Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/wim/linux-2.6-watchdog
[linux-2.6] / arch / x86_64 / kernel / apic.c
1 /*
2  *      Local APIC handling, local APIC timers
3  *
4  *      (c) 1999, 2000 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *      Fixes
7  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs;
8  *                                      thanks to Eric Gilmore
9  *                                      and Rolf G. Tews
10  *                                      for testing these extensively.
11  *      Maciej W. Rozycki       :       Various updates and fixes.
12  *      Mikael Pettersson       :       Power Management for UP-APIC.
13  *      Pavel Machek and
14  *      Mikael Pettersson       :       PM converted to driver model.
15  */
16
17 #include <linux/config.h>
18 #include <linux/init.h>
19
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/bootmem.h>
23 #include <linux/smp_lock.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/mc146818rtc.h>
26 #include <linux/kernel_stat.h>
27 #include <linux/sysdev.h>
28
29 #include <asm/atomic.h>
30 #include <asm/smp.h>
31 #include <asm/mtrr.h>
32 #include <asm/mpspec.h>
33 #include <asm/pgalloc.h>
34 #include <asm/mach_apic.h>
35 #include <asm/nmi.h>
36
37 int apic_verbosity;
38
39 int disable_apic_timer __initdata;
40
41 /* Using APIC to generate smp_local_timer_interrupt? */
42 int using_apic_timer = 0;
43
44 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_multiplier) = 1;
45 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_old_multiplier) = 1;
46 static DEFINE_PER_CPU(int, prof_counter) = 1;
47
48 static void apic_pm_activate(void);
49
50 void enable_NMI_through_LVT0 (void * dummy)
51 {
52         unsigned int v, ver;
53         
54         ver = apic_read(APIC_LVR);
55         ver = GET_APIC_VERSION(ver);
56         v = APIC_DM_NMI;                        /* unmask and set to NMI */
57         apic_write_around(APIC_LVT0, v);
58 }
59
60 int get_maxlvt(void)
61 {
62         unsigned int v, ver, maxlvt;
63
64         v = apic_read(APIC_LVR);
65         ver = GET_APIC_VERSION(v);
66         maxlvt = GET_APIC_MAXLVT(v);
67         return maxlvt;
68 }
69
70 void clear_local_APIC(void)
71 {
72         int maxlvt;
73         unsigned int v;
74
75         maxlvt = get_maxlvt();
76
77         /*
78          * Masking an LVT entry on a P6 can trigger a local APIC error
79          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
80          */
81         if (maxlvt >= 3) {
82                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
83                 apic_write_around(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
84         }
85         /*
86          * Careful: we have to set masks only first to deassert
87          * any level-triggered sources.
88          */
89         v = apic_read(APIC_LVTT);
90         apic_write_around(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
91         v = apic_read(APIC_LVT0);
92         apic_write_around(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
93         v = apic_read(APIC_LVT1);
94         apic_write_around(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
95         if (maxlvt >= 4) {
96                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
97                 apic_write_around(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
98         }
99
100         /*
101          * Clean APIC state for other OSs:
102          */
103         apic_write_around(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
104         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
105         apic_write_around(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
106         if (maxlvt >= 3)
107                 apic_write_around(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
108         if (maxlvt >= 4)
109                 apic_write_around(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
110         v = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
111         apic_write(APIC_ESR, 0);
112         apic_read(APIC_ESR);
113 }
114
115 void __init connect_bsp_APIC(void)
116 {
117         if (pic_mode) {
118                 /*
119                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
120                  */
121                 clear_local_APIC();
122                 /*
123                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.
124                  * connect BSP's local APIC to INT and NMI lines.
125                  */
126                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, enabling APIC mode.\n");
127                 outb(0x70, 0x22);
128                 outb(0x01, 0x23);
129         }
130 }
131
132 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
133 {
134         if (pic_mode) {
135                 /*
136                  * Put the board back into PIC mode (has an effect
137                  * only on certain older boards).  Note that APIC
138                  * interrupts, including IPIs, won't work beyond
139                  * this point!  The only exception are INIT IPIs.
