]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/kernel/apic/apic.c
Merge branch 'for-4.8/core' of git://git.kernel.dk/linux-block
[karo-tx-linux.git] / arch / x86 / kernel / apic / apic.c
1 /*
2  *      Local APIC handling, local APIC timers
3  *
4  *      (c) 1999, 2000, 2009 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/perf_event.h>
18 #include <linux/kernel_stat.h>
19 #include <linux/mc146818rtc.h>
20 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
21 #include <linux/clockchips.h>
22 #include <linux/interrupt.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/ftrace.h>
25 #include <linux/ioport.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/syscore_ops.h>
28 #include <linux/delay.h>
29 #include <linux/timex.h>
30 #include <linux/i8253.h>
31 #include <linux/dmar.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/dmi.h>
35 #include <linux/smp.h>
36 #include <linux/mm.h>
37
38 #include <asm/trace/irq_vectors.h>
39 #include <asm/irq_remapping.h>
40 #include <asm/perf_event.h>
41 #include <asm/x86_init.h>
42 #include <asm/pgalloc.h>
43 #include <linux/atomic.h>
44 #include <asm/mpspec.h>
45 #include <asm/i8259.h>
46 #include <asm/proto.h>
47 #include <asm/apic.h>
48 #include <asm/io_apic.h>
49 #include <asm/desc.h>
50 #include <asm/hpet.h>
51 #include <asm/idle.h>
52 #include <asm/mtrr.h>
53 #include <asm/time.h>
54 #include <asm/smp.h>
55 #include <asm/mce.h>
56 #include <asm/tsc.h>
57 #include <asm/hypervisor.h>
58
59 unsigned int num_processors;
60
61 unsigned disabled_cpus;
62
63 /* Processor that is doing the boot up */
64 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
65 EXPORT_SYMBOL_GPL(boot_cpu_physical_apicid);
66
67 /*
68  * The highest APIC ID seen during enumeration.
69  */
70 static unsigned int max_physical_apicid;
71
72 /*
73  * Bitmask of physically existing CPUs:
74  */
75 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
76
77 /*
78  * Processor to be disabled specified by kernel parameter
79  * disable_cpu_apicid=<int>, mostly used for the kdump 2nd kernel to
80  * avoid undefined behaviour caused by sending INIT from AP to BSP.
81  */
82 static unsigned int disabled_cpu_apicid __read_mostly = BAD_APICID;
83
84 /*
85  * This variable controls which CPUs receive external NMIs.  By default,
86  * external NMIs are delivered only to the BSP.
87  */
88 static int apic_extnmi = APIC_EXTNMI_BSP;
89
90 /*
91  * Map cpu index to physical APIC ID
92  */
93 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
94 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
95 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
96 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
97
98 #ifdef CONFIG_X86_32
99
100 /*
101  * On x86_32, the mapping between cpu and logical apicid may vary
102  * depending on apic in use.  The following early percpu variable is
103  * used for the mapping.  This is where the behaviors of x86_64 and 32
104  * actually diverge.  Let's keep it ugly for now.
105  */
106 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(int, x86_cpu_to_logical_apicid, BAD_APICID);
107
108 /* Local APIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel */
109 static int enabled_via_apicbase;
110
111 /*
112  * Handle interrupt mode configuration register (IMCR).
113  * This register controls whether the interrupt signals
114  * that reach the BSP come from the master PIC or from the
115  * local APIC. Before entering Symmetric I/O Mode, either
116  * the BIOS or the operating system must switch out of
117  * PIC Mode by changing the IMCR.
118  */
119 static inline void imcr_pic_to_apic(void)
120 {
121         /* select IMCR register */
122         outb(0x70, 0x22);
123         /* NMI and 8259 INTR go through APIC */
124         outb(0x01, 0x23);
125 }
126
127 static inline void imcr_apic_to_pic(void)
128 {
129         /* select IMCR register */
130         outb(0x70, 0x22);
131         /* NMI and 8259 INTR go directly to BSP */
132         outb(0x00, 0x23);
133 }
134 #endif
135
136 /*
137  * Knob to control our willingness to enable the local APIC.
138  *
139  * +1=force-enable
140  */
141 static int force_enable_local_apic __initdata;
142
143 /*
144  * APIC command line parameters
145  */
146 static int __init parse_lapic(char *arg)
147 {
148         if (config_enabled(CONFIG_X86_32) && !arg)
149                 force_enable_local_apic = 1;
150         else if (arg && !strncmp(arg, "notscdeadline", 13))
151                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
152         return 0;
153 }
154 early_param("lapic", parse_lapic);
155
156 #ifdef CONFIG_X86_64
157 static int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
158 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
159 {
160         apic_calibrate_pmtmr = 1;
161         notsc_setup(NULL);
162         return 0;
163 }
164 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
165 #endif
166
167 unsigned long mp_lapic_addr;
168 int disable_apic;
169 /* Disable local APIC timer from the kernel commandline or via dmi quirk */
170 static int disable_apic_timer __initdata;
171 /* Local APIC timer works in C2 */
172 int local_apic_timer_c2_ok;
173 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
174
175 int first_system_vector = FIRST_SYSTEM_VECTOR;
176
177 /*
178  * Debug level, exported for io_apic.c
179  */
180 unsigned int apic_verbosity;
181
182 int pic_mode;
183
184 /* Have we found an MP table */
185 int smp_found_config;
186
187 static struct resource lapic_resource = {
188         .name = "Local APIC",
189         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
190 };
191
192 unsigned int lapic_timer_frequency = 0;
193
194 static void apic_pm_activate(void);
195
196 static unsigned long apic_phys;
197
198 /*
199  * Get the LAPIC version
200  */
201 static inline int lapic_get_version(void)
202 {
203         return GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
204 }
205
206 /*
207  * Check, if the APIC is integrated or a separate chip
208  */
209 static inline int lapic_is_integrated(void)
210 {
211 #ifdef CONFIG_X86_64
212         return 1;
213 #else
214         return APIC_INTEGRATED(lapic_get_version());
215 #endif
216 }
217
218 /*
219  * Check, whether this is a modern or a first generation APIC
220  */
221 static int modern_apic(void)
222 {
223         /* AMD systems use old APIC versions, so check the CPU */
224         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
225             boot_cpu_data.x86 >= 0xf)
226                 return 1;
227         return lapic_get_version() >= 0x14;
228 }
229
230 /*
231  * right after this call apic become NOOP driven
232  * so apic->write/read doesn't do anything
233  */
234 static void __init apic_disable(void)
235 {
236         pr_info("APIC: switched to apic NOOP\n");
237         apic = &apic_noop;
238 }
239
240 void native_apic_wait_icr_idle(void)
241 {
242         while (apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY)
243                 cpu_relax();
244 }
245
246 u32 native_safe_apic_wait_icr_idle(void)
247 {
248         u32 send_status;
249         int timeout;
250
251         timeout = 0;
252         do {
253                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
254                 if (!send_status)
255                         break;
256                 inc_irq_stat(icr_read_retry_count);
257                 udelay(100);
258         } while (timeout++ < 1000);
259
260         return send_status;
261 }
262
263 void native_apic_icr_write(u32 low, u32 id)
264 {
265         unsigned long flags;
266
267         local_irq_save(flags);
268         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(id));
269         apic_write(APIC_ICR, low);
270         local_irq_restore(flags);
271 }
272
273 u64 native_apic_icr_read(void)
274 {
275         u32 icr1, icr2;
276
277         icr2 = apic_read(APIC_ICR2);
278         icr1 = apic_read(APIC_ICR);
279
280         return icr1 | ((u64)icr2 << 32);
281 }
282
283 #ifdef CONFIG_X86_32
284 /**
285  * get_physical_broadcast - Get number of physical broadcast IDs
286  */
287 int get_physical_broadcast(void)
288 {
289         return modern_apic() ? 0xff : 0xf;
290 }
291 #endif
292
293 /**
294  * lapic_get_maxlvt - get the maximum number of local vector table entries
295  */
296 int lapic_get_maxlvt(void)
297 {
298         unsigned int v;
299
300         v = apic_read(APIC_LVR);
301         /*
302          * - we always have APIC integrated on 64bit mode
303          * - 82489DXs do not report # of LVT entries
304          */
305         return APIC_INTEGRATED(GET_APIC_VERSION(v)) ? GET_APIC_MAXLVT(v) : 2;
306 }
307
308 /*
309  * Local APIC timer
310  */
311
312 /* Clock divisor */
313 #define APIC_DIVISOR 16
314 #define TSC_DIVISOR  32
315
316 /*
317  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
318  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
319  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
320  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
321  * call this function only once, with the real, calibrated value.
322  *
323  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
324  * P5 APIC double write bug.
325  */
326 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks, int oneshot, int irqen)
327 {
328         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
329
330         lvtt_value = LOCAL_TIMER_VECTOR;
331         if (!oneshot)
332                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
333         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
334                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE;
335
336         if (!lapic_is_integrated())
337                 lvtt_value |= SET_APIC_TIMER_BASE(APIC_TIMER_BASE_DIV);
338
339         if (!irqen)
340                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
341
342         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
343
344         if (lvtt_value & APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE) {
345                 /*
346                  * See Intel SDM: TSC-Deadline Mode chapter. In xAPIC mode,
347                  * writing to the APIC LVTT and TSC_DEADLINE MSR isn't serialized.
348                  * According to Intel, MFENCE can do the serialization here.
