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/mach_apic.h>
  38 #include <asm/nmi.h>
  39 #include <asm/idle.h>
  40 #include <asm/proto.h>
  41 #include <asm/timex.h>
  42 #include <asm/apic.h>
  43
  44 int disable_apic_timer __cpuinitdata;
  45 static int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
  46 int disable_apic;
  47
  48 /* Local APIC timer works in C2 */
  49 int local_apic_timer_c2_ok;
  50 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
  51
  52 /*
  53  * Debug level, exported for io_apic.c
  54  */
  55 int apic_verbosity;
  56
  57 static struct resource lapic_resource = {
  58         .name = "Local APIC",
  59         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
  60 };
  61
  62 static unsigned int calibration_result;
  63
  64 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
  65                             struct clock_event_device *evt);
  66 static void lapic_timer_setup(enum clock_event_mode mode,
  67                               struct clock_event_device *evt);
  68 static void lapic_timer_broadcast(cpumask_t mask);
  69 static void apic_pm_activate(void);
  70
  71 static struct clock_event_device lapic_clockevent = {
  72         .name           = "lapic",
  73         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC | CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT
  74                         | CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP | CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY,
  75         .shift          = 32,
  76         .set_mode       = lapic_timer_setup,
  77         .set_next_event = lapic_next_event,
  78         .broadcast      = lapic_timer_broadcast,
  79         .rating         = 100,
  80         .irq            = -1,
  81 };
  82 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, lapic_events);
  83
  84 /*
  85  * Get the LAPIC version
  86  */
  87 static inline int lapic_get_version(void)
  88 {
  89         return GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Check, if the APIC is integrated or a seperate chip
  94  */
  95 static inline int lapic_is_integrated(void)
  96 {
  97         return 1;
  98 }
  99
 100 /*
 101  * Check, whether this is a modern or a first generation APIC
 102  */
 103 static int modern_apic(void)
 104 {
 105         /* AMD systems use old APIC versions, so check the CPU */
 106         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
 107             boot_cpu_data.x86 >= 0xf)
 108                 return 1;
 109         return lapic_get_version() >= 0x14;
 110 }
 111
 112 void apic_wait_icr_idle(void)
 113 {
 114         while (apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY)
 115                 cpu_relax();
 116 }
 117
 118 u32 safe_apic_wait_icr_idle(void)
 119 {
 120         u32 send_status;
 121         int timeout;
 122
 123         timeout = 0;
 124         do {
 125                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
 126                 if (!send_status)
 127                         break;
 128                 udelay(100);
 129         } while (timeout++ < 1000);
 130
 131         return send_status;
 132 }
 133
 134 /**
 135  * enable_NMI_through_LVT0 - enable NMI through local vector table 0
 136  */
 137 void __cpuinit enable_NMI_through_LVT0(void)
 138 {
 139         unsigned int v;
 140
 141         /* unmask and set to NMI */
 142         v = APIC_DM_NMI;
 143         apic_write(APIC_LVT0, v);
 144 }
 145
 146 /**
 147  * lapic_get_maxlvt - get the maximum number of local vector table entries
 148  */
 149 int lapic_get_maxlvt(void)
 150 {
 151         unsigned int v, maxlvt;
 152
 153         v = apic_read(APIC_LVR);
 154         maxlvt = GET_APIC_MAXLVT(v);
 155         return maxlvt;
 156 }
 157
 158 /*
 159  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
 160  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
 161  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
 162  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
 163  * call this function only once, with the real, calibrated value.
 164  *
 165  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
 166  * P5 APIC double write bug.
 167  */
 168
 169 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks, int oneshot, int irqen)
 170 {
 171         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
 172
 173         lvtt_value = LOCAL_TIMER_VECTOR;
 174         if (!oneshot)
 175                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
 176         if (!irqen)
 177                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
 178
 179         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
 180
 181         /*
 182          * Divide PICLK by 16
 183          */
 184         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
 185         apic_write(APIC_TDCR, (tmp_value
 186                                 & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE))
 187                                 | APIC_TDR_DIV_16);
 188
 189         if (!oneshot)
 190                 apic_write(APIC_TMICT, clocks);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Setup extended LVT, AMD specific (K8, family 10h)
 195  *
 196  * Vector mappings are hard coded. On K8 only offset 0 (APIC500) and
 197  * MCE interrupts are supported. Thus MCE offset must be set to 0.
