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