349                  */
350                 asm volatile("mfence" : : : "memory");
351
352                 printk_once(KERN_DEBUG "TSC deadline timer enabled\n");
353                 return;
354         }
355
356         /*
357          * Divide PICLK by 16
358          */
359         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
360         apic_write(APIC_TDCR,
361                 (tmp_value & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE)) |
362                 APIC_TDR_DIV_16);
363
364         if (!oneshot)
365                 apic_write(APIC_TMICT, clocks / APIC_DIVISOR);
366 }
367
368 /*
369  * Setup extended LVT, AMD specific
370  *
371  * Software should use the LVT offsets the BIOS provides.  The offsets
372  * are determined by the subsystems using it like those for MCE
373  * threshold or IBS.  On K8 only offset 0 (APIC500) and MCE interrupts
374  * are supported. Beginning with family 10h at least 4 offsets are
375  * available.
376  *
377  * Since the offsets must be consistent for all cores, we keep track
378  * of the LVT offsets in software and reserve the offset for the same
379  * vector also to be used on other cores. An offset is freed by
380  * setting the entry to APIC_EILVT_MASKED.
381  *
382  * If the BIOS is right, there should be no conflicts. Otherwise a
383  * "[Firmware Bug]: ..." error message is generated. However, if
384  * software does not properly determines the offsets, it is not
385  * necessarily a BIOS bug.
386  */
387
388 static atomic_t eilvt_offsets[APIC_EILVT_NR_MAX];
389
390 static inline int eilvt_entry_is_changeable(unsigned int old, unsigned int new)
391 {
392         return (old & APIC_EILVT_MASKED)
393                 || (new == APIC_EILVT_MASKED)
394                 || ((new & ~APIC_EILVT_MASKED) == old);
395 }
396
397 static unsigned int reserve_eilvt_offset(int offset, unsigned int new)
398 {
399         unsigned int rsvd, vector;
400
401         if (offset >= APIC_EILVT_NR_MAX)
402                 return ~0;
403
404         rsvd = atomic_read(&eilvt_offsets[offset]);
405         do {
406                 vector = rsvd & ~APIC_EILVT_MASKED;     /* 0: unassigned */
407                 if (vector && !eilvt_entry_is_changeable(vector, new))
408                         /* may not change if vectors are different */
409                         return rsvd;
410                 rsvd = atomic_cmpxchg(&eilvt_offsets[offset], rsvd, new);
411         } while (rsvd != new);
412
413         rsvd &= ~APIC_EILVT_MASKED;
414         if (rsvd && rsvd != vector)
415                 pr_info("LVT offset %d assigned for vector 0x%02x\n",
416                         offset, rsvd);
417
418         return new;
419 }
420
421 /*
422  * If mask=1, the LVT entry does not generate interrupts while mask=0
423  * enables the vector. See also the BKDGs. Must be called with
424  * preemption disabled.
425  */
426
427 int setup_APIC_eilvt(u8 offset, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
428 {
429         unsigned long reg = APIC_EILVTn(offset);
430         unsigned int new, old, reserved;
431
432         new = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
433         old = apic_read(reg);
434         reserved = reserve_eilvt_offset(offset, new);
435
436         if (reserved != new) {
437                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
438                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
439                        "vector 0x%x on another cpu\n",
440                        smp_processor_id(), reg, offset, new, reserved);
441                 return -EINVAL;
442         }
443
444         if (!eilvt_entry_is_changeable(old, new)) {
445                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
446                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
447                        "vector 0x%x on this cpu\n",
448                        smp_processor_id(), reg, offset, new, old);
449                 return -EBUSY;
450         }
451
452         apic_write(reg, new);
453
454         return 0;
455 }
456 EXPORT_SYMBOL_GPL(setup_APIC_eilvt);
457
458 /*
459  * Program the next event, relative to now
460  */
461 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
462                             struct clock_event_device *evt)
463 {
464         apic_write(APIC_TMICT, delta);
465         return 0;
466 }
467
468 static int lapic_next_deadline(unsigned long delta,
469                                struct clock_event_device *evt)
470 {
471         u64 tsc;
472
473         tsc = rdtsc();
474         wrmsrl(MSR_IA32_TSC_DEADLINE, tsc + (((u64) delta) * TSC_DIVISOR));
475         return 0;
476 }
477
478 static int lapic_timer_shutdown(struct clock_event_device *evt)
479 {
480         unsigned int v;
481
482         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
483         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
484                 return 0;
485
486         v = apic_read(APIC_LVTT);
487         v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
488         apic_write(APIC_LVTT, v);
489         apic_write(APIC_TMICT, 0);
490         return 0;
491 }
492
493 static inline int
494 lapic_timer_set_periodic_oneshot(struct clock_event_device *evt, bool oneshot)
495 {
496         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
497         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
498                 return 0;
499
500         __setup_APIC_LVTT(lapic_timer_frequency, oneshot, 1);
501         return 0;
502 }
503
504 static int lapic_timer_set_periodic(struct clock_event_device *evt)
505 {
506         return lapic_timer_set_periodic_oneshot(evt, false);
507 }
508
509 static int lapic_timer_set_oneshot(struct clock_event_device *evt)
510 {
511         return lapic_timer_set_periodic_oneshot(evt, true);
512 }
513
514 /*
515  * Local APIC timer broadcast function
516  */
517 static void lapic_timer_broadcast(const struct cpumask *mask)
518 {
519 #ifdef CONFIG_SMP
520         apic->send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
521 #endif
522 }
523
524
525 /*
526  * The local apic timer can be used for any function which is CPU local.
527  */
528 static struct clock_event_device lapic_clockevent = {
529         .name                   = "lapic",
530         .features               = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
531                                   CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT | CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP
532                                   | CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY,
533         .shift                  = 32,
534         .set_state_shutdown     = lapic_timer_shutdown,
535         .set_state_periodic     = lapic_timer_set_periodic,
536         .set_state_oneshot      = lapic_timer_set_oneshot,
537         .set_next_event         = lapic_next_event,
538         .broadcast              = lapic_timer_broadcast,
539         .rating                 = 100,
540         .irq                    = -1,
541 };
542 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, lapic_events);
543
544 /*
545  * Setup the local APIC timer for this CPU. Copy the initialized values
546  * of the boot CPU and register the clock event in the framework.
547  */
548 static void setup_APIC_timer(void)
549 {
550         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
551
552         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_ARAT)) {
553                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP;
554                 /* Make LAPIC timer preferrable over percpu HPET */
555                 lapic_clockevent.rating = 150;
556         }
557
558         memcpy(levt, &lapic_clockevent, sizeof(*levt));
559         levt->cpumask = cpumask_of(smp_processor_id());
560
561         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
562                 levt->features &= ~(CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
563                                     CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY);
564                 levt->set_next_event = lapic_next_deadline;
565                 clockevents_config_and_register(levt,
566                                                 (tsc_khz / TSC_DIVISOR) * 1000,
567                                                 0xF, ~0UL);
568         } else
569                 clockevents_register_device(levt);
570 }
571
572 /*
573  * In this functions we calibrate APIC bus clocks to the external timer.
574  *
575  * We want to do the calibration only once since we want to have local timer
576  * irqs syncron. CPUs connected by the same APIC bus have the very same bus
577  * frequency.
578  *
579  * This was previously done by reading the PIT/HPET and waiting for a wrap
580  * around to find out, that a tick has elapsed. I have a box, where the PIT
581  * readout is broken, so it never gets out of the wait loop again. This was
582  * also reported by others.
583  *
584  * Monitoring the jiffies value is inaccurate and the clockevents
585  * infrastructure allows us to do a simple substitution of the interrupt
586  * handler.
587  *
588  * The calibration routine also uses the pm_timer when possible, as the PIT
589  * happens to run way too slow (factor 2.3 on my VAIO CoreDuo, which goes
590  * back to normal later in the boot process).
591  */
592
593 #define LAPIC_CAL_LOOPS         (HZ/10)
594
595 static __initdata int lapic_cal_loops = -1;
596 static __initdata long lapic_cal_t1, lapic_cal_t2;
597 static __initdata unsigned long long lapic_cal_tsc1, lapic_cal_tsc2;
598 static __initdata unsigned long lapic_cal_pm1, lapic_cal_pm2;
599 static __initdata unsigned long lapic_cal_j1, lapic_cal_j2;
600
601 /*
602  * Temporary interrupt handler.