 198  */
 199
 200 #define APIC_EILVT_LVTOFF_MCE 0
 201 #define APIC_EILVT_LVTOFF_IBS 1
 202
 203 static void setup_APIC_eilvt(u8 lvt_off, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
 204 {
 205         unsigned long reg = (lvt_off << 4) + APIC_EILVT0;
 206         unsigned int  v   = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
 207
 208         apic_write(reg, v);
 209 }
 210
 211 u8 setup_APIC_eilvt_mce(u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
 212 {
 213         setup_APIC_eilvt(APIC_EILVT_LVTOFF_MCE, vector, msg_type, mask);
 214         return APIC_EILVT_LVTOFF_MCE;
 215 }
 216
 217 u8 setup_APIC_eilvt_ibs(u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
 218 {
 219         setup_APIC_eilvt(APIC_EILVT_LVTOFF_IBS, vector, msg_type, mask);
 220         return APIC_EILVT_LVTOFF_IBS;
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Program the next event, relative to now
 225  */
 226 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
 227                             struct clock_event_device *evt)
 228 {
 229         apic_write(APIC_TMICT, delta);
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Setup the lapic timer in periodic or oneshot mode
 235  */
 236 static void lapic_timer_setup(enum clock_event_mode mode,
 237                               struct clock_event_device *evt)
 238 {
 239         unsigned long flags;
 240         unsigned int v;
 241
 242         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
 243         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
 244                 return;
 245
 246         local_irq_save(flags);
 247
 248         switch (mode) {
 249         case CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC:
 250         case CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT:
 251                 __setup_APIC_LVTT(calibration_result,
 252                                   mode != CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC, 1);
 253                 break;
 254         case CLOCK_EVT_MODE_UNUSED:
 255         case CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN:
 256                 v = apic_read(APIC_LVTT);
 257                 v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
 258                 apic_write(APIC_LVTT, v);
 259                 break;
 260         case CLOCK_EVT_MODE_RESUME:
 261                 /* Nothing to do here */
 262                 break;
 263         }
 264
 265         local_irq_restore(flags);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Local APIC timer broadcast function
 270  */
 271 static void lapic_timer_broadcast(cpumask_t mask)
 272 {
 273 #ifdef CONFIG_SMP
 274         send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
 275 #endif
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Setup the local APIC timer for this CPU. Copy the initilized values
 280  * of the boot CPU and register the clock event in the framework.
 281  */
 282 static void setup_APIC_timer(void)
 283 {
 284         struct clock_event_device *levt = &__get_cpu_var(lapic_events);
 285
 286         memcpy(levt, &lapic_clockevent, sizeof(*levt));
 287         levt->cpumask = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
 288
 289         clockevents_register_device(levt);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * In this function we calibrate APIC bus clocks to the external
 294  * timer. Unfortunately we cannot use jiffies and the timer irq
 295  * to calibrate, since some later bootup code depends on getting
 296  * the first irq? Ugh.
 297  *
 298  * We want to do the calibration only once since we
 299  * want to have local timer irqs syncron. CPUs connected
 300  * by the same APIC bus have the very same bus frequency.
 301  * And we want to have irqs off anyways, no accidental
 302  * APIC irq that way.
 303  */
 304
 305 #define TICK_COUNT 100000000
 306
 307 static void __init calibrate_APIC_clock(void)
 308 {
 309         unsigned apic, apic_start;
 310         unsigned long tsc, tsc_start;
 311         int result;
 312
 313         local_irq_disable();
 314
 315         /*
 316          * Put whatever arbitrary (but long enough) timeout
 317          * value into the APIC clock, we just want to get the
 318          * counter running for calibration.
 319          *
 320          * No interrupt enable !
