arch/x86/include/asm/apic.h

   1 #ifndef _ASM_X86_APIC_H
   2 #define _ASM_X86_APIC_H
   3
   4 #include <linux/cpumask.h>
   5 #include <linux/pm.h>
   6
   7 #include <asm/alternative.h>
   8 #include <asm/cpufeature.h>
   9 #include <asm/processor.h>
  10 #include <asm/apicdef.h>
  11 #include <linux/atomic.h>
  12 #include <asm/fixmap.h>
  13 #include <asm/mpspec.h>
  14 #include <asm/msr.h>
  15
  16 #define ARCH_APICTIMER_STOPS_ON_C3      1
  17
  18 /*
  19  * Debugging macros
  20  */
  21 #define APIC_QUIET   0
  22 #define APIC_VERBOSE 1
  23 #define APIC_DEBUG   2
  24
  25 /*
  26  * Define the default level of output to be very little
  27  * This can be turned up by using apic=verbose for more
  28  * information and apic=debug for _lots_ of information.
  29  * apic_verbosity is defined in apic.c
  30  */
  31 #define apic_printk(v, s, a...) do {       \
  32                 if ((v) <= apic_verbosity) \
  33                         printk(s, ##a);    \
  34         } while (0)
  35
  36
  37 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_X86_32)
  38 extern void generic_apic_probe(void);
  39 #else
  40 static inline void generic_apic_probe(void)
  41 {
  42 }
  43 #endif
  44
  45 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  46
  47 extern unsigned int apic_verbosity;
  48 extern int local_apic_timer_c2_ok;
  49
  50 extern int disable_apic;
  51 extern unsigned int lapic_timer_frequency;
  52
  53 #ifdef CONFIG_SMP
  54 extern void __inquire_remote_apic(int apicid);
  55 #else /* CONFIG_SMP */
  56 static inline void __inquire_remote_apic(int apicid)
  57 {
  58 }
  59 #endif /* CONFIG_SMP */
  60
  61 static inline void default_inquire_remote_apic(int apicid)
  62 {
  63         if (apic_verbosity >= APIC_DEBUG)
  64                 __inquire_remote_apic(apicid);
  65 }
  66
  67 /*
  68  * With 82489DX we can't rely on apic feature bit
  69  * retrieved via cpuid but still have to deal with
  70  * such an apic chip so we assume that SMP configuration
  71  * is found from MP table (64bit case uses ACPI mostly
  72  * which set smp presence flag as well so we are safe
  73  * to use this helper too).
  74  */
  75 static inline bool apic_from_smp_config(void)
  76 {
  77         return smp_found_config && !disable_apic;
  78 }
  79
  80 /*
  81  * Basic functions accessing APICs.
  82  */
  83 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  84 #include <asm/paravirt.h>
  85 #endif
  86
  87 #ifdef CONFIG_X86_64
  88 extern int is_vsmp_box(void);
  89 #else
  90 static inline int is_vsmp_box(void)
  91 {
  92         return 0;
  93 }
  94 #endif
  95 extern void xapic_wait_icr_idle(void);
  96 extern u32 safe_xapic_wait_icr_idle(void);
  97 extern void xapic_icr_write(u32, u32);
  98 extern int setup_profiling_timer(unsigned int);
  99
 100 static inline void native_apic_mem_write(u32 reg, u32 v)
 101 {
 102         volatile u32 *addr = (volatile u32 *)(APIC_BASE + reg);
 103
 104         alternative_io("movl %0, %1", "xchgl %0, %1", X86_FEATURE_11AP,
 105                        ASM_OUTPUT2("=r" (v), "=m" (*addr)),
 106                        ASM_OUTPUT2("0" (v), "m" (*addr)));
 107 }
 108
 109 static inline u32 native_apic_mem_read(u32 reg)
 110 {
 111         return *((volatile u32 *)(APIC_BASE + reg));
 112 }
 113
 114 extern void native_apic_wait_icr_idle(void);
 115 extern u32 native_safe_apic_wait_icr_idle(void);
 116 extern void native_apic_icr_write(u32 low, u32 id);
 117 extern u64 native_apic_icr_read(void);
 118
 119 extern int x2apic_mode;
 120
 121 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
 122 /*
 123  * Make previous memory operations globally visible before
 124  * sending the IPI through x2apic wrmsr. We need a serializing instruction or
 125  * mfence for this.
