Linux 6.10-rc1
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / apic / io_apic.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *      Intel IO-APIC support for multi-Pentium hosts.
4  *
5  *      Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar, Hajnalka Szabo
6  *
7  *      Many thanks to Stig Venaas for trying out countless experimental
8  *      patches and reporting/debugging problems patiently!
9  *
10  *      (c) 1999, Multiple IO-APIC support, developed by
11  *      Ken-ichi Yaku <yaku@css1.kbnes.nec.co.jp> and
12  *      Hidemi Kishimoto <kisimoto@css1.kbnes.nec.co.jp>,
13  *      further tested and cleaned up by Zach Brown <zab@redhat.com>
14  *      and Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
15  *
16  *      Fixes
17  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs;
18  *                                      thanks to Eric Gilmore
19  *                                      and Rolf G. Tews
20  *                                      for testing these extensively
21  *      Paul Diefenbaugh        :       Added full ACPI support
22  *
23  * Historical information which is worth to be preserved:
24  *
25  * - SiS APIC rmw bug:
26  *
27  *      We used to have a workaround for a bug in SiS chips which
28  *      required to rewrite the index register for a read-modify-write
29  *      operation as the chip lost the index information which was
30  *      setup for the read already. We cache the data now, so that
31  *      workaround has been removed.
32  */
33
34 #include <linux/mm.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/irq.h>
37 #include <linux/init.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <linux/sched.h>
40 #include <linux/pci.h>
41 #include <linux/mc146818rtc.h>
42 #include <linux/compiler.h>
43 #include <linux/acpi.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/syscore_ops.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/kthread.h>
48 #include <linux/jiffies.h>      /* time_after() */
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/memblock.h>
51 #include <linux/msi.h>
52
53 #include <asm/irqdomain.h>
54 #include <asm/io.h>
55 #include <asm/smp.h>
56 #include <asm/cpu.h>
57 #include <asm/desc.h>
58 #include <asm/proto.h>
59 #include <asm/acpi.h>
60 #include <asm/dma.h>
61 #include <asm/timer.h>
62 #include <asm/time.h>
63 #include <asm/i8259.h>
64 #include <asm/setup.h>
65 #include <asm/irq_remapping.h>
66 #include <asm/hw_irq.h>
67 #include <asm/apic.h>
68 #include <asm/pgtable.h>
69 #include <asm/x86_init.h>
70
71 #define for_each_ioapic(idx)            \
72         for ((idx) = 0; (idx) < nr_ioapics; (idx)++)
73 #define for_each_ioapic_reverse(idx)    \
74         for ((idx) = nr_ioapics - 1; (idx) >= 0; (idx)--)
75 #define for_each_pin(idx, pin)          \
76         for ((pin) = 0; (pin) < ioapics[(idx)].nr_registers; (pin)++)
77 #define for_each_ioapic_pin(idx, pin)   \
78         for_each_ioapic((idx))          \
79                 for_each_pin((idx), (pin))
80 #define for_each_irq_pin(entry, head) \
81         list_for_each_entry(entry, &head, list)
82
83 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(ioapic_lock);
84 static DEFINE_MUTEX(ioapic_mutex);
85 static unsigned int ioapic_dynirq_base;
86 static int ioapic_initialized;
87
88 struct irq_pin_list {
89         struct list_head list;
90         int apic, pin;
91 };
92
93 struct mp_chip_data {
94         struct list_head                irq_2_pin;
95         struct IO_APIC_route_entry      entry;
96         bool                            is_level;
97         bool                            active_low;
98         bool                            isa_irq;
99         u32 count;
100 };
101
102 struct mp_ioapic_gsi {
103         u32 gsi_base;
104         u32 gsi_end;
105 };
106
107 static struct ioapic {
108         /*
109          * # of IRQ routing registers
110          */
111         int nr_registers;
112         /*
113          * Saved state during suspend/resume, or while enabling intr-remap.
114          */
115         struct IO_APIC_route_entry *saved_registers;
116         /* I/O APIC config */
117         struct mpc_ioapic mp_config;
118         /* IO APIC gsi routing info */
119         struct mp_ioapic_gsi  gsi_config;
120         struct ioapic_domain_cfg irqdomain_cfg;
121         struct irq_domain *irqdomain;
122         struct resource *iomem_res;
123 } ioapics[MAX_IO_APICS];
124
125 #define mpc_ioapic_ver(ioapic_idx)      ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicver
126
127 int mpc_ioapic_id(int ioapic_idx)
128 {
129         return ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicid;
130 }
131
132 unsigned int mpc_ioapic_addr(int ioapic_idx)
133 {
134         return ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicaddr;
135 }
136
137 static inline struct mp_ioapic_gsi *mp_ioapic_gsi_routing(int ioapic_idx)
138 {
139         return &ioapics[ioapic_idx].gsi_config;
140 }
141
142 static inline int mp_ioapic_pin_count(int ioapic)
143 {
144         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
145
146         return gsi_cfg->gsi_end - gsi_cfg->gsi_base + 1;
147 }
148
149 static inline u32 mp_pin_to_gsi(int ioapic, int pin)
150 {
151         return mp_ioapic_gsi_routing(ioapic)->gsi_base + pin;
152 }
153
154 static inline bool mp_is_legacy_irq(int irq)
155 {
156         return irq >= 0 && irq < nr_legacy_irqs();
157 }
158
159 static inline struct irq_domain *mp_ioapic_irqdomain(int ioapic)
160 {
161         return ioapics[ioapic].irqdomain;
162 }
163
164 int nr_ioapics;
165
166 /* The one past the highest gsi number used */
167 u32 gsi_top;
168
169 /* MP IRQ source entries */
170 struct mpc_intsrc mp_irqs[MAX_IRQ_SOURCES];
171
172 /* # of MP IRQ source entries */
173 int mp_irq_entries;
174
175 #ifdef CONFIG_EISA
176 int mp_bus_id_to_type[MAX_MP_BUSSES];
177 #endif
178
179 DECLARE_BITMAP(mp_bus_not_pci, MAX_MP_BUSSES);
180
181 bool ioapic_is_disabled __ro_after_init;
182
183 /**
184  * disable_ioapic_support() - disables ioapic support at runtime
185  */
186 void disable_ioapic_support(void)
187 {
188 #ifdef CONFIG_PCI
189         noioapicquirk = 1;
190         noioapicreroute = -1;
191 #endif
192         ioapic_is_disabled = true;
193 }
194
195 static int __init parse_noapic(char *str)
196 {
197         /* disable IO-APIC */
198         disable_ioapic_support();
199         return 0;
200 }
201 early_param("noapic", parse_noapic);
202
203 /* Will be called in mpparse/ACPI codes for saving IRQ info */
204 void mp_save_irq(struct mpc_intsrc *m)
205 {
206         int i;
207
208         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Int: type %d, pol %d, trig %d, bus %02x,"
209                 " IRQ %02x, APIC ID %x, APIC INT %02x\n",
210                 m->irqtype, m->irqflag & 3, (m->irqflag >> 2) & 3, m->srcbus,
211                 m->srcbusirq, m->dstapic, m->dstirq);
212
213         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
214                 if (!memcmp(&mp_irqs[i], m, sizeof(*m)))
215                         return;
216         }
217
218         memcpy(&mp_irqs[mp_irq_entries], m, sizeof(*m));
219         if (++mp_irq_entries == MAX_IRQ_SOURCES)
220                 panic("Max # of irq sources exceeded!!\n");
221 }
222
223 static void alloc_ioapic_saved_registers(int idx)
224 {
225         size_t size;
226
227         if (ioapics[idx].saved_registers)
228                 return;
229
230         size = sizeof(struct IO_APIC_route_entry) * ioapics[idx].nr_registers;
231         ioapics[idx].saved_registers = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
232         if (!ioapics[idx].saved_registers)
233                 pr_err("IOAPIC %d: suspend/resume impossible!\n", idx);
234 }
235
236 static void free_ioapic_saved_registers(int idx)
237 {
238         kfree(ioapics[idx].saved_registers);
239         ioapics[idx].saved_registers = NULL;
240 }
241
242 int __init arch_early_ioapic_init(void)
243 {
244         int i;
245
246         if (!nr_legacy_irqs())
247                 io_apic_irqs = ~0UL;
248
249         for_each_ioapic(i)
250                 alloc_ioapic_saved_registers(i);
251
252         return 0;
253 }
254
255 struct io_apic {
256         unsigned int index;
257         unsigned int unused[3];
258         unsigned int data;
259         unsigned int unused2[11];
260         unsigned int eoi;
261 };
262
263 static __attribute_const__ struct io_apic __iomem *io_apic_base(int idx)
264 {
265         return (void __iomem *) __fix_to_virt(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx)
266                 + (mpc_ioapic_addr(idx) & ~PAGE_MASK);
267 }
268
269 static inline void io_apic_eoi(unsigned int apic, unsigned int vector)
270 {
271         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
272         writel(vector, &io_apic->eoi);
273 }
274
275 unsigned int native_io_apic_read(unsigned int apic, unsigned int reg)
276 {
277         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
278         writel(reg, &io_apic->index);
279         return readl(&io_apic->data);
280 }
281
282 static void io_apic_write(unsigned int apic, unsigned int reg,
283                           unsigned int value)
284 {
285         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
286
287         writel(reg, &io_apic->index);
288         writel(value, &io_apic->data);
289 }
290
291 static struct IO_APIC_route_entry __ioapic_read_entry(int apic, int pin)
292 {
293         struct IO_APIC_route_entry entry;
294
295         entry.w1 = io_apic_read(apic, 0x10 + 2 * pin);
296         entry.w2 = io_apic_read(apic, 0x11 + 2 * pin);
297
298         return entry;
299 }
300
301 static struct IO_APIC_route_entry ioapic_read_entry(int apic, int pin)
302 {
303         struct IO_APIC_route_entry entry;
304         unsigned long flags;
305
306         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
307         entry = __ioapic_read_entry(apic, pin);
308         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
309
310         return entry;
311 }
312
313 /*
314  * When we write a new IO APIC routing entry, we need to write the high
315  * word first! If the mask bit in the low word is clear, we will enable
316  * the interrupt, and we need to make sure the entry is fully populated
317  * before that happens.
318  */
319 static void __ioapic_write_entry(int apic, int pin, struct IO_APIC_route_entry e)
320 {
321         io_apic_write(apic, 0x11 + 2*pin, e.w2);
322         io_apic_write(apic, 0x10 + 2*pin, e.w1);
323 }
324
325 static void ioapic_write_entry(int apic, int pin, struct IO_APIC_route_entry e)
326 {
327         unsigned long flags;
328
329         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
330         __ioapic_write_entry(apic, pin, e);
331         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
332 }
333
334 /*
335  * When we mask an IO APIC routing entry, we need to write the low
336  * word first, in order to set the mask bit before we change the
337  * high bits!
338  */
339 static void ioapic_mask_entry(int apic, int pin)
340 {
341         struct IO_APIC_route_entry e = { .masked = true };
342         unsigned long flags;
343
344         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
345         io_apic_write(apic, 0x10 + 2*pin, e.w1);
346         io_apic_write(apic, 0x11 + 2*pin, e.w2);
347         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
348 }
349
350 /*
351  * The common case is 1:1 IRQ<->pin mappings. Sometimes there are
352  * shared ISA-space IRQs, so we have to support them. We are super
353  * fast in the common case, and fast for shared ISA-space IRQs.
354  */
355 static int __add_pin_to_irq_node(struct mp_chip_data *data,
356                                  int node, int apic, int pin)
357 {
358         struct irq_pin_list *entry;
359
360         /* don't allow duplicates */
361         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
362                 if (entry->apic == apic && entry->pin == pin)
363                         return 0;
364
365         entry = kzalloc_node(sizeof(struct irq_pin_list), GFP_ATOMIC, node);
366         if (!entry) {
367                 pr_err("can not alloc irq_pin_list (%d,%d,%d)\n",
368                        node, apic, pin);
369                 return -ENOMEM;
370         }
371         entry->apic = apic;
372         entry->pin = pin;
373         list_add_tail(&entry->list, &data->irq_2_pin);
374
375         return 0;
376 }
377
378 static void __remove_pin_from_irq(struct mp_chip_data *data, int apic, int pin)
379 {
380         struct irq_pin_list *tmp, *entry;
381
382         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, &data->irq_2_pin, list)
383                 if (entry->apic == apic && entry->pin == pin) {
384                         list_del(&entry->list);
385                         kfree(entry);
386                         return;
387                 }
388 }
389
390 static void add_pin_to_irq_node(struct mp_chip_data *data,
391                                 int node, int apic, int pin)
392 {
393         if (__add_pin_to_irq_node(data, node, apic, pin))
394                 panic("IO-APIC: failed to add irq-pin. Can not proceed\n");
395 }
396
397 /*
398  * Reroute an IRQ to a different pin.
399  */
400 static void __init replace_pin_at_irq_node(struct mp_chip_data *data, int node,
401                                            int oldapic, int oldpin,
402                                            int newapic, int newpin)
403 {
404         struct irq_pin_list *entry;
405
406         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
407                 if (entry->apic == oldapic && entry->pin == oldpin) {
408                         entry->apic = newapic;
409                         entry->pin = newpin;
410                         /* every one is different, right? */
411                         return;
412                 }
413         }
414
415         /* old apic/pin didn't exist, so just add new ones */
416         add_pin_to_irq_node(data, node, newapic, newpin);
417 }
418
419 static void io_apic_modify_irq(struct mp_chip_data *data, bool masked,
420                                void (*final)(struct irq_pin_list *entry))
421 {
422         struct irq_pin_list *entry;
423
424         data->entry.masked = masked;
425
426         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
427                 io_apic_write(entry->apic, 0x10 + 2 * entry->pin, data->entry.w1);
428                 if (final)
429                         final(entry);
430         }
431 }
432
433 static void io_apic_sync(struct irq_pin_list *entry)
434 {
435         /*
436          * Synchronize the IO-APIC and the CPU by doing
437          * a dummy read from the IO-APIC
438          */
439         struct io_apic __iomem *io_apic;
440
441         io_apic = io_apic_base(entry->apic);
442         readl(&io_apic->data);
443 }
444
445 static void mask_ioapic_irq(struct irq_data *irq_data)
446 {
447         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
448         unsigned long flags;
449
450         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
451         io_apic_modify_irq(data, true, &io_apic_sync);
452         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
453 }
454
455 static void __unmask_ioapic(struct mp_chip_data *data)
456 {
457         io_apic_modify_irq(data, false, NULL);
458 }
459
460 static void unmask_ioapic_irq(struct irq_data *irq_data)
461 {
462         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
463         unsigned long flags;
464
465         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
466         __unmask_ioapic(data);
467         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
468 }
469
470 /*
471  * IO-APIC versions below 0x20 don't support EOI register.
