arch/x86/include/asm/uv/uv_hub.h

   1 /*
   2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   4  * for more details.
   5  *
   6  * SGI UV architectural definitions
   7  *
   8  * Copyright (C) 2007-2008 Silicon Graphics, Inc. All rights reserved.
   9  */
  10
  11 #ifndef _ASM_X86_UV_UV_HUB_H
  12 #define _ASM_X86_UV_UV_HUB_H
  13
  14 #ifdef CONFIG_X86_64
  15 #include <linux/numa.h>
  16 #include <linux/percpu.h>
  17 #include <linux/timer.h>
  18 #include <linux/io.h>
  19 #include <asm/types.h>
  20 #include <asm/percpu.h>
  21 #include <asm/uv/uv_mmrs.h>
  22 #include <asm/irq_vectors.h>
  23 #include <asm/io_apic.h>
  24
  25
  26 /*
  27  * Addressing Terminology
  28  *
  29  *      M       - The low M bits of a physical address represent the offset
  30  *                into the blade local memory. RAM memory on a blade is physically
  31  *                contiguous (although various IO spaces may punch holes in
  32  *                it)..
  33  *
  34  *      N       - Number of bits in the node portion of a socket physical
  35  *                address.
  36  *
  37  *      NASID   - network ID of a router, Mbrick or Cbrick. Nasid values of
  38  *                routers always have low bit of 1, C/MBricks have low bit
  39  *                equal to 0. Most addressing macros that target UV hub chips
  40  *                right shift the NASID by 1 to exclude the always-zero bit.
  41  *                NASIDs contain up to 15 bits.
  42  *
  43  *      GNODE   - NASID right shifted by 1 bit. Most mmrs contain gnodes instead
  44  *                of nasids.
  45  *
  46  *      PNODE   - the low N bits of the GNODE. The PNODE is the most useful variant
  47  *                of the nasid for socket usage.
  48  *
  49  *
  50  *  NumaLink Global Physical Address Format:
  51  *  +--------------------------------+---------------------+
  52  *  |00..000|      GNODE             |      NodeOffset     |
  53  *  +--------------------------------+---------------------+
  54  *          |<-------53 - M bits --->|<--------M bits ----->
  55  *
  56  *      M - number of node offset bits (35 .. 40)
  57  *
  58  *
  59  *  Memory/UV-HUB Processor Socket Address Format:
  60  *  +----------------+---------------+---------------------+
  61  *  |00..000000000000|   PNODE       |      NodeOffset     |
  62  *  +----------------+---------------+---------------------+
  63  *                   <--- N bits --->|<--------M bits ----->
  64  *
  65  *      M - number of node offset bits (35 .. 40)
  66  *      N - number of PNODE bits (0 .. 10)
  67  *
  68  *              Note: M + N cannot currently exceed 44 (x86_64) or 46 (IA64).
  69  *              The actual values are configuration dependent and are set at
  70  *              boot time. M & N values are set by the hardware/BIOS at boot.
  71  *
  72  *
  73  * APICID format
  74  *      NOTE!!!!!! This is the current format of the APICID. However, code
  75  *      should assume that this will change in the future. Use functions
  76  *      in this file for all APICID bit manipulations and conversion.
  77  *
  78  *              1111110000000000
  79  *              5432109876543210
  80  *              pppppppppplc0cch
  81  *              sssssssssss
  82  *
  83  *                      p  = pnode bits
  84  *                      l =  socket number on board
  85  *                      c  = core
  86  *                      h  = hyperthread
  87  *                      s  = bits that are in the SOCKET_ID CSR
  88  *
  89  *      Note: Processor only supports 12 bits in the APICID register. The ACPI
  90  *            tables hold all 16 bits. Software needs to be aware of this.
  91  *
  92  *            Unless otherwise specified, all references to APICID refer to
  93  *            the FULL value contained in ACPI tables, not the subset in the
  94  *            processor APICID register.
  95  */
  96
  97
  98 /*
  99  * Maximum number of bricks in all partitions and in all coherency domains.