603  */
604 static void __init lapic_cal_handler(struct clock_event_device *dev)
605 {
606         unsigned long long tsc = 0;
607         long tapic = apic_read(APIC_TMCCT);
608         unsigned long pm = acpi_pm_read_early();
609
610         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
611                 tsc = rdtsc();
612
613         switch (lapic_cal_loops++) {
614         case 0:
615                 lapic_cal_t1 = tapic;
616                 lapic_cal_tsc1 = tsc;
617                 lapic_cal_pm1 = pm;
618                 lapic_cal_j1 = jiffies;
619                 break;
620
621         case LAPIC_CAL_LOOPS:
622                 lapic_cal_t2 = tapic;
623                 lapic_cal_tsc2 = tsc;
624                 if (pm < lapic_cal_pm1)
625                         pm += ACPI_PM_OVRRUN;
626                 lapic_cal_pm2 = pm;
627                 lapic_cal_j2 = jiffies;
628                 break;
629         }
630 }
631
632 static int __init
633 calibrate_by_pmtimer(long deltapm, long *delta, long *deltatsc)
634 {
635         const long pm_100ms = PMTMR_TICKS_PER_SEC / 10;
636         const long pm_thresh = pm_100ms / 100;
637         unsigned long mult;
638         u64 res;
639
640 #ifndef CONFIG_X86_PM_TIMER
641         return -1;
642 #endif
643
644         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer delta = %ld\n", deltapm);
645
646         /* Check, if the PM timer is available */
647         if (!deltapm)
648                 return -1;
649
650         mult = clocksource_hz2mult(PMTMR_TICKS_PER_SEC, 22);
651
652         if (deltapm > (pm_100ms - pm_thresh) &&
653             deltapm < (pm_100ms + pm_thresh)) {
654                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer result ok\n");
655                 return 0;
656         }
657
658         res = (((u64)deltapm) *  mult) >> 22;
659         do_div(res, 1000000);
660         pr_warning("APIC calibration not consistent "
661                    "with PM-Timer: %ldms instead of 100ms\n",(long)res);
662
663         /* Correct the lapic counter value */
664         res = (((u64)(*delta)) * pm_100ms);
665         do_div(res, deltapm);
666         pr_info("APIC delta adjusted to PM-Timer: "
667                 "%lu (%ld)\n", (unsigned long)res, *delta);
668         *delta = (long)res;
669
670         /* Correct the tsc counter value */
671         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
672                 res = (((u64)(*deltatsc)) * pm_100ms);
673                 do_div(res, deltapm);
674                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "TSC delta adjusted to "
675                                           "PM-Timer: %lu (%ld)\n",
676                                         (unsigned long)res, *deltatsc);
677                 *deltatsc = (long)res;
678         }
679
680         return 0;
681 }
682
683 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
684 {
685         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
686         void (*real_handler)(struct clock_event_device *dev);
687         unsigned long deltaj;
688         long delta, deltatsc;
689         int pm_referenced = 0;
690
691         /**
692          * check if lapic timer has already been calibrated by platform
693          * specific routine, such as tsc calibration code. if so, we just fill
694          * in the clockevent structure and return.
695          */
696
697         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
698                 return 0;
699         } else if (lapic_timer_frequency) {
700                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "lapic timer already calibrated %d\n",
701                                 lapic_timer_frequency);
702                 lapic_clockevent.mult = div_sc(lapic_timer_frequency/APIC_DIVISOR,
703                                         TICK_NSEC, lapic_clockevent.shift);
704                 lapic_clockevent.max_delta_ns =
705                         clockevent_delta2ns(0x7FFFFF, &lapic_clockevent);
706                 lapic_clockevent.min_delta_ns =
707                         clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
708                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
709                 return 0;
710         }
711
712         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Using local APIC timer interrupts.\n"
713                     "calibrating APIC timer ...\n");
714
715         local_irq_disable();
716
717         /* Replace the global interrupt handler */
718         real_handler = global_clock_event->event_handler;
719         global_clock_event->event_handler = lapic_cal_handler;
720
721         /*
722          * Setup the APIC counter to maximum. There is no way the lapic
723          * can underflow in the 100ms detection time frame
724          */
725         __setup_APIC_LVTT(0xffffffff, 0, 0);
726
727         /* Let the interrupts run */
728         local_irq_enable();
729
730         while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
731                 cpu_relax();
732
733         local_irq_disable();
734
735         /* Restore the real event handler */
736         global_clock_event->event_handler = real_handler;
737
738         /* Build delta t1-t2 as apic timer counts down */
739         delta = lapic_cal_t1 - lapic_cal_t2;
740         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... lapic delta = %ld\n", delta);
741
742         deltatsc = (long)(lapic_cal_tsc2 - lapic_cal_tsc1);
743
744         /* we trust the PM based calibration if possible */
745         pm_referenced = !calibrate_by_pmtimer(lapic_cal_pm2 - lapic_cal_pm1,
746                                         &delta, &deltatsc);
747
748         /* Calculate the scaled math multiplication factor */
749         lapic_clockevent.mult = div_sc(delta, TICK_NSEC * LAPIC_CAL_LOOPS,
750                                        lapic_clockevent.shift);
751         lapic_clockevent.max_delta_ns =
752                 clockevent_delta2ns(0x7FFFFFFF, &lapic_clockevent);
753         lapic_clockevent.min_delta_ns =
754                 clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
755
756         lapic_timer_frequency = (delta * APIC_DIVISOR) / LAPIC_CAL_LOOPS;
757
758         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... delta %ld\n", delta);
759         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... mult: %u\n", lapic_clockevent.mult);
760         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... calibration result: %u\n",
761                     lapic_timer_frequency);
762
763         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
764                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... CPU clock speed is "
765                             "%ld.%04ld MHz.\n",
766                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) / (1000000 / HZ),
767                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) % (1000000 / HZ));
768         }
769
770         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... host bus clock speed is "
771                     "%u.%04u MHz.\n",
772                     lapic_timer_frequency / (1000000 / HZ),
773                     lapic_timer_frequency % (1000000 / HZ));
774
775         /*
776          * Do a sanity check on the APIC calibration result
777          */
778         if (lapic_timer_frequency < (1000000 / HZ)) {
779                 local_irq_enable();
780                 pr_warning("APIC frequency too slow, disabling apic timer\n");
781                 return -1;
782         }
783
784         levt->features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
785
786         /*
787          * PM timer calibration failed or not turned on
788          * so lets try APIC timer based calibration
789          */
790         if (!pm_referenced) {
791                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... verify APIC timer\n");
792
793                 /*
794                  * Setup the apic timer manually
795                  */
796                 levt->event_handler = lapic_cal_handler;
797                 lapic_timer_set_periodic(levt);
798                 lapic_cal_loops = -1;
799
800                 /* Let the interrupts run */
801                 local_irq_enable();
802
803                 while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
804                         cpu_relax();
805
806                 /* Stop the lapic timer */
807                 local_irq_disable();
808                 lapic_timer_shutdown(levt);
809
810                 /* Jiffies delta */
811                 deltaj = lapic_cal_j2 - lapic_cal_j1;
812                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies delta = %lu\n", deltaj);
813
814                 /* Check, if the jiffies result is consistent */
815                 if (deltaj >= LAPIC_CAL_LOOPS-2 && deltaj <= LAPIC_CAL_LOOPS+2)
816                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies result ok\n");
817                 else
818                         levt->features |= CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
819         }
820         local_irq_enable();
821
822         if (levt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY) {
823                 pr_warning("APIC timer disabled due to verification failure\n");
824                         return -1;
825         }
826
827         return 0;
828 }
829
830 /*
831  * Setup the boot APIC
832  *
833  * Calibrate and verify the result.
834  */
835 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
836 {
837         /*
838          * The local apic timer can be disabled via the kernel
839          * commandline or from the CPU detection code. Register the lapic
840          * timer as a dummy clock event source on SMP systems, so the
841          * broadcast mechanism is used. On UP systems simply ignore it.
842          */
843         if (disable_apic_timer) {
844                 pr_info("Disabling APIC timer\n");
845                 /* No broadcast on UP ! */
846                 if (num_possible_cpus() > 1) {
847                         lapic_clockevent.mult = 1;
848                         setup_APIC_timer();
849                 }
850                 return;
851         }
852
853         if (calibrate_APIC_clock()) {
854                 /* No broadcast on UP ! */
855                 if (num_possible_cpus() > 1)
856                         setup_APIC_timer();
857                 return;
858         }
859
860         /*
861          * If nmi_watchdog is set to IO_APIC, we need the
862          * PIT/HPET going.  Otherwise register lapic as a dummy
863          * device.
864          */
865         lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
866
867         /* Setup the lapic or request the broadcast */
868         setup_APIC_timer();
869 }
870
871 void setup_secondary_APIC_clock(void)
872 {
873         setup_APIC_timer();
874 }
875
876 /*
877  * The guts of the apic timer interrupt
878  */
879 static void local_apic_timer_interrupt(void)
880 {
881         int cpu = smp_processor_id();
882         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(lapic_events, cpu);
883
884         /*
885          * Normally we should not be here till LAPIC has been initialized but
886          * in some cases like kdump, its possible that there is a pending LAPIC
887          * timer interrupt from previous kernel's context and is delivered in
888          * new kernel the moment interrupts are enabled.
889          *
890          * Interrupts are enabled early and LAPIC is setup much later, hence
891          * its possible that when we get here evt->event_handler is NULL.
892          * Check for event_handler being NULL and discard the interrupt as
893          * spurious.
894          */
895         if (!evt->event_handler) {
896                 pr_warning("Spurious LAPIC timer interrupt on cpu %d\n", cpu);
897                 /* Switch it off */
898                 lapic_timer_shutdown(evt);
899                 return;
900         }
901
902         /*
903          * the NMI deadlock-detector uses this.
904          */
905         inc_irq_stat(apic_timer_irqs);
906
907         evt->event_handler(evt);
908 }
909
910 /*
911  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
912  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
913  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
914  *
915  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
916  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
917  */
918 __visible void __irq_entry smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
919 {
920         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
921
922         /*
923          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
924          * because timer handling can be slow.
925          *
926          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
927          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
928          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
929          */
930         entering_ack_irq();
931         local_apic_timer_interrupt();
932         exiting_irq();
933
934         set_irq_regs(old_regs);
935 }
936
937 __visible void __irq_entry smp_trace_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
938 {
939         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
940
941         /*
942          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
943          * because timer handling can be slow.