472  * For the record, here is the information about various versions:
473  *     0Xh     82489DX
474  *     1Xh     I/OAPIC or I/O(x)APIC which are not PCI 2.2 Compliant
475  *     2Xh     I/O(x)APIC which is PCI 2.2 Compliant
476  *     30h-FFh Reserved
477  *
478  * Some of the Intel ICH Specs (ICH2 to ICH5) documents the io-apic
479  * version as 0x2. This is an error with documentation and these ICH chips
480  * use io-apic's of version 0x20.
481  *
482  * For IO-APIC's with EOI register, we use that to do an explicit EOI.
483  * Otherwise, we simulate the EOI message manually by changing the trigger
484  * mode to edge and then back to level, with RTE being masked during this.
485  */
486 static void __eoi_ioapic_pin(int apic, int pin, int vector)
487 {
488         if (mpc_ioapic_ver(apic) >= 0x20) {
489                 io_apic_eoi(apic, vector);
490         } else {
491                 struct IO_APIC_route_entry entry, entry1;
492
493                 entry = entry1 = __ioapic_read_entry(apic, pin);
494
495                 /*
496                  * Mask the entry and change the trigger mode to edge.
497                  */
498                 entry1.masked = true;
499                 entry1.is_level = false;
500
501                 __ioapic_write_entry(apic, pin, entry1);
502
503                 /*
504                  * Restore the previous level triggered entry.
505                  */
506                 __ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
507         }
508 }
509
510 static void eoi_ioapic_pin(int vector, struct mp_chip_data *data)
511 {
512         unsigned long flags;
513         struct irq_pin_list *entry;
514
515         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
516         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
517                 __eoi_ioapic_pin(entry->apic, entry->pin, vector);
518         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
519 }
520
521 static void clear_IO_APIC_pin(unsigned int apic, unsigned int pin)
522 {
523         struct IO_APIC_route_entry entry;
524
525         /* Check delivery_mode to be sure we're not clearing an SMI pin */
526         entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
527         if (entry.delivery_mode == APIC_DELIVERY_MODE_SMI)
528                 return;
529
530         /*
531          * Make sure the entry is masked and re-read the contents to check
532          * if it is a level triggered pin and if the remote-IRR is set.
533          */
534         if (!entry.masked) {
535                 entry.masked = true;
536                 ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
537                 entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
538         }
539
540         if (entry.irr) {
541                 unsigned long flags;
542
543                 /*
544                  * Make sure the trigger mode is set to level. Explicit EOI
545                  * doesn't clear the remote-IRR if the trigger mode is not
546                  * set to level.
547                  */
548                 if (!entry.is_level) {
549                         entry.is_level = true;
550                         ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
551                 }
552                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
553                 __eoi_ioapic_pin(apic, pin, entry.vector);
554                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
555         }
556
557         /*
558          * Clear the rest of the bits in the IO-APIC RTE except for the mask
559          * bit.
560          */
561         ioapic_mask_entry(apic, pin);
562         entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
563         if (entry.irr)
564                 pr_err("Unable to reset IRR for apic: %d, pin :%d\n",
565                        mpc_ioapic_id(apic), pin);
566 }
567
568 void clear_IO_APIC (void)
569 {
570         int apic, pin;
571
572         for_each_ioapic_pin(apic, pin)
573                 clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
574 }
575
576 #ifdef CONFIG_X86_32
577 /*
578  * support for broken MP BIOSs, enables hand-redirection of PIRQ0-7 to
579  * specific CPU-side IRQs.
580  */
581
582 #define MAX_PIRQS 8
583 static int pirq_entries[MAX_PIRQS] = {
584         [0 ... MAX_PIRQS - 1] = -1
585 };
586
587 static int __init ioapic_pirq_setup(char *str)
588 {
589         int i, max;
590         int ints[MAX_PIRQS+1];
591
592         get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
593
594         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
595                         "PIRQ redirection, working around broken MP-BIOS.\n");
596         max = MAX_PIRQS;
597         if (ints[0] < MAX_PIRQS)
598                 max = ints[0];
599
600         for (i = 0; i < max; i++) {
601                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
602                                 "... PIRQ%d -> IRQ %d\n", i, ints[i+1]);
603                 /*
604                  * PIRQs are mapped upside down, usually.
605                  */
606                 pirq_entries[MAX_PIRQS-i-1] = ints[i+1];
607         }
608         return 1;
609 }
610
611 __setup("pirq=", ioapic_pirq_setup);
612 #endif /* CONFIG_X86_32 */
613
614 /*
615  * Saves all the IO-APIC RTE's
616  */
617 int save_ioapic_entries(void)
618 {
619         int apic, pin;
620         int err = 0;
621
622         for_each_ioapic(apic) {
623                 if (!ioapics[apic].saved_registers) {
624                         err = -ENOMEM;
625                         continue;
626                 }
627
628                 for_each_pin(apic, pin)
629                         ioapics[apic].saved_registers[pin] =
630                                 ioapic_read_entry(apic, pin);
631         }
632
633         return err;
634 }
635
636 /*
637  * Mask all IO APIC entries.
638  */
639 void mask_ioapic_entries(void)
640 {
641         int apic, pin;
642
643         for_each_ioapic(apic) {
644                 if (!ioapics[apic].saved_registers)
645                         continue;
646
647                 for_each_pin(apic, pin) {
648                         struct IO_APIC_route_entry entry;
649
650                         entry = ioapics[apic].saved_registers[pin];
651                         if (!entry.masked) {
652                                 entry.masked = true;
653                                 ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
654                         }
655                 }
656         }
657 }
658
659 /*
660  * Restore IO APIC entries which was saved in the ioapic structure.
661  */
662 int restore_ioapic_entries(void)
663 {
664         int apic, pin;
665
666         for_each_ioapic(apic) {
667                 if (!ioapics[apic].saved_registers)
668                         continue;
669
670                 for_each_pin(apic, pin)
671                         ioapic_write_entry(apic, pin,
672                                            ioapics[apic].saved_registers[pin]);
673         }
674         return 0;
675 }
676
677 /*
678  * Find the IRQ entry number of a certain pin.
679  */
680 static int find_irq_entry(int ioapic_idx, int pin, int type)
681 {
682         int i;
683
684         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++)
685                 if (mp_irqs[i].irqtype == type &&
686                     (mp_irqs[i].dstapic == mpc_ioapic_id(ioapic_idx) ||
687                      mp_irqs[i].dstapic == MP_APIC_ALL) &&
688                     mp_irqs[i].dstirq == pin)
689                         return i;
690
691         return -1;
692 }
693
694 /*
695  * Find the pin to which IRQ[irq] (ISA) is connected
696  */
697 static int __init find_isa_irq_pin(int irq, int type)
698 {
699         int i;
700
701         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
702                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
703
704                 if (test_bit(lbus, mp_bus_not_pci) &&
705                     (mp_irqs[i].irqtype == type) &&
706                     (mp_irqs[i].srcbusirq == irq))
707
708                         return mp_irqs[i].dstirq;
709         }
710         return -1;
711 }
712
713 static int __init find_isa_irq_apic(int irq, int type)
714 {
715         int i;
716
717         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
718                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
719
720                 if (test_bit(lbus, mp_bus_not_pci) &&
721                     (mp_irqs[i].irqtype == type) &&
722                     (mp_irqs[i].srcbusirq == irq))
723                         break;
724         }
725
726         if (i < mp_irq_entries) {
727                 int ioapic_idx;
728
729                 for_each_ioapic(ioapic_idx)
730                         if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == mp_irqs[i].dstapic)
731                                 return ioapic_idx;
732         }
733
734         return -1;
735 }
736
737 static bool irq_active_low(int idx)
738 {
739         int bus = mp_irqs[idx].srcbus;
740
741         /*
742          * Determine IRQ line polarity (high active or low active):
743          */
744         switch (mp_irqs[idx].irqflag & MP_IRQPOL_MASK) {
745         case MP_IRQPOL_DEFAULT:
746                 /*
747                  * Conforms to spec, ie. bus-type dependent polarity.  PCI
748                  * defaults to low active. [E]ISA defaults to high active.
749                  */
750                 return !test_bit(bus, mp_bus_not_pci);
751         case MP_IRQPOL_ACTIVE_HIGH:
752                 return false;
753         case MP_IRQPOL_RESERVED:
754                 pr_warn("IOAPIC: Invalid polarity: 2, defaulting to low\n");
755                 fallthrough;
756         case MP_IRQPOL_ACTIVE_LOW:
757         default: /* Pointless default required due to do gcc stupidity */
758                 return true;
759         }
760 }
761
762 #ifdef CONFIG_EISA
763 /*
764  * EISA Edge/Level control register, ELCR
765  */
766 static bool EISA_ELCR(unsigned int irq)
767 {
768         if (irq < nr_legacy_irqs()) {
769                 unsigned int port = PIC_ELCR1 + (irq >> 3);
770                 return (inb(port) >> (irq & 7)) & 1;
771         }
772         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
773                         "Broken MPtable reports ISA irq %d\n", irq);
774         return false;
775 }
776
777 /*
778  * EISA interrupts are always active high and can be edge or level
779  * triggered depending on the ELCR value.  If an interrupt is listed as
780  * EISA conforming in the MP table, that means its trigger type must be
781  * read in from the ELCR.
782  */
783 static bool eisa_irq_is_level(int idx, int bus, bool level)
784 {
785         switch (mp_bus_id_to_type[bus]) {
786         case MP_BUS_PCI:
787         case MP_BUS_ISA:
788                 return level;
789         case MP_BUS_EISA:
790                 return EISA_ELCR(mp_irqs[idx].srcbusirq);
791         }
792         pr_warn("IOAPIC: Invalid srcbus: %d defaulting to level\n", bus);
793         return true;
794 }
795 #else
796 static inline int eisa_irq_is_level(int idx, int bus, bool level)
797 {
798         return level;
799 }
800 #endif
801
802 static bool irq_is_level(int idx)
803 {
804         int bus = mp_irqs[idx].srcbus;
805         bool level;
806
807         /*
808          * Determine IRQ trigger mode (edge or level sensitive):
809          */
810         switch (mp_irqs[idx].irqflag & MP_IRQTRIG_MASK) {
811         case MP_IRQTRIG_DEFAULT:
812                 /*
813                  * Conforms to spec, ie. bus-type dependent trigger
814                  * mode. PCI defaults to level, ISA to edge.
815                  */
816                 level = !test_bit(bus, mp_bus_not_pci);
817                 /* Take EISA into account */
818                 return eisa_irq_is_level(idx, bus, level);
819         case MP_IRQTRIG_EDGE:
820                 return false;
821         case MP_IRQTRIG_RESERVED:
822                 pr_warn("IOAPIC: Invalid trigger mode 2 defaulting to level\n");
823                 fallthrough;
824         case MP_IRQTRIG_LEVEL:
825         default: /* Pointless default required due to do gcc stupidity */
826                 return true;
827         }
828 }
829
830 static int __acpi_get_override_irq(u32 gsi, bool *trigger, bool *polarity)
831 {
832         int ioapic, pin, idx;
833
834         if (ioapic_is_disabled)
835                 return -1;
836
837         ioapic = mp_find_ioapic(gsi);
838         if (ioapic < 0)
839                 return -1;
840
841         pin = mp_find_ioapic_pin(ioapic, gsi);
842         if (pin < 0)
843                 return -1;
844
845         idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
846         if (idx < 0)
847                 return -1;
848
849         *trigger = irq_is_level(idx);
850         *polarity = irq_active_low(idx);
851         return 0;
852 }
853
854 #ifdef CONFIG_ACPI
855 int acpi_get_override_irq(u32 gsi, int *is_level, int *active_low)
856 {
857         *is_level = *active_low = 0;
858         return __acpi_get_override_irq(gsi, (bool *)is_level,
859                                        (bool *)active_low);
860 }
861 #endif
862
863 void ioapic_set_alloc_attr(struct irq_alloc_info *info, int node,
864                            int trigger, int polarity)
865 {
866         init_irq_alloc_info(info, NULL);
867         info->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC;
868         info->ioapic.node = node;
869         info->ioapic.is_level = trigger;
870         info->ioapic.active_low = polarity;
871         info->ioapic.valid = 1;
872 }
873
874 static void ioapic_copy_alloc_attr(struct irq_alloc_info *dst,
875                                    struct irq_alloc_info *src,
876                                    u32 gsi, int ioapic_idx, int pin)
877 {
878         bool level, pol_low;
879
880         copy_irq_alloc_info(dst, src);
881         dst->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC;
882         dst->devid = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
883         dst->ioapic.pin = pin;
884         dst->ioapic.valid = 1;
885         if (src && src->ioapic.valid) {
886                 dst->ioapic.node = src->ioapic.node;
887                 dst->ioapic.is_level = src->ioapic.is_level;
888                 dst->ioapic.active_low = src->ioapic.active_low;
889         } else {
890                 dst->ioapic.node = NUMA_NO_NODE;
891                 if (__acpi_get_override_irq(gsi, &level, &pol_low) >= 0) {
892                         dst->ioapic.is_level = level;
893                         dst->ioapic.active_low = pol_low;
894                 } else {
895                         /*
896                          * PCI interrupts are always active low level
897                          * triggered.