 321          */
 322         __setup_APIC_LVTT(250000000, 0, 0);
 323
 324         apic_start = apic_read(APIC_TMCCT);
 325 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
 326         if (apic_calibrate_pmtmr && pmtmr_ioport) {
 327                 pmtimer_wait(5000);  /* 5ms wait */
 328                 apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 329                 result = (apic_start - apic) * 1000L / 5;
 330         } else
 331 #endif
 332         {
 333                 rdtscll(tsc_start);
 334
 335                 do {
 336                         apic = apic_read(APIC_TMCCT);
 337                         rdtscll(tsc);
 338                 } while ((tsc - tsc_start) < TICK_COUNT &&
 339                                 (apic_start - apic) < TICK_COUNT);
 340
 341                 result = (apic_start - apic) * 1000L * tsc_khz /
 342                                         (tsc - tsc_start);
 343         }
 344
 345         local_irq_enable();
 346
 347         printk(KERN_DEBUG "APIC timer calibration result %d\n", result);
 348
 349         printk(KERN_INFO "Detected %d.%03d MHz APIC timer.\n",
 350                 result / 1000 / 1000, result / 1000 % 1000);
 351
 352         /* Calculate the scaled math multiplication factor */
 353         lapic_clockevent.mult = div_sc(result, NSEC_PER_SEC, 32);
 354         lapic_clockevent.max_delta_ns =
 355                 clockevent_delta2ns(0x7FFFFF, &lapic_clockevent);
 356         lapic_clockevent.min_delta_ns =
 357                 clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
 358
 359         calibration_result = result / HZ;
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Setup the boot APIC
 364  *
 365  * Calibrate and verify the result.
 366  */
 367 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
 368 {
 369         /*
 370          * The local apic timer can be disabled via the kernel commandline.
 371          * Register the lapic timer as a dummy clock event source on SMP
 372          * systems, so the broadcast mechanism is used. On UP systems simply
 373          * ignore it.
 374          */
 375         if (disable_apic_timer) {
 376                 printk(KERN_INFO "Disabling APIC timer\n");
 377                 /* No broadcast on UP ! */
 378                 if (num_possible_cpus() > 1) {
 379                         lapic_clockevent.mult = 1;
 380                         setup_APIC_timer();
 381                 }
 382                 return;
 383         }
 384
 385         printk(KERN_INFO "Using local APIC timer interrupts.\n");
 386         calibrate_APIC_clock();
 387
 388         /*
 389          * Do a sanity check on the APIC calibration result
 390          */
 391         if (calibration_result < (1000000 / HZ)) {
 392                 printk(KERN_WARNING
 393                        "APIC frequency too slow, disabling apic timer\n");
 394                 /* No broadcast on UP ! */
 395                 if (num_possible_cpus() > 1)
 396                         setup_APIC_timer();
 397                 return;
 398         }
 399
 400         /*
 401          * If nmi_watchdog is set to IO_APIC, we need the
 402          * PIT/HPET going.  Otherwise register lapic as a dummy
 403          * device.
 404          */
 405         if (nmi_watchdog != NMI_IO_APIC)
 406                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
 407         else
 408                 printk(KERN_WARNING "APIC timer registered as dummy,"
 409                        " due to nmi_watchdog=1!\n");
 410
 411         setup_APIC_timer();
 412 }
 413
 414 /*
 415  * AMD C1E enabled CPUs have a real nasty problem: Some BIOSes set the
 416  * C1E flag only in the secondary CPU, so when we detect the wreckage
 417  * we already have enabled the boot CPU local apic timer. Check, if
 418  * disable_apic_timer is set and the DUMMY flag is cleared. If yes,
 419  * set the DUMMY flag again and force the broadcast mode in the
 420  * clockevents layer.
 421  */
 422 void __cpuinit check_boot_apic_timer_broadcast(void)
 423 {
 424         if (!disable_apic_timer ||
 425             (lapic_clockevent.features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY))
 426                 return;
 427
 428         printk(KERN_INFO "AMD C1E detected late. Force timer broadcast.\n");
 429         lapic_clockevent.features |= CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
 430
 431         local_irq_enable();
 432         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_FORCE, &boot_cpu_id);
 433         local_irq_disable();
 434 }
 435
 436 void __cpuinit setup_secondary_APIC_clock(void)
 437 {
 438         check_boot_apic_timer_broadcast();
 439         setup_APIC_timer();
 440 }
 441
 442 /*
 443  * The guts of the apic timer interrupt
 444  */
 445 static void local_apic_timer_interrupt(void)
 446 {
 447         int cpu = smp_processor_id();
 448         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(lapic_events, cpu);
 449
 450         /*
 451          * Normally we should not be here till LAPIC has been initialized but
 452          * in some cases like kdump, its possible that there is a pending LAPIC
 453          * timer interrupt from previous kernel's context and is delivered in
 454          * new kernel the moment interrupts are enabled.