944          *
945          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
946          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
947          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
948          */
949         entering_ack_irq();
950         trace_local_timer_entry(LOCAL_TIMER_VECTOR);
951         local_apic_timer_interrupt();
952         trace_local_timer_exit(LOCAL_TIMER_VECTOR);
953         exiting_irq();
954
955         set_irq_regs(old_regs);
956 }
957
958 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
959 {
960         return -EINVAL;
961 }
962
963 /*
964  * Local APIC start and shutdown
965  */
966
967 /**
968  * clear_local_APIC - shutdown the local APIC
969  *
970  * This is called, when a CPU is disabled and before rebooting, so the state of
971  * the local APIC has no dangling leftovers. Also used to cleanout any BIOS
972  * leftovers during boot.
973  */
974 void clear_local_APIC(void)
975 {
976         int maxlvt;
977         u32 v;
978
979         /* APIC hasn't been mapped yet */
980         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
981                 return;
982
983         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
984         /*
985          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
986          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
987          */
988         if (maxlvt >= 3) {
989                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
990                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
991         }
992         /*
993          * Careful: we have to set masks only first to deassert
994          * any level-triggered sources.
995          */
996         v = apic_read(APIC_LVTT);
997         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
998         v = apic_read(APIC_LVT0);
999         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
1000         v = apic_read(APIC_LVT1);
1001         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
1002         if (maxlvt >= 4) {
1003                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
1004                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
1005         }
1006
1007         /* lets not touch this if we didn't frob it */
1008 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
1009         if (maxlvt >= 5) {
1010                 v = apic_read(APIC_LVTTHMR);
1011                 apic_write(APIC_LVTTHMR, v | APIC_LVT_MASKED);
1012         }
1013 #endif
1014 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1015         if (maxlvt >= 6) {
1016                 v = apic_read(APIC_LVTCMCI);
1017                 if (!(v & APIC_LVT_MASKED))
1018                         apic_write(APIC_LVTCMCI, v | APIC_LVT_MASKED);
1019         }
1020 #endif
1021
1022         /*
1023          * Clean APIC state for other OSs:
1024          */
1025         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
1026         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1027         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
1028         if (maxlvt >= 3)
1029                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
1030         if (maxlvt >= 4)
1031                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
1032
1033         /* Integrated APIC (!82489DX) ? */
1034         if (lapic_is_integrated()) {
1035                 if (maxlvt > 3)
1036                         /* Clear ESR due to Pentium errata 3AP and 11AP */
1037                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1038                 apic_read(APIC_ESR);
1039         }
1040 }
1041
1042 /**
1043  * disable_local_APIC - clear and disable the local APIC
1044  */
1045 void disable_local_APIC(void)
1046 {
1047         unsigned int value;
1048
1049         /* APIC hasn't been mapped yet */
1050         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
1051                 return;
1052
1053         clear_local_APIC();
1054
1055         /*
1056          * Disable APIC (implies clearing of registers
1057          * for 82489DX!).
1058          */
1059         value = apic_read(APIC_SPIV);
1060         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1061         apic_write(APIC_SPIV, value);
1062
1063 #ifdef CONFIG_X86_32
1064         /*
1065          * When LAPIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel,
1066          * restore the disabled state.
1067          */
1068         if (enabled_via_apicbase) {
1069                 unsigned int l, h;
1070
1071                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1072                 l &= ~MSR_IA32_APICBASE_ENABLE;
1073                 wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1074         }
1075 #endif
1076 }
1077
1078 /*
1079  * If Linux enabled the LAPIC against the BIOS default disable it down before
1080  * re-entering the BIOS on shutdown.  Otherwise the BIOS may get confused and
1081  * not power-off.  Additionally clear all LVT entries before disable_local_APIC
1082  * for the case where Linux didn't enable the LAPIC.
1083  */
1084 void lapic_shutdown(void)
1085 {
1086         unsigned long flags;
1087
1088         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && !apic_from_smp_config())
1089                 return;
1090
1091         local_irq_save(flags);
1092
1093 #ifdef CONFIG_X86_32
1094         if (!enabled_via_apicbase)
1095                 clear_local_APIC();
1096         else
1097 #endif
1098                 disable_local_APIC();
1099
1100
1101         local_irq_restore(flags);
1102 }
1103
1104 /**
1105  * sync_Arb_IDs - synchronize APIC bus arbitration IDs
1106  */
1107 void __init sync_Arb_IDs(void)
1108 {
1109         /*
1110          * Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 And not
1111          * needed on AMD.
1112          */
1113         if (modern_apic() || boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)
1114                 return;
1115
1116         /*
1117          * Wait for idle.
1118          */
1119         apic_wait_icr_idle();
1120
1121         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
1122         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC |
1123                         APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
1124 }
1125
1126 /*
1127  * An initial setup of the virtual wire mode.
1128  */
1129 void __init init_bsp_APIC(void)
1130 {
1131         unsigned int value;
1132
1133         /*
1134          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
1135          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
1136          */
1137         if (smp_found_config || !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
1138                 return;
1139
1140         /*
1141          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
1142          */
1143         clear_local_APIC();
1144
1145         /*
1146          * Enable APIC.
1147          */
1148         value = apic_read(APIC_SPIV);
1149         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1150         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1151
1152 #ifdef CONFIG_X86_32
1153         /* This bit is reserved on P4/Xeon and should be cleared */
1154         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) &&
1155             (boot_cpu_data.x86 == 15))
1156                 value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1157         else
1158 #endif
1159                 value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1160         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1161         apic_write(APIC_SPIV, value);
1162
1163         /*
1164          * Set up the virtual wire mode.
1165          */
1166         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
1167         value = APIC_DM_NMI;
1168         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1169                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1170         if (apic_extnmi == APIC_EXTNMI_NONE)
1171                 value |= APIC_LVT_MASKED;
1172         apic_write(APIC_LVT1, value);
1173 }
1174
1175 static void lapic_setup_esr(void)
1176 {
1177         unsigned int oldvalue, value, maxlvt;
1178
1179         if (!lapic_is_integrated()) {
1180                 pr_info("No ESR for 82489DX.\n");
1181                 return;
1182         }
1183
1184         if (apic->disable_esr) {
1185                 /*
1186                  * Something untraceable is creating bad interrupts on
1187                  * secondary quads ... for the moment, just leave the
1188                  * ESR disabled - we can't do anything useful with the
1189                  * errors anyway - mbligh
1190                  */
1191                 pr_info("Leaving ESR disabled.\n");
1192                 return;
1193         }
1194
1195         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1196         if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1197                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1198         oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
1199
1200         /* enables sending errors */
1201         value = ERROR_APIC_VECTOR;
1202         apic_write(APIC_LVTERR, value);
1203
1204         /*
1205          * spec says clear errors after enabling vector.
1206          */
1207         if (maxlvt > 3)
1208                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1209         value = apic_read(APIC_ESR);
1210         if (value != oldvalue)
1211                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "ESR value before enabling "
1212                         "vector: 0x%08x  after: 0x%08x\n",
1213                         oldvalue, value);
1214 }
1215
1216 /**
1217  * setup_local_APIC - setup the local APIC
1218  *
1219  * Used to setup local APIC while initializing BSP or bringin up APs.
1220  * Always called with preemption disabled.
1221  */
1222 void setup_local_APIC(void)
1223 {
1224         int cpu = smp_processor_id();
1225         unsigned int value, queued;
1226         int i, j, acked = 0;
1227         unsigned long long tsc = 0, ntsc;
1228         long long max_loops = cpu_khz ? cpu_khz : 1000000;
1229
1230         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1231                 tsc = rdtsc();
1232
1233         if (disable_apic) {
1234                 disable_ioapic_support();
1235                 return;
1236         }
1237
1238 #ifdef CONFIG_X86_32
1239         /* Pound the ESR really hard over the head with a big hammer - mbligh */
1240         if (lapic_is_integrated() && apic->disable_esr) {
1241                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1242                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1243                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1244                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1245         }
1246 #endif
1247         perf_events_lapic_init();
1248
1249         /*
1250          * Double-check whether this APIC is really registered.
1251          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
1252          */
1253         BUG_ON(!apic->apic_id_registered());
1254
1255         /*
1256          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
1257          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
1258          * document number 292116).  So here it goes...
1259          */
1260         apic->init_apic_ldr();
1261
1262 #ifdef CONFIG_X86_32
1263         /*
1264          * APIC LDR is initialized.  If logical_apicid mapping was
1265          * initialized during get_smp_config(), make sure it matches the
1266          * actual value.
1267          */
1268         i = early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu);
1269         WARN_ON(i != BAD_APICID && i != logical_smp_processor_id());
1270         /* always use the value from LDR */
1271         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
1272                 logical_smp_processor_id();
1273 #endif
1274
1275         /*
1276          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
1277          * later on.