898                          */
899                         dst->ioapic.is_level = true;
900                         dst->ioapic.active_low = true;
901                 }
902         }
903 }
904
905 static int ioapic_alloc_attr_node(struct irq_alloc_info *info)
906 {
907         return (info && info->ioapic.valid) ? info->ioapic.node : NUMA_NO_NODE;
908 }
909
910 static void mp_register_handler(unsigned int irq, bool level)
911 {
912         irq_flow_handler_t hdl;
913         bool fasteoi;
914
915         if (level) {
916                 irq_set_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
917                 fasteoi = true;
918         } else {
919                 irq_clear_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
920                 fasteoi = false;
921         }
922
923         hdl = fasteoi ? handle_fasteoi_irq : handle_edge_irq;
924         __irq_set_handler(irq, hdl, 0, fasteoi ? "fasteoi" : "edge");
925 }
926
927 static bool mp_check_pin_attr(int irq, struct irq_alloc_info *info)
928 {
929         struct mp_chip_data *data = irq_get_chip_data(irq);
930
931         /*
932          * setup_IO_APIC_irqs() programs all legacy IRQs with default trigger
933          * and polarity attributes. So allow the first user to reprogram the
934          * pin with real trigger and polarity attributes.
935          */
936         if (irq < nr_legacy_irqs() && data->count == 1) {
937                 if (info->ioapic.is_level != data->is_level)
938                         mp_register_handler(irq, info->ioapic.is_level);
939                 data->entry.is_level = data->is_level = info->ioapic.is_level;
940                 data->entry.active_low = data->active_low = info->ioapic.active_low;
941         }
942
943         return data->is_level == info->ioapic.is_level &&
944                data->active_low == info->ioapic.active_low;
945 }
946
947 static int alloc_irq_from_domain(struct irq_domain *domain, int ioapic, u32 gsi,
948                                  struct irq_alloc_info *info)
949 {
950         bool legacy = false;
951         int irq = -1;
952         int type = ioapics[ioapic].irqdomain_cfg.type;
953
954         switch (type) {
955         case IOAPIC_DOMAIN_LEGACY:
956                 /*
957                  * Dynamically allocate IRQ number for non-ISA IRQs in the first
958                  * 16 GSIs on some weird platforms.
959                  */
960                 if (!ioapic_initialized || gsi >= nr_legacy_irqs())
961                         irq = gsi;
962                 legacy = mp_is_legacy_irq(irq);
963                 break;
964         case IOAPIC_DOMAIN_STRICT:
965                 irq = gsi;
966                 break;
967         case IOAPIC_DOMAIN_DYNAMIC:
968                 break;
969         default:
970                 WARN(1, "ioapic: unknown irqdomain type %d\n", type);
971                 return -1;
972         }
973
974         return __irq_domain_alloc_irqs(domain, irq, 1,
975                                        ioapic_alloc_attr_node(info),
976                                        info, legacy, NULL);
977 }
978
979 /*
980  * Need special handling for ISA IRQs because there may be multiple IOAPIC pins
981  * sharing the same ISA IRQ number and irqdomain only supports 1:1 mapping
982  * between IOAPIC pin and IRQ number. A typical IOAPIC has 24 pins, pin 0-15 are
983  * used for legacy IRQs and pin 16-23 are used for PCI IRQs (PIRQ A-H).
984  * When ACPI is disabled, only legacy IRQ numbers (IRQ0-15) are available, and
985  * some BIOSes may use MP Interrupt Source records to override IRQ numbers for
986  * PIRQs instead of reprogramming the interrupt routing logic. Thus there may be
987  * multiple pins sharing the same legacy IRQ number when ACPI is disabled.
988  */
989 static int alloc_isa_irq_from_domain(struct irq_domain *domain,
990                                      int irq, int ioapic, int pin,
991                                      struct irq_alloc_info *info)
992 {
993         struct mp_chip_data *data;
994         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(irq);
995         int node = ioapic_alloc_attr_node(info);
996
997         /*
998          * Legacy ISA IRQ has already been allocated, just add pin to
999          * the pin list associated with this IRQ and program the IOAPIC
1000          * entry.
1001          */
1002         if (irq_data && irq_data->parent_data) {
1003                 if (!mp_check_pin_attr(irq, info))
1004                         return -EBUSY;
1005                 if (__add_pin_to_irq_node(irq_data->chip_data, node, ioapic,
1006                                           info->ioapic.pin))
1007                         return -ENOMEM;
1008         } else {
1009                 info->flags |= X86_IRQ_ALLOC_LEGACY;
1010                 irq = __irq_domain_alloc_irqs(domain, irq, 1, node, info, true,
1011                                               NULL);
1012                 if (irq >= 0) {
1013                         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
1014                         data = irq_data->chip_data;
1015                         data->isa_irq = true;
1016                 }
1017         }
1018
1019         return irq;
1020 }
1021
1022 static int mp_map_pin_to_irq(u32 gsi, int idx, int ioapic, int pin,
1023                              unsigned int flags, struct irq_alloc_info *info)
1024 {
1025         int irq;
1026         bool legacy = false;
1027         struct irq_alloc_info tmp;
1028         struct mp_chip_data *data;
1029         struct irq_domain *domain = mp_ioapic_irqdomain(ioapic);
1030
1031         if (!domain)
1032                 return -ENOSYS;
1033
1034         if (idx >= 0 && test_bit(mp_irqs[idx].srcbus, mp_bus_not_pci)) {
1035                 irq = mp_irqs[idx].srcbusirq;
1036                 legacy = mp_is_legacy_irq(irq);
1037                 /*
1038                  * IRQ2 is unusable for historical reasons on systems which
1039                  * have a legacy PIC. See the comment vs. IRQ2 further down.
1040                  *
1041                  * If this gets removed at some point then the related code
1042                  * in lapic_assign_system_vectors() needs to be adjusted as
1043                  * well.
1044                  */
1045                 if (legacy && irq == PIC_CASCADE_IR)
1046                         return -EINVAL;
1047         }
1048
1049         mutex_lock(&ioapic_mutex);
1050         if (!(flags & IOAPIC_MAP_ALLOC)) {
1051                 if (!legacy) {
1052                         irq = irq_find_mapping(domain, pin);
1053                         if (irq == 0)
1054                                 irq = -ENOENT;
1055                 }
1056         } else {
1057                 ioapic_copy_alloc_attr(&tmp, info, gsi, ioapic, pin);
1058                 if (legacy)
1059                         irq = alloc_isa_irq_from_domain(domain, irq,
1060                                                         ioapic, pin, &tmp);
1061                 else if ((irq = irq_find_mapping(domain, pin)) == 0)
1062                         irq = alloc_irq_from_domain(domain, ioapic, gsi, &tmp);
1063                 else if (!mp_check_pin_attr(irq, &tmp))
1064                         irq = -EBUSY;
1065                 if (irq >= 0) {
1066                         data = irq_get_chip_data(irq);
1067                         data->count++;
1068                 }
1069         }
1070         mutex_unlock(&ioapic_mutex);
1071
1072         return irq;
1073 }
1074
1075 static int pin_2_irq(int idx, int ioapic, int pin, unsigned int flags)
1076 {
1077         u32 gsi = mp_pin_to_gsi(ioapic, pin);
1078
1079         /*
1080          * Debugging check, we are in big trouble if this message pops up!
1081          */
1082         if (mp_irqs[idx].dstirq != pin)
1083                 pr_err("broken BIOS or MPTABLE parser, ayiee!!\n");
1084
1085 #ifdef CONFIG_X86_32
1086         /*
1087          * PCI IRQ command line redirection. Yes, limits are hardcoded.
1088          */
1089         if ((pin >= 16) && (pin <= 23)) {
1090                 if (pirq_entries[pin-16] != -1) {
1091                         if (!pirq_entries[pin-16]) {
1092                                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
1093                                                 "disabling PIRQ%d\n", pin-16);
1094                         } else {
1095                                 int irq = pirq_entries[pin-16];
1096                                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
1097                                                 "using PIRQ%d -> IRQ %d\n",
1098                                                 pin-16, irq);
1099                                 return irq;
1100                         }
1101                 }
1102         }
1103 #endif
1104
1105         return  mp_map_pin_to_irq(gsi, idx, ioapic, pin, flags, NULL);
1106 }
1107
1108 int mp_map_gsi_to_irq(u32 gsi, unsigned int flags, struct irq_alloc_info *info)
1109 {
1110         int ioapic, pin, idx;
1111
1112         ioapic = mp_find_ioapic(gsi);
1113         if (ioapic < 0)
1114                 return -ENODEV;
1115
1116         pin = mp_find_ioapic_pin(ioapic, gsi);
1117         idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
1118         if ((flags & IOAPIC_MAP_CHECK) && idx < 0)
1119                 return -ENODEV;
1120
1121         return mp_map_pin_to_irq(gsi, idx, ioapic, pin, flags, info);
1122 }
1123
1124 void mp_unmap_irq(int irq)
1125 {
1126         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(irq);
1127         struct mp_chip_data *data;
1128
1129         if (!irq_data || !irq_data->domain)
1130                 return;
1131
1132         data = irq_data->chip_data;
1133         if (!data || data->isa_irq)
1134                 return;
1135
1136         mutex_lock(&ioapic_mutex);
1137         if (--data->count == 0)
1138                 irq_domain_free_irqs(irq, 1);
1139         mutex_unlock(&ioapic_mutex);
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Find a specific PCI IRQ entry.
1144  * Not an __init, possibly needed by modules
1145  */
1146 int IO_APIC_get_PCI_irq_vector(int bus, int slot, int pin)
1147 {
1148         int irq, i, best_ioapic = -1, best_idx = -1;
1149
1150         apic_printk(APIC_DEBUG,
1151                     "querying PCI -> IRQ mapping bus:%d, slot:%d, pin:%d.\n",
1152                     bus, slot, pin);
1153         if (test_bit(bus, mp_bus_not_pci)) {
1154                 apic_printk(APIC_VERBOSE,
1155                             "PCI BIOS passed nonexistent PCI bus %d!\n", bus);
1156                 return -1;
1157         }
1158
1159         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
1160                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
1161                 int ioapic_idx, found = 0;
1162
1163                 if (bus != lbus || mp_irqs[i].irqtype != mp_INT ||
1164                     slot != ((mp_irqs[i].srcbusirq >> 2) & 0x1f))
1165                         continue;
1166
1167                 for_each_ioapic(ioapic_idx)
1168                         if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == mp_irqs[i].dstapic ||
1169                             mp_irqs[i].dstapic == MP_APIC_ALL) {
1170                                 found = 1;
1171                                 break;
1172                         }
1173                 if (!found)
1174                         continue;
1175
1176                 /* Skip ISA IRQs */
1177                 irq = pin_2_irq(i, ioapic_idx, mp_irqs[i].dstirq, 0);
1178                 if (irq > 0 && !IO_APIC_IRQ(irq))
1179                         continue;
1180
1181                 if (pin == (mp_irqs[i].srcbusirq & 3)) {
1182                         best_idx = i;
1183                         best_ioapic = ioapic_idx;
1184                         goto out;
1185                 }
1186
1187                 /*
1188                  * Use the first all-but-pin matching entry as a
1189                  * best-guess fuzzy result for broken mptables.
1190                  */
1191                 if (best_idx < 0) {
1192                         best_idx = i;
1193                         best_ioapic = ioapic_idx;
1194                 }
1195         }
1196         if (best_idx < 0)
1197                 return -1;
1198
1199 out:
1200         return pin_2_irq(best_idx, best_ioapic, mp_irqs[best_idx].dstirq,
1201                          IOAPIC_MAP_ALLOC);
1202 }
1203 EXPORT_SYMBOL(IO_APIC_get_PCI_irq_vector);
1204
1205 static struct irq_chip ioapic_chip, ioapic_ir_chip;
1206
1207 static void __init setup_IO_APIC_irqs(void)
1208 {
1209         unsigned int ioapic, pin;
1210         int idx;
1211
1212         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG "init IO_APIC IRQs\n");
1213
1214         for_each_ioapic_pin(ioapic, pin) {
1215                 idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
1216                 if (idx < 0)
1217                         apic_printk(APIC_VERBOSE,
1218                                     KERN_DEBUG " apic %d pin %d not connected\n",
1219                                     mpc_ioapic_id(ioapic), pin);
1220                 else
1221                         pin_2_irq(idx, ioapic, pin,
1222                                   ioapic ? 0 : IOAPIC_MAP_ALLOC);
1223         }
1224 }
1225
1226 void ioapic_zap_locks(void)
1227 {
1228         raw_spin_lock_init(&ioapic_lock);
1229 }
1230
1231 static void io_apic_print_entries(unsigned int apic, unsigned int nr_entries)
1232 {
1233         struct IO_APIC_route_entry entry;
1234         char buf[256];
1235         int i;
1236
1237         printk(KERN_DEBUG "IOAPIC %d:\n", apic);
1238         for (i = 0; i <= nr_entries; i++) {
1239                 entry = ioapic_read_entry(apic, i);
1240                 snprintf(buf, sizeof(buf),
1241                          " pin%02x, %s, %s, %s, V(%02X), IRR(%1d), S(%1d)",
1242                          i,
1243                          entry.masked ? "disabled" : "enabled ",
1244                          entry.is_level ? "level" : "edge ",
1245                          entry.active_low ? "low " : "high",
1246                          entry.vector, entry.irr, entry.delivery_status);
1247                 if (entry.ir_format) {
1248                         printk(KERN_DEBUG "%s, remapped, I(%04X),  Z(%X)\n",
1249                                buf,
1250                                (entry.ir_index_15 << 15) | entry.ir_index_0_14,
1251                                 entry.ir_zero);
1252                 } else {
1253                         printk(KERN_DEBUG "%s, %s, D(%02X%02X), M(%1d)\n", buf,
1254                                entry.dest_mode_logical ? "logical " : "physical",
1255                                entry.virt_destid_8_14, entry.destid_0_7,
1256                                entry.delivery_mode);
1257                 }
1258         }
1259 }
1260
1261 static void __init print_IO_APIC(int ioapic_idx)
1262 {
1263         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
1264         union IO_APIC_reg_01 reg_01;
1265         union IO_APIC_reg_02 reg_02;
1266         union IO_APIC_reg_03 reg_03;
1267         unsigned long flags;
1268
1269         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1270         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1271         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 1);
1272         if (reg_01.bits.version >= 0x10)
1273                 reg_02.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 2);
1274         if (reg_01.bits.version >= 0x20)
1275                 reg_03.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 3);
1276         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1277
1278         printk(KERN_DEBUG "IO APIC #%d......\n", mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1279         printk(KERN_DEBUG ".... register #00: %08X\n", reg_00.raw);
1280         printk(KERN_DEBUG ".......    : physical APIC id: %02X\n", reg_00.bits.ID);
1281         printk(KERN_DEBUG ".......    : Delivery Type: %X\n", reg_00.bits.delivery_type);
1282         printk(KERN_DEBUG ".......    : LTS          : %X\n", reg_00.bits.LTS);
1283
1284         printk(KERN_DEBUG ".... register #01: %08X\n", *(int *)&reg_01);
1285         printk(KERN_DEBUG ".......     : max redirection entries: %02X\n",
1286                 reg_01.bits.entries);
1287
1288         printk(KERN_DEBUG ".......     : PRQ implemented: %X\n", reg_01.bits.PRQ);
1289         printk(KERN_DEBUG ".......     : IO APIC version: %02X\n",
1290                 reg_01.bits.version);
1291
1292         /*
1293          * Some Intel chipsets with IO APIC VERSION of 0x1? don't have reg_02,
1294          * but the value of reg_02 is read as the previous read register
1295          * value, so ignore it if reg_02 == reg_01.