 455          *
 456          * Interrupts are enabled early and LAPIC is setup much later, hence
 457          * its possible that when we get here evt->event_handler is NULL.
 458          * Check for event_handler being NULL and discard the interrupt as
 459          * spurious.
 460          */
 461         if (!evt->event_handler) {
 462                 printk(KERN_WARNING
 463                        "Spurious LAPIC timer interrupt on cpu %d\n", cpu);
 464                 /* Switch it off */
 465                 lapic_timer_setup(CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN, evt);
 466                 return;
 467         }
 468
 469         /*
 470          * the NMI deadlock-detector uses this.
 471          */
 472         add_pda(apic_timer_irqs, 1);
 473
 474         evt->event_handler(evt);
 475 }
 476
 477 /*
 478  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
 479  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
 480  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
 481  *
 482  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
 483  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
 484  */
 485 void smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
 486 {
 487         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
 488
 489         /*
 490          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
 491          * because timer handling can be slow.
 492          */
 493         ack_APIC_irq();
 494         /*
 495          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
 496          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
 497          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
 498          */
 499         exit_idle();
 500         irq_enter();
 501         local_apic_timer_interrupt();
 502         irq_exit();
 503         set_irq_regs(old_regs);
 504 }
 505
 506 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 507 {
 508         return -EINVAL;
 509 }
 510
 511
 512 /*
 513  * Local APIC start and shutdown
 514  */
 515
 516 /**
 517  * clear_local_APIC - shutdown the local APIC
 518  *
 519  * This is called, when a CPU is disabled and before rebooting, so the state of
 520  * the local APIC has no dangling leftovers. Also used to cleanout any BIOS
 521  * leftovers during boot.
 522  */
 523 void clear_local_APIC(void)
 524 {
 525         int maxlvt = lapic_get_maxlvt();
 526         u32 v;
 527
 528         /*
 529          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
 530          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
 531          */
 532         if (maxlvt >= 3) {
 533                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
 534                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
 535         }
 536         /*
 537          * Careful: we have to set masks only first to deassert
 538          * any level-triggered sources.
 539          */
 540         v = apic_read(APIC_LVTT);
 541         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
 542         v = apic_read(APIC_LVT0);
 543         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
 544         v = apic_read(APIC_LVT1);
 545         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
 546         if (maxlvt >= 4) {
 547                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
 548                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
 549         }
 550
 551         /*
 552          * Clean APIC state for other OSs:
 553          */
 554         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
 555         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
 556         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
 557         if (maxlvt >= 3)
 558                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
 559         if (maxlvt >= 4)
 560                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
 561         apic_write(APIC_ESR, 0);
 562         apic_read(APIC_ESR);
 563 }
 564
 565 /**
 566  * disable_local_APIC - clear and disable the local APIC
 567  */
 568 void disable_local_APIC(void)
 569 {
 570         unsigned int value;
 571
 572         clear_local_APIC();
 573
 574         /*
 575          * Disable APIC (implies clearing of registers
 576          * for 82489DX!).
 577          */
 578         value = apic_read(APIC_SPIV);
 579         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 580         apic_write(APIC_SPIV, value);
 581 }
 582
 583 void lapic_shutdown(void)
 584 {
 585         unsigned long flags;
 586
 587         if (!cpu_has_apic)
 588                 return;
 589
 590         local_irq_save(flags);
 591
 592         disable_local_APIC();
 593
 594         local_irq_restore(flags);
 595 }
 596
 597 /*
 598  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
 599  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
 600  * started for no apparent reason.
 601  */
 602 int __init verify_local_APIC(void)
 603 {
 604         unsigned int reg0, reg1;
 605
 606         /*
 607          * The version register is read-only in a real APIC.
 608          */
 609         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
 610         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
 611         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
 612         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
 613         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
 614
 615         /*
 616          * The two version reads above should print the same
 617          * numbers.  If the second one is different, then we
 618          * poke at a non-APIC.
 619          */
 620         if (reg1 != reg0)
 621                 return 0;
 622
 623         /*
 624          * Check if the version looks reasonably.
