AMD IOMMU: free domain bitmap with its allocation order
[linux-2.6] / arch / x86 / kernel / apic_64.c
1 /*
2  *      Local APIC handling, local APIC timers
3  *
4  *      (c) 1999, 2000 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *      Fixes
7  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs;
8  *                                      thanks to Eric Gilmore
9  *                                      and Rolf G. Tews
10  *                                      for testing these extensively.
11  *      Maciej W. Rozycki       :       Various updates and fixes.
12  *      Mikael Pettersson       :       Power Management for UP-APIC.
13  *      Pavel Machek and
14  *      Mikael Pettersson       :       PM converted to driver model.
15  */
16
17 #include <linux/init.h>
18
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/delay.h>
21 #include <linux/bootmem.h>
22 #include <linux/interrupt.h>
23 #include <linux/mc146818rtc.h>
24 #include <linux/kernel_stat.h>
25 #include <linux/sysdev.h>
26 #include <linux/ioport.h>
27 #include <linux/clockchips.h>
28 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
29 #include <linux/module.h>
30
31 #include <asm/atomic.h>
32 #include <asm/smp.h>
33 #include <asm/mtrr.h>
34 #include <asm/mpspec.h>
35 #include <asm/hpet.h>
36 #include <asm/pgalloc.h>
37 #include <asm/nmi.h>
38 #include <asm/idle.h>
39 #include <asm/proto.h>
40 #include <asm/timex.h>
41 #include <asm/apic.h>
42
43 #include <mach_ipi.h>
44 #include <mach_apic.h>
45
46 static int disable_apic_timer __cpuinitdata;
47 static int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
48 int disable_apic;
49
50 /* Local APIC timer works in C2 */
51 int local_apic_timer_c2_ok;
52 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
53
54 /*
55  * Debug level, exported for io_apic.c
56  */
57 unsigned int apic_verbosity;
58
59 /* Have we found an MP table */
60 int smp_found_config;
61
62 static struct resource lapic_resource = {
63         .name = "Local APIC",
64         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
65 };
66
67 static unsigned int calibration_result;
68
69 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
70                             struct clock_event_device *evt);
71 static void lapic_timer_setup(enum clock_event_mode mode,
72                               struct clock_event_device *evt);
73 static void lapic_timer_broadcast(cpumask_t mask);
74 static void apic_pm_activate(void);
75
76 static struct clock_event_device lapic_clockevent = {
77         .name           = "lapic",
78         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC | CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT
79                         | CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP | CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY,
80         .shift          = 32,
81         .set_mode       = lapic_timer_setup,
82         .set_next_event = lapic_next_event,
83         .broadcast      = lapic_timer_broadcast,
84         .rating         = 100,
85         .irq            = -1,
86 };
87 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, lapic_events);
88
89 static unsigned long apic_phys;
90
91 unsigned long mp_lapic_addr;
92
93 /*
94  * Get the LAPIC version
95  */
96 static inline int lapic_get_version(void)
97 {
98         return GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
99 }
100
101 /*
102  * Check, if the APIC is integrated or a seperate chip
103  */
104 static inline int lapic_is_integrated(void)
105 {
106         return 1;
107 }
108
109 /*
110  * Check, whether this is a modern or a first generation APIC
111  */
112 static int modern_apic(void)
113 {
114         /* AMD systems use old APIC versions, so check the CPU */
115         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
116             boot_cpu_data.x86 >= 0xf)
117                 return 1;
118         return lapic_get_version() >= 0x14;
119 }
120
121 void apic_wait_icr_idle(void)
122 {
123         while (apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY)
124                 cpu_relax();
125 }
126
127 u32 safe_apic_wait_icr_idle(void)
128 {
129         u32 send_status;
130         int timeout;
131
132         timeout = 0;
133         do {
134                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
135                 if (!send_status)
136                         break;
137                 udelay(100);
138         } while (timeout++ < 1000);
139
140         return send_status;
141 }
142
143 /**
144  * enable_NMI_through_LVT0 - enable NMI through local vector table 0
145  */
146 void __cpuinit enable_NMI_through_LVT0(void)
147 {
148         unsigned int v;
149
150         /* unmask and set to NMI */
151         v = APIC_DM_NMI;
152         apic_write(APIC_LVT0, v);
153 }
154
155 /**
156  * lapic_get_maxlvt - get the maximum number of local vector table entries
157  */
158 int lapic_get_maxlvt(void)
159 {
160         unsigned int v, maxlvt;
161
162         v = apic_read(APIC_LVR);
163         maxlvt = GET_APIC_MAXLVT(v);
164         return maxlvt;
165 }
166
167 /*
168  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
169  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
170  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
171  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
172  * call this function only once, with the real, calibrated value.