 100  * This is the total number of bricks accessible in the numalink fabric. It
 101  * includes all C & M bricks. Routers are NOT included.
 102  *
 103  * This value is also the value of the maximum number of non-router NASIDs
 104  * in the numalink fabric.
 105  *
 106  * NOTE: a brick may contain 1 or 2 OS nodes. Don't get these confused.
 107  */
 108 #define UV_MAX_NUMALINK_BLADES  16384
 109
 110 /*
 111  * Maximum number of C/Mbricks within a software SSI (hardware may support
 112  * more).
 113  */
 114 #define UV_MAX_SSI_BLADES       256
 115
 116 /*
 117  * The largest possible NASID of a C or M brick (+ 2)
 118  */
 119 #define UV_MAX_NASID_VALUE      (UV_MAX_NUMALINK_BLADES * 2)
 120
 121 struct uv_scir_s {
 122         struct timer_list timer;
 123         unsigned long   offset;
 124         unsigned long   last;
 125         unsigned long   idle_on;
 126         unsigned long   idle_off;
 127         unsigned char   state;
 128         unsigned char   enabled;
 129 };
 130
 131 /*
 132  * The following defines attributes of the HUB chip. These attributes are
 133  * frequently referenced and are kept in the per-cpu data areas of each cpu.
 134  * They are kept together in a struct to minimize cache misses.
 135  */
 136 struct uv_hub_info_s {
 137         unsigned long           global_mmr_base;
 138         unsigned long           gpa_mask;
 139         unsigned int            gnode_extra;
 140         unsigned long           gnode_upper;
 141         unsigned long           lowmem_remap_top;
 142         unsigned long           lowmem_remap_base;
 143         unsigned short          pnode;
 144         unsigned short          pnode_mask;
 145         unsigned short          coherency_domain_number;
 146         unsigned short          numa_blade_id;
 147         unsigned char           blade_processor_id;
 148         unsigned char           m_val;
 149         unsigned char           n_val;
 150         struct uv_scir_s        scir;
 151 };
 152
 153 DECLARE_PER_CPU(struct uv_hub_info_s, __uv_hub_info);
 154 #define uv_hub_info             (&__get_cpu_var(__uv_hub_info))
 155 #define uv_cpu_hub_info(cpu)    (&per_cpu(__uv_hub_info, cpu))
 156
 157 /*
 158  * Local & Global MMR space macros.
 159  *      Note: macros are intended to be used ONLY by inline functions
 160  *      in this file - not by other kernel code.
 161  *              n -  NASID (full 15-bit global nasid)
 162  *              g -  GNODE (full 15-bit global nasid, right shifted 1)
 163  *              p -  PNODE (local part of nsids, right shifted 1)
 164  */
 165 #define UV_NASID_TO_PNODE(n)            (((n) >> 1) & uv_hub_info->pnode_mask)
 166 #define UV_PNODE_TO_GNODE(p)            ((p) |uv_hub_info->gnode_extra)
 167 #define UV_PNODE_TO_NASID(p)            (UV_PNODE_TO_GNODE(p) << 1)
 168
 169 #define UV_LOCAL_MMR_BASE               0xf4000000UL
 170 #define UV_GLOBAL_MMR32_BASE            0xf8000000UL
 171 #define UV_GLOBAL_MMR64_BASE            (uv_hub_info->global_mmr_base)
 172 #define UV_LOCAL_MMR_SIZE               (64UL * 1024 * 1024)
 173 #define UV_GLOBAL_MMR32_SIZE            (64UL * 1024 * 1024)
 174
 175 #define UV_GLOBAL_GRU_MMR_BASE          0x4000000
 176
 177 #define UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_SHIFT     15
 178 #define UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_SHIFT     26
 179
 180 #define UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_BITS(p)   ((p) << (UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_SHIFT))
 181
 182 #define UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_BITS(p)                                   \
 183         (((unsigned long)(p)) << UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_SHIFT)
 184
 185 #define UV_APIC_PNODE_SHIFT     6
 186
 187 /* Local Bus from cpu's perspective */
 188 #define LOCAL_BUS_BASE          0x1c00000
 189 #define LOCAL_BUS_SIZE          (4 * 1024 * 1024)
 190
 191 /*
 192  * System Controller Interface Reg
 193  *
 194  * Note there are NO leds on a UV system.  This register is only
 195  * used by the system controller to monitor system-wide operation.