 625          */
 626         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
 627         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
 628                 return 0;
 629         reg1 = lapic_get_maxlvt();
 630         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
 631                 return 0;
 632
 633         /*
 634          * The ID register is read/write in a real APIC.
 635          */
 636         reg0 = apic_read(APIC_ID);
 637         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
 638         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ APIC_ID_MASK);
 639         reg1 = apic_read(APIC_ID);
 640         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
 641         apic_write(APIC_ID, reg0);
 642         if (reg1 != (reg0 ^ APIC_ID_MASK))
 643                 return 0;
 644
 645         /*
 646          * The next two are just to see if we have sane values.
 647          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
 648          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
 649          */
 650         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
 651         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT0: %x\n", reg0);
 652         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
 653         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
 654
 655         return 1;
 656 }
 657
 658 /**
 659  * sync_Arb_IDs - synchronize APIC bus arbitration IDs
 660  */
 661 void __init sync_Arb_IDs(void)
 662 {
 663         /* Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 */
 664         if (modern_apic())
 665                 return;
 666
 667         /*
 668          * Wait for idle.
 669          */
 670         apic_wait_icr_idle();
 671
 672         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
 673         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC | APIC_INT_LEVELTRIG
 674                                 | APIC_DM_INIT);
 675 }
 676
 677 /*
 678  * An initial setup of the virtual wire mode.
 679  */
 680 void __init init_bsp_APIC(void)
 681 {
 682         unsigned int value;
 683
 684         /*
 685          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
 686          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
 687          */
 688         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
 689                 return;
 690
 691         value = apic_read(APIC_LVR);
 692
 693         /*
 694          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
 695          */
 696         clear_local_APIC();
 697
 698         /*
 699          * Enable APIC.
 700          */
 701         value = apic_read(APIC_SPIV);
 702         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 703         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 704         value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
 705         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 706         apic_write(APIC_SPIV, value);
 707
 708         /*
 709          * Set up the virtual wire mode.
 710          */
 711         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
 712         value = APIC_DM_NMI;
 713         apic_write(APIC_LVT1, value);
 714 }
 715
 716 /**
 717  * setup_local_APIC - setup the local APIC
 718  */
 719 void __cpuinit setup_local_APIC(void)
 720 {
 721         unsigned int value;
 722         int i, j;
 723
 724         value = apic_read(APIC_LVR);
 725
 726         BUILD_BUG_ON((SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x0f) != 0x0f);
 727
 728         /*
 729          * Double-check whether this APIC is really registered.
 730          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
 731          */
 732         if (!apic_id_registered())
 733                 BUG();
 734
 735         /*
 736          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
 737          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
 738          * document number 292116).  So here it goes...
 739          */
 740         init_apic_ldr();
 741
 742         /*
 743          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
 744          * later on.
 745          */
 746         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
 747         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
 748         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
 749
 750         /*
 751          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
 752          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
 753          *
 754          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
 755          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
 756          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
 757          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
 758          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
 759          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
 760          */
 761         for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
 762                 value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
 763                 for (j = 31; j >= 0; j--) {
 764                         if (value & (1<<j))
 765                                 ack_APIC_irq();
 766                 }
 767         }
 768
 769         /*
 770          * Now that we are all set up, enable the APIC
 771          */
 772         value = apic_read(APIC_SPIV);
 773         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 774         /*
 775          * Enable APIC
 776          */
 777         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 778
 779         /* We always use processor focus */
 780
 781         /*
 782          * Set spurious IRQ vector
 783          */
 784         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
 785         apic_write(APIC_SPIV, value);
 786
 787         /*
 788          * Set up LVT0, LVT1:
 789          *
 790          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
 791          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
 792          * we delegate interrupts to the 8259A.
 793          */
 794         /*
 795          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
 796          */
 797         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
 798         if (!smp_processor_id() && !value) {
 799                 value = APIC_DM_EXTINT;
 800                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n",
 801                             smp_processor_id());
 802         } else {
 803                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
 804                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n",
 805                             smp_processor_id());
 806         }
 807         apic_write(APIC_LVT0, value);
 808
 809         /*
 810          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
 811          */
 812         if (!smp_processor_id())
 813                 value = APIC_DM_NMI;
 814         else
 815                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
 816         apic_write(APIC_LVT1, value);
 817 }
 818
 819 void __cpuinit lapic_setup_esr(void)
 820 {
 821         unsigned maxlvt = lapic_get_maxlvt();
 822
 823         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR);
 824         /*
 825          * spec says clear errors after enabling vector.