1296          */
1297         if (reg_01.bits.version >= 0x10 && reg_02.raw != reg_01.raw) {
1298                 printk(KERN_DEBUG ".... register #02: %08X\n", reg_02.raw);
1299                 printk(KERN_DEBUG ".......     : arbitration: %02X\n", reg_02.bits.arbitration);
1300         }
1301
1302         /*
1303          * Some Intel chipsets with IO APIC VERSION of 0x2? don't have reg_02
1304          * or reg_03, but the value of reg_0[23] is read as the previous read
1305          * register value, so ignore it if reg_03 == reg_0[12].
1306          */
1307         if (reg_01.bits.version >= 0x20 && reg_03.raw != reg_02.raw &&
1308             reg_03.raw != reg_01.raw) {
1309                 printk(KERN_DEBUG ".... register #03: %08X\n", reg_03.raw);
1310                 printk(KERN_DEBUG ".......     : Boot DT    : %X\n", reg_03.bits.boot_DT);
1311         }
1312
1313         printk(KERN_DEBUG ".... IRQ redirection table:\n");
1314         io_apic_print_entries(ioapic_idx, reg_01.bits.entries);
1315 }
1316
1317 void __init print_IO_APICs(void)
1318 {
1319         int ioapic_idx;
1320         unsigned int irq;
1321
1322         printk(KERN_DEBUG "number of MP IRQ sources: %d.\n", mp_irq_entries);
1323         for_each_ioapic(ioapic_idx)
1324                 printk(KERN_DEBUG "number of IO-APIC #%d registers: %d.\n",
1325                        mpc_ioapic_id(ioapic_idx),
1326                        ioapics[ioapic_idx].nr_registers);
1327
1328         /*
1329          * We are a bit conservative about what we expect.  We have to
1330          * know about every hardware change ASAP.
1331          */
1332         printk(KERN_INFO "testing the IO APIC.......................\n");
1333
1334         for_each_ioapic(ioapic_idx)
1335                 print_IO_APIC(ioapic_idx);
1336
1337         printk(KERN_DEBUG "IRQ to pin mappings:\n");
1338         for_each_active_irq(irq) {
1339                 struct irq_pin_list *entry;
1340                 struct irq_chip *chip;
1341                 struct mp_chip_data *data;
1342
1343                 chip = irq_get_chip(irq);
1344                 if (chip != &ioapic_chip && chip != &ioapic_ir_chip)
1345                         continue;
1346                 data = irq_get_chip_data(irq);
1347                 if (!data)
1348                         continue;
1349                 if (list_empty(&data->irq_2_pin))
1350                         continue;
1351
1352                 printk(KERN_DEBUG "IRQ%d ", irq);
1353                 for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
1354                         pr_cont("-> %d:%d", entry->apic, entry->pin);
1355                 pr_cont("\n");
1356         }
1357
1358         printk(KERN_INFO ".................................... done.\n");
1359 }
1360
1361 /* Where if anywhere is the i8259 connect in external int mode */
1362 static struct { int pin, apic; } ioapic_i8259 = { -1, -1 };
1363
1364 void __init enable_IO_APIC(void)
1365 {
1366         int i8259_apic, i8259_pin;
1367         int apic, pin;
1368
1369         if (ioapic_is_disabled)
1370                 nr_ioapics = 0;
1371
1372         if (!nr_legacy_irqs() || !nr_ioapics)
1373                 return;
1374
1375         for_each_ioapic_pin(apic, pin) {
1376                 /* See if any of the pins is in ExtINT mode */
1377                 struct IO_APIC_route_entry entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
1378
1379                 /* If the interrupt line is enabled and in ExtInt mode
1380                  * I have found the pin where the i8259 is connected.
1381                  */
1382                 if (!entry.masked &&
1383                     entry.delivery_mode == APIC_DELIVERY_MODE_EXTINT) {
1384                         ioapic_i8259.apic = apic;
1385                         ioapic_i8259.pin  = pin;
1386                         goto found_i8259;
1387                 }
1388         }
1389  found_i8259:
1390         /* Look to see what if the MP table has reported the ExtINT */
1391         /* If we could not find the appropriate pin by looking at the ioapic
1392          * the i8259 probably is not connected the ioapic but give the
1393          * mptable a chance anyway.
1394          */
1395         i8259_pin  = find_isa_irq_pin(0, mp_ExtINT);
1396         i8259_apic = find_isa_irq_apic(0, mp_ExtINT);
1397         /* Trust the MP table if nothing is setup in the hardware */
1398         if ((ioapic_i8259.pin == -1) && (i8259_pin >= 0)) {
1399                 printk(KERN_WARNING "ExtINT not setup in hardware but reported by MP table\n");
1400                 ioapic_i8259.pin  = i8259_pin;
1401                 ioapic_i8259.apic = i8259_apic;
1402         }
1403         /* Complain if the MP table and the hardware disagree */
1404         if (((ioapic_i8259.apic != i8259_apic) || (ioapic_i8259.pin != i8259_pin)) &&
1405                 (i8259_pin >= 0) && (ioapic_i8259.pin >= 0))
1406         {
1407                 printk(KERN_WARNING "ExtINT in hardware and MP table differ\n");
1408         }
1409
1410         /*
1411          * Do not trust the IO-APIC being empty at bootup
1412          */
1413         clear_IO_APIC();
1414 }
1415
1416 void native_restore_boot_irq_mode(void)
1417 {
1418         /*
1419          * If the i8259 is routed through an IOAPIC
1420          * Put that IOAPIC in virtual wire mode
1421          * so legacy interrupts can be delivered.
1422          */
1423         if (ioapic_i8259.pin != -1) {
1424                 struct IO_APIC_route_entry entry;
1425                 u32 apic_id = read_apic_id();
1426
1427                 memset(&entry, 0, sizeof(entry));
1428                 entry.masked            = false;
1429                 entry.is_level          = false;
1430                 entry.active_low        = false;
1431                 entry.dest_mode_logical = false;
1432                 entry.delivery_mode     = APIC_DELIVERY_MODE_EXTINT;
1433                 entry.destid_0_7        = apic_id & 0xFF;
1434                 entry.virt_destid_8_14  = apic_id >> 8;
1435
1436                 /*
1437                  * Add it to the IO-APIC irq-routing table:
1438                  */
1439                 ioapic_write_entry(ioapic_i8259.apic, ioapic_i8259.pin, entry);
1440         }
1441
1442         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) || apic_from_smp_config())
1443                 disconnect_bsp_APIC(ioapic_i8259.pin != -1);
1444 }
1445
1446 void restore_boot_irq_mode(void)
1447 {
1448         if (!nr_legacy_irqs())
1449                 return;
1450
1451         x86_apic_ops.restore();
1452 }
1453
1454 #ifdef CONFIG_X86_32
1455 /*
1456  * function to set the IO-APIC physical IDs based on the
1457  * values stored in the MPC table.
1458  *
1459  * by Matt Domsch <Matt_Domsch@dell.com>  Tue Dec 21 12:25:05 CST 1999
1460  */
1461 static void __init setup_ioapic_ids_from_mpc_nocheck(void)
1462 {
1463         DECLARE_BITMAP(phys_id_present_map, MAX_LOCAL_APIC);
1464         const u32 broadcast_id = 0xF;
1465         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
1466         unsigned char old_id;
1467         unsigned long flags;
1468         int ioapic_idx, i;
1469
1470         /*
1471          * This is broken; anything with a real cpu count has to
1472          * circumvent this idiocy regardless.
1473          */
1474         copy_phys_cpu_present_map(phys_id_present_map);
1475
1476         /*
1477          * Set the IOAPIC ID to the value stored in the MPC table.
1478          */
1479         for_each_ioapic(ioapic_idx) {
1480                 /* Read the register 0 value */
1481                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1482                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1483                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1484
1485                 old_id = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1486
1487                 if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) >= broadcast_id) {
1488                         pr_err(FW_BUG "IO-APIC#%d ID is %d in the MPC table!...\n",
1489                                ioapic_idx, mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1490                         pr_err("... fixing up to %d. (tell your hw vendor)\n", reg_00.bits.ID);
1491                         ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicid = reg_00.bits.ID;
1492                 }
1493
1494                 /*
1495                  * Sanity check, is the ID really free? Every APIC in a
1496                  * system must have a unique ID or we get lots of nice
1497                  * 'stuck on smp_invalidate_needed IPI wait' messages.
1498                  */
1499                 if (test_bit(mpc_ioapic_id(ioapic_idx), phys_id_present_map)) {
1500                         pr_err(FW_BUG "IO-APIC#%d ID %d is already used!...\n",
1501                                ioapic_idx, mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1502                         for (i = 0; i < broadcast_id; i++)
1503                                 if (!test_bit(i, phys_id_present_map))
1504                                         break;
1505                         if (i >= broadcast_id)
1506                                 panic("Max APIC ID exceeded!\n");
1507                         pr_err("... fixing up to %d. (tell your hw vendor)\n", i);
1508                         set_bit(i, phys_id_present_map);
1509                         ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicid = i;
1510                 } else {
1511                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Setting %d in the phys_id_present_map\n",
1512                                     mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1513                         set_bit(mpc_ioapic_id(ioapic_idx), phys_id_present_map);
1514                 }
1515
1516                 /*
1517                  * We need to adjust the IRQ routing table
1518                  * if the ID changed.
1519                  */
1520                 if (old_id != mpc_ioapic_id(ioapic_idx))
1521                         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++)
1522                                 if (mp_irqs[i].dstapic == old_id)
1523                                         mp_irqs[i].dstapic
1524                                                 = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1525
1526                 /*
1527                  * Update the ID register according to the right value
1528                  * from the MPC table if they are different.
1529                  */
1530                 if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == reg_00.bits.ID)
1531                         continue;
1532
1533                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
1534                         "...changing IO-APIC physical APIC ID to %d ...",
1535                         mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1536
1537                 reg_00.bits.ID = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1538                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1539                 io_apic_write(ioapic_idx, 0, reg_00.raw);
1540                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1541
1542                 /*
1543                  * Sanity check
1544                  */
1545                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1546                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1547                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1548                 if (reg_00.bits.ID != mpc_ioapic_id(ioapic_idx))
1549                         pr_cont("could not set ID!\n");
1550                 else
1551                         apic_printk(APIC_VERBOSE, " ok.\n");
1552         }
1553 }
1554
1555 void __init setup_ioapic_ids_from_mpc(void)
1556 {
1557
1558         if (acpi_ioapic)
1559                 return;
1560         /*
1561          * Don't check I/O APIC IDs for xAPIC systems.  They have
1562          * no meaning without the serial APIC bus.