 126  */
 127 static inline void x2apic_wrmsr_fence(void)
 128 {
 129         asm volatile("mfence" : : : "memory");
 130 }
 131
 132 static inline void native_apic_msr_write(u32 reg, u32 v)
 133 {
 134         if (reg == APIC_DFR || reg == APIC_ID || reg == APIC_LDR ||
 135             reg == APIC_LVR)
 136                 return;
 137
 138         wrmsr(APIC_BASE_MSR + (reg >> 4), v, 0);
 139 }
 140
 141 static inline void native_apic_msr_eoi_write(u32 reg, u32 v)
 142 {
 143         wrmsr(APIC_BASE_MSR + (APIC_EOI >> 4), APIC_EOI_ACK, 0);
 144 }
 145
 146 static inline u32 native_apic_msr_read(u32 reg)
 147 {
 148         u64 msr;
 149
 150         if (reg == APIC_DFR)
 151                 return -1;
 152
 153         rdmsrl(APIC_BASE_MSR + (reg >> 4), msr);
 154         return (u32)msr;
 155 }
 156
 157 static inline void native_x2apic_wait_icr_idle(void)
 158 {
 159         /* no need to wait for icr idle in x2apic */
 160         return;
 161 }
 162
 163 static inline u32 native_safe_x2apic_wait_icr_idle(void)
 164 {
 165         /* no need to wait for icr idle in x2apic */
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 static inline void native_x2apic_icr_write(u32 low, u32 id)
 170 {
 171         wrmsrl(APIC_BASE_MSR + (APIC_ICR >> 4), ((__u64) id) << 32 | low);
 172 }
 173
 174 static inline u64 native_x2apic_icr_read(void)
 175 {
 176         unsigned long val;
 177
 178         rdmsrl(APIC_BASE_MSR + (APIC_ICR >> 4), val);
 179         return val;
 180 }
 181
 182 extern int x2apic_phys;
 183 extern int x2apic_preenabled;
 184 extern void check_x2apic(void);
 185 extern void enable_x2apic(void);
 186 extern void x2apic_icr_write(u32 low, u32 id);
 187 static inline int x2apic_enabled(void)
 188 {
 189         u64 msr;
 190
 191         if (!cpu_has_x2apic)
 192                 return 0;
 193
 194         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
 195         if (msr & X2APIC_ENABLE)
 196                 return 1;
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 #define x2apic_supported()      (cpu_has_x2apic)
 201 static inline void x2apic_force_phys(void)
 202 {
 203         x2apic_phys = 1;
 204 }
 205 #else
 206 static inline void disable_x2apic(void)
 207 {
 208 }
 209 static inline void check_x2apic(void)
 210 {
 211 }
 212 static inline void enable_x2apic(void)
 213 {
 214 }
 215 static inline int x2apic_enabled(void)
 216 {
 217         return 0;
 218 }
 219 static inline void x2apic_force_phys(void)
 220 {
 221 }
 222
 223 #define nox2apic        0
 224 #define x2apic_preenabled 0
 225 #define x2apic_supported()      0
 226 #endif
 227
 228 extern void enable_IR_x2apic(void);
 229
 230 extern int get_physical_broadcast(void);
 231
 232 extern int lapic_get_maxlvt(void);
 233 extern void clear_local_APIC(void);
 234 extern void connect_bsp_APIC(void);
 235 extern void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup);
 236 extern void disable_local_APIC(void);
 237 extern void lapic_shutdown(void);
 238 extern int verify_local_APIC(void);
 239 extern void sync_Arb_IDs(void);
 240 extern void init_bsp_APIC(void);
 241 extern void setup_local_APIC(void);
 242 extern void end_local_APIC_setup(void);
 243 extern void bsp_end_local_APIC_setup(void);
 244 extern void init_apic_mappings(void);
 245 void register_lapic_address(unsigned long address);
 246 extern void setup_boot_APIC_clock(void);
 247 extern void setup_secondary_APIC_clock(void);
 248 extern int APIC_init_uniprocessor(void);
 249 extern int apic_force_enable(unsigned long addr);
 250
 251 /*
 252  * On 32bit this is mach-xxx local
 253  */
 254 #ifdef CONFIG_X86_64
 255 extern int apic_is_clustered_box(void);
 256 #else
 257 static inline int apic_is_clustered_box(void)
 258 {
 259         return 0;
 260 }
 261 #endif
 262
 263 extern int setup_APIC_eilvt(u8 lvt_off, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask);
 264
 265 #else /* !CONFIG_X86_LOCAL_APIC */
 266 static inline void lapic_shutdown(void) { }
 267 #define local_apic_timer_c2_ok          1
 268 static inline void init_apic_mappings(void) { }
 269 static inline void disable_local_APIC(void) { }
 270 # define setup_boot_APIC_clock x86_init_noop
 271 # define setup_secondary_APIC_clock x86_init_noop
 272 #endif /* !CONFIG_X86_LOCAL_APIC */
 273
 274 #ifdef CONFIG_X86_64
 275 #define SET_APIC_ID(x)          (apic->set_apic_id(x))
 276 #else
 277
 278 #endif
 279
 280 /*
 281  * Copyright 2004 James Cleverdon, IBM.