1278          */
1279         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
1280         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
1281         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
1282
1283         /*
1284          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
1285          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
1286          *
1287          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
1288          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
1289          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
1290          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
1291          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
1292          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
1293          */
1294         do {
1295                 queued = 0;
1296                 for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--)
1297                         queued |= apic_read(APIC_IRR + i*0x10);
1298
1299                 for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
1300                         value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
1301                         for (j = 31; j >= 0; j--) {
1302                                 if (value & (1<<j)) {
1303                                         ack_APIC_irq();
1304                                         acked++;
1305                                 }
1306                         }
1307                 }
1308                 if (acked > 256) {
1309                         printk(KERN_ERR "LAPIC pending interrupts after %d EOI\n",
1310                                acked);
1311                         break;
1312                 }
1313                 if (queued) {
1314                         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) && cpu_khz) {
1315                                 ntsc = rdtsc();
1316                                 max_loops = (cpu_khz << 10) - (ntsc - tsc);
1317                         } else
1318                                 max_loops--;
1319                 }
1320         } while (queued && max_loops > 0);
1321         WARN_ON(max_loops <= 0);
1322
1323         /*
1324          * Now that we are all set up, enable the APIC
1325          */
1326         value = apic_read(APIC_SPIV);
1327         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1328         /*
1329          * Enable APIC
1330          */
1331         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1332
1333 #ifdef CONFIG_X86_32
1334         /*
1335          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
1336          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
1337          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
1338          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
1339          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
1340          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
1341          * away, oh well :-(
1342          *
1343          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
1344          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
1345          *   BX chipset. ]
1346          */
1347         /*
1348          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
1349          * frequent as it makes the interrupt distributon model be more
1350          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
1351          * See also the comment in end_level_ioapic_irq().  --macro
1352          */
1353
1354         /*
1355          * - enable focus processor (bit==0)
1356          * - 64bit mode always use processor focus
1357          *   so no need to set it
1358          */
1359         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1360 #endif
1361
1362         /*
1363          * Set spurious IRQ vector
1364          */
1365         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1366         apic_write(APIC_SPIV, value);
1367
1368         /*
1369          * Set up LVT0, LVT1:
1370          *
1371          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
1372          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
1373          * we delegate interrupts to the 8259A.
1374          */
1375         /*
1376          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
1377          */
1378         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
1379         if (!cpu && (pic_mode || !value)) {
1380                 value = APIC_DM_EXTINT;
1381                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1382         } else {
1383                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
1384                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1385         }
1386         apic_write(APIC_LVT0, value);
1387
1388         /*
1389          * Only the BSP sees the LINT1 NMI signal by default. This can be
1390          * modified by apic_extnmi= boot option.
1391          */
1392         if ((!cpu && apic_extnmi != APIC_EXTNMI_NONE) ||
1393             apic_extnmi == APIC_EXTNMI_ALL)
1394                 value = APIC_DM_NMI;
1395         else
1396                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
1397         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1398                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1399         apic_write(APIC_LVT1, value);
1400
1401 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1402         /* Recheck CMCI information after local APIC is up on CPU #0 */
1403         if (!cpu)
1404                 cmci_recheck();
1405 #endif
1406 }
1407
1408 static void end_local_APIC_setup(void)
1409 {
1410         lapic_setup_esr();
1411
1412 #ifdef CONFIG_X86_32
1413         {
1414                 unsigned int value;
1415                 /* Disable the local apic timer */
1416                 value = apic_read(APIC_LVTT);
1417                 value |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
1418                 apic_write(APIC_LVTT, value);
1419         }
1420 #endif
1421
1422         apic_pm_activate();
1423 }
1424
1425 /*
1426  * APIC setup function for application processors. Called from smpboot.c
1427  */
1428 void apic_ap_setup(void)
1429 {
1430         setup_local_APIC();
1431         end_local_APIC_setup();
1432 }
1433
1434 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
1435 int x2apic_mode;
1436
1437 enum {
1438         X2APIC_OFF,
1439         X2APIC_ON,
1440         X2APIC_DISABLED,
1441 };
1442 static int x2apic_state;
1443
1444 static void __x2apic_disable(void)
1445 {
1446         u64 msr;
1447
1448         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
1449                 return;
1450
1451         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1452         if (!(msr & X2APIC_ENABLE))
1453                 return;
1454         /* Disable xapic and x2apic first and then reenable xapic mode */
1455         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~(X2APIC_ENABLE | XAPIC_ENABLE));
1456         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~X2APIC_ENABLE);
1457         printk_once(KERN_INFO "x2apic disabled\n");
1458 }
1459
1460 static void __x2apic_enable(void)
1461 {
1462         u64 msr;
1463
1464         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1465         if (msr & X2APIC_ENABLE)
1466                 return;
1467         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr | X2APIC_ENABLE);
1468         printk_once(KERN_INFO "x2apic enabled\n");
1469 }
1470
1471 static int __init setup_nox2apic(char *str)
1472 {
1473         if (x2apic_enabled()) {
1474                 int apicid = native_apic_msr_read(APIC_ID);
1475
1476                 if (apicid >= 255) {
1477                         pr_warning("Apicid: %08x, cannot enforce nox2apic\n",
1478                                    apicid);
1479                         return 0;
1480                 }
1481                 pr_warning("x2apic already enabled.\n");
1482                 __x2apic_disable();
1483         }
1484         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
1485         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1486         x2apic_mode = 0;
1487         return 0;
1488 }
1489 early_param("nox2apic", setup_nox2apic);
1490
1491 /* Called from cpu_init() to enable x2apic on (secondary) cpus */
1492 void x2apic_setup(void)
1493 {
1494         /*
1495          * If x2apic is not in ON state, disable it if already enabled
1496          * from BIOS.
1497          */
1498         if (x2apic_state != X2APIC_ON) {
1499                 __x2apic_disable();
1500                 return;
1501         }
1502         __x2apic_enable();
1503 }
1504
1505 static __init void x2apic_disable(void)
1506 {
1507         u32 x2apic_id, state = x2apic_state;
1508
1509         x2apic_mode = 0;
1510         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1511
1512         if (state != X2APIC_ON)
1513                 return;
1514
1515         x2apic_id = read_apic_id();
1516         if (x2apic_id >= 255)
1517                 panic("Cannot disable x2apic, id: %08x\n", x2apic_id);
1518
1519         __x2apic_disable();
1520         register_lapic_address(mp_lapic_addr);
1521 }
1522
1523 static __init void x2apic_enable(void)
1524 {
1525         if (x2apic_state != X2APIC_OFF)
1526                 return;
1527
1528         x2apic_mode = 1;
1529         x2apic_state = X2APIC_ON;
1530         __x2apic_enable();
1531 }
1532
1533 static __init void try_to_enable_x2apic(int remap_mode)
1534 {
1535         if (x2apic_state == X2APIC_DISABLED)
1536                 return;
1537
1538         if (remap_mode != IRQ_REMAP_X2APIC_MODE) {
1539                 /* IR is required if there is APIC ID > 255 even when running
1540                  * under KVM
1541                  */
1542                 if (max_physical_apicid > 255 ||
1543                     !hypervisor_x2apic_available()) {
1544                         pr_info("x2apic: IRQ remapping doesn't support X2APIC mode\n");
1545                         x2apic_disable();
1546                         return;
1547                 }
1548
1549                 /*
1550                  * without IR all CPUs can be addressed by IOAPIC/MSI
1551                  * only in physical mode
1552                  */
1553                 x2apic_phys = 1;
1554         }
1555         x2apic_enable();
1556 }
1557
1558 void __init check_x2apic(void)
1559 {
1560         if (x2apic_enabled()) {
1561                 pr_info("x2apic: enabled by BIOS, switching to x2apic ops\n");
1562                 x2apic_mode = 1;
1563                 x2apic_state = X2APIC_ON;
1564         } else if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_X2APIC)) {
1565                 x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1566         }
1567 }
1568 #else /* CONFIG_X86_X2APIC */
1569 static int __init validate_x2apic(void)
1570 {
1571         if (!apic_is_x2apic_enabled())
1572                 return 0;
1573         /*
1574          * Checkme: Can we simply turn off x2apic here instead of panic?
1575          */
1576         panic("BIOS has enabled x2apic but kernel doesn't support x2apic, please disable x2apic in BIOS.\n");
1577 }
1578 early_initcall(validate_x2apic);
1579
1580 static inline void try_to_enable_x2apic(int remap_mode) { }
1581 static inline void __x2apic_enable(void) { }
1582 #endif /* !CONFIG_X86_X2APIC */
1583
1584 static int __init try_to_enable_IR(void)
1585 {
1586 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1587         if (!x2apic_enabled() && skip_ioapic_setup) {
1588                 pr_info("Not enabling interrupt remapping due to skipped IO-APIC setup\n");
1589                 return -1;
1590         }
1591 #endif
1592         return irq_remapping_enable();
1593 }
1594
1595 void __init enable_IR_x2apic(void)
1596 {
1597         unsigned long flags;
1598         int ret, ir_stat;
1599
1600         ir_stat = irq_remapping_prepare();
1601         if (ir_stat < 0 && !x2apic_supported())
1602                 return;
1603
1604         ret = save_ioapic_entries();
1605         if (ret) {
1606                 pr_info("Saving IO-APIC state failed: %d\n", ret);
1607                 return;
1608         }
1609
1610         local_irq_save(flags);
1611         legacy_pic->mask_all();
1612         mask_ioapic_entries();
1613
1614         /* If irq_remapping_prepare() succeeded, try to enable it */
1615         if (ir_stat >= 0)
1616                 ir_stat = try_to_enable_IR();
1617         /* ir_stat contains the remap mode or an error code */
1618         try_to_enable_x2apic(ir_stat);
1619
1620         if (ir_stat < 0)
1621                 restore_ioapic_entries();
1622         legacy_pic->restore_mask();
1623         local_irq_restore(flags);
1624 }
1625
1626 #ifdef CONFIG_X86_64
1627 /*
1628  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
1629  * Original code written by Keir Fraser.