 826          */
 827         if (maxlvt > 3)
 828                 apic_write(APIC_ESR, 0);
 829 }
 830
 831 void __cpuinit end_local_APIC_setup(void)
 832 {
 833         lapic_setup_esr();
 834         nmi_watchdog_default();
 835         setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
 836         apic_pm_activate();
 837 }
 838
 839 /*
 840  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
 841  * Original code written by Keir Fraser.
 842  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
 843  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
 844  */
 845 static int __init detect_init_APIC(void)
 846 {
 847         if (!cpu_has_apic) {
 848                 printk(KERN_INFO "No local APIC present\n");
 849                 return -1;
 850         }
 851
 852         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
 853         boot_cpu_id = 0;
 854         return 0;
 855 }
 856
 857 /**
 858  * init_apic_mappings - initialize APIC mappings
 859  */
 860 void __init init_apic_mappings(void)
 861 {
 862         unsigned long apic_phys;
 863
 864         /*
 865          * If no local APIC can be found then set up a fake all
 866          * zeroes page to simulate the local APIC and another
 867          * one for the IO-APIC.
 868          */
 869         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
 870                 apic_phys = (unsigned long) alloc_bootmem_pages(PAGE_SIZE);
 871                 apic_phys = __pa(apic_phys);
 872         } else
 873                 apic_phys = mp_lapic_addr;
 874
 875         set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, apic_phys);
 876         apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
 877                                 APIC_BASE, apic_phys);
 878
 879         /* Put local APIC into the resource map. */
 880         lapic_resource.start = apic_phys;
 881         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
 882         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
 883
 884         /*
 885          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
 886          * default configuration (or the MP table is broken).
 887          */
 888         boot_cpu_id = GET_APIC_ID(apic_read(APIC_ID));
 889 }
 890
 891 /*
 892  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
 893  * a UP kernel.
 894  */
 895 int __init APIC_init_uniprocessor(void)
 896 {
 897         if (disable_apic) {
 898                 printk(KERN_INFO "Apic disabled\n");
 899                 return -1;
 900         }
 901         if (!cpu_has_apic) {
 902                 disable_apic = 1;
 903                 printk(KERN_INFO "Apic disabled by BIOS\n");
 904                 return -1;
 905         }
 906
 907         verify_local_APIC();
 908
 909         phys_cpu_present_map = physid_mask_of_physid(boot_cpu_id);
 910         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_id));
 911
 912         setup_local_APIC();
 913
 914         /*
 915          * Now enable IO-APICs, actually call clear_IO_APIC
 916          * We need clear_IO_APIC before enabling vector on BP
 917          */
 918         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 919                 enable_IO_APIC();
 920
 921         end_local_APIC_setup();
 922
 923         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
 924                 setup_IO_APIC();
 925         else
 926                 nr_ioapics = 0;
 927         setup_boot_APIC_clock();
 928         check_nmi_watchdog();
 929         return 0;
 930 }
 931
 932 /*
 933  * Local APIC interrupts
 934  */
 935
 936 /*
 937  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
 938  */
 939 asmlinkage void smp_spurious_interrupt(void)
 940 {
 941         unsigned int v;
 942         exit_idle();
 943         irq_enter();
 944         /*
 945          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
 946          * if it is a vectored one.  Just in case...
 947          * Spurious interrupts should not be ACKed.