140                  */
141                 apic_printk(APIC_QUIET, "disabling APIC mode, entering PIC mode.\n");
142                 outb(0x70, 0x22);
143                 outb(0x00, 0x23);
144         }
145         else {
146                 /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
147                 unsigned long value;
148
149                 /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
150                 value = apic_read(APIC_SPIV);
151                 value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
152                 value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
153                 value |= 0xf;
154                 apic_write_around(APIC_SPIV, value);
155
156                 if (!virt_wire_setup) {
157                         /* For LVT0 make it edge triggered, active high, external and enabled */
158                         value = apic_read(APIC_LVT0);
159                         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
160                                 APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
161                                 APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED );
162                         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
163                         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
164                         apic_write_around(APIC_LVT0, value);
165                 }
166                 else {
167                         /* Disable LVT0 */
168                         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
169                 }
170
171                 /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
172                 value = apic_read(APIC_LVT1);
173                 value &= ~(
174                         APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
175                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
176                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
177                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
178                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
179                 apic_write_around(APIC_LVT1, value);
180         }
181 }
182
183 void disable_local_APIC(void)
184 {
185         unsigned int value;
186
187         clear_local_APIC();
188
189         /*
190          * Disable APIC (implies clearing of registers
191          * for 82489DX!).
192          */
193         value = apic_read(APIC_SPIV);
194         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
195         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
196 }
197
198 /*
199  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
200  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
201  * started for no apparent reason.
202  */
203 int __init verify_local_APIC(void)
204 {
205         unsigned int reg0, reg1;
206
207         /*
208          * The version register is read-only in a real APIC.
209          */
210         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
211         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
212         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
213         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
214         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
215
216         /*
217          * The two version reads above should print the same
218          * numbers.  If the second one is different, then we
219          * poke at a non-APIC.
220          */
221         if (reg1 != reg0)
222                 return 0;
223
224         /*
225          * Check if the version looks reasonably.
226          */
227         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
228         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
229                 return 0;
230         reg1 = get_maxlvt();
231         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
232                 return 0;
233
234         /*
235          * The ID register is read/write in a real APIC.
236          */
237         reg0 = apic_read(APIC_ID);
238         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
239         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ APIC_ID_MASK);
240         reg1 = apic_read(APIC_ID);
241         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
242         apic_write(APIC_ID, reg0);
243         if (reg1 != (reg0 ^ APIC_ID_MASK))
244                 return 0;
245
246         /*
247          * The next two are just to see if we have sane values.
248          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
249          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
250          */
251         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
252         apic_printk(APIC_DEBUG,"Getting LVT0: %x\n", reg0);
253         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
254         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
255
256         return 1;
257 }
258
259 void __init sync_Arb_IDs(void)
260 {
261         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
262         unsigned int ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
263         if (ver >= 0x14)        /* P4 or higher */
264                 return;
265
266         /*
267          * Wait for idle.
268          */
269         apic_wait_icr_idle();
270
271         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
272         apic_write_around(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
273                                 | APIC_DM_INIT);
274 }
275
276 extern void __error_in_apic_c (void);
277
278 /*
279  * An initial setup of the virtual wire mode.
280  */
281 void __init init_bsp_APIC(void)
282 {
283         unsigned int value, ver;
284
285         /*
286          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
287          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
288          */
289         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
290                 return;
291
292         value = apic_read(APIC_LVR);
293         ver = GET_APIC_VERSION(value);
294
295         /*
296          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
297          */
298         clear_local_APIC();
299
300         /*
301          * Enable APIC.
302          */
303         value = apic_read(APIC_SPIV);
304         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
305         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
306         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
307         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
308         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
309
310         /*
311          * Set up the virtual wire mode.
312          */
313         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
314         value = APIC_DM_NMI;
315         apic_write_around(APIC_LVT1, value);
316 }
317
318 void __cpuinit setup_local_APIC (void)
319 {
320         unsigned int value, ver, maxlvt;
321
322         value = apic_read(APIC_LVR);
323         ver = GET_APIC_VERSION(value);
324
325         if ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f)
326                 __error_in_apic_c();
327
328         /*
329          * Double-check whether this APIC is really registered.