1630  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
1631  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
1632  */
1633 static int __init detect_init_APIC(void)
1634 {
1635         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1636                 pr_info("No local APIC present\n");
1637                 return -1;
1638         }
1639
1640         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1641         return 0;
1642 }
1643 #else
1644
1645 static int __init apic_verify(void)
1646 {
1647         u32 features, h, l;
1648
1649         /*
1650          * The APIC feature bit should now be enabled
1651          * in `cpuid'
1652          */
1653         features = cpuid_edx(1);
1654         if (!(features & (1 << X86_FEATURE_APIC))) {
1655                 pr_warning("Could not enable APIC!\n");
1656                 return -1;
1657         }
1658         set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_APIC);
1659         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1660
1661         /* The BIOS may have set up the APIC at some other address */
1662         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1663                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1664                 if (l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)
1665                         mp_lapic_addr = l & MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1666         }
1667
1668         pr_info("Found and enabled local APIC!\n");
1669         return 0;
1670 }
1671
1672 int __init apic_force_enable(unsigned long addr)
1673 {
1674         u32 h, l;
1675
1676         if (disable_apic)
1677                 return -1;
1678
1679         /*
1680          * Some BIOSes disable the local APIC in the APIC_BASE
1681          * MSR. This can only be done in software for Intel P6 or later
1682          * and AMD K7 (Model > 1) or later.
1683          */
1684         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1685                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1686                 if (!(l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)) {
1687                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- reenabling.\n");
1688                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1689                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | addr;
1690                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1691                         enabled_via_apicbase = 1;
1692                 }
1693         }
1694         return apic_verify();
1695 }
1696
1697 /*
1698  * Detect and initialize APIC
1699  */
1700 static int __init detect_init_APIC(void)
1701 {
1702         /* Disabled by kernel option? */
1703         if (disable_apic)
1704                 return -1;
1705
1706         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
1707         case X86_VENDOR_AMD:
1708                 if ((boot_cpu_data.x86 == 6 && boot_cpu_data.x86_model > 1) ||
1709                     (boot_cpu_data.x86 >= 15))
1710                         break;
1711                 goto no_apic;
1712         case X86_VENDOR_INTEL:
1713                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 || boot_cpu_data.x86 == 15 ||
1714                     (boot_cpu_data.x86 == 5 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)))
1715                         break;
1716                 goto no_apic;
1717         default:
1718                 goto no_apic;
1719         }
1720
1721         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1722                 /*
1723                  * Over-ride BIOS and try to enable the local APIC only if
1724                  * "lapic" specified.
1725                  */
1726                 if (!force_enable_local_apic) {
1727                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- "
1728                                 "you can enable it with \"lapic\"\n");
1729                         return -1;
1730                 }
1731                 if (apic_force_enable(APIC_DEFAULT_PHYS_BASE))
1732                         return -1;
1733         } else {
1734                 if (apic_verify())
1735                         return -1;
1736         }
1737
1738         apic_pm_activate();
1739
1740         return 0;
1741
1742 no_apic:
1743         pr_info("No local APIC present or hardware disabled\n");
1744         return -1;
1745 }
1746 #endif
1747
1748 /**
1749  * init_apic_mappings - initialize APIC mappings
1750  */
1751 void __init init_apic_mappings(void)
1752 {
1753         unsigned int new_apicid;
1754
1755         if (x2apic_mode) {
1756                 boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
1757                 return;
1758         }
1759
1760         /* If no local APIC can be found return early */
1761         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
1762                 /* lets NOP'ify apic operations */
1763                 pr_info("APIC: disable apic facility\n");
1764                 apic_disable();
1765         } else {
1766                 apic_phys = mp_lapic_addr;
1767
1768                 /*
1769                  * acpi lapic path already maps that address in
1770                  * acpi_register_lapic_address()
1771                  */
1772                 if (!acpi_lapic && !smp_found_config)
1773                         register_lapic_address(apic_phys);
1774         }
1775
1776         /*
1777          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
1778          * default configuration (or the MP table is broken).
1779          */
1780         new_apicid = read_apic_id();
1781         if (boot_cpu_physical_apicid != new_apicid) {
1782                 boot_cpu_physical_apicid = new_apicid;
1783                 /*
1784                  * yeah -- we lie about apic_version
1785                  * in case if apic was disabled via boot option
1786                  * but it's not a problem for SMP compiled kernel
1787                  * since smp_sanity_check is prepared for such a case
1788                  * and disable smp mode
1789                  */
1790                 apic_version[new_apicid] =
1791                          GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
1792         }
1793 }
1794
1795 void __init register_lapic_address(unsigned long address)
1796 {
1797         mp_lapic_addr = address;
1798
1799         if (!x2apic_mode) {
1800                 set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, address);
1801                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
1802                             APIC_BASE, mp_lapic_addr);
1803         }
1804         if (boot_cpu_physical_apicid == -1U) {
1805                 boot_cpu_physical_apicid  = read_apic_id();
1806                 apic_version[boot_cpu_physical_apicid] =
1807                          GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
1808         }
1809 }
1810
1811 int apic_version[MAX_LOCAL_APIC];
1812
1813 /*
1814  * Local APIC interrupts
1815  */
1816
1817 /*
1818  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
1819  */
1820 static void __smp_spurious_interrupt(u8 vector)
1821 {
1822         u32 v;
1823
1824         /*
1825          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
1826          * if it is a vectored one.  Just in case...
1827          * Spurious interrupts should not be ACKed.
1828          */
1829         v = apic_read(APIC_ISR + ((vector & ~0x1f) >> 1));
1830         if (v & (1 << (vector & 0x1f)))
1831                 ack_APIC_irq();
1832
1833         inc_irq_stat(irq_spurious_count);
1834
1835         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
1836         pr_info("spurious APIC interrupt through vector %02x on CPU#%d, "
1837                 "should never happen.\n", vector, smp_processor_id());
1838 }
1839
1840 __visible void smp_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1841 {
1842         entering_irq();
1843         __smp_spurious_interrupt(~regs->orig_ax);
1844         exiting_irq();
1845 }
1846
1847 __visible void smp_trace_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1848 {
1849         u8 vector = ~regs->orig_ax;
1850
1851         entering_irq();
1852         trace_spurious_apic_entry(vector);
1853         __smp_spurious_interrupt(vector);
1854         trace_spurious_apic_exit(vector);
1855         exiting_irq();
1856 }
1857
1858 /*
1859  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1860  */
1861 static void __smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1862 {
1863         u32 v;
1864         u32 i = 0;
1865         static const char * const error_interrupt_reason[] = {
1866                 "Send CS error",                /* APIC Error Bit 0 */
1867                 "Receive CS error",             /* APIC Error Bit 1 */
1868                 "Send accept error",            /* APIC Error Bit 2 */
1869                 "Receive accept error",         /* APIC Error Bit 3 */
1870                 "Redirectable IPI",             /* APIC Error Bit 4 */
1871                 "Send illegal vector",          /* APIC Error Bit 5 */
1872                 "Received illegal vector",      /* APIC Error Bit 6 */
1873                 "Illegal register address",     /* APIC Error Bit 7 */
1874         };
1875
1876         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1877         if (lapic_get_maxlvt() > 3)     /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1878                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1879         v = apic_read(APIC_ESR);
1880         ack_APIC_irq();
1881         atomic_inc(&irq_err_count);
1882
1883         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x",
1884                     smp_processor_id(), v);
1885
1886         v &= 0xff;
1887         while (v) {
1888                 if (v & 0x1)
1889                         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT " : %s", error_interrupt_reason[i]);
1890                 i++;
1891                 v >>= 1;
1892         }
1893
1894         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT "\n");
1895
1896 }
1897
1898 __visible void smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1899 {
1900         entering_irq();
1901         __smp_error_interrupt(regs);
1902         exiting_irq();
1903 }
1904
1905 __visible void smp_trace_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1906 {
1907         entering_irq();
1908         trace_error_apic_entry(ERROR_APIC_VECTOR);
1909         __smp_error_interrupt(regs);
1910         trace_error_apic_exit(ERROR_APIC_VECTOR);
1911         exiting_irq();
1912 }
1913
1914 /**
1915  * connect_bsp_APIC - attach the APIC to the interrupt system
1916  */
1917 static void __init connect_bsp_APIC(void)
1918 {
1919 #ifdef CONFIG_X86_32
1920         if (pic_mode) {
1921                 /*
1922                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
1923                  */
1924                 clear_local_APIC();
1925                 /*
1926                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.  connect BSP's
1927                  * local APIC to INT and NMI lines.
1928                  */
1929                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, "
1930                                 "enabling APIC mode.\n");
1931                 imcr_pic_to_apic();
1932         }
1933 #endif
1934 }
1935
1936 /**
1937  * disconnect_bsp_APIC - detach the APIC from the interrupt system
1938  * @virt_wire_setup:    indicates, whether virtual wire mode is selected
1939  *
1940  * Virtual wire mode is necessary to deliver legacy interrupts even when the
1941  * APIC is disabled.
1942  */
1943 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
1944 {
1945         unsigned int value;
1946
1947 #ifdef CONFIG_X86_32
1948         if (pic_mode) {
1949                 /*
1950                  * Put the board back into PIC mode (has an effect only on
1951                  * certain older boards).  Note that APIC interrupts, including
1952                  * IPIs, won't work beyond this point!  The only exception are
1953                  * INIT IPIs.