173  *
174  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
175  * P5 APIC double write bug.
176  */
177
178 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks, int oneshot, int irqen)
179 {
180         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
181
182         lvtt_value = LOCAL_TIMER_VECTOR;
183         if (!oneshot)
184                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
185         if (!irqen)
186                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
187
188         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
189
190         /*
191          * Divide PICLK by 16
192          */
193         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
194         apic_write(APIC_TDCR, (tmp_value
195                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
196                                 | APIC_TDR_DIV_16);
197
198         if (!oneshot)
199                 apic_write(APIC_TMICT, clocks);
200 }
201
202 /*
203  * Setup extended LVT, AMD specific (K8, family 10h)
204  *
205  * Vector mappings are hard coded. On K8 only offset 0 (APIC500) and
206  * MCE interrupts are supported. Thus MCE offset must be set to 0.
207  */
208
209 #define APIC_EILVT_LVTOFF_MCE 0
210 #define APIC_EILVT_LVTOFF_IBS 1
211
212 static void setup_APIC_eilvt(u8 lvt_off, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
213 {
214         unsigned long reg = (lvt_off << 4) + APIC_EILVT0;
215         unsigned int  v   = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
216
217         apic_write(reg, v);
218 }
219
220 u8 setup_APIC_eilvt_mce(u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
221 {
222         setup_APIC_eilvt(APIC_EILVT_LVTOFF_MCE, vector, msg_type, mask);
223         return APIC_EILVT_LVTOFF_MCE;
224 }
225
226 u8 setup_APIC_eilvt_ibs(u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
227 {
228         setup_APIC_eilvt(APIC_EILVT_LVTOFF_IBS, vector, msg_type, mask);
229         return APIC_EILVT_LVTOFF_IBS;
230 }
231
232 /*
233  * Program the next event, relative to now
234  */
235 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
236                             struct clock_event_device *evt)
237 {
238         apic_write(APIC_TMICT, delta);
239         return 0;
240 }
241
242 /*
243  * Setup the lapic timer in periodic or oneshot mode
244  */
245 static void lapic_timer_setup(enum clock_event_mode mode,
246                               struct clock_event_device *evt)
247 {
248         unsigned long flags;
249         unsigned int v;
250
251         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
252         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
253                 return;
254
255         local_irq_save(flags);
256
257         switch (mode) {
258         case CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC:
259         case CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT:
260                 __setup_APIC_LVTT(calibration_result,
261                                   mode != CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC, 1);
262                 break;
263         case CLOCK_EVT_MODE_UNUSED:
264         case CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN:
265                 v = apic_read(APIC_LVTT);
266                 v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
267                 apic_write(APIC_LVTT, v);
268                 break;
269         case CLOCK_EVT_MODE_RESUME:
270                 /* Nothing to do here */
271                 break;
272         }
273
274         local_irq_restore(flags);
275 }
276
277 /*
278  * Local APIC timer broadcast function
279  */
280 static void lapic_timer_broadcast(cpumask_t mask)
281 {
282 #ifdef CONFIG_SMP
283         send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
284 #endif
285 }
286
287 /*
288  * Setup the local APIC timer for this CPU. Copy the initilized values
289  * of the boot CPU and register the clock event in the framework.
290  */
291 static void setup_APIC_timer(void)
292 {
293         struct clock_event_device *levt = &__get_cpu_var(lapic_events);
294
295         memcpy(levt, &lapic_clockevent, sizeof(*levt));
296         levt->cpumask = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
297
298         clockevents_register_device(levt);
299 }
300
301 /*
302  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
303  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
304  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
305  * the first irq? Ugh.
306  *
307  * We want to do the calibration only once since we
308  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
309  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
310  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
311  * APIC irq that way.
312  */
313
314 #define TICK_COUNT 100000000
315
316 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
317 {
318         unsigned apic, apic_start;
319         unsigned long tsc, tsc_start;
320         int result;
321
322         local_irq_disable();
323
324         /*
325          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
326          * value into the APIC clock, we just want to get the
327          * counter running for calibration.