330          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
331          */
332         if (!apic_id_registered())
333                 BUG();
334
335         /*
336          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
337          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
338          * document number 292116).  So here it goes...
339          */
340         init_apic_ldr();
341
342         /*
343          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
344          * later on.
345          */
346         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
347         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
348         apic_write_around(APIC_TASKPRI, value);
349
350         /*
351          * Now that we are all set up, enable the APIC
352          */
353         value = apic_read(APIC_SPIV);
354         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
355         /*
356          * Enable APIC
357          */
358         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
359
360         /*
361          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
362          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
363          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
364          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
365          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
366          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
367          * away, oh well :-(
368          *
369          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
370          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
371          *   BX chipset. ]
372          */
373         /*
374          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
375          * frequent as it makes the interrupt distributon model be more
376          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
377          * See also the comment in end_level_ioapic_irq().  --macro
378          */
379 #if 1
380         /* Enable focus processor (bit==0) */
381         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
382 #else
383         /* Disable focus processor (bit==1) */
384         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
385 #endif
386         /*
387          * Set spurious IRQ vector
388          */
389         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
390         apic_write_around(APIC_SPIV, value);
391
392         /*
393          * Set up LVT0, LVT1:
394          *
395          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
396          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
397          * we delegate interrupts to the 8259A.
398          */
399         /*
400          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
401          */
402         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
403         if (!smp_processor_id() && (pic_mode || !value)) {
404                 value = APIC_DM_EXTINT;
405                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
406         } else {
407                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
408                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", smp_processor_id());
409         }
410         apic_write_around(APIC_LVT0, value);
411
412         /*
413          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
414          */
415         if (!smp_processor_id())
416                 value = APIC_DM_NMI;
417         else
418                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
419         apic_write_around(APIC_LVT1, value);
420
421         {
422                 unsigned oldvalue;
423                 maxlvt = get_maxlvt();
424                 oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
425                 value = ERROR_APIC_VECTOR;      // enables sending errors
426                 apic_write_around(APIC_LVTERR, value);
427                 /*
428                  * spec says clear errors after enabling vector.
429                  */
430                 if (maxlvt > 3)
431                         apic_write(APIC_ESR, 0);
432                 value = apic_read(APIC_ESR);
433                 if (value != oldvalue)
434                         apic_printk(APIC_VERBOSE,
435                         "ESR value after enabling vector: %08x, after %08x\n",
436                         oldvalue, value);
437         }
438
439         nmi_watchdog_default();
440         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
441                 setup_apic_nmi_watchdog();
442         apic_pm_activate();
443 }
444
445 #ifdef CONFIG_PM
446
447 static struct {
448         /* 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
449            not the BIOS; this signifies that we are also responsible
450            for disabling it before entering apm/acpi suspend */
451         int active;
452         /* r/w apic fields */
453         unsigned int apic_id;
454         unsigned int apic_taskpri;
455         unsigned int apic_ldr;
456         unsigned int apic_dfr;
457         unsigned int apic_spiv;
458         unsigned int apic_lvtt;
459         unsigned int apic_lvtpc;
460         unsigned int apic_lvt0;
461         unsigned int apic_lvt1;
462         unsigned int apic_lvterr;
463         unsigned int apic_tmict;
464         unsigned int apic_tdcr;
465         unsigned int apic_thmr;
466 } apic_pm_state;
467
468 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
469 {
470         unsigned long flags;
471
472         if (!apic_pm_state.active)
473                 return 0;
474
475         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
476         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
477         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
478         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
479         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
480         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
481         apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
482         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
483         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
484         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
485         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
486         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