1954                  */
1955                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "disabling APIC mode, "
1956                                 "entering PIC mode.\n");
1957                 imcr_apic_to_pic();
1958                 return;
1959         }
1960 #endif
1961
1962         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
1963
1964         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
1965         value = apic_read(APIC_SPIV);
1966         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1967         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1968         value |= 0xf;
1969         apic_write(APIC_SPIV, value);
1970
1971         if (!virt_wire_setup) {
1972                 /*
1973                  * For LVT0 make it edge triggered, active high,
1974                  * external and enabled
1975                  */
1976                 value = apic_read(APIC_LVT0);
1977                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1978                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1979                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1980                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
1981                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
1982                 apic_write(APIC_LVT0, value);
1983         } else {
1984                 /* Disable LVT0 */
1985                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1986         }
1987
1988         /*
1989          * For LVT1 make it edge triggered, active high,
1990          * nmi and enabled
1991          */
1992         value = apic_read(APIC_LVT1);
1993         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1994                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1995                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1996         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
1997         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
1998         apic_write(APIC_LVT1, value);
1999 }
2000
2001 int generic_processor_info(int apicid, int version)
2002 {
2003         int cpu, max = nr_cpu_ids;
2004         bool boot_cpu_detected = physid_isset(boot_cpu_physical_apicid,
2005                                 phys_cpu_present_map);
2006
2007         /*
2008          * boot_cpu_physical_apicid is designed to have the apicid
2009          * returned by read_apic_id(), i.e, the apicid of the
2010          * currently booting-up processor. However, on some platforms,
2011          * it is temporarily modified by the apicid reported as BSP
2012          * through MP table. Concretely:
2013          *
2014          * - arch/x86/kernel/mpparse.c: MP_processor_info()
2015          * - arch/x86/mm/amdtopology.c: amd_numa_init()
2016          *
2017          * This function is executed with the modified
2018          * boot_cpu_physical_apicid. So, disabled_cpu_apicid kernel
2019          * parameter doesn't work to disable APs on kdump 2nd kernel.
2020          *
2021          * Since fixing handling of boot_cpu_physical_apicid requires
2022          * another discussion and tests on each platform, we leave it
2023          * for now and here we use read_apic_id() directly in this
2024          * function, generic_processor_info().
2025          */
2026         if (disabled_cpu_apicid != BAD_APICID &&
2027             disabled_cpu_apicid != read_apic_id() &&
2028             disabled_cpu_apicid == apicid) {
2029                 int thiscpu = num_processors + disabled_cpus;
2030
2031                 pr_warning("APIC: Disabling requested cpu."
2032                            " Processor %d/0x%x ignored.\n",
2033                            thiscpu, apicid);
2034
2035                 disabled_cpus++;
2036                 return -ENODEV;
2037         }
2038
2039         /*
2040          * If boot cpu has not been detected yet, then only allow upto
2041          * nr_cpu_ids - 1 processors and keep one slot free for boot cpu
2042          */
2043         if (!boot_cpu_detected && num_processors >= nr_cpu_ids - 1 &&
2044             apicid != boot_cpu_physical_apicid) {
2045                 int thiscpu = max + disabled_cpus - 1;
2046
2047                 pr_warning(
2048                         "APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i almost"
2049                         " reached. Keeping one slot for boot cpu."
2050                         "  Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2051
2052                 disabled_cpus++;
2053                 return -ENODEV;
2054         }
2055
2056         if (num_processors >= nr_cpu_ids) {
2057                 int thiscpu = max + disabled_cpus;
2058
2059                 pr_warning(
2060                         "APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i reached."
2061                         "  Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2062
2063                 disabled_cpus++;
2064                 return -EINVAL;
2065         }
2066
2067         num_processors++;
2068         if (apicid == boot_cpu_physical_apicid) {
2069                 /*
2070                  * x86_bios_cpu_apicid is required to have processors listed
2071                  * in same order as logical cpu numbers. Hence the first
2072                  * entry is BSP, and so on.
2073                  * boot_cpu_init() already hold bit 0 in cpu_present_mask
2074                  * for BSP.
2075                  */
2076                 cpu = 0;
2077         } else
2078                 cpu = cpumask_next_zero(-1, cpu_present_mask);
2079
2080         /*
2081          * This can happen on physical hotplug. The sanity check at boot time
2082          * is done from native_smp_prepare_cpus() after num_possible_cpus() is
2083          * established.
2084          */
2085         if (topology_update_package_map(apicid, cpu) < 0) {
2086                 int thiscpu = max + disabled_cpus;
2087
2088                 pr_warning("APIC: Package limit reached. Processor %d/0x%x ignored.\n",
2089                            thiscpu, apicid);
2090                 disabled_cpus++;
2091                 return -ENOSPC;
2092         }
2093
2094         /*
2095          * Validate version
2096          */
2097         if (version == 0x0) {
2098                 pr_warning("BIOS bug: APIC version is 0 for CPU %d/0x%x, fixing up to 0x10\n",
2099                            cpu, apicid);
2100                 version = 0x10;
2101         }
2102         apic_version[apicid] = version;
2103
2104         if (version != apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) {
2105                 pr_warning("BIOS bug: APIC version mismatch, boot CPU: %x, CPU %d: version %x\n",
2106                         apic_version[boot_cpu_physical_apicid], cpu, version);
2107         }
2108
2109         physid_set(apicid, phys_cpu_present_map);
2110         if (apicid > max_physical_apicid)
2111                 max_physical_apicid = apicid;
2112
2113 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_X86_64)
2114         early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
2115         early_per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = apicid;
2116 #endif
2117 #ifdef CONFIG_X86_32
2118         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
2119                 apic->x86_32_early_logical_apicid(cpu);
2120 #endif
2121         set_cpu_possible(cpu, true);
2122         set_cpu_present(cpu, true);
2123
2124         return cpu;
2125 }
2126
2127 int hard_smp_processor_id(void)
2128 {
2129         return read_apic_id();
2130 }
2131
2132 void default_init_apic_ldr(void)
2133 {
2134         unsigned long val;
2135
2136         apic_write(APIC_DFR, APIC_DFR_VALUE);
2137         val = apic_read(APIC_LDR) & ~APIC_LDR_MASK;
2138         val |= SET_APIC_LOGICAL_ID(1UL << smp_processor_id());
2139         apic_write(APIC_LDR, val);
2140 }
2141
2142 int default_cpu_mask_to_apicid_and(const struct cpumask *cpumask,
2143                                    const struct cpumask *andmask,
2144                                    unsigned int *apicid)
2145 {
2146         unsigned int cpu;
2147
2148         for_each_cpu_and(cpu, cpumask, andmask) {
2149                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask))
2150                         break;
2151         }
2152
2153         if (likely(cpu < nr_cpu_ids)) {
2154                 *apicid = per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
2155                 return 0;
2156         }
2157
2158         return -EINVAL;
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Override the generic EOI implementation with an optimized version.
2163  * Only called during early boot when only one CPU is active and with
2164  * interrupts disabled, so we know this does not race with actual APIC driver
2165  * use.
2166  */
2167 void __init apic_set_eoi_write(void (*eoi_write)(u32 reg, u32 v))
2168 {
2169         struct apic **drv;
2170
2171         for (drv = __apicdrivers; drv < __apicdrivers_end; drv++) {
2172                 /* Should happen once for each apic */
2173                 WARN_ON((*drv)->eoi_write == eoi_write);
2174                 (*drv)->eoi_write = eoi_write;
2175         }
2176 }
2177
2178 static void __init apic_bsp_up_setup(void)
2179 {
2180 #ifdef CONFIG_X86_64
2181         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_physical_apicid));
2182 #else
2183         /*
2184          * Hack: In case of kdump, after a crash, kernel might be booting
2185          * on a cpu with non-zero lapic id. But boot_cpu_physical_apicid
2186          * might be zero if read from MP tables. Get it from LAPIC.
2187          */
2188 # ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
2189         boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
2190 # endif
2191 #endif
2192         physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
2193 }
2194
2195 /**
2196  * apic_bsp_setup - Setup function for local apic and io-apic
2197  * @upmode:             Force UP mode (for APIC_init_uniprocessor)
2198  *
2199  * Returns:
2200  * apic_id of BSP APIC
2201  */
2202 int __init apic_bsp_setup(bool upmode)
2203 {
2204         int id;
2205
2206         connect_bsp_APIC();
2207         if (upmode)
2208                 apic_bsp_up_setup();
2209         setup_local_APIC();
2210
2211         if (x2apic_mode)
2212                 id = apic_read(APIC_LDR);
2213         else
2214                 id = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
2215
2216         enable_IO_APIC();
2217         end_local_APIC_setup();
2218         irq_remap_enable_fault_handling();
2219         setup_IO_APIC();
2220         /* Setup local timer */
2221         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
2222         return id;
2223 }
2224
2225 /*
2226  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
2227  * a UP kernel.
2228  */
2229 int __init APIC_init_uniprocessor(void)
2230 {
2231         if (disable_apic) {
2232                 pr_info("Apic disabled\n");
2233                 return -1;
2234         }
2235 #ifdef CONFIG_X86_64
2236         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
2237                 disable_apic = 1;
2238                 pr_info("Apic disabled by BIOS\n");
2239                 return -1;
2240         }
2241 #else
2242         if (!smp_found_config && !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
2243                 return -1;
2244
2245         /*
2246          * Complain if the BIOS pretends there is one.