328          *
329          * No interrupt enable !
330          */
331         __setup_APIC_LVTT(250000000, 0, 0);
332
333         apic_start = apic_read(APIC_TMCCT);
334 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
335         if (apic_calibrate_pmtmr && pmtmr_ioport) {
336                 pmtimer_wait(5000);  /* 5ms wait */
337                 apic = apic_read(APIC_TMCCT);
338                 result = (apic_start - apic) * 1000L / 5;
339         } else
340 #endif
341         {
342                 rdtscll(tsc_start);
343
344                 do {
345                         apic = apic_read(APIC_TMCCT);
346                         rdtscll(tsc);
347                 } while ((tsc - tsc_start) < TICK_COUNT &&
348                                 (apic_start - apic) < TICK_COUNT);
349
350                 result = (apic_start - apic) * 1000L * tsc_khz /
351                                         (tsc - tsc_start);
352         }
353
354         local_irq_enable();
355
356         printk(KERN_DEBUG "APIC timer calibration result %d\n", result);
357
358         printk(KERN_INFO "Detected %d.%03d MHz APIC timer.\n",
359                 result / 1000 / 1000, result / 1000 % 1000);
360
361         /* Calculate the scaled math multiplication factor */
362         lapic_clockevent.mult = div_sc(result, NSEC_PER_SEC,
363                                        lapic_clockevent.shift);
364         lapic_clockevent.max_delta_ns =
365                 clockevent_delta2ns(0x7FFFFF, &lapic_clockevent);
366         lapic_clockevent.min_delta_ns =
367                 clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
368
369         calibration_result = result / HZ;
370
371         /*
372          * Do a sanity check on the APIC calibration result
373          */
374         if (calibration_result < (1000000 / HZ)) {
375                 printk(KERN_WARNING
376                         "APIC frequency too slow, disabling apic timer\n");
377                 return -1;
378         }
379
380         return 0;
381 }
382
383 /*
384  * Setup the boot APIC
385  *
386  * Calibrate and verify the result.
387  */
388 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
389 {
390         /*
391          * The local apic timer can be disabled via the kernel commandline.
392          * Register the lapic timer as a dummy clock event source on SMP
393          * systems, so the broadcast mechanism is used. On UP systems simply
394          * ignore it.
395          */
396         if (disable_apic_timer) {
397                 printk(KERN_INFO "Disabling APIC timer\n");
398                 /* No broadcast on UP ! */
399                 if (num_possible_cpus() > 1) {
400                         lapic_clockevent.mult = 1;
401                         setup_APIC_timer();
402                 }
403                 return;
404         }
405
406         printk(KERN_INFO "Using local APIC timer interrupts.\n");
407         if (calibrate_APIC_clock()) {
408                 /* No broadcast on UP ! */
409                 if (num_possible_cpus() > 1)
410                         setup_APIC_timer();
411                 return;
412         }
413
414         /*
415          * If nmi_watchdog is set to IO_APIC, we need the
416          * PIT/HPET going.  Otherwise register lapic as a dummy
417          * device.
418          */
419         if (nmi_watchdog != NMI_IO_APIC)
420                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
421         else
422                 printk(KERN_WARNING "APIC timer registered as dummy,"
423                         " due to nmi_watchdog=%d!\n", nmi_watchdog);
424
425         setup_APIC_timer();
426 }
427
428 void __cpuinit setup_secondary_APIC_clock(void)
429 {
430         setup_APIC_timer();
431 }
432
433 /*
434  * The guts of the apic timer interrupt
435  */
436 static void local_apic_timer_interrupt(void)
437 {
438         int cpu = smp_processor_id();
439         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(lapic_events, cpu);
440
441         /*
442          * Normally we should not be here till LAPIC has been initialized but
443          * in some cases like kdump, its possible that there is a pending LAPIC
444          * timer interrupt from previous kernel's context and is delivered in
445          * new kernel the moment interrupts are enabled.
446          *
447          * Interrupts are enabled early and LAPIC is setup much later, hence
448          * its possible that when we get here evt->event_handler is NULL.
449          * Check for event_handler being NULL and discard the interrupt as
450          * spurious.
451          */
452         if (!evt->event_handler) {
453                 printk(KERN_WARNING
454                        "Spurious LAPIC timer interrupt on cpu %d\n", cpu);
455                 /* Switch it off */
456                 lapic_timer_setup(CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN, evt);
457                 return;
458         }
459
460         /*
461          * the NMI deadlock-detector uses this.