487         apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
488         local_save_flags(flags);
489         local_irq_disable();
490         disable_local_APIC();
491         local_irq_restore(flags);
492         return 0;
493 }
494
495 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
496 {
497         unsigned int l, h;
498         unsigned long flags;
499
500         if (!apic_pm_state.active)
501                 return 0;
502
503         /* XXX: Pavel needs this for S3 resume, but can't explain why */
504         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, APIC_DEFAULT_PHYS_BASE);
505
506         local_irq_save(flags);
507         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
508         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
509         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
510         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
511         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
512         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
513         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
514         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
515         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
516         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
517         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
518         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
519         apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
520         apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
521         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
522         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
523         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
524         apic_write(APIC_ESR, 0);
525         apic_read(APIC_ESR);
526         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
527         apic_write(APIC_ESR, 0);
528         apic_read(APIC_ESR);
529         local_irq_restore(flags);
530         return 0;
531 }
532
533 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
534         set_kset_name("lapic"),
535         .resume         = lapic_resume,
536         .suspend        = lapic_suspend,
537 };
538
539 static struct sys_device device_lapic = {
540         .id             = 0,
541         .cls            = &lapic_sysclass,
542 };
543
544 static void __cpuinit apic_pm_activate(void)
545 {
546         apic_pm_state.active = 1;
547 }
548
549 static int __init init_lapic_sysfs(void)
550 {
551         int error;
552         if (!cpu_has_apic)
553                 return 0;
554         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
555         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
556         if (!error)
557                 error = sysdev_register(&device_lapic);
558         return error;
559 }
560 device_initcall(init_lapic_sysfs);
561
562 #else   /* CONFIG_PM */
563
564 static void apic_pm_activate(void) { }
565
566 #endif  /* CONFIG_PM */
567
568 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
569 {
570         if (strcmp("debug", str) == 0)
571                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
572         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
573                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
574         else
575                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
576                                 " use apic=verbose or apic=debug", str);
577
578         return 0;
579 }
580
581 __setup("apic=", apic_set_verbosity);
582
583 /*
584  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
585  * Original code written by Keir Fraser.
586  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
587  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.) 
588  */
589
590 static int __init detect_init_APIC (void)
591 {
592         if (!cpu_has_apic) {
593                 printk(KERN_INFO "No local APIC present\n");
594                 return -1;
595         }
596
597         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
598         boot_cpu_id = 0;
599         return 0;
600 }
601
602 void __init init_apic_mappings(void)
603 {
604         unsigned long apic_phys;
605
606         /*
607          * If no local APIC can be found then set up a fake all
608          * zeroes page to simulate the local APIC and another
609          * one for the IO-APIC.
610          */
611         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
612                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
613                 apic_phys = __pa(apic_phys);
614         } else
615                 apic_phys = mp_lapic_addr;
616
617         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
618         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped APIC to %16lx (%16lx)\n", APIC_BASE, apic_phys);
619
620         /*
621          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
622          * default configuration (or the MP table is broken).
623          */
624         boot_cpu_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
625
626 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
627         {
628                 unsigned long ioapic_phys, idx = FIX_IO_APIC_BASE_0;
629                 int i;
630
631                 for (i = 0; i < nr_ioapics; i++) {
632                         if (smp_found_config) {
633                                 ioapic_phys = mp_ioapics[i].mpc_apicaddr;
634                         } else {
635                                 ioapic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
636                                 ioapic_phys = __pa(ioapic_phys);
637                         }
638                         set_fixmap_nocache(idx, ioapic_phys);
639                         apic_printk(APIC_VERBOSE,"mapped IOAPIC to %016lx (%016lx)\n",
640                                         __fix_to_virt(idx), ioapic_phys);
641                         idx++;
642                 }
643         }
644 #endif
645 }
646
647 /*
648  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
649  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
650  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
651  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
652  * call this function only once, with the real, calibrated value.
653  *
654  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
655  * P5 APIC double write bug.