 948          */
 949         v = apic_read(APIC_ISR + ((SPURIOUS_APIC_VECTOR & ~0x1f) >> 1));
 950         if (v & (1 << (SPURIOUS_APIC_VECTOR & 0x1f)))
 951                 ack_APIC_irq();
 952
 953         add_pda(irq_spurious_count, 1);
 954         irq_exit();
 955 }
 956
 957 /*
 958  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
 959  */
 960 asmlinkage void smp_error_interrupt(void)
 961 {
 962         unsigned int v, v1;
 963
 964         exit_idle();
 965         irq_enter();
 966         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
 967         v = apic_read(APIC_ESR);
 968         apic_write(APIC_ESR, 0);
 969         v1 = apic_read(APIC_ESR);
 970         ack_APIC_irq();
 971         atomic_inc(&irq_err_count);
 972
 973         /* Here is what the APIC error bits mean:
 974            0: Send CS error
 975            1: Receive CS error
 976            2: Send accept error
 977            3: Receive accept error
 978            4: Reserved
 979            5: Send illegal vector
 980            6: Received illegal vector
 981            7: Illegal register address
 982         */
 983         printk(KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x(%02x)\n",
 984                 smp_processor_id(), v , v1);
 985         irq_exit();
 986 }
 987
 988 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
 989 {
 990         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
 991         unsigned long value;
 992
 993         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
 994         value = apic_read(APIC_SPIV);
 995         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
 996         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
 997         value |= 0xf;
 998         apic_write(APIC_SPIV, value);
 999
1000         if (!virt_wire_setup) {
1001                 /*
1002                  * For LVT0 make it edge triggered, active high,
1003                  * external and enabled
1004                  */
1005                 value = apic_read(APIC_LVT0);
1006                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1007                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1008                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1009                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
1010                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
1011                 apic_write(APIC_LVT0, value);
1012         } else {
1013                 /* Disable LVT0 */
1014                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1015         }
1016
1017         /* For LVT1 make it edge triggered, active high, nmi and enabled */
1018         value = apic_read(APIC_LVT1);
1019         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1020                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1021                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1022         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
1023         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
1024         apic_write(APIC_LVT1, value);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Power management
1029  */
1030 #ifdef CONFIG_PM
1031
1032 static struct {
1033         /* 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
1034            not the BIOS; this signifies that we are also responsible
1035            for disabling it before entering apm/acpi suspend */
1036         int active;
1037         /* r/w apic fields */
1038         unsigned int apic_id;
1039         unsigned int apic_taskpri;
1040         unsigned int apic_ldr;
1041         unsigned int apic_dfr;
1042         unsigned int apic_spiv;
1043         unsigned int apic_lvtt;
1044         unsigned int apic_lvtpc;
1045         unsigned int apic_lvt0;
1046         unsigned int apic_lvt1;
1047         unsigned int apic_lvterr;
1048         unsigned int apic_tmict;
1049         unsigned int apic_tdcr;
1050         unsigned int apic_thmr;
1051 } apic_pm_state;
1052
1053 static int lapic_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
1054 {
1055         unsigned long flags;
1056         int maxlvt;
1057
1058         if (!apic_pm_state.active)
1059                 return 0;
1060
1061         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1062
1063         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
1064         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
1065         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
1066         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
1067         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
1068         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
1069         if (maxlvt >= 4)
1070                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
1071         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
1072         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
1073         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
1074         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
1075         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
1076 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1077         if (maxlvt >= 5)
1078                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
1079 #endif
1080         local_irq_save(flags);
1081         disable_local_APIC();
1082         local_irq_restore(flags);
1083         return 0;
1084 }
1085
1086 static int lapic_resume(struct sys_device *dev)
1087 {
1088         unsigned int l, h;
1089         unsigned long flags;
1090         int maxlvt;
1091
1092         if (!apic_pm_state.active)
1093                 return 0;
1094
1095         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1096
1097         local_irq_save(flags);
1098         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1099         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1100         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
1101         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1102         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
1103         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
1104         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
1105         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
1106         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
1107         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
1108         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
1109         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
1110 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1111         if (maxlvt >= 5)
1112                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
1113 #endif
1114         if (maxlvt >= 4)
1115                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
1116         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
1117         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
1118         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
1119         apic_write(APIC_ESR, 0);
1120         apic_read(APIC_ESR);
1121         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
1122         apic_write(APIC_ESR, 0);
1123         apic_read(APIC_ESR);
1124         local_irq_restore(flags);
1125         return 0;
1126 }
1127
1128 static struct sysdev_class lapic_sysclass = {
1129         .name           = "lapic",
1130         .resume         = lapic_resume,
1131         .suspend        = lapic_suspend,
1132 };
1133
1134 static struct sys_device device_lapic = {
1135         .id     = 0,
1136         .cls    = &lapic_sysclass,
1137 };
1138
1139 static void __cpuinit apic_pm_activate(void)
1140 {
1141         apic_pm_state.active = 1;
1142 }
1143
1144 static int __init init_lapic_sysfs(void)
1145 {
1146         int error;
1147
1148         if (!cpu_has_apic)
1149                 return 0;
1150         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
1151
1152         error = sysdev_class_register(&lapic_sysclass);
1153         if (!error)
1154                 error = sysdev_register(&device_lapic);
1155         return error;
1156 }
1157 device_initcall(init_lapic_sysfs);
1158
1159 #else   /* CONFIG_PM */
1160
1161 static void apic_pm_activate(void) { }
1162
1163 #endif  /* CONFIG_PM */
1164
1165 /*
1166  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
1167  *
1168  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
1169  *
1170  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
1171  * multi-chassis. Use available data to take a good guess.