462          */
463         add_pda(apic_timer_irqs, 1);
464
465         evt->event_handler(evt);
466 }
467
468 /*
469  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
470  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
471  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
472  *
473  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
474  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
475  */
476 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
477 {
478         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
479
480         /*
481          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
482          * because timer handling can be slow.
483          */
484         ack_APIC_irq();
485         /*
486          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
487          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
488          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
489          */
490         exit_idle();
491         irq_enter();
492         local_apic_timer_interrupt();
493         irq_exit();
494         set_irq_regs(old_regs);
495 }
496
497 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
498 {
499         return -EINVAL;
500 }
501
502
503 /*
504  * Local APIC start and shutdown
505  */
506
507 /**
508  * clear_local_APIC - shutdown the local APIC
509  *
510  * This is called, when a CPU is disabled and before rebooting, so the state of
511  * the local APIC has no dangling leftovers. Also used to cleanout any BIOS
512  * leftovers during boot.
513  */
514 void clear_local_APIC(void)
515 {
516         int maxlvt;
517         u32 v;
518
519         /* APIC hasn't been mapped yet */
520         if (!apic_phys)
521                 return;
522
523         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
524         /*
525          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
526          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
527          */
528         if (maxlvt >= 3) {
529                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
530                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
531         }
532         /*
533          * Careful: we have to set masks only first to deassert
534          * any level-triggered sources.
535          */
536         v = apic_read(APIC_LVTT);
537         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
538         v = apic_read(APIC_LVT0);
539         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
540         v = apic_read(APIC_LVT1);
541         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
542         if (maxlvt >= 4) {
543                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
544                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
545         }
546
547         /*
548          * Clean APIC state for other OSs:
549          */
550         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
551         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
552         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
553         if (maxlvt >= 3)
554                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
555         if (maxlvt >= 4)
556                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
557         apic_write(APIC_ESR, 0);
558         apic_read(APIC_ESR);
559 }
560
561 /**
562  * disable_local_APIC - clear and disable the local APIC
563  */
564 void disable_local_APIC(void)
565 {
566         unsigned int value;
567
568         clear_local_APIC();
569
570         /*
571          * Disable APIC (implies clearing of registers
572          * for 82489DX!).
573          */
574         value = apic_read(APIC_SPIV);
575         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
576         apic_write(APIC_SPIV, value);
577 }
578
579 void lapic_shutdown(void)
580 {
581         unsigned long flags;
582
583         if (!cpu_has_apic)
584                 return;
585
586         local_irq_save(flags);
587
588         disable_local_APIC();
589
590         local_irq_restore(flags);
591 }
592
593 /*
594  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
595  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
596  * started for no apparent reason.
597  */
598 int __init verify_local_APIC(void)
599 {
600         unsigned int reg0, reg1;
601
602         /*
603          * The version register is read-only in a real APIC.
604          */
605         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
606         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
607         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
608         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
609         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
610
611         /*
612          * The two version reads above should print the same
613          * numbers.  If the second one is different, then we
614          * poke at a non-APIC.
615          */
616         if (reg1 != reg0)
617                 return 0;
618
619         /*
620          * Check if the version looks reasonably.
621          */
622         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
623         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
624                 return 0;
625         reg1 = lapic_get_maxlvt();
626         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
627                 return 0;
628
629         /*
630          * The ID register is read/write in a real APIC.
631          */
632         reg0 = read_apic_id();
633         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
634         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ APIC_ID_MASK);
635         reg1 = read_apic_id();
636         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
637         apic_write(APIC_ID, reg0);
638         if (reg1 != (reg0 ^ APIC_ID_MASK))
639                 return 0;
640
641         /*
642          * The next two are just to see if we have sane values.
643          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
644          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
645          */
646         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
647         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT0: %x\n", reg0);
648         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
649         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
650
651         return 1;
652 }
653
654 /**
655  * sync_Arb_IDs - synchronize APIC bus arbitration IDs
656  */
657 void __init sync_Arb_IDs(void)
658 {
659         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
660         if (modern_apic())
661                 return;
662
663         /*
664          * Wait for idle.
665          */
666         apic_wait_icr_idle();
667
668         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
669         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
670                                 | APIC_DM_INIT);
671 }
672
673 /*
674  * An initial setup of the virtual wire mode.