656  */
657
658 #define APIC_DIVISOR 16
659
660 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks)
661 {
662         unsigned int lvtt_value, tmp_value, ver;
663
664         ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
665         lvtt_value = APIC_LVT_TIMER_PERIODIC | LOCAL_TIMER_VECTOR;
666         apic_write_around(APIC_LVTT, lvtt_value);
667
668         /*
669          * Divide PICLK by 16
670          */
671         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
672         apic_write_around(APIC_TDCR, (tmp_value
673                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
674                                 | APIC_TDR_DIV_16);
675
676         apic_write_around(APIC_TMICT, clocks/APIC_DIVISOR);
677 }
678
679 static void setup_APIC_timer(unsigned int clocks)
680 {
681         unsigned long flags;
682
683         local_irq_save(flags);
684
685         /* For some reasons this doesn't work on Simics, so fake it for now */ 
686         if (!strstr(boot_cpu_data.x86_model_id, "Screwdriver")) { 
687         __setup_APIC_LVTT(clocks);
688                 return;
689         } 
690
691         /* wait for irq slice */
692         if (vxtime.hpet_address) {
693                 int trigger = hpet_readl(HPET_T0_CMP);
694                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) >= trigger)
695                         /* do nothing */ ;
696                 while (hpet_readl(HPET_COUNTER) <  trigger)
697                         /* do nothing */ ;
698         } else {
699                 int c1, c2;
700                 outb_p(0x00, 0x43);
701                 c2 = inb_p(0x40);
702                 c2 |= inb_p(0x40) << 8;
703         do {
704                         c1 = c2;
705                         outb_p(0x00, 0x43);
706                         c2 = inb_p(0x40);
707                         c2 |= inb_p(0x40) << 8;
708                 } while (c2 - c1 < 300);
709         }
710
711         __setup_APIC_LVTT(clocks);
712
713         local_irq_restore(flags);
714 }
715
716 /*
717  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
718  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
719  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
720  * the first irq? Ugh.
721  *
722  * We want to do the calibration only once since we
723  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
724  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
725  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
726  * APIC irq that way.
727  */
728
729 #define TICK_COUNT 100000000
730
731 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
732 {
733         int apic, apic_start, tsc, tsc_start;
734         int result;
735         /*
736          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
737          * value into the APIC clock, we just want to get the
738          * counter running for calibration.
739          */
740         __setup_APIC_LVTT(1000000000);
741
742         apic_start = apic_read(APIC_TMCCT);
743         rdtscl(tsc_start);
744
745         do {
746                 apic = apic_read(APIC_TMCCT);
747                 rdtscl(tsc);
748         } while ((tsc - tsc_start) < TICK_COUNT && (apic - apic_start) < TICK_COUNT);
749
750         result = (apic_start - apic) * 1000L * cpu_khz / (tsc - tsc_start);
751
752         printk(KERN_INFO "Detected %d.%03d MHz APIC timer.\n",
753                 result / 1000 / 1000, result / 1000 % 1000);
754
755         return result * APIC_DIVISOR / HZ;
756 }
757
758 static unsigned int calibration_result;
759
760 void __init setup_boot_APIC_clock (void)
761 {
762         if (disable_apic_timer) { 
763                 printk(KERN_INFO "Disabling APIC timer\n"); 
764                 return; 
765         } 
766
767         printk(KERN_INFO "Using local APIC timer interrupts.\n");
768         using_apic_timer = 1;
769
770         local_irq_disable();
771
772         calibration_result = calibrate_APIC_clock();
773         /*
774          * Now set up the timer for real.
775          */
776         setup_APIC_timer(calibration_result);
777
778         local_irq_enable();
779 }
780
781 void __cpuinit setup_secondary_APIC_clock(void)
782 {
783         local_irq_disable(); /* FIXME: Do we need this? --RR */
784         setup_APIC_timer(calibration_result);
785         local_irq_enable();
786 }
787
788 void __cpuinit disable_APIC_timer(void)
789 {
790         if (using_apic_timer) {
791                 unsigned long v;
792
793                 v = apic_read(APIC_LVTT);
794                 apic_write_around(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
795         }
796 }
797
798 void enable_APIC_timer(void)
799 {
800         if (using_apic_timer) {
801                 unsigned long v;
802
803                 v = apic_read(APIC_LVTT);
804                 apic_write_around(APIC_LVTT, v & ~APIC_LVT_MASKED);
805         }
806 }
807
808 /*
809  * the frequency of the profiling timer can be changed
810  * by writing a multiplier value into /proc/profile.