 282  * Subject to the GNU Public License, v.2
 283  *
 284  * Generic APIC sub-arch data struct.
 285  *
 286  * Hacked for x86-64 by James Cleverdon from i386 architecture code by
 287  * Martin Bligh, Andi Kleen, James Bottomley, John Stultz, and
 288  * James Cleverdon.
 289  */
 290 struct apic {
 291         char *name;
 292
 293         int (*probe)(void);
 294         int (*acpi_madt_oem_check)(char *oem_id, char *oem_table_id);
 295         int (*apic_id_valid)(int apicid);
 296         int (*apic_id_registered)(void);
 297
 298         u32 irq_delivery_mode;
 299         u32 irq_dest_mode;
 300
 301         const struct cpumask *(*target_cpus)(void);
 302
 303         int disable_esr;
 304
 305         int dest_logical;
 306         unsigned long (*check_apicid_used)(physid_mask_t *map, int apicid);
 307         unsigned long (*check_apicid_present)(int apicid);
 308
 309         void (*vector_allocation_domain)(int cpu, struct cpumask *retmask);
 310         void (*init_apic_ldr)(void);
 311
 312         void (*ioapic_phys_id_map)(physid_mask_t *phys_map, physid_mask_t *retmap);
 313
 314         void (*setup_apic_routing)(void);
 315         int (*multi_timer_check)(int apic, int irq);
 316         int (*cpu_present_to_apicid)(int mps_cpu);
 317         void (*apicid_to_cpu_present)(int phys_apicid, physid_mask_t *retmap);
 318         void (*setup_portio_remap)(void);
 319         int (*check_phys_apicid_present)(int phys_apicid);
 320         void (*enable_apic_mode)(void);
 321         int (*phys_pkg_id)(int cpuid_apic, int index_msb);
 322
 323         /*
 324          * When one of the next two hooks returns 1 the apic
 325          * is switched to this. Essentially they are additional
 326          * probe functions:
 327          */
 328         int (*mps_oem_check)(struct mpc_table *mpc, char *oem, char *productid);
 329
 330         unsigned int (*get_apic_id)(unsigned long x);
 331         unsigned long (*set_apic_id)(unsigned int id);
 332         unsigned long apic_id_mask;
 333
 334         unsigned int (*cpu_mask_to_apicid)(const struct cpumask *cpumask);
 335         unsigned int (*cpu_mask_to_apicid_and)(const struct cpumask *cpumask,
 336                                                const struct cpumask *andmask);
 337
 338         /* ipi */
 339         void (*send_IPI_mask)(const struct cpumask *mask, int vector);
 340         void (*send_IPI_mask_allbutself)(const struct cpumask *mask,
 341                                          int vector);
 342         void (*send_IPI_allbutself)(int vector);
 343         void (*send_IPI_all)(int vector);
 344         void (*send_IPI_self)(int vector);
 345
 346         /* wakeup_secondary_cpu */
 347         int (*wakeup_secondary_cpu)(int apicid, unsigned long start_eip);
 348
 349         int trampoline_phys_low;
 350         int trampoline_phys_high;
 351
 352         void (*wait_for_init_deassert)(atomic_t *deassert);
 353         void (*smp_callin_clear_local_apic)(void);
 354         void (*inquire_remote_apic)(int apicid);
 355
 356         /* apic ops */
 357         u32 (*read)(u32 reg);
 358         void (*write)(u32 reg, u32 v);
 359         /*
 360          * ->eoi_write() has the same signature as ->write().
 361          *
 362          * Drivers can support both ->eoi_write() and ->write() by passing the same
 363          * callback value. Kernel can override ->eoi_write() and fall back
 364          * on write for EOI.
 365          */
 366         void (*eoi_write)(u32 reg, u32 v);
 367         u64 (*icr_read)(void);
 368         void (*icr_write)(u32 low, u32 high);
 369         void (*wait_icr_idle)(void);
 370         u32 (*safe_wait_icr_idle)(void);
 371
 372 #ifdef CONFIG_X86_32
 373         /*
 374          * Called very early during boot from get_smp_config().  It should
 375          * return the logical apicid.  x86_[bios]_cpu_to_apicid is
 376          * initialized before this function is called.