675  */
676 void __init init_bsp_APIC(void)
677 {
678         unsigned int value;
679
680         /*
681          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
682          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
683          */
684         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
685                 return;
686
687         value = apic_read(APIC_LVR);
688
689         /*
690          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
691          */
692         clear_local_APIC();
693
694         /*
695          * Enable APIC.
696          */
697         value = apic_read(APIC_SPIV);
698         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
699         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
700         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
701         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
702         apic_write(APIC_SPIV, value);
703
704         /*
705          * Set up the virtual wire mode.
706          */
707         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
708         value = APIC_DM_NMI;
709         apic_write(APIC_LVT1, value);
710 }
711
712 /**
713  * setup_local_APIC - setup the local APIC
714  */
715 void __cpuinit setup_local_APIC(void)
716 {
717         unsigned int value;
718         int i, j;
719
720         preempt_disable();
721         value = apic_read(APIC_LVR);
722
723         BUILD_BUG_ON((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f);
724
725         /*
726          * Double-check whether this APIC is really registered.
727          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
728          */
729         if (!apic_id_registered())
730                 BUG();
731
732         /*
733          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
734          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
735          * document number 292116).  So here it goes...
736          */
737         init_apic_ldr();
738
739         /*
740          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
741          * later on.
742          */
743         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
744         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
745         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
746
747         /*
748          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
749          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
750          *
751          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
752          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
753          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
754          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
755          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
756          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
757          */
758         for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
759                 value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
760                 for (j = 31; j >= 0; j--) {
761                         if (value & (1<<j))
762                                 ack_APIC_irq();
763                 }
764         }
765
766         /*
767          * Now that we are all set up, enable the APIC
768          */
769         value = apic_read(APIC_SPIV);
770         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
771         /*
772          * Enable APIC
773          */
774         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
775
776         /* We always use processor focus */
777
778         /*
779          * Set spurious IRQ vector
780          */
781         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
782         apic_write(APIC_SPIV, value);
783
784         /*
785          * Set up LVT0, LVT1:
786          *
787          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
788          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
789          * we delegate interrupts to the 8259A.
790          */
791         /*
792          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
793          */
794         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
795         if (!smp_processor_id() && !value) {
796                 value = APIC_DM_EXTINT;
797                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n",
798                             smp_processor_id());
799         } else {
800                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
801                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n",
802                             smp_processor_id());
803         }
804         apic_write(APIC_LVT0, value);
805
806         /*
807          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
808          */
809         if (!smp_processor_id())
810                 value = APIC_DM_NMI;
811         else
812                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
813         apic_write(APIC_LVT1, value);
814         preempt_enable();
815 }
816
817 static void __cpuinit lapic_setup_esr(void)
818 {
819         unsigned maxlvt = lapic_get_maxlvt();
820
821         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR);
822         /*
823          * spec says clear errors after enabling vector.
824          */
825         if (maxlvt > 3)
826                 apic_write(APIC_ESR, 0);
827 }
828
829 void __cpuinit end_local_APIC_setup(void)
830 {
831         lapic_setup_esr();
832         setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
833         apic_pm_activate();
834 }
835
836 /*
837  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
838  * Original code written by Keir Fraser.
839  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
840  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
841  */
842 static int __init detect_init_APIC(void)
843 {
844         if (!cpu_has_apic) {
845                 printk(KERN_INFO "No local APIC present\n");
846                 return -1;
847         }
848
849         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
850         boot_cpu_physical_apicid = 0;
851         return 0;
852 }
853
854 void __init early_init_lapic_mapping(void)
855 {
856         unsigned long phys_addr;
857
858         /*
859          * If no local APIC can be found then go out
860          * : it means there is no mpatable and MADT
861          */
862         if (!smp_found_config)
863                 return;
864
865         phys_addr = mp_lapic_addr;
866
867         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, phys_addr);
868         apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
869                     APIC_BASE, phys_addr);
870
871         /*
872          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
873          * default configuration (or the MP table is broken).
874          */
875         boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(read_apic_id());
876 }
877
878 /**
879  * init_apic_mappings - initialize APIC mappings
880  */
881 void __init init_apic_mappings(void)
882 {
883         /*
884          * If no local APIC can be found then set up a fake all
885          * zeroes page to simulate the local APIC and another
886          * one for the IO-APIC.
