupt is currently globally disabled, it will simply be
1655          * disabled again as it comes in (voyager lazy disable).  If
1656          * the affinity map is tightened to disable the interrupt on a
1657          * cpu, it will be pushed off when it comes in */
1658         unmask_vic_irq(irq);
1659 }
1660
1661 static void ack_vic_irq(unsigned int irq)
1662 {
1663         if (irq & 8) {
1664                 outb(0x62, 0x20);       /* Specific EOI to cascade */
1665                 outb(0x60 | (irq & 7), 0xA0);
1666         } else {
1667                 outb(0x60 | (irq & 7), 0x20);
1668         }
1669 }
1670
1671 /* enable the CPIs.  In the VIC, the CPIs are delivered by the 8259
1672  * but are not vectored by it.  This means that the 8259 mask must be
1673  * lowered to receive them */
1674 static __init void vic_enable_cpi(void)
1675 {
1676         __u8 cpu = smp_processor_id();
1677
1678         /* just take a copy of the current mask (nop for boot cpu) */
1679         vic_irq_mask[cpu] = vic_irq_mask[boot_cpu_id];
1680
1681         enable_local_vic_irq(VIC_CPI_LEVEL0);
1682         enable_local_vic_irq(VIC_CPI_LEVEL1);
1683         /* for sys int and cmn int */
1684         enable_local_vic_irq(7);
1685
1686         if (is_cpu_quad()) {
1687                 outb(QIC_DEFAULT_MASK0, QIC_MASK_REGISTER0);
1688                 outb(QIC_CPI_ENABLE, QIC_MASK_REGISTER1);
1689                 VDEBUG(("VOYAGER SMP: QIC ENABLE CPI: CPU%d: MASK 0x%x\n",
1690                         cpu, QIC_CPI_ENABLE));
1691         }
1692
1693         VDEBUG(("VOYAGER SMP: ENABLE CPI: CPU%d: MASK 0x%x\n",
1694                 cpu, vic_irq_mask[cpu]));
1695 }
1696
1697 void voyager_smp_dump()
1698 {
1699         int old_cpu = smp_processor_id(), cpu;
1700
1701         /* dump the interrupt masks of each processor */
1702         for_each_online_cpu(cpu) {
1703                 __u16 imr, isr, irr;
1704                 unsigned long flags;
1705
1706                 local_irq_save(flags);
1707                 outb(VIC_CPU_MASQUERADE_ENABLE | cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
1708                 imr = (inb(0xa1) << 8) | inb(0x21);
1709                 outb(0x0a, 0xa0);
1710                 irr = inb(0xa0) << 8;
1711                 outb(0x0a, 0x20);
1712                 irr |= inb(0x20);
1713                 outb(0x0b, 0xa0);
1714                 isr = inb(0xa0) << 8;
1715                 outb(0x0b, 0x20);
1716                 isr |= inb(0x20);
1717                 outb(old_cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
1718                 local_irq_restore(flags);
1719                 printk("\tCPU%d: mask=0x%x, IMR=0x%x, IRR=0x%x, ISR=0x%x\n",
1720                        cpu, vic_irq_mask[cpu], imr, irr, isr);
1721 #if 0
1722                 /* These lines are put in to try to unstick an un ack'd irq */
1723                 if (isr != 0) {
1724                         int irq;
1725                         for (irq = 0; irq < 16; irq++) {
1726                                 if (isr & (1 << irq)) {
1727                                         printk("\tCPU%d: ack irq %d\n",
1728                                                cpu, irq);
1729                                         local_irq_save(flags);
1730                                         outb(VIC_CPU_MASQUERADE_ENABLE | cpu,
1731                                              VIC_PROCESSOR_ID);
1732                                         ack_vic_irq(irq);
1733                                         outb(old_cpu, VIC_PROCESSOR_ID);
1734                                         local_irq_restore(flags);
1735                                 }
1736                         }
1737                 }
1738 #endif
1739         }
1740 }
1741
1742 void smp_voyager_power_off(void *dummy)
1743 {
1744         if (smp_processor_id() == boot_cpu_id)
1745                 voyager_power_off();
1746         else
1747                 smp_stop_cpu_function(NULL);
1748 }
1749
1750 static void __init voyager_smp_prepare_cpus(unsigned int max_cpus)
1751 {
1752         /* FIXME: ignore max_cpus for now */
1753         smp_boot_cpus();
1754 }
1755
1756 static void __cpuinit voyager_smp_prepare_boot_cpu(void)
1757 {
1758         init_gdt(smp_processor_id());
1759         switch_to_new_gdt();
1760
1761         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_online_map);
1762         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_callout_map);
1763         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_possible_map);
1764         cpu_set(smp_processor_id(), cpu_present_map);
1765 }
1766
1767 static int __cpuinit voyager_cpu_up(unsigned int cpu)
1768 {
1769         /* This only works at boot for x86.  See "rewrite" above. */
1770         if (cpu_isset(cpu, smp_commenced_mask))
1771                 return -ENOSYS;
1772
1773         /* In case one didn't come up */
1774         if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
1775                 return -EIO;
1776         /* Unleash the CPU! */
1777         cpu_set(cpu, smp_commenced_mask);
1778         while (!cpu_online(cpu))
1779                 mb();
1780         return 0;
1781 }
1782
1783 static void __init voyager_smp_cpus_done(unsigned int max_cpus)
1784 {
1785         zap_low_mappings();
1786 }
1787
1788 void __init smp_setup_processor_id(void)
1789 {
1790         current_thread_info()->cpu = hard_smp_processor_id();
1791         x86_write_percpu(cpu_number, hard_smp_processor_id());
1792 }
1793
1794 static void voyager_send_call_func(cpumask_t callmask)
1795 {
1796         __u32 mask = cpus_addr(callmask)[0] & ~(1 << smp_processor_id());
1797         send_CPI(mask, VIC_CALL_FUNCTION_CPI);
1798 }
1799
1800 static void voyager_send_call_func_single(int cpu)
1801 {
1802         send_CPI(1 << cpu, VIC_CALL_FUNCTION_SINGLE_CPI);
1803 }
1804
1805 struct smp_ops smp_ops = {
1806         .smp_prepare_boot_cpu = voyager_smp_prepare_boot_cpu,
1807         .smp_prepare_cpus = voyager_smp_prepare_cpus,
1808         .cpu_up = voyager_cpu_up,
1809         .smp_cpus_done = voyager_smp_cpus_done,
1810
1811         .smp_send_stop = voyager_smp_send_stop,
1812         .smp_send_reschedule = voyager_smp_send_reschedule,
1813
1814         .send_call_func_ipi = voyager_send_call_func,
1815         .send_call_func_single_ipi = voyager_send_call_func_single,
1816 };