811  */
812 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
813 {
814         int i;
815
816         /*
817          * Sanity check. [at least 500 APIC cycles should be
818          * between APIC interrupts as a rule of thumb, to avoid
819          * irqs flooding us]
820          */
821         if ( (!multiplier) || (calibration_result/multiplier < 500))
822                 return -EINVAL;
823
824         /* 
825          * Set the new multiplier for each CPU. CPUs don't start using the
826          * new values until the next timer interrupt in which they do process
827          * accounting. At that time they also adjust their APIC timers
828          * accordingly.
829          */
830         for (i = 0; i < NR_CPUS; ++i)
831                 per_cpu(prof_multiplier, i) = multiplier;
832
833         return 0;
834 }
835
836 #undef APIC_DIVISOR
837
838 /*
839  * Local timer interrupt handler. It does both profiling and
840  * process statistics/rescheduling.
841  *
842  * We do profiling in every local tick, statistics/rescheduling
843  * happen only every 'profiling multiplier' ticks. The default
844  * multiplier is 1 and it can be changed by writing the new multiplier
845  * value into /proc/profile.
846  */
847
848 void smp_local_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
849 {
850         int cpu = smp_processor_id();
851
852         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
853         if (--per_cpu(prof_counter, cpu) <= 0) {
854                 /*
855                  * The multiplier may have changed since the last time we got
856                  * to this point as a result of the user writing to
857                  * /proc/profile. In this case we need to adjust the APIC
858                  * timer accordingly.
859                  *
860                  * Interrupts are already masked off at this point.
861                  */
862                 per_cpu(prof_counter, cpu) = per_cpu(prof_multiplier, cpu);
863                 if (per_cpu(prof_counter, cpu) != 
864                     per_cpu(prof_old_multiplier, cpu)) {
865                         __setup_APIC_LVTT(calibration_result/
866                                         per_cpu(prof_counter, cpu));
867                         per_cpu(prof_old_multiplier, cpu) =
868                                 per_cpu(prof_counter, cpu);
869                 }
870
871 #ifdef CONFIG_SMP
872                 update_process_times(user_mode(regs));
873 #endif
874         }
875
876         /*
877          * We take the 'long' return path, and there every subsystem
878          * grabs the appropriate locks (kernel lock/ irq lock).
879          *
880          * we might want to decouple profiling from the 'long path',
881          * and do the profiling totally in assembly.
882          *
883          * Currently this isn't too much of an issue (performance wise),
884          * we can take more than 100K local irqs per second on a 100 MHz P5.
885          */
886 }
887
888 /*
889  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
890  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
891  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
892  *
893  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
894  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
895  */
896 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
897 {
898         /*
899          * the NMI deadlock-detector uses this.
900          */
901         add_pda(apic_timer_irqs, 1);
902
903         /*
904          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
905          * because timer handling can be slow.
906          */
907         ack_APIC_irq();
908         /*
909          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
910          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
911          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
912          */
913         irq_enter();
914         smp_local_timer_interrupt(regs);
915         irq_exit();
916 }
917
918 /*
919  * oem_force_hpet_timer -- force HPET mode for some boxes.
920  *
921  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
922  *
923  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
924  * multi-chassis. Use available data to take a good guess.
925  * If in doubt, go HPET.
926  */
927 __init int oem_force_hpet_timer(void)
928 {
929         int i, clusters, zeros;
930         unsigned id;
931         DECLARE_BITMAP(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
932
933         bitmap_zero(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
934
935         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
936                 id = bios_cpu_apicid[i];
937                 if (id != BAD_APICID)
938                         __set_bit(APIC_CLUSTERID(id), clustermap);
939         }
940
941         /* Problem:  Partially populated chassis may not have CPUs in some of
942          * the APIC clusters they have been allocated.  Only present CPUs have
943          * bios_cpu_apicid entries, thus causing zeroes in the bitmap.  Since
944          * clusters are allocated sequentially, count zeros only if they are
945          * bounded by ones.