887          */
888         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
889                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
890                 apic_phys = __pa(apic_phys);
891         } else
892                 apic_phys = mp_lapic_addr;
893
894         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
895         apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
896                                 APIC_BASE, apic_phys);
897
898         /*
899          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
900          * default configuration (or the MP table is broken).
901          */
902         boot_cpu_physical_apicid = GET_APIC_ID(read_apic_id());
903 }
904
905 /*
906  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
907  * a UP kernel.
908  */
909 int __init APIC_init_uniprocessor(void)
910 {
911         if (disable_apic) {
912                 printk(KERN_INFO "Apic disabled\n");
913                 return -1;
914         }
915         if (!cpu_has_apic) {
916                 disable_apic = 1;
917                 printk(KERN_INFO "Apic disabled by BIOS\n");
918                 return -1;
919         }
920
921         verify_local_APIC();
922
923         connect_bsp_APIC();
924
925         physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
926         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_physical_apicid));
927
928         setup_local_APIC();
929
930         /*
931          * Now enable IO-APICs, actually call clear_IO_APIC
932          * We need clear_IO_APIC before enabling vector on BP
933          */
934         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
935                 enable_IO_APIC();
936
937         if (!smp_found_config || skip_ioapic_setup || !nr_ioapics)
938                 localise_nmi_watchdog();
939         end_local_APIC_setup();
940
941         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
942                 setup_IO_APIC();
943         else
944                 nr_ioapics = 0;
945         setup_boot_APIC_clock();
946         check_nmi_watchdog();
947         return 0;
948 }
949
950 /*
951  * Local APIC interrupts
952  */
953
954 /*
955  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
956  */
957 asmlinkage void smp_spurious_interrupt(void)
958 {
959         unsigned int v;
960         exit_idle();
961         irq_enter();
962         /*
963          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
964          * if it is a vectored one.  Just in case...
965          * Spurious interrupts should not be ACKed.
966          */
967         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
968         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
969                 ack_APIC_irq();
970
971         add_pda(irq_spurious_count, 1);
972         irq_exit();
973 }
974
975 /*
976  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
977  */
978 asmlinkage void smp_error_interrupt(void)
979 {
980         unsigned int v, v1;
981
982         exit_idle();
983         irq_enter();
984         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
985         v = apic_read(APIC_ESR);
986         apic_write(APIC_ESR, 0);
987         v1 = apic_read(APIC_ESR);
988         ack_APIC_irq();
989         atomic_inc(&irq_err_count);
990
991         /* Here is what the APIC error bits mean:
992            0: Send CS error
993            1: Receive CS error
994            2: Send accept error
995            3: Receive accept error
996            4: Reserved
997            5: Send illegal vector
998            6: Received illegal vector
999            7: Illegal register address
1000         */
1001         printk(KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x(%02x)\n",
1002                 smp_processor_id(), v , v1);
1003         irq_exit();
1004 }
1005
1006 /**
1007  *  * connect_bsp_APIC - attach the APIC to the interrupt system
1008  *   */
1009 void __init connect_bsp_APIC(void)
1010 {
1011         enable_apic_mode();
1012 }
1013
1014 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
1015 {
1016         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
1017         unsigned long value;
1018
1019         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
1020         value = apic_read(APIC_SPIV);
1021         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1022         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1023         value |= 0xf;
1024         apic_write(APIC_SPIV, value);
1025
1026         if (!virt_wire_setup) {
1027                 /*
1028                  * For LVT0 make it edge triggered, active high,
1029                  * external and enabled
1030                  */
1031                 value = apic_read(APIC_LVT0);
1032                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1033                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1034                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1035                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
1036                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
1037                 apic_write(APIC_LVT0, value);
1038         } else {
1039                 /* Disable LVT0 */
1040                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1041         }
1042
1043         /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
1044         value = apic_read(APIC_LVT1);
1045         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1046                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1047                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1048         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
1049         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
1050         apic_write(APIC_LVT1, value);
1051 }
1052
1053 void __cpuinit generic_processor_info(int apicid, int version)
1054 {
1055         int cpu;
1056         cpumask_t tmp_map;
1057
1058         if (num_processors >= NR_CPUS) {
1059                 printk(KERN_WARNING "WARNING: NR_CPUS limit of %i reached."