1563          */
1564         if (!(boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL)
1565                 || APIC_XAPIC(boot_cpu_apic_version))
1566                 return;
1567         setup_ioapic_ids_from_mpc_nocheck();
1568 }
1569 #endif
1570
1571 int no_timer_check __initdata;
1572
1573 static int __init notimercheck(char *s)
1574 {
1575         no_timer_check = 1;
1576         return 1;
1577 }
1578 __setup("no_timer_check", notimercheck);
1579
1580 static void __init delay_with_tsc(void)
1581 {
1582         unsigned long long start, now;
1583         unsigned long end = jiffies + 4;
1584
1585         start = rdtsc();
1586
1587         /*
1588          * We don't know the TSC frequency yet, but waiting for
1589          * 40000000000/HZ TSC cycles is safe:
1590          * 4 GHz == 10 jiffies
1591          * 1 GHz == 40 jiffies
1592          */
1593         do {
1594                 rep_nop();
1595                 now = rdtsc();
1596         } while ((now - start) < 40000000000ULL / HZ &&
1597                 time_before_eq(jiffies, end));
1598 }
1599
1600 static void __init delay_without_tsc(void)
1601 {
1602         unsigned long end = jiffies + 4;
1603         int band = 1;
1604
1605         /*
1606          * We don't know any frequency yet, but waiting for
1607          * 40940000000/HZ cycles is safe:
1608          * 4 GHz == 10 jiffies
1609          * 1 GHz == 40 jiffies
1610          * 1 << 1 + 1 << 2 +...+ 1 << 11 = 4094
1611          */
1612         do {
1613                 __delay(((1U << band++) * 10000000UL) / HZ);
1614         } while (band < 12 && time_before_eq(jiffies, end));
1615 }
1616
1617 /*
1618  * There is a nasty bug in some older SMP boards, their mptable lies
1619  * about the timer IRQ. We do the following to work around the situation:
1620  *
1621  *      - timer IRQ defaults to IO-APIC IRQ
1622  *      - if this function detects that timer IRQs are defunct, then we fall
1623  *        back to ISA timer IRQs
1624  */
1625 static int __init timer_irq_works(void)
1626 {
1627         unsigned long t1 = jiffies;
1628
1629         if (no_timer_check)
1630                 return 1;
1631
1632         local_irq_enable();
1633         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1634                 delay_with_tsc();
1635         else
1636                 delay_without_tsc();
1637
1638         /*
1639          * Expect a few ticks at least, to be sure some possible
1640          * glue logic does not lock up after one or two first
1641          * ticks in a non-ExtINT mode.  Also the local APIC
1642          * might have cached one ExtINT interrupt.  Finally, at
1643          * least one tick may be lost due to delays.
1644          */
1645
1646         local_irq_disable();
1647
1648         /* Did jiffies advance? */
1649         return time_after(jiffies, t1 + 4);
1650 }
1651
1652 /*
1653  * In the SMP+IOAPIC case it might happen that there are an unspecified
1654  * number of pending IRQ events unhandled. These cases are very rare,
1655  * so we 'resend' these IRQs via IPIs, to the same CPU. It's much
1656  * better to do it this way as thus we do not have to be aware of
1657  * 'pending' interrupts in the IRQ path, except at this point.
1658  */
1659 /*
1660  * Edge triggered needs to resend any interrupt
1661  * that was delayed but this is now handled in the device
1662  * independent code.
1663  */
1664
1665 /*
1666  * Starting up a edge-triggered IO-APIC interrupt is
1667  * nasty - we need to make sure that we get the edge.
1668  * If it is already asserted for some reason, we need
1669  * return 1 to indicate that is was pending.
1670  *
1671  * This is not complete - we should be able to fake
1672  * an edge even if it isn't on the 8259A...
1673  */
1674 static unsigned int startup_ioapic_irq(struct irq_data *data)
1675 {
1676         int was_pending = 0, irq = data->irq;
1677         unsigned long flags;
1678
1679         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1680         if (irq < nr_legacy_irqs()) {
1681                 legacy_pic->mask(irq);
1682                 if (legacy_pic->irq_pending(irq))
1683                         was_pending = 1;
1684         }
1685         __unmask_ioapic(data->chip_data);
1686         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1687
1688         return was_pending;
1689 }
1690
1691 atomic_t irq_mis_count;
1692
1693 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
1694 static bool io_apic_level_ack_pending(struct mp_chip_data *data)
1695 {
1696         struct irq_pin_list *entry;
1697         unsigned long flags;
1698
1699         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1700         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
1701                 struct IO_APIC_route_entry e;
1702                 int pin;
1703
1704                 pin = entry->pin;
1705                 e.w1 = io_apic_read(entry->apic, 0x10 + pin*2);
1706                 /* Is the remote IRR bit set? */
1707                 if (e.irr) {
1708                         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1709                         return true;
1710                 }
1711         }
1712         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1713
1714         return false;
1715 }
1716
1717 static inline bool ioapic_prepare_move(struct irq_data *data)
1718 {
1719         /* If we are moving the IRQ we need to mask it */
1720         if (unlikely(irqd_is_setaffinity_pending(data))) {
1721                 if (!irqd_irq_masked(data))
1722                         mask_ioapic_irq(data);
1723                 return true;
1724         }
1725         return false;
1726 }
1727
1728 static inline void ioapic_finish_move(struct irq_data *data, bool moveit)
1729 {
1730         if (unlikely(moveit)) {
1731                 /* Only migrate the irq if the ack has been received.
1732                  *
1733                  * On rare occasions the broadcast level triggered ack gets
1734                  * delayed going to ioapics, and if we reprogram the
1735                  * vector while Remote IRR is still set the irq will never
1736                  * fire again.
1737                  *
1738                  * To prevent this scenario we read the Remote IRR bit
1739                  * of the ioapic.  This has two effects.
1740                  * - On any sane system the read of the ioapic will
1741                  *   flush writes (and acks) going to the ioapic from
1742                  *   this cpu.
1743                  * - We get to see if the ACK has actually been delivered.
1744                  *
1745                  * Based on failed experiments of reprogramming the
1746                  * ioapic entry from outside of irq context starting
1747                  * with masking the ioapic entry and then polling until
1748                  * Remote IRR was clear before reprogramming the
1749                  * ioapic I don't trust the Remote IRR bit to be
1750                  * completely accurate.
1751                  *
1752                  * However there appears to be no other way to plug
1753                  * this race, so if the Remote IRR bit is not
1754                  * accurate and is causing problems then it is a hardware bug
1755                  * and you can go talk to the chipset vendor about it.
1756                  */
1757                 if (!io_apic_level_ack_pending(data->chip_data))
1758                         irq_move_masked_irq(data);
1759                 /* If the IRQ is masked in the core, leave it: */
1760                 if (!irqd_irq_masked(data))
1761                         unmask_ioapic_irq(data);
1762         }
1763 }
1764 #else
1765 static inline bool ioapic_prepare_move(struct irq_data *data)
1766 {
1767         return false;
1768 }
1769 static inline void ioapic_finish_move(struct irq_data *data, bool moveit)
1770 {
1771 }
1772 #endif
1773
1774 static void ioapic_ack_level(struct irq_data *irq_data)
1775 {
1776         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(irq_data);
1777         unsigned long v;
1778         bool moveit;
1779         int i;
1780
1781         irq_complete_move(cfg);
1782         moveit = ioapic_prepare_move(irq_data);
1783
1784         /*
1785          * It appears there is an erratum which affects at least version 0x11
1786          * of I/O APIC (that's the 82093AA and cores integrated into various
1787          * chipsets).  Under certain conditions a level-triggered interrupt is
1788          * erroneously delivered as edge-triggered one but the respective IRR
1789          * bit gets set nevertheless.  As a result the I/O unit expects an EOI
1790          * message but it will never arrive and further interrupts are blocked
1791          * from the source.  The exact reason is so far unknown, but the
1792          * phenomenon was observed when two consecutive interrupt requests
1793          * from a given source get delivered to the same CPU and the source is
1794          * temporarily disabled in between.
1795          *
1796          * A workaround is to simulate an EOI message manually.  We achieve it
1797          * by setting the trigger mode to edge and then to level when the edge
1798          * trigger mode gets detected in the TMR of a local APIC for a
1799          * level-triggered interrupt.  We mask the source for the time of the
1800          * operation to prevent an edge-triggered interrupt escaping meanwhile.
1801          * The idea is from Manfred Spraul.  --macro
1802          *
1803          * Also in the case when cpu goes offline, fixup_irqs() will forward
1804          * any unhandled interrupt on the offlined cpu to the new cpu
1805          * destination that is handling the corresponding interrupt. This
1806          * interrupt forwarding is done via IPI's. Hence, in this case also
1807          * level-triggered io-apic interrupt will be seen as an edge
1808          * interrupt in the IRR. And we can't rely on the cpu's EOI
1809          * to be broadcasted to the IO-APIC's which will clear the remoteIRR
1810          * corresponding to the level-triggered interrupt. Hence on IO-APIC's
1811          * supporting EOI register, we do an explicit EOI to clear the
1812          * remote IRR and on IO-APIC's which don't have an EOI register,
1813          * we use the above logic (mask+edge followed by unmask+level) from
1814          * Manfred Spraul to clear the remote IRR.
1815          */
1816         i = cfg->vector;
1817         v = apic_read(APIC_TMR + ((i & ~0x1f) >> 1));
1818
1819         /*
1820          * We must acknowledge the irq before we move it or the acknowledge will
1821          * not propagate properly.
1822          */
1823         apic_eoi();
1824
1825         /*
1826          * Tail end of clearing remote IRR bit (either by delivering the EOI
1827          * message via io-apic EOI register write or simulating it using
1828          * mask+edge followed by unmask+level logic) manually when the
1829          * level triggered interrupt is seen as the edge triggered interrupt
1830          * at the cpu.
1831          */
1832         if (!(v & (1 << (i & 0x1f)))) {
1833                 atomic_inc(&irq_mis_count);
1834                 eoi_ioapic_pin(cfg->vector, irq_data->chip_data);
1835         }
1836
1837         ioapic_finish_move(irq_data, moveit);
1838 }
1839
1840 static void ioapic_ir_ack_level(struct irq_data *irq_data)
1841 {
1842         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
1843
1844         /*
1845          * Intr-remapping uses pin number as the virtual vector
1846          * in the RTE. Actual vector is programmed in
1847          * intr-remapping table entry. Hence for the io-apic
1848          * EOI we use the pin number.
1849          */
1850         apic_ack_irq(irq_data);
1851         eoi_ioapic_pin(data->entry.vector, data);
1852 }
1853
1854 /*
1855  * The I/OAPIC is just a device for generating MSI messages from legacy
1856  * interrupt pins. Various fields of the RTE translate into bits of the
1857  * resulting MSI which had a historical meaning.
1858  *
1859  * With interrupt remapping, many of those bits have different meanings
1860  * in the underlying MSI, but the way that the I/OAPIC transforms them
1861  * from its RTE to the MSI message is the same. This function allows
1862  * the parent IRQ domain to compose the MSI message, then takes the
1863  * relevant bits to put them in the appropriate places in the RTE in
1864  * order to generate that message when the IRQ happens.
1865  *
1866  * The setup here relies on a preconfigured route entry (is_level,
1867  * active_low, masked) because the parent domain is merely composing the
1868  * generic message routing information which is used for the MSI.
1869  */
1870 static void ioapic_setup_msg_from_msi(struct irq_data *irq_data,
1871                                       struct IO_APIC_route_entry *entry)
1872 {
1873         struct msi_msg msg;
1874
1875         /* Let the parent domain compose the MSI message */
1876         irq_chip_compose_msi_msg(irq_data, &msg);
1877
1878         /*
1879          * - Real vector
1880          * - DMAR/IR: 8bit subhandle (ioapic.pin)
1881          * - AMD/IR:  8bit IRTE index
1882          */
1883         entry->vector                   = msg.arch_data.vector;
1884         /* Delivery mode (for DMAR/IR all 0) */
1885         entry->delivery_mode            = msg.arch_data.delivery_mode;
1886         /* Destination mode or DMAR/IR index bit 15 */
1887         entry->dest_mode_logical        = msg.arch_addr_lo.dest_mode_logical;
1888         /* DMAR/IR: 1, 0 for all other modes */
1889         entry->ir_format                = msg.arch_addr_lo.dmar_format;
1890         /*
1891          * - DMAR/IR: index bit 0-14.
1892          *
1893          * - Virt: If the host supports x2apic without a virtualized IR
1894          *         unit then bit 0-6 of dmar_index_0_14 are providing bit
1895          *         8-14 of the destination id.
1896          *
1897          * All other modes have bit 0-6 of dmar_index_0_14 cleared and the
1898          * topmost 8 bits are destination id bit 0-7 (entry::destid_0_7).
1899          */
1900         entry->ir_index_0_14            = msg.arch_addr_lo.dmar_index_0_14;
1901 }
1902
1903 static void ioapic_configure_entry(struct irq_data *irqd)
1904 {
1905         struct mp_chip_data *mpd = irqd->chip_data;
1906         struct irq_pin_list *entry;
1907
1908         ioapic_setup_msg_from_msi(irqd, &mpd->entry);
1909
1910         for_each_irq_pin(entry, mpd->irq_2_pin)
1911                 __ioapic_write_entry(entry->apic, entry->pin, mpd->entry);
1912 }
1913
1914 static int ioapic_set_affinity(struct irq_data *irq_data,
1915                                const struct cpumask *mask, bool force)
1916 {
1917         struct irq_data *parent = irq_data->parent_data;
1918         unsigned long flags;
1919         int ret;
1920
1921         ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
1922         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1923         if (ret >= 0 && ret != IRQ_SET_MASK_OK_DONE)
1924                 ioapic_configure_entry(irq_data);
1925         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1926
1927         return ret;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Interrupt shutdown masks the ioapic pin, but the interrupt might already
1932  * be in flight, but not yet serviced by the target CPU. That means
1933  * __synchronize_hardirq() would return and claim that everything is calmed
1934  * down. So free_irq() would proceed and deactivate the interrupt and free
1935  * resources.
1936  *
1937  * Once the target CPU comes around to service it it will find a cleared
1938  * vector and complain. While the spurious interrupt is harmless, the full
1939  * release of resources might prevent the interrupt from being acknowledged
1940  * which keeps the hardware in a weird state.
1941  *
1942  * Verify that the corresponding Remote-IRR bits are clear.
1943  */
1944 static int ioapic_irq_get_chip_state(struct irq_data *irqd,
1945                                    enum irqchip_irq_state which,
1946                                    bool *state)
1947 {
1948         struct mp_chip_data *mcd = irqd->chip_data;
1949         struct IO_APIC_route_entry rentry;
1950         struct irq_pin_list *p;
1951
1952         if (which != IRQCHIP_STATE_ACTIVE)
1953                 return -EINVAL;
1954
1955         *state = false;
1956         raw_spin_lock(&ioapic_lock);
1957         for_each_irq_pin(p, mcd->irq_2_pin) {
1958                 rentry = __ioapic_read_entry(p->apic, p->pin);
1959                 /*
1960                  * The remote IRR is only valid in level trigger mode. It's
1961                  * meaning is undefined for edge triggered interrupts and
1962                  * irrelevant because the IO-APIC treats them as fire and
1963                  * forget.