2247          */
2248         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) &&
2249             APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
2250                 pr_err("BIOS bug, local APIC 0x%x not detected!...\n",
2251                         boot_cpu_physical_apicid);
2252                 return -1;
2253         }
2254 #endif
2255
2256         if (!smp_found_config)
2257                 disable_ioapic_support();
2258
2259         default_setup_apic_routing();
2260         apic_bsp_setup(true);
2261         return 0;
2262 }
2263
2264 #ifdef CONFIG_UP_LATE_INIT
2265 void __init up_late_init(void)
2266 {
2267         APIC_init_uniprocessor();
2268 }
2269 #endif
2270
2271 /*
2272  * Power management
2273  */
2274 #ifdef CONFIG_PM
2275
2276 static struct {
2277         /*
2278          * 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
2279          * not the BIOS; this signifies that we are also responsible
2280          * for disabling it before entering apm/acpi suspend
2281          */
2282         int active;
2283         /* r/w apic fields */
2284         unsigned int apic_id;
2285         unsigned int apic_taskpri;
2286         unsigned int apic_ldr;
2287         unsigned int apic_dfr;
2288         unsigned int apic_spiv;
2289         unsigned int apic_lvtt;
2290         unsigned int apic_lvtpc;
2291         unsigned int apic_lvt0;
2292         unsigned int apic_lvt1;
2293         unsigned int apic_lvterr;
2294         unsigned int apic_tmict;
2295         unsigned int apic_tdcr;
2296         unsigned int apic_thmr;
2297         unsigned int apic_cmci;
2298 } apic_pm_state;
2299
2300 static int lapic_suspend(void)
2301 {
2302         unsigned long flags;
2303         int maxlvt;
2304
2305         if (!apic_pm_state.active)
2306                 return 0;
2307
2308         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2309
2310         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
2311         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
2312         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
2313         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
2314         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
2315         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
2316         if (maxlvt >= 4)
2317                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
2318         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
2319         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
2320         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
2321         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
2322         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
2323 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2324         if (maxlvt >= 5)
2325                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
2326 #endif
2327 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
2328         if (maxlvt >= 6)
2329                 apic_pm_state.apic_cmci = apic_read(APIC_LVTCMCI);
2330 #endif
2331
2332         local_irq_save(flags);
2333         disable_local_APIC();
2334
2335         irq_remapping_disable();
2336
2337         local_irq_restore(flags);
2338         return 0;
2339 }
2340
2341 static void lapic_resume(void)
2342 {
2343         unsigned int l, h;
2344         unsigned long flags;
2345         int maxlvt;
2346
2347         if (!apic_pm_state.active)
2348                 return;
2349
2350         local_irq_save(flags);
2351
2352         /*
2353          * IO-APIC and PIC have their own resume routines.
2354          * We just mask them here to make sure the interrupt
2355          * subsystem is completely quiet while we enable x2apic
2356          * and interrupt-remapping.
2357          */
2358         mask_ioapic_entries();
2359         legacy_pic->mask_all();
2360
2361         if (x2apic_mode) {
2362                 __x2apic_enable();
2363         } else {
2364                 /*
2365                  * Make sure the APICBASE points to the right address
2366                  *
2367                  * FIXME! This will be wrong if we ever support suspend on
2368                  * SMP! We'll need to do this as part of the CPU restore!
2369                  */
2370                 if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
2371                         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2372                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
2373                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
2374                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2375                 }
2376         }
2377
2378         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2379         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
2380         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
2381         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
2382         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
2383         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
2384         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
2385         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
2386         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
2387 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2388         if (maxlvt >= 5)
2389                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
2390 #endif
2391 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
2392         if (maxlvt >= 6)
2393                 apic_write(APIC_LVTCMCI, apic_pm_state.apic_cmci);
2394 #endif
2395         if (maxlvt >= 4)
2396                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
2397         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
2398         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
2399         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
2400         apic_write(APIC_ESR, 0);
2401         apic_read(APIC_ESR);
2402         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
2403         apic_write(APIC_ESR, 0);
2404         apic_read(APIC_ESR);
2405
2406         irq_remapping_reenable(x2apic_mode);
2407
2408         local_irq_restore(flags);
2409 }
2410
2411 /*
2412  * This device has no shutdown method - fully functioning local APICs
2413  * are needed on every CPU up until machine_halt/restart/poweroff.
2414  */
2415
2416 static struct syscore_ops lapic_syscore_ops = {
2417         .resume         = lapic_resume,
2418         .suspend        = lapic_suspend,
2419 };
2420
2421 static void apic_pm_activate(void)
2422 {
2423         apic_pm_state.active = 1;
2424 }
2425
2426 static int __init init_lapic_sysfs(void)
2427 {
2428         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
2429         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
2430                 register_syscore_ops(&lapic_syscore_ops);
2431
2432         return 0;
2433 }
2434
2435 /* local apic needs to resume before other devices access its registers. */
2436 core_initcall(init_lapic_sysfs);
2437
2438 #else   /* CONFIG_PM */
2439
2440 static void apic_pm_activate(void) { }
2441
2442 #endif  /* CONFIG_PM */
2443
2444 #ifdef CONFIG_X86_64
2445
2446 static int multi_checked;
2447 static int multi;
2448
2449 static int set_multi(const struct dmi_system_id *d)
2450 {
2451         if (multi)
2452                 return 0;
2453         pr_info("APIC: %s detected, Multi Chassis\n", d->ident);
2454         multi = 1;
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 static const struct dmi_system_id multi_dmi_table[] = {
2459         {
2460                 .callback = set_multi,
2461                 .ident = "IBM System Summit2",
2462                 .matches = {
2463                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "IBM"),
2464                         DMI_MATCH(DMI_PRODUCT_NAME, "Summit2"),
2465                 },
2466         },
2467         {}
2468 };
2469
2470 static void dmi_check_multi(void)
2471 {
2472         if (multi_checked)
2473                 return;
2474
2475         dmi_check_system(multi_dmi_table);
2476         multi_checked = 1;
2477 }
2478
2479 /*
2480  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
2481  *
2482  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
2483  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
2484  * multi-chassis.
2485  * Use DMI to check them
2486  */
2487 int apic_is_clustered_box(void)
2488 {
2489         dmi_check_multi();
2490         return multi;
2491 }
2492 #endif
2493
2494 /*
2495  * APIC command line parameters
2496  */
2497 static int __init setup_disableapic(char *arg)
2498 {
2499         disable_apic = 1;
2500         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
2501         return 0;
2502 }
2503 early_param("disableapic", setup_disableapic);
2504
2505 /* same as disableapic, for compatibility */
2506 static int __init setup_nolapic(char *arg)
2507 {
2508         return setup_disableapic(arg);
2509 }
2510 early_param("nolapic", setup_nolapic);
2511
2512 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
2513 {
2514         local_apic_timer_c2_ok = 1;
2515         return 0;
2516 }
2517 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
2518
2519 static int __init parse_disable_apic_timer(char *arg)
2520 {
2521         disable_apic_timer = 1;
2522         return 0;
2523 }
2524 early_param("noapictimer", parse_disable_apic_timer);
2525
2526 static int __init parse_nolapic_timer(char *arg)
2527 {
2528         disable_apic_timer = 1;
2529         return 0;
2530 }
2531 early_param("nolapic_timer", parse_nolapic_timer);
2532
2533 static int __init apic_set_verbosity(char *arg)
2534 {
2535         if (!arg)  {
2536 #ifdef CONFIG_X86_64
2537                 skip_ioapic_setup = 0;
2538                 return 0;
2539 #endif
2540                 return -EINVAL;
2541         }
2542
2543         if (strcmp("debug", arg) == 0)
2544                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
2545         else if (strcmp("verbose", arg) == 0)
2546                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
2547         else {
2548                 pr_warning("APIC Verbosity level %s not recognised"
2549                         " use apic=verbose or apic=debug\n", arg);
2550                 return -EINVAL;
2551         }
2552
2553         return 0;
2554 }
2555 early_param("apic", apic_set_verbosity);
2556
2557 static int __init lapic_insert_resource(void)
2558 {
2559         if (!apic_phys)
2560                 return -1;
2561
2562         /* Put local APIC into the resource map. */
2563         lapic_resource.start = apic_phys;
2564         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
2565         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
2566
2567         return 0;
2568 }
2569
2570 /*
2571  * need call insert after e820_reserve_resources()
2572  * that is using request_resource
2573  */
2574 late_initcall(lapic_insert_resource);
2575
2576 static int __init apic_set_disabled_cpu_apicid(char *arg)
2577 {
2578         if (!arg || !get_option(&arg, &disabled_cpu_apicid))
2579                 return -EINVAL;
2580
2581         return 0;
2582 }
2583 early_param("disable_cpu_apicid", apic_set_disabled_cpu_apicid);
2584
2585 static int __init apic_set_extnmi(char *arg)
2586 {
2587         if (!arg)
2588                 return -EINVAL;
2589
2590         if (!strncmp("all", arg, 3))
2591                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_ALL;
2592         else if (!strncmp("none", arg, 4))
2593                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_NONE;
2594         else if (!strncmp("bsp", arg, 3))
2595                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_BSP;
2596         else {
2597                 pr_warn("Unknown external NMI delivery mode `%s' ignored\n", arg);
2598                 return -EINVAL;
2599         }
2600
2601         return 0;
2602 }
2603 early_param("apic_extnmi", apic_set_extnmi);