1172  * If in doubt, go HPET.
1173  */
1174 __cpuinit int apic_is_clustered_box(void)
1175 {
1176         int i, clusters, zeros;
1177         unsigned id;
1178         u16 *bios_cpu_apicid = x86_bios_cpu_apicid_early_ptr;
1179         DECLARE_BITMAP(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1180
1181         bitmap_zero(clustermap, NUM_APIC_CLUSTERS);
1182
1183         for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
1184                 /* are we being called early in kernel startup? */
1185                 if (bios_cpu_apicid) {
1186                         id = bios_cpu_apicid[i];
1187                 }
1188                 else if (i < nr_cpu_ids) {
1189                         if (cpu_present(i))
1190                                 id = per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, i);
1191                         else
1192                                 continue;
1193                 }
1194                 else
1195                         break;
1196
1197                 if (id != BAD_APICID)
1198                         __set_bit(APIC_CLUSTERID(id), clustermap);
1199         }
1200
1201         /* Problem:  Partially populated chassis may not have CPUs in some of
1202          * the APIC clusters they have been allocated.  Only present CPUs have
1203          * x86_bios_cpu_apicid entries, thus causing zeroes in the bitmap.  Since
1204          * clusters are allocated sequentially, count zeros only if they are
1205          * bounded by ones.
1206          */
1207         clusters = 0;
1208         zeros = 0;
1209         for (i = 0; i < NUM_APIC_CLUSTERS; i++) {
1210                 if (test_bit(i, clustermap)) {
1211                         clusters += 1 + zeros;
1212                         zeros = 0;
1213                 } else
1214                         ++zeros;
1215         }
1216
1217         /*
1218          * If clusters > 2, then should be multi-chassis.
1219          * May have to revisit this when multi-core + hyperthreaded CPUs come
1220          * out, but AFAIK this will work even for them.
1221          */
1222         return (clusters > 2);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * APIC command line parameters
1227  */
1228 static int __init apic_set_verbosity(char *str)
1229 {
1230         if (str == NULL)  {
1231                 skip_ioapic_setup = 0;
1232                 ioapic_force = 1;
1233                 return 0;
1234         }
1235         if (strcmp("debug", str) == 0)
1236                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
1237         else if (strcmp("verbose", str) == 0)
1238                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
1239         else {
1240                 printk(KERN_WARNING "APIC Verbosity level %s not recognised"
1241                                 " use apic=verbose or apic=debug\n", str);
1242                 return -EINVAL;
1243         }
1244
1245         return 0;
1246 }
1247 early_param("apic", apic_set_verbosity);
1248
1249 static __init int setup_disableapic(char *str)
1250 {
1251         disable_apic = 1;
1252         clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_APIC);
1253         return 0;
1254 }
1255 early_param("disableapic", setup_disableapic);
1256
1257 /* same as disableapic, for compatibility */
1258 static __init int setup_nolapic(char *str)
1259 {
1260         return setup_disableapic(str);
1261 }
1262 early_param("nolapic", setup_nolapic);
1263
1264 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
1265 {
1266         local_apic_timer_c2_ok = 1;
1267         return 0;
1268 }
1269 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
1270
1271 static __init int setup_noapictimer(char *str)
1272 {
1273         if (str[0] != ' ' && str[0] != 0)
1274                 return 0;
1275         disable_apic_timer = 1;
1276         return 1;
1277 }
1278 __setup("noapictimer", setup_noapictimer);
1279
1280 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
1281 {
1282         apic_calibrate_pmtmr = 1;
1283         notsc_setup(NULL);
1284         return 0;
1285 }
1286 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
1287