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