1060                        " Processor ignored.\n", NR_CPUS);
1061                 return;
1062         }
1063
1064         num_processors++;
1065         cpus_complement(tmp_map, cpu_present_map);
1066         cpu = first_cpu(tmp_map);
1067
1068         physid_set(apicid, phys_cpu_present_map);
1069         if (apicid == boot_cpu_physical_apicid) {
1070                 /*
1071                  * x86_bios_cpu_apicid is required to have processors listed
1072                  * in same order as logical cpu numbers. Hence the first
1073                  * entry is BSP, and so on.
1074                  */
1075                 cpu = 0;
1076         }
1077         if (apicid > max_physical_apicid)
1078                 max_physical_apicid = apicid;
1079
1080         /* are we being called early in kernel startup? */
1081         if (early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid)) {
1082                 u16 *cpu_to_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_cpu_to_apicid);
1083                 u16 *bios_cpu_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid);
1084
1085                 cpu_to_apicid[cpu] = apicid;
1086                 bios_cpu_apicid[cpu] = apicid;
1087         } else {
1088                 per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
1089                 per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = apicid;
1090         }
1091
1092         cpu_set(cpu, cpu_possible_map);
1093         cpu_set(cpu, cpu_present_map);
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Power management
1098  */
1099 #ifdef CONFIG_PM
1100
1101 static struct {
1102         /* 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
1103            not the BIOS; this signifies that we are also responsible
1104            for disabling it before entering apm/acpi suspend */
1105         int active;
1106         /* r/w apic fields */
1107         unsigned int apic_id;
1108         unsigned int apic_taskpri;
1109         unsigned int apic_ldr;
1110         unsigned int apic_dfr;
1111         unsigned int apic_spiv;
1112         unsigned int apic_lvtt;
1113         unsigned int apic_lvtpc;
1114         unsigned int apic_lvt0;
1115         unsigned int apic_lvt1;
1116         unsigned int apic_lvterr;
1117         unsigned int apic_tmict;
1118         unsigned int apic_tdcr;
1119         unsigned int apic_thmr;
1120 } apic_pm_state;
1121
1122 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
1123 {
1124         unsigned long flags;
1125         int maxlvt;
1126
1127         if (!apic_pm_state.active)
1128                 return 0;
1129
1130         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1131
1132         apic_pm_state.apic_id = read_apic_id();
1133         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
1134         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
1135         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
1136         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
1137         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
1138         if (maxlvt >= 4)
1139                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
1140         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
1141         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
1142         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
1143         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
1144         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
1145 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1146         if (maxlvt >= 5)
1147                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
1148 #endif
1149         local_irq_save(flags);
1150         disable_local_APIC();
1151         local_irq_restore(flags);
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
1156 {
1157         unsigned int l, h;
1158         unsigned long flags;
1159         int maxlvt;
1160
1161         if (!apic_pm_state.active)
1162                 return 0;
1163
1164         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1165
1166         local_irq_save(flags);
1167         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1168         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1169         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
1170         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1171         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
1172         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
1173         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
1174         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
1175         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
1176         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
1177         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
1178         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
1179 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1180         if (maxlvt >= 5)
1181                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
1182 #endif
1183         if (maxlvt >= 4)
1184                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
1185         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
1186         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
1187         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
1188         apic_write(APIC_ESR, 0);
1189         apic_read(APIC_ESR);
1190         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
1191         apic_write(APIC_ESR, 0);
1192         apic_read(APIC_ESR);
1193         local_irq_restore(flags);
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
1198         .name           = "lapic",
1199         .resume         = lapic_resume,
1200         .suspend        = lapic_suspend,
1201 };
1202
1203 static struct sys_device device_lapic = {
1204         .id     = 0,
1205         .cls    = &lapic_sysclass,
1206 };
1207
1208 static void __cpuinit apic_pm_activate(void)
1209 {
1210         apic_pm_state.active = 1;
1211 }
1212
1213 static int __init init_lapic_sysfs(void)
1214 {
1215         int error;
1216
1217         if (!cpu_has_apic)
1218                 return 0;
1219         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
1220
1221         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
1222         if (!error)
1223                 error = sysdev_register(&device_lapic);
1224         return error;
1225 }
1226 device_initcall(init_lapic_sysfs);
1227
1228 #else   /* CONFIG_PM */
1229
1230 static void apic_pm_activate(void) { }
1231
1232 #endif  /* CONFIG_PM */
1233
1234 /*
1235  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
1236  *
1237  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
1238  *
1239  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
1240  * multi-chassis. Use available data to take a good guess.
1241  * If in doubt, go HPET.