 377          *
 378          * If logical apicid can't be determined that early, the function
 379          * may return BAD_APICID.  Logical apicid will be configured after
 380          * init_apic_ldr() while bringing up CPUs.  Note that NUMA affinity
 381          * won't be applied properly during early boot in this case.
 382          */
 383         int (*x86_32_early_logical_apicid)(int cpu);
 384
 385         /*
 386          * Optional method called from setup_local_APIC() after logical
 387          * apicid is guaranteed to be known to initialize apicid -> node
 388          * mapping if NUMA initialization hasn't done so already.  Don't
 389          * add new users.
 390          */
 391         int (*x86_32_numa_cpu_node)(int cpu);
 392 #endif
 393 };
 394
 395 /*
 396  * Pointer to the local APIC driver in use on this system (there's
 397  * always just one such driver in use - the kernel decides via an
 398  * early probing process which one it picks - and then sticks to it):
 399  */
 400 extern struct apic *apic;
 401
 402 /*
 403  * APIC drivers are probed based on how they are listed in the .apicdrivers
 404  * section. So the order is important and enforced by the ordering
 405  * of different apic driver files in the Makefile.
 406  *
 407  * For the files having two apic drivers, we use apic_drivers()
 408  * to enforce the order with in them.
 409  */
 410 #define apic_driver(sym)                                        \
 411         static struct apic *__apicdrivers_##sym __used          \
 412         __aligned(sizeof(struct apic *))                        \
 413         __section(.apicdrivers) = { &sym }
 414
 415 #define apic_drivers(sym1, sym2)                                        \
 416         static struct apic *__apicdrivers_##sym1##sym2[2] __used        \
 417         __aligned(sizeof(struct apic *))                                \
 418         __section(.apicdrivers) = { &sym1, &sym2 }
 419
 420 extern struct apic *__apicdrivers[], *__apicdrivers_end[];
 421
 422 /*
 423  * APIC functionality to boot other CPUs - only used on SMP:
 424  */
 425 #ifdef CONFIG_SMP
 426 extern atomic_t init_deasserted;
 427 extern int wakeup_secondary_cpu_via_nmi(int apicid, unsigned long start_eip);
 428 #endif
 429
 430 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 431
 432 static inline u32 apic_read(u32 reg)
 433 {
 434         return apic->read(reg);
 435 }
 436
 437 static inline void apic_write(u32 reg, u32 val)
 438 {
 439         apic->write(reg, val);
 440 }
 441
 442 static inline void apic_eoi(void)
 443 {
 444         apic->eoi_write(APIC_EOI, APIC_EOI_ACK);
 445 }
 446
 447 static inline u64 apic_icr_read(void)
 448 {
 449         return apic->icr_read();
 450 }
 451
 452 static inline void apic_icr_write(u32 low, u32 high)
 453 {
 454         apic->icr_write(low, high);
 455 }
 456
 457 static inline void apic_wait_icr_idle(void)
 458 {
 459         apic->wait_icr_idle();
 460 }
 461
 462 static inline u32 safe_apic_wait_icr_idle(void)
 463 {
 464         return apic->safe_wait_icr_idle();
 465 }
 466
 467 #else /* CONFIG_X86_LOCAL_APIC */
 468
 469 static inline u32 apic_read(u32 reg) { return 0; }
 470 static inline void apic_write(u32 reg, u32 val) { }
 471 static inline void apic_eoi(void) { }
 472 static inline u64 apic_icr_read(void) { return 0; }
 473 static inline void apic_icr_write(u32 low, u32 high) { }
 474 static inline void apic_wait_icr_idle(void) { }
 475 static inline u32 safe_apic_wait_icr_idle(void) { return 0; }
 476
 477 #endif /* CONFIG_X86_LOCAL_APIC */
 478
 479 static inline void ack_APIC_irq(void)
 480 {
 481         /*
 482          * ack_APIC_irq() actually gets compiled as a single instruction
 483          * ... yummie.