1964                  */
1965                 if (rentry.irr && rentry.is_level) {
1966                         *state = true;
1967                         break;
1968                 }
1969         }
1970         raw_spin_unlock(&ioapic_lock);
1971         return 0;
1972 }
1973
1974 static struct irq_chip ioapic_chip __read_mostly = {
1975         .name                   = "IO-APIC",
1976         .irq_startup            = startup_ioapic_irq,
1977         .irq_mask               = mask_ioapic_irq,
1978         .irq_unmask             = unmask_ioapic_irq,
1979         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1980         .irq_eoi                = ioapic_ack_level,
1981         .irq_set_affinity       = ioapic_set_affinity,
1982         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
1983         .irq_get_irqchip_state  = ioapic_irq_get_chip_state,
1984         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE |
1985                                   IRQCHIP_AFFINITY_PRE_STARTUP,
1986 };
1987
1988 static struct irq_chip ioapic_ir_chip __read_mostly = {
1989         .name                   = "IR-IO-APIC",
1990         .irq_startup            = startup_ioapic_irq,
1991         .irq_mask               = mask_ioapic_irq,
1992         .irq_unmask             = unmask_ioapic_irq,
1993         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1994         .irq_eoi                = ioapic_ir_ack_level,
1995         .irq_set_affinity       = ioapic_set_affinity,
1996         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
1997         .irq_get_irqchip_state  = ioapic_irq_get_chip_state,
1998         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE |
1999                                   IRQCHIP_AFFINITY_PRE_STARTUP,
2000 };
2001
2002 static inline void init_IO_APIC_traps(void)
2003 {
2004         struct irq_cfg *cfg;
2005         unsigned int irq;
2006
2007         for_each_active_irq(irq) {
2008                 cfg = irq_cfg(irq);
2009                 if (IO_APIC_IRQ(irq) && cfg && !cfg->vector) {
2010                         /*
2011                          * Hmm.. We don't have an entry for this,
2012                          * so default to an old-fashioned 8259
2013                          * interrupt if we can..
2014                          */
2015                         if (irq < nr_legacy_irqs())
2016                                 legacy_pic->make_irq(irq);
2017                         else
2018                                 /* Strange. Oh, well.. */
2019                                 irq_set_chip(irq, &no_irq_chip);
2020                 }
2021         }
2022 }
2023
2024 /*
2025  * The local APIC irq-chip implementation:
2026  */
2027
2028 static void mask_lapic_irq(struct irq_data *data)
2029 {
2030         unsigned long v;
2031
2032         v = apic_read(APIC_LVT0);
2033         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
2034 }
2035
2036 static void unmask_lapic_irq(struct irq_data *data)
2037 {
2038         unsigned long v;
2039
2040         v = apic_read(APIC_LVT0);
2041         apic_write(APIC_LVT0, v & ~APIC_LVT_MASKED);
2042 }
2043
2044 static void ack_lapic_irq(struct irq_data *data)
2045 {
2046         apic_eoi();
2047 }
2048
2049 static struct irq_chip lapic_chip __read_mostly = {
2050         .name           = "local-APIC",
2051         .irq_mask       = mask_lapic_irq,
2052         .irq_unmask     = unmask_lapic_irq,
2053         .irq_ack        = ack_lapic_irq,
2054 };
2055
2056 static void lapic_register_intr(int irq)
2057 {
2058         irq_clear_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
2059         irq_set_chip_and_handler_name(irq, &lapic_chip, handle_edge_irq,
2060                                       "edge");
2061 }
2062
2063 /*
2064  * This looks a bit hackish but it's about the only one way of sending
2065  * a few INTA cycles to 8259As and any associated glue logic.  ICR does
2066  * not support the ExtINT mode, unfortunately.  We need to send these
2067  * cycles as some i82489DX-based boards have glue logic that keeps the
2068  * 8259A interrupt line asserted until INTA.  --macro
2069  */
2070 static inline void __init unlock_ExtINT_logic(void)
2071 {
2072         int apic, pin, i;
2073         struct IO_APIC_route_entry entry0, entry1;
2074         unsigned char save_control, save_freq_select;
2075         u32 apic_id;
2076
2077         pin  = find_isa_irq_pin(8, mp_INT);
2078         if (pin == -1) {
2079                 WARN_ON_ONCE(1);
2080                 return;
2081         }
2082         apic = find_isa_irq_apic(8, mp_INT);
2083         if (apic == -1) {
2084                 WARN_ON_ONCE(1);
2085                 return;
2086         }
2087
2088         entry0 = ioapic_read_entry(apic, pin);
2089         clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
2090
2091         apic_id = read_apic_id();
2092         memset(&entry1, 0, sizeof(entry1));
2093
2094         entry1.dest_mode_logical        = true;
2095         entry1.masked                   = false;
2096         entry1.destid_0_7               = apic_id & 0xFF;
2097         entry1.virt_destid_8_14         = apic_id >> 8;
2098         entry1.delivery_mode            = APIC_DELIVERY_MODE_EXTINT;
2099         entry1.active_low               = entry0.active_low;
2100         entry1.is_level                 = false;
2101         entry1.vector = 0;
2102
2103         ioapic_write_entry(apic, pin, entry1);
2104
2105         save_control = CMOS_READ(RTC_CONTROL);
2106         save_freq_select = CMOS_READ(RTC_FREQ_SELECT);
2107         CMOS_WRITE((save_freq_select & ~RTC_RATE_SELECT) | 0x6,
2108                    RTC_FREQ_SELECT);
2109         CMOS_WRITE(save_control | RTC_PIE, RTC_CONTROL);
2110
2111         i = 100;
2112         while (i-- > 0) {
2113                 mdelay(10);
2114                 if ((CMOS_READ(RTC_INTR_FLAGS) & RTC_PF) == RTC_PF)
2115                         i -= 10;
2116         }
2117
2118         CMOS_WRITE(save_control, RTC_CONTROL);
2119         CMOS_WRITE(save_freq_select, RTC_FREQ_SELECT);
2120         clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
2121
2122         ioapic_write_entry(apic, pin, entry0);
2123 }
2124
2125 static int disable_timer_pin_1 __initdata;
2126 /* Actually the next is obsolete, but keep it for paranoid reasons -AK */
2127 static int __init disable_timer_pin_setup(char *arg)
2128 {
2129         disable_timer_pin_1 = 1;
2130         return 0;
2131 }
2132 early_param("disable_timer_pin_1", disable_timer_pin_setup);
2133
2134 static int mp_alloc_timer_irq(int ioapic, int pin)
2135 {
2136         int irq = -1;
2137         struct irq_domain *domain = mp_ioapic_irqdomain(ioapic);
2138
2139         if (domain) {
2140                 struct irq_alloc_info info;
2141
2142                 ioapic_set_alloc_attr(&info, NUMA_NO_NODE, 0, 0);
2143                 info.devid = mpc_ioapic_id(ioapic);
2144                 info.ioapic.pin = pin;
2145                 mutex_lock(&ioapic_mutex);
2146                 irq = alloc_isa_irq_from_domain(domain, 0, ioapic, pin, &info);
2147                 mutex_unlock(&ioapic_mutex);
2148         }
2149
2150         return irq;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * This code may look a bit paranoid, but it's supposed to cooperate with
2155  * a wide range of boards and BIOS bugs.  Fortunately only the timer IRQ
2156  * is so screwy.  Thanks to Brian Perkins for testing/hacking this beast
2157  * fanatically on his truly buggy board.
2158  *
2159  * FIXME: really need to revamp this for all platforms.
2160  */
2161 static inline void __init check_timer(void)
2162 {
2163         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(0);
2164         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
2165         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(irq_data);
2166         int node = cpu_to_node(0);
2167         int apic1, pin1, apic2, pin2;
2168         int no_pin1 = 0;
2169
2170         if (!global_clock_event)
2171                 return;
2172
2173         local_irq_disable();
2174
2175         /*
2176          * get/set the timer IRQ vector:
2177          */
2178         legacy_pic->mask(0);
2179
2180         /*
2181          * As IRQ0 is to be enabled in the 8259A, the virtual
2182          * wire has to be disabled in the local APIC.  Also
2183          * timer interrupts need to be acknowledged manually in
2184          * the 8259A for the i82489DX when using the NMI
2185          * watchdog as that APIC treats NMIs as level-triggered.
2186          * The AEOI mode will finish them in the 8259A
2187          * automatically.
2188          */
2189         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED | APIC_DM_EXTINT);
2190         legacy_pic->init(1);
2191
2192         pin1  = find_isa_irq_pin(0, mp_INT);
2193         apic1 = find_isa_irq_apic(0, mp_INT);
2194         pin2  = ioapic_i8259.pin;
2195         apic2 = ioapic_i8259.apic;
2196
2197         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..TIMER: vector=0x%02X "
2198                     "apic1=%d pin1=%d apic2=%d pin2=%d\n",
2199                     cfg->vector, apic1, pin1, apic2, pin2);
2200
2201         /*
2202          * Some BIOS writers are clueless and report the ExtINTA
2203          * I/O APIC input from the cascaded 8259A as the timer
2204          * interrupt input.  So just in case, if only one pin
2205          * was found above, try it both directly and through the
2206          * 8259A.
2207          */
2208         if (pin1 == -1) {
2209                 panic_if_irq_remap(FW_BUG "Timer not connected to IO-APIC");
2210                 pin1 = pin2;
2211                 apic1 = apic2;
2212                 no_pin1 = 1;
2213         } else if (pin2 == -1) {
2214                 pin2 = pin1;
2215                 apic2 = apic1;
2216         }
2217
2218         if (pin1 != -1) {
2219                 /* Ok, does IRQ0 through the IOAPIC work? */
2220                 if (no_pin1) {
2221                         mp_alloc_timer_irq(apic1, pin1);
2222                 } else {
2223                         /*
2224                          * for edge trigger, it's already unmasked,
2225                          * so only need to unmask if it is level-trigger
2226                          * do we really have level trigger timer?
2227                          */
2228                         int idx = find_irq_entry(apic1, pin1, mp_INT);
2229
2230                         if (idx != -1 && irq_is_level(idx))
2231                                 unmask_ioapic_irq(irq_get_irq_data(0));
2232                 }
2233                 irq_domain_deactivate_irq(irq_data);
2234                 irq_domain_activate_irq(irq_data, false);
2235                 if (timer_irq_works()) {
2236                         if (disable_timer_pin_1 > 0)
2237                                 clear_IO_APIC_pin(0, pin1);
2238                         goto out;
2239                 }
2240                 panic_if_irq_remap("timer doesn't work through Interrupt-remapped IO-APIC");
2241                 clear_IO_APIC_pin(apic1, pin1);
2242                 if (!no_pin1)
2243                         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_ERR "..MP-BIOS bug: "
2244                                     "8254 timer not connected to IO-APIC\n");
2245
2246                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "...trying to set up timer "
2247                             "(IRQ0) through the 8259A ...\n");
2248                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2249                             "..... (found apic %d pin %d) ...\n", apic2, pin2);
2250                 /*
2251                  * legacy devices should be connected to IO APIC #0
2252                  */
2253                 replace_pin_at_irq_node(data, node, apic1, pin1, apic2, pin2);
2254                 irq_domain_deactivate_irq(irq_data);
2255                 irq_domain_activate_irq(irq_data, false);
2256                 legacy_pic->unmask(0);
2257                 if (timer_irq_works()) {
2258                         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "....... works.\n");
2259                         goto out;
2260                 }
2261                 /*
2262                  * Cleanup, just in case ...