1242  */
1243 __cpuinit int apic_is_clustered_box(void)
1244 {
1245         int i, clusters, zeros;
1246         unsigned id;
1247         u16 *bios_cpu_apicid;
1248         DECLARE_BITMAP(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1249
1250         /*
1251          * there is not this kind of box with AMD CPU yet.
1252          * Some AMD box with quadcore cpu and 8 sockets apicid
1253          * will be [4, 0x23] or [8, 0x27] could be thought to
1254          * vsmp box still need checking...
1255          */
1256         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) && !is_vsmp_box())
1257                 return 0;
1258
1259         bios_cpu_apicid = early_per_cpu_ptr(x86_bios_cpu_apicid);
1260         bitmap_zero(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1261
1262         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
1263                 /* are we being called early in kernel startup? */
1264                 if (bios_cpu_apicid) {
1265                         id = bios_cpu_apicid[i];
1266                 }
1267                 else if (i < nr_cpu_ids) {
1268                         if (cpu_present(i))
1269                                 id = per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, i);
1270                         else
1271                                 continue;
1272                 }
1273                 else
1274                         break;
1275
1276                 if (id != BAD_APICID)
1277                         __set_bit(APIC_CLUSTERID(id), clustermap);
1278         }
1279
1280         /* Problem:  Partially populated chassis may not have CPUs in some of
1281          * the APIC clusters they have been allocated.  Only present CPUs have
1282          * x86_bios_cpu_apicid entries, thus causing zeroes in the bitmap.
1283          * Since clusters are allocated sequentially, count zeros only if
1284          * they are bounded by ones.
1285          */
1286         clusters = 0;
1287         zeros = 0;
1288         for (i = 0; i < NUM_APIC_CLUSTERS; i++) {
1289                 if (test_bit(i, clustermap)) {
1290                         clusters += 1 + zeros;
1291                         zeros = 0;
1292                 } else
1293                         ++zeros;
1294         }
1295
1296         /* ScaleMP vSMPowered boxes have one cluster per board and TSCs are
1297          * not guaranteed to be synced between boards
1298          */
1299         if (is_vsmp_box() && clusters > 1)
1300                 return 1;
1301
1302         /*
1303          * If clusters > 2, then should be multi-chassis.
1304          * May have to revisit this when multi-core + hyperthreaded CPUs come
1305          * out, but AFAIK this will work even for them.
1306          */
1307         return (clusters > 2);
1308 }
1309
1310 /*
1311  * APIC command line parameters
1312  */
1313 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
1314 {
1315         if (str == NULL)  {
1316                 skip_ioapic_setup = 0;
1317                 ioapic_force = 1;
1318                 return 0;
1319         }
1320         if (strcmp("debug", str) == 0)
1321                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
1322         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
1323                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
1324         else {
1325                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
1326                                 " use apic=verbose or apic=debug\n", str);
1327                 return -EINVAL;
1328         }
1329
1330         return 0;
1331 }
1332 early_param("apic", apic_set_verbosity);
1333
1334 static __init int setup_disableapic(char *str)
1335 {
1336         disable_apic = 1;
1337         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
1338         return 0;
1339 }
1340 early_param("disableapic", setup_disableapic);
1341
1342 /* same as disableapic, for compatibility */
1343 static __init int setup_nolapic(char *str)
1344 {
1345         return setup_disableapic(str);
1346 }
1347 early_param("nolapic", setup_nolapic);
1348
1349 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
1350 {
1351         local_apic_timer_c2_ok = 1;
1352         return 0;
1353 }
1354 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
1355
1356 static __init int setup_noapictimer(char *str)
1357 {
1358         if (str[0] != ' ' && str[0] != 0)
1359                 return 0;
1360         disable_apic_timer = 1;
1361         return 1;
1362 }
1363 __setup("noapictimer", setup_noapictimer);
1364
1365 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
1366 {
1367         apic_calibrate_pmtmr = 1;
1368         notsc_setup(NULL);
1369         return 0;
1370 }
1371 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
1372
1373 static int __init lapic_insert_resource(void)
1374 {
1375         if (!apic_phys)
1376                 return -1;
1377
1378         /* Put local APIC into the resource map. */
1379         lapic_resource.start = apic_phys;
1380         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
1381         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
1382
1383         return 0;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * need call insert after e820_reserve_resources()
1388  * that is using request_resource
1389  */
1390 late_initcall(lapic_insert_resource);