 484          */
 485         apic_eoi();
 486 }
 487
 488 static inline unsigned default_get_apic_id(unsigned long x)
 489 {
 490         unsigned int ver = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 491
 492         if (APIC_XAPIC(ver) || boot_cpu_has(X86_FEATURE_EXTD_APICID))
 493                 return (x >> 24) & 0xFF;
 494         else
 495                 return (x >> 24) & 0x0F;
 496 }
 497
 498 /*
 499  * Warm reset vector default position:
 500  */
 501 #define DEFAULT_TRAMPOLINE_PHYS_LOW             0x467
 502 #define DEFAULT_TRAMPOLINE_PHYS_HIGH            0x469
 503
 504 #ifdef CONFIG_X86_64
 505 extern int default_acpi_madt_oem_check(char *, char *);
 506
 507 extern void apic_send_IPI_self(int vector);
 508
 509 DECLARE_PER_CPU(int, x2apic_extra_bits);
 510
 511 extern int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu);
 512 extern int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid);
 513 #endif
 514
 515 static inline void default_wait_for_init_deassert(atomic_t *deassert)
 516 {
 517         while (!atomic_read(deassert))
 518                 cpu_relax();
 519         return;
 520 }
 521
 522 extern void generic_bigsmp_probe(void);
 523
 524
 525 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 526
 527 #include <asm/smp.h>
 528
 529 #define APIC_DFR_VALUE  (APIC_DFR_FLAT)
 530
 531 static inline const struct cpumask *default_target_cpus(void)
 532 {
 533 #ifdef CONFIG_SMP
 534         return cpu_online_mask;
 535 #else
 536         return cpumask_of(0);
 537 #endif
 538 }
 539
 540 DECLARE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_bios_cpu_apicid);
 541
 542
 543 static inline unsigned int read_apic_id(void)
 544 {
 545         unsigned int reg;
 546
 547         reg = apic_read(APIC_ID);
 548
 549         return apic->get_apic_id(reg);
 550 }
 551
 552 static inline int default_apic_id_valid(int apicid)
 553 {
 554         return (apicid < 255);
 555 }
 556
 557 extern void default_setup_apic_routing(void);
 558
 559 extern struct apic apic_noop;
 560
 561 #ifdef CONFIG_X86_32
 562
 563 static inline int noop_x86_32_early_logical_apicid(int cpu)
 564 {
 565         return BAD_APICID;
 566 }
 567
 568 /*
 569  * Set up the logical destination ID.
 570  *
 571  * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
 572  * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
 573  * document number 292116).  So here it goes...
 574  */
 575 extern void default_init_apic_ldr(void);
 576
 577 static inline int default_apic_id_registered(void)
 578 {
 579         return physid_isset(read_apic_id(), phys_cpu_present_map);
 580 }
 581
 582 static inline int default_phys_pkg_id(int cpuid_apic, int index_msb)
 583 {
 584         return cpuid_apic >> index_msb;
 585 }
 586
 587 #endif
 588
 589 static inline unsigned int
 590 default_cpu_mask_to_apicid(const struct cpumask *cpumask)
 591 {
 592         return cpumask_bits(cpumask)[0] & APIC_ALL_CPUS;
 593 }
 594
 595 static inline unsigned int
 596 default_cpu_mask_to_apicid_and(const struct cpumask *cpumask,
 597                                const struct cpumask *andmask)
 598 {
 599         unsigned long mask1 = cpumask_bits(cpumask)[0];
 600         unsigned long mask2 = cpumask_bits(andmask)[0];
 601         unsigned long mask3 = cpumask_bits(cpu_online_mask)[0];
 602
 603         return (unsigned int)(mask1 & mask2 & mask3);
 604 }
 605
 606 static inline unsigned long default_check_apicid_used(physid_mask_t *map, int apicid)
 607 {
 608         return physid_isset(apicid, *map);
 609 }
 610
 611 static inline unsigned long default_check_apicid_present(int bit)
 612 {
 613         return physid_isset(bit, phys_cpu_present_map);
 614 }
 615
 616 static inline void default_ioapic_phys_id_map(physid_mask_t *phys_map, physid_mask_t *retmap)
 617 {
 618         *retmap = *phys_map;
 619 }
 620
 621 static inline int __default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
 622 {
 623         if (mps_cpu < nr_cpu_ids && cpu_present(mps_cpu))
 624                 return (int)per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, mps_cpu);
 625         else
 626                 return BAD_APICID;
 627 }
 628
 629 static inline int
 630 __default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
 631 {
 632         return physid_isset(phys_apicid, phys_cpu_present_map);
 633 }
 634
 635 #ifdef CONFIG_X86_32
 636 static inline int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
 637 {
 638         return __default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
 639 }
 640
 641 static inline int
 642 default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid)
 643 {
 644         return __default_check_phys_apicid_present(phys_apicid);
 645 }
 646 #else
 647 extern int default_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu);
 648 extern int default_check_phys_apicid_present(int phys_apicid);
 649 #endif
 650
 651 #endif /* CONFIG_X86_LOCAL_APIC */
 652
 653 #endif /* _ASM_X86_APIC_H */