2263                  */
2264                 legacy_pic->mask(0);
2265                 clear_IO_APIC_pin(apic2, pin2);
2266                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "....... failed.\n");
2267         }
2268
2269         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2270                     "...trying to set up timer as Virtual Wire IRQ...\n");
2271
2272         lapic_register_intr(0);
2273         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_FIXED | cfg->vector);     /* Fixed mode */
2274         legacy_pic->unmask(0);
2275
2276         if (timer_irq_works()) {
2277                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... works.\n");
2278                 goto out;
2279         }
2280         legacy_pic->mask(0);
2281         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED | APIC_DM_FIXED | cfg->vector);
2282         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... failed.\n");
2283
2284         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2285                     "...trying to set up timer as ExtINT IRQ...\n");
2286
2287         legacy_pic->init(0);
2288         legacy_pic->make_irq(0);
2289         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
2290         legacy_pic->unmask(0);
2291
2292         unlock_ExtINT_logic();
2293
2294         if (timer_irq_works()) {
2295                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... works.\n");
2296                 goto out;
2297         }
2298         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... failed :(.\n");
2299         if (apic_is_x2apic_enabled())
2300                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2301                             "Perhaps problem with the pre-enabled x2apic mode\n"
2302                             "Try booting with x2apic and interrupt-remapping disabled in the bios.\n");
2303         panic("IO-APIC + timer doesn't work!  Boot with apic=debug and send a "
2304                 "report.  Then try booting with the 'noapic' option.\n");
2305 out:
2306         local_irq_enable();
2307 }
2308
2309 /*
2310  * Traditionally ISA IRQ2 is the cascade IRQ, and is not available
2311  * to devices.  However there may be an I/O APIC pin available for
2312  * this interrupt regardless.  The pin may be left unconnected, but
2313  * typically it will be reused as an ExtINT cascade interrupt for
2314  * the master 8259A.  In the MPS case such a pin will normally be
2315  * reported as an ExtINT interrupt in the MP table.  With ACPI
2316  * there is no provision for ExtINT interrupts, and in the absence
2317  * of an override it would be treated as an ordinary ISA I/O APIC
2318  * interrupt, that is edge-triggered and unmasked by default.  We
2319  * used to do this, but it caused problems on some systems because
2320  * of the NMI watchdog and sometimes IRQ0 of the 8254 timer using
2321  * the same ExtINT cascade interrupt to drive the local APIC of the
2322  * bootstrap processor.  Therefore we refrain from routing IRQ2 to
2323  * the I/O APIC in all cases now.  No actual device should request
2324  * it anyway.  --macro
2325  */
2326 #define PIC_IRQS        (1UL << PIC_CASCADE_IR)
2327
2328 static int mp_irqdomain_create(int ioapic)
2329 {
2330         struct irq_domain *parent;
2331         int hwirqs = mp_ioapic_pin_count(ioapic);
2332         struct ioapic *ip = &ioapics[ioapic];
2333         struct ioapic_domain_cfg *cfg = &ip->irqdomain_cfg;
2334         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
2335         struct fwnode_handle *fn;
2336         struct irq_fwspec fwspec;
2337
2338         if (cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_INVALID)
2339                 return 0;
2340
2341         /* Handle device tree enumerated APICs proper */
2342         if (cfg->dev) {
2343                 fn = of_node_to_fwnode(cfg->dev);
2344         } else {
2345                 fn = irq_domain_alloc_named_id_fwnode("IO-APIC", mpc_ioapic_id(ioapic));
2346                 if (!fn)
2347                         return -ENOMEM;
2348         }
2349
2350         fwspec.fwnode = fn;
2351         fwspec.param_count = 1;
2352         fwspec.param[0] = mpc_ioapic_id(ioapic);
2353
2354         parent = irq_find_matching_fwspec(&fwspec, DOMAIN_BUS_GENERIC_MSI);
2355         if (!parent) {
2356                 if (!cfg->dev)
2357                         irq_domain_free_fwnode(fn);
2358                 return -ENODEV;
2359         }
2360
2361         ip->irqdomain = irq_domain_create_hierarchy(parent, 0, hwirqs, fn, cfg->ops,
2362                                                     (void *)(long)ioapic);
2363         if (!ip->irqdomain) {
2364                 /* Release fw handle if it was allocated above */
2365                 if (!cfg->dev)
2366                         irq_domain_free_fwnode(fn);
2367                 return -ENOMEM;
2368         }
2369
2370         if (cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_LEGACY ||
2371             cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_STRICT)
2372                 ioapic_dynirq_base = max(ioapic_dynirq_base,
2373                                          gsi_cfg->gsi_end + 1);
2374
2375         return 0;
2376 }
2377
2378 static void ioapic_destroy_irqdomain(int idx)
2379 {
2380         struct ioapic_domain_cfg *cfg = &ioapics[idx].irqdomain_cfg;
2381         struct fwnode_handle *fn = ioapics[idx].irqdomain->fwnode;
2382
2383         if (ioapics[idx].irqdomain) {
2384                 irq_domain_remove(ioapics[idx].irqdomain);
2385                 if (!cfg->dev)
2386                         irq_domain_free_fwnode(fn);
2387                 ioapics[idx].irqdomain = NULL;
2388         }
2389 }
2390
2391 void __init setup_IO_APIC(void)
2392 {
2393         int ioapic;
2394
2395         if (ioapic_is_disabled || !nr_ioapics)
2396                 return;
2397
2398         io_apic_irqs = nr_legacy_irqs() ? ~PIC_IRQS : ~0UL;
2399
2400         apic_printk(APIC_VERBOSE, "ENABLING IO-APIC IRQs\n");
2401         for_each_ioapic(ioapic)
2402                 BUG_ON(mp_irqdomain_create(ioapic));
2403
2404         /*
2405          * Set up IO-APIC IRQ routing.
2406          */
2407         x86_init.mpparse.setup_ioapic_ids();
2408
2409         sync_Arb_IDs();
2410         setup_IO_APIC_irqs();
2411         init_IO_APIC_traps();
2412         if (nr_legacy_irqs())
2413                 check_timer();
2414
2415         ioapic_initialized = 1;
2416 }
2417
2418 static void resume_ioapic_id(int ioapic_idx)
2419 {
2420         unsigned long flags;
2421         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2422
2423         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2424         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
2425         if (reg_00.bits.ID != mpc_ioapic_id(ioapic_idx)) {
2426                 reg_00.bits.ID = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
2427                 io_apic_write(ioapic_idx, 0, reg_00.raw);
2428         }
2429         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2430 }
2431
2432 static void ioapic_resume(void)
2433 {
2434         int ioapic_idx;
2435
2436         for_each_ioapic_reverse(ioapic_idx)
2437                 resume_ioapic_id(ioapic_idx);
2438
2439         restore_ioapic_entries();
2440 }
2441
2442 static struct syscore_ops ioapic_syscore_ops = {
2443         .suspend = save_ioapic_entries,
2444         .resume = ioapic_resume,
2445 };
2446
2447 static int __init ioapic_init_ops(void)
2448 {
2449         register_syscore_ops(&ioapic_syscore_ops);
2450
2451         return 0;
2452 }
2453
2454 device_initcall(ioapic_init_ops);
2455
2456 static int io_apic_get_redir_entries(int ioapic)
2457 {
2458         union IO_APIC_reg_01    reg_01;
2459         unsigned long flags;
2460
2461         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2462         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic, 1);
2463         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2464
2465         /* The register returns the maximum index redir index
2466          * supported, which is one less than the total number of redir
2467          * entries.
2468          */
2469         return reg_01.bits.entries + 1;
2470 }
2471
2472 unsigned int arch_dynirq_lower_bound(unsigned int from)
2473 {
2474         unsigned int ret;
2475
2476         /*
2477          * dmar_alloc_hwirq() may be called before setup_IO_APIC(), so use
2478          * gsi_top if ioapic_dynirq_base hasn't been initialized yet.
2479          */
2480         ret = ioapic_dynirq_base ? : gsi_top;
2481
2482         /*
2483          * For DT enabled machines ioapic_dynirq_base is irrelevant and
2484          * always 0. gsi_top can be 0 if there is no IO/APIC registered.
2485          * 0 is an invalid interrupt number for dynamic allocations. Return
2486          * @from instead.
2487          */
2488         return ret ? : from;
2489 }
2490
2491 #ifdef CONFIG_X86_32
2492 static int io_apic_get_unique_id(int ioapic, int apic_id)
2493 {
2494         static DECLARE_BITMAP(apic_id_map, MAX_LOCAL_APIC);
2495         const u32 broadcast_id = 0xF;
2496         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2497         unsigned long flags;
2498         int i = 0;
2499
2500         /* Initialize the ID map */
2501         if (bitmap_empty(apic_id_map, MAX_LOCAL_APIC))
2502                 copy_phys_cpu_present_map(apic_id_map);
2503
2504         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2505         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic, 0);
2506         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2507
2508         if (apic_id >= broadcast_id) {
2509                 pr_warn("IOAPIC[%d]: Invalid apic_id %d, trying %d\n",
2510                         ioapic, apic_id, reg_00.bits.ID);
2511                 apic_id = reg_00.bits.ID;
2512         }
2513
2514         /* Every APIC in a system must have a unique ID */
2515         if (test_bit(apic_id, apic_id_map)) {
2516                 for (i = 0; i < broadcast_id; i++) {
2517                         if (!test_bit(i, apic_id_map))
2518                                 break;
2519                 }
2520
2521                 if (i == broadcast_id)
2522                         panic("Max apic_id exceeded!\n");
2523
2524                 pr_warn("IOAPIC[%d]: apic_id %d already used, trying %d\n", ioapic, apic_id, i);
2525                 apic_id = i;
2526         }
2527
2528         set_bit(apic_id, apic_id_map);
2529
2530         if (reg_00.bits.ID != apic_id) {
2531                 reg_00.bits.ID = apic_id;
2532
2533                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2534                 io_apic_write(ioapic, 0, reg_00.raw);
2535                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic, 0);
2536                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2537
2538                 /* Sanity check */
2539                 if (reg_00.bits.ID != apic_id) {
2540                         pr_err("IOAPIC[%d]: Unable to change apic_id!\n",
2541                                ioapic);
2542                         return -1;
2543                 }
2544         }
2545
2546         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
2547                         "IOAPIC[%d]: Assigned apic_id %d\n", ioapic, apic_id);
2548
2549         return apic_id;
2550 }
2551
2552 static u8 io_apic_unique_id(int idx, u8 id)
2553 {
2554         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) && !APIC_XAPIC(boot_cpu_apic_version))
2555                 return io_apic_get_unique_id(idx, id);
2556         return id;
2557 }
2558 #else
2559 static u8 io_apic_unique_id(int idx, u8 id)
2560 {
2561         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2562         DECLARE_BITMAP(used, 256);
2563         unsigned long flags;
2564         u8 new_id;
2565         int i;
2566
2567         bitmap_zero(used, 256);
2568         for_each_ioapic(i)
2569                 __set_bit(mpc_ioapic_id(i), used);
2570
2571         /* Hand out the requested id if available */
2572         if (!test_bit(id, used))
2573                 return id;
2574
2575         /*
2576          * Read the current id from the ioapic and keep it if
2577          * available.
2578          */
2579         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2580         reg_00.raw = io_apic_read(idx, 0);
2581         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2582         new_id = reg_00.bits.ID;
2583         if (!test_bit(new_id, used)) {
2584                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
2585                         "IOAPIC[%d]: Using reg apic_id %d instead of %d\n",
2586                          idx, new_id, id);
2587                 return new_id;
2588         }
2589
2590         /*
2591          * Get the next free id and write it to the ioapic.
2592          */
2593         new_id = find_first_zero_bit(used, 256);
2594         reg_00.bits.ID = new_id;
2595         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2596         io_apic_write(idx, 0, reg_00.raw);
2597         reg_00.raw = io_apic_read(idx, 0);
2598         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2599         /* Sanity check */
2600         BUG_ON(reg_00.bits.ID != new_id);
2601
2602         return new_id;
2603 }
2604 #endif
2605
2606 static int io_apic_get_version(int ioapic)
2607 {
2608         union IO_APIC_reg_01    reg_01;
2609         unsigned long flags;
2610
2611         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2612         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic, 1);
2613         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2614
2615         return reg_01.bits.version;
2616 }
2617
2618 /*
2619  * This function updates target affinity of IOAPIC interrupts to include
2620  * the CPUs which came online during SMP bringup.