946          */
947         clusters = 0;
948         zeros = 0;
949         for (i = 0; i < NUM_APIC_CLUSTERS; i++) {
950                 if (test_bit(i, clustermap)) {
951                         clusters += 1 + zeros;
952                         zeros = 0;
953                 } else
954                         ++zeros;
955         }
956
957         /*
958          * If clusters > 2, then should be multi-chassis.  Return 1 for HPET.
959          * Else return 0 to use TSC.
960          * May have to revisit this when multi-core + hyperthreaded CPUs come
961          * out, but AFAIK this will work even for them.
962          */
963         return (clusters > 2);
964 }
965
966 /*
967  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
968  */
969 asmlinkage void smp_spurious_interrupt(void)
970 {
971         unsigned int v;
972         irq_enter();
973         /*
974          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
975          * if it is a vectored one.  Just in case...
976          * Spurious interrupts should not be ACKed.
977          */
978         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
979         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
980                 ack_APIC_irq();
981
982 #if 0
983         static unsigned long last_warning; 
984         static unsigned long skipped; 
985
986         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
987         if (time_before(last_warning+30*HZ,jiffies)) { 
988                 printk(KERN_INFO "spurious APIC interrupt on CPU#%d, %ld skipped.\n",
989                        smp_processor_id(), skipped);
990                 last_warning = jiffies; 
991                 skipped = 0;
992         } else { 
993                 skipped++; 
994         } 
995 #endif 
996         irq_exit();
997 }
998
999 /*
1000  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1001  */
1002
1003 asmlinkage void smp_error_interrupt(void)
1004 {
1005         unsigned int v, v1;
1006
1007         irq_enter();
1008         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1009         v = apic_read(APIC_ESR);
1010         apic_write(APIC_ESR, 0);
1011         v1 = apic_read(APIC_ESR);
1012         ack_APIC_irq();
1013         atomic_inc(&irq_err_count);
1014
1015         /* Here is what the APIC error bits mean:
1016            0: Send CS error
1017            1: Receive CS error
1018            2: Send accept error
1019            3: Receive accept error
1020            4: Reserved
1021            5: Send illegal vector
1022            6: Received illegal vector
1023            7: Illegal register address
1024         */
1025         printk (KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x(%02x)\n",
1026                 smp_processor_id(), v , v1);
1027         irq_exit();
1028 }
1029
1030 int disable_apic; 
1031
1032 /*
1033  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
1034  * a UP kernel.
1035  */
1036 int __init APIC_init_uniprocessor (void)
1037 {
1038         if (disable_apic) { 
1039                 printk(KERN_INFO "Apic disabled\n");
1040                 return -1; 
1041         }
1042         if (!cpu_has_apic) { 
1043                 disable_apic = 1;
1044                 printk(KERN_INFO "Apic disabled by BIOS\n");
1045                 return -1;
1046         }
1047
1048         verify_local_APIC();
1049
1050         connect_bsp_APIC();
1051
1052         phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
1053         apic_write_around(APIC_ID, boot_cpu_id);
1054
1055         setup_local_APIC();
1056
1057 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1058         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1059                         setup_IO_APIC();
1060         else
1061                 nr_ioapics = 0;
1062 #endif
1063         setup_boot_APIC_clock();
1064         check_nmi_watchdog();
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 static __init int setup_disableapic(char *str) 
1069
1070         disable_apic = 1;
1071         return 0;
1072
1073
1074 static __init int setup_nolapic(char *str) 
1075
1076         disable_apic = 1;
1077         return 0;
1078
1079
1080 static __init int setup_noapictimer(char *str) 
1081
1082         disable_apic_timer = 1;
1083         return 0;
1084
1085
1086 /* dummy parsing: see setup.c */
1087
1088 __setup("disableapic", setup_disableapic); 
1089 __setup("nolapic", setup_nolapic);  /* same as disableapic, for compatibility */
1090
1091 __setup("noapictimer", setup_noapictimer); 
1092
1093 /* no "lapic" flag - we only use the lapic when the BIOS tells us so. */