2621  */
2622 #define IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE 11
2623
2624 static struct resource *ioapic_resources;
2625
2626 static struct resource * __init ioapic_setup_resources(void)
2627 {
2628         unsigned long n;
2629         struct resource *res;
2630         char *mem;
2631         int i;
2632
2633         if (nr_ioapics == 0)
2634                 return NULL;
2635
2636         n = IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE + sizeof(struct resource);
2637         n *= nr_ioapics;
2638
2639         mem = memblock_alloc(n, SMP_CACHE_BYTES);
2640         if (!mem)
2641                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes\n", __func__, n);
2642         res = (void *)mem;
2643
2644         mem += sizeof(struct resource) * nr_ioapics;
2645
2646         for_each_ioapic(i) {
2647                 res[i].name = mem;
2648                 res[i].flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
2649                 snprintf(mem, IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE, "IOAPIC %u", i);
2650                 mem += IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE;
2651                 ioapics[i].iomem_res = &res[i];
2652         }
2653
2654         ioapic_resources = res;
2655
2656         return res;
2657 }
2658
2659 static void io_apic_set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys)
2660 {
2661         pgprot_t flags = FIXMAP_PAGE_NOCACHE;
2662
2663         /*
2664          * Ensure fixmaps for IO-APIC MMIO respect memory encryption pgprot
2665          * bits, just like normal ioremap():
2666          */
2667         if (cc_platform_has(CC_ATTR_GUEST_MEM_ENCRYPT)) {
2668                 if (x86_platform.hyper.is_private_mmio(phys))
2669                         flags = pgprot_encrypted(flags);
2670                 else
2671                         flags = pgprot_decrypted(flags);
2672         }
2673
2674         __set_fixmap(idx, phys, flags);
2675 }
2676
2677 void __init io_apic_init_mappings(void)
2678 {
2679         unsigned long ioapic_phys, idx = FIX_IO_APIC_BASE_0;
2680         struct resource *ioapic_res;
2681         int i;
2682
2683         ioapic_res = ioapic_setup_resources();
2684         for_each_ioapic(i) {
2685                 if (smp_found_config) {
2686                         ioapic_phys = mpc_ioapic_addr(i);
2687 #ifdef CONFIG_X86_32
2688                         if (!ioapic_phys) {
2689                                 printk(KERN_ERR
2690                                        "WARNING: bogus zero IO-APIC "
2691                                        "address found in MPTABLE, "
2692                                        "disabling IO/APIC support!\n");
2693                                 smp_found_config = 0;
2694                                 ioapic_is_disabled = true;
2695                                 goto fake_ioapic_page;
2696                         }
2697 #endif
2698                 } else {
2699 #ifdef CONFIG_X86_32
2700 fake_ioapic_page:
2701 #endif
2702                         ioapic_phys = (unsigned long)memblock_alloc(PAGE_SIZE,
2703                                                                     PAGE_SIZE);
2704                         if (!ioapic_phys)
2705                                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=0x%lx\n",
2706                                       __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
2707                         ioapic_phys = __pa(ioapic_phys);
2708                 }
2709                 io_apic_set_fixmap(idx, ioapic_phys);
2710                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped IOAPIC to %08lx (%08lx)\n",
2711                         __fix_to_virt(idx) + (ioapic_phys & ~PAGE_MASK),
2712                         ioapic_phys);
2713                 idx++;
2714
2715                 ioapic_res->start = ioapic_phys;
2716                 ioapic_res->end = ioapic_phys + IO_APIC_SLOT_SIZE - 1;
2717                 ioapic_res++;
2718         }
2719 }
2720
2721 void __init ioapic_insert_resources(void)
2722 {
2723         int i;
2724         struct resource *r = ioapic_resources;
2725
2726         if (!r) {
2727                 if (nr_ioapics > 0)
2728                         printk(KERN_ERR
2729                                 "IO APIC resources couldn't be allocated.\n");
2730                 return;
2731         }
2732
2733         for_each_ioapic(i) {
2734                 insert_resource(&iomem_resource, r);
2735                 r++;
2736         }
2737 }
2738
2739 int mp_find_ioapic(u32 gsi)
2740 {
2741         int i;
2742
2743         if (nr_ioapics == 0)
2744                 return -1;
2745
2746         /* Find the IOAPIC that manages this GSI. */
2747         for_each_ioapic(i) {
2748                 struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(i);
2749                 if (gsi >= gsi_cfg->gsi_base && gsi <= gsi_cfg->gsi_end)
2750                         return i;
2751         }
2752
2753         printk(KERN_ERR "ERROR: Unable to locate IOAPIC for GSI %d\n", gsi);
2754         return -1;
2755 }
2756
2757 int mp_find_ioapic_pin(int ioapic, u32 gsi)
2758 {
2759         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg;
2760
2761         if (WARN_ON(ioapic < 0))
2762                 return -1;
2763
2764         gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
2765         if (WARN_ON(gsi > gsi_cfg->gsi_end))
2766                 return -1;
2767
2768         return gsi - gsi_cfg->gsi_base;
2769 }
2770
2771 static int bad_ioapic_register(int idx)
2772 {
2773         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2774         union IO_APIC_reg_01 reg_01;
2775         union IO_APIC_reg_02 reg_02;
2776
2777         reg_00.raw = io_apic_read(idx, 0);
2778         reg_01.raw = io_apic_read(idx, 1);
2779         reg_02.raw = io_apic_read(idx, 2);
2780
2781         if (reg_00.raw == -1 && reg_01.raw == -1 && reg_02.raw == -1) {
2782                 pr_warn("I/O APIC 0x%x registers return all ones, skipping!\n",
2783                         mpc_ioapic_addr(idx));
2784                 return 1;
2785         }
2786
2787         return 0;
2788 }
2789
2790 static int find_free_ioapic_entry(void)
2791 {
2792         int idx;
2793
2794         for (idx = 0; idx < MAX_IO_APICS; idx++)
2795                 if (ioapics[idx].nr_registers == 0)
2796                         return idx;
2797
2798         return MAX_IO_APICS;
2799 }
2800
2801 /**
2802  * mp_register_ioapic - Register an IOAPIC device
2803  * @id:         hardware IOAPIC ID
2804  * @address:    physical address of IOAPIC register area
2805  * @gsi_base:   base of GSI associated with the IOAPIC
2806  * @cfg:        configuration information for the IOAPIC
2807  */
2808 int mp_register_ioapic(int id, u32 address, u32 gsi_base,
2809                        struct ioapic_domain_cfg *cfg)
2810 {
2811         bool hotplug = !!ioapic_initialized;
2812         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg;
2813         int idx, ioapic, entries;
2814         u32 gsi_end;
2815
2816         if (!address) {
2817                 pr_warn("Bogus (zero) I/O APIC address found, skipping!\n");
2818                 return -EINVAL;
2819         }
2820         for_each_ioapic(ioapic)
2821                 if (ioapics[ioapic].mp_config.apicaddr == address) {
2822                         pr_warn("address 0x%x conflicts with IOAPIC%d\n",
2823                                 address, ioapic);
2824                         return -EEXIST;
2825                 }
2826
2827         idx = find_free_ioapic_entry();
2828         if (idx >= MAX_IO_APICS) {
2829                 pr_warn("Max # of I/O APICs (%d) exceeded (found %d), skipping\n",
2830                         MAX_IO_APICS, idx);
2831                 return -ENOSPC;
2832         }
2833
2834         ioapics[idx].mp_config.type = MP_IOAPIC;
2835         ioapics[idx].mp_config.flags = MPC_APIC_USABLE;
2836         ioapics[idx].mp_config.apicaddr = address;
2837
2838         io_apic_set_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx, address);
2839         if (bad_ioapic_register(idx)) {
2840                 clear_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx);
2841                 return -ENODEV;
2842         }
2843
2844         ioapics[idx].mp_config.apicid = io_apic_unique_id(idx, id);
2845         ioapics[idx].mp_config.apicver = io_apic_get_version(idx);
2846
2847         /*
2848          * Build basic GSI lookup table to facilitate gsi->io_apic lookups
2849          * and to prevent reprogramming of IOAPIC pins (PCI GSIs).
2850          */
2851         entries = io_apic_get_redir_entries(idx);
2852         gsi_end = gsi_base + entries - 1;
2853         for_each_ioapic(ioapic) {
2854                 gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
2855                 if ((gsi_base >= gsi_cfg->gsi_base &&
2856                      gsi_base <= gsi_cfg->gsi_end) ||
2857                     (gsi_end >= gsi_cfg->gsi_base &&
2858                      gsi_end <= gsi_cfg->gsi_end)) {
2859                         pr_warn("GSI range [%u-%u] for new IOAPIC conflicts with GSI[%u-%u]\n",
2860                                 gsi_base, gsi_end,
2861                                 gsi_cfg->gsi_base, gsi_cfg->gsi_end);
2862                         clear_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx);
2863                         return -ENOSPC;
2864                 }
2865         }
2866         gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(idx);
2867         gsi_cfg->gsi_base = gsi_base;
2868         gsi_cfg->gsi_end = gsi_end;
2869
2870         ioapics[idx].irqdomain = NULL;
2871         ioapics[idx].irqdomain_cfg = *cfg;
2872
2873         /*
2874          * If mp_register_ioapic() is called during early boot stage when
2875          * walking ACPI/DT tables, it's too early to create irqdomain,
2876          * we are still using bootmem allocator. So delay it to setup_IO_APIC().
2877          */
2878         if (hotplug) {
2879                 if (mp_irqdomain_create(idx)) {
2880                         clear_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx);
2881                         return -ENOMEM;
2882                 }
2883                 alloc_ioapic_saved_registers(idx);
2884         }
2885
2886         if (gsi_cfg->gsi_end >= gsi_top)
2887                 gsi_top = gsi_cfg->gsi_end + 1;
2888         if (nr_ioapics <= idx)
2889                 nr_ioapics = idx + 1;
2890
2891         /* Set nr_registers to mark entry present */
2892         ioapics[idx].nr_registers = entries;
2893
2894         pr_info("IOAPIC[%d]: apic_id %d, version %d, address 0x%x, GSI %d-%d\n",
2895                 idx, mpc_ioapic_id(idx),
2896                 mpc_ioapic_ver(idx), mpc_ioapic_addr(idx),
2897                 gsi_cfg->gsi_base, gsi_cfg->gsi_end);
2898
2899         return 0;
2900 }
2901
2902 int mp_unregister_ioapic(u32 gsi_base)
2903 {
2904         int ioapic, pin;
2905         int found = 0;
2906
2907         for_each_ioapic(ioapic)
2908                 if (ioapics[ioapic].gsi_config.gsi_base == gsi_base) {
2909                         found = 1;
2910                         break;
2911                 }
2912         if (!found) {
2913                 pr_warn("can't find IOAPIC for GSI %d\n", gsi_base);
2914                 return -ENODEV;
2915         }
2916
2917         for_each_pin(ioapic, pin) {
2918                 u32 gsi = mp_pin_to_gsi(ioapic, pin);
2919                 int irq = mp_map_gsi_to_irq(gsi, 0, NULL);
2920                 struct mp_chip_data *data;
2921
2922                 if (irq >= 0) {
2923                         data = irq_get_chip_data(irq);
2924                         if (data && data->count) {
2925                                 pr_warn("pin%d on IOAPIC%d is still in use.\n",
2926                                         pin, ioapic);
2927                                 return -EBUSY;
2928                         }
2929                 }
2930         }
2931
2932         /* Mark entry not present */
2933         ioapics[ioapic].nr_registers  = 0;
2934         ioapic_destroy_irqdomain(ioapic);
2935         free_ioapic_saved_registers(ioapic);
2936         if (ioapics[ioapic].iomem_res)
2937                 release_resource(ioapics[ioapic].iomem_res);
2938         clear_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + ioapic);
2939         memset(&ioapics[ioapic], 0, sizeof(ioapics[ioapic]));
2940
2941         return 0;
2942 }
2943
2944 int mp_ioapic_registered(u32 gsi_base)
2945 {
2946         int ioapic;
2947
2948         for_each_ioapic(ioapic)
2949                 if (ioapics[ioapic].gsi_config.gsi_base == gsi_base)
2950                         return 1;
2951
2952         return 0;
2953 }
2954
2955 static void mp_irqdomain_get_attr(u32 gsi, struct mp_chip_data *data,
2956                                   struct irq_alloc_info *info)
2957 {
2958         if (info && info->ioapic.valid) {
2959                 data->is_level = info->ioapic.is_level;
2960                 data->active_low = info->ioapic.active_low;
2961         } else if (__acpi_get_override_irq(gsi, &data->is_level,
2962                                            &data->active_low) < 0) {
2963                 /* PCI interrupts are always active low level triggered. */
2964                 data->is_level = true;
2965                 data->active_low = true;
2966         }
2967 }
2968
2969 /*
2970  * Configure the I/O-APIC specific fields in the routing entry.
2971  *
2972  * This is important to setup the I/O-APIC specific bits (is_level,
2973  * active_low, masked) because the underlying parent domain will only
2974  * provide the routing information and is oblivious of the I/O-APIC
2975  * specific bits.
2976  *
2977  * The entry is just preconfigured at this point and not written into the
2978  * RTE. This happens later during activation which will fill in the actual
2979  * routing information.
2980  */
2981 static void mp_preconfigure_entry(struct mp_chip_data *data)
2982 {
2983         struct IO_APIC_route_entry *entry = &data->entry;
2984
2985         memset(entry, 0, sizeof(*entry));
2986         entry->is_level          = data->is_level;
2987         entry->active_low        = data->active_low;
2988         /*
2989          * Mask level triggered irqs. Edge triggered irqs are masked
2990          * by the irq core code in case they fire.
2991          */
2992         entry->masked           = data->is_level;
2993 }
2994
2995 int mp_irqdomain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
2996                        unsigned int nr_irqs, void *arg)
2997 {
2998         struct irq_alloc_info *info = arg;
2999         struct mp_chip_data *data;
3000         struct irq_data *irq_data;
3001         int ret, ioapic, pin;
3002         unsigned long flags;
3003
3004         if (!info || nr_irqs > 1)
3005                 return -EINVAL;
3006         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
3007         if (!irq_data)
3008                 return -EINVAL;
3009
3010         ioapic = mp_irqdomain_ioapic_idx(domain);
3011         pin = info->ioapic.pin;
3012         if (irq_find_mapping(domain, (irq_hw_number_t)pin) > 0)
3013                 return -EEXIST;
3014
3015         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
3016         if (!data)
3017                 return -ENOMEM;
3018
3019         ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs, info);
3020         if (ret < 0) {
3021                 kfree(data);
3022                 return ret;
3023         }
3024
3025         INIT_LIST_HEAD(&data->irq_2_pin);
3026         irq_data->hwirq = info->ioapic.pin;
3027         irq_data->chip = (domain->parent == x86_vector_domain) ?
3028                           &ioapic_chip : &ioapic_ir_chip;
3029         irq_data->chip_data = data;
3030         mp_irqdomain_get_attr(mp_pin_to_gsi(ioapic, pin), data, info);
3031
3032         add_pin_to_irq_node(data, ioapic_alloc_attr_node(info), ioapic, pin);
3033
3034         mp_preconfigure_entry(data);
3035         mp_register_handler(virq, data->is_level);
3036
3037         local_irq_save(flags);
3038         if (virq < nr_legacy_irqs())
3039                 legacy_pic->mask(virq);
3040         local_irq_restore(flags);
3041
3042         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
3043                     "IOAPIC[%d]: Preconfigured routing entry (%d-%d -> IRQ %d Level:%i ActiveLow:%i)\n",
3044                     ioapic, mpc_ioapic_id(ioapic), pin, virq,
3045                     data->is_level, data->active_low);
3046         return 0;
3047 }
3048
3049 void mp_irqdomain_free(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
3050                        unsigned int nr_irqs)
3051 {
3052         struct irq_data *irq_data;
3053         struct mp_chip_data *data;
3054
3055         BUG_ON(nr_irqs != 1);
3056         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
3057         if (irq_data && irq_data->chip_data) {
3058                 data = irq_data->chip_data;
3059                 __remove_pin_from_irq(data, mp_irqdomain_ioapic_idx(domain),
3060                                       (int)irq_data->hwirq);
3061                 WARN_ON(!list_empty(&data->irq_2_pin));
3062                 kfree(irq_data->chip_data);
3063         }
3064         irq_domain_free_irqs_top(domain, virq, nr_irqs);
3065 }
3066
3067 int mp_irqdomain_activate(struct irq_domain *domain,
3068                           struct irq_data *irq_data, bool reserve)
3069 {
3070         unsigned long flags;
3071
3072         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
3073         ioapic_configure_entry(irq_data);
3074         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
3075         return 0;
3076 }
3077
3078 void mp_irqdomain_deactivate(struct irq_domain *domain,
3079                              struct irq_data *irq_data)
3080 {
3081         /* It won't be called for IRQ with multiple IOAPIC pins associated */
3082         ioapic_mask_entry(mp_irqdomain_ioapic_idx(domain),
3083                           (int)irq_data->hwirq);
3084 }
3085
3086 int mp_irqdomain_ioapic_idx(struct irq_domain *domain)
3087 {
3088         return (int)(long)domain->host_data;
3089 }
3090
3091 const struct irq_domain_ops mp_ioapic_irqdomain_ops = {
3092         .alloc          = mp_irqdomain_alloc,
3093         .free           = mp_irqdomain_free,
3094         .activate       = mp_irqdomain_activate,
3095         .deactivate     = mp_irqdomain_deactivate,
3096 };