 196  * There are 64 regs per node.  With Nahelem cpus (2 cores per node,
 197  * 8 cpus per core, 2 threads per cpu) there are 32 cpu threads on
 198  * a node.
 199  *
 200  * The window is located at top of ACPI MMR space
 201  */
 202 #define SCIR_WINDOW_COUNT       64
 203 #define SCIR_LOCAL_MMR_BASE     (LOCAL_BUS_BASE + \
 204                                  LOCAL_BUS_SIZE - \
 205                                  SCIR_WINDOW_COUNT)
 206
 207 #define SCIR_CPU_HEARTBEAT      0x01    /* timer interrupt */
 208 #define SCIR_CPU_ACTIVITY       0x02    /* not idle */
 209 #define SCIR_CPU_HB_INTERVAL    (HZ)    /* once per second */
 210
 211 /* Loop through all installed blades */
 212 #define for_each_possible_blade(bid)            \
 213         for ((bid) = 0; (bid) < uv_num_possible_blades(); (bid)++)
 214
 215 /*
 216  * Macros for converting between kernel virtual addresses, socket local physical
 217  * addresses, and UV global physical addresses.
 218  *      Note: use the standard __pa() & __va() macros for converting
 219  *            between socket virtual and socket physical addresses.
 220  */
 221
 222 /* socket phys RAM --> UV global physical address */
 223 static inline unsigned long uv_soc_phys_ram_to_gpa(unsigned long paddr)
 224 {
 225         if (paddr < uv_hub_info->lowmem_remap_top)
 226                 paddr |= uv_hub_info->lowmem_remap_base;
 227         return paddr | uv_hub_info->gnode_upper;
 228 }
 229
 230
 231 /* socket virtual --> UV global physical address */
 232 static inline unsigned long uv_gpa(void *v)
 233 {
 234         return uv_soc_phys_ram_to_gpa(__pa(v));
 235 }
 236
 237 /* Top two bits indicate the requested address is in MMR space.  */
 238 static inline int
 239 uv_gpa_in_mmr_space(unsigned long gpa)
 240 {
 241         return (gpa >> 62) == 0x3UL;
 242 }
 243
 244 /* UV global physical address --> socket phys RAM */
 245 static inline unsigned long uv_gpa_to_soc_phys_ram(unsigned long gpa)
 246 {
 247         unsigned long paddr = gpa & uv_hub_info->gpa_mask;
 248         unsigned long remap_base = uv_hub_info->lowmem_remap_base;
 249         unsigned long remap_top =  uv_hub_info->lowmem_remap_top;
 250
 251         if (paddr >= remap_base && paddr < remap_base + remap_top)
 252                 paddr -= remap_base;
 253         return paddr;
 254 }
 255
 256
 257 /* gnode -> pnode */
 258 static inline unsigned long uv_gpa_to_gnode(unsigned long gpa)
 259 {
 260         return gpa >> uv_hub_info->m_val;
 261 }
 262
 263 /* gpa -> pnode */
 264 static inline int uv_gpa_to_pnode(unsigned long gpa)
 265 {
 266         unsigned long n_mask = (1UL << uv_hub_info->n_val) - 1;
 267
 268         return uv_gpa_to_gnode(gpa) & n_mask;
 269 }
 270
 271 /* pnode, offset --> socket virtual */
 272 static inline void *uv_pnode_offset_to_vaddr(int pnode, unsigned long offset)
 273 {
 274         return __va(((unsigned long)pnode << uv_hub_info->m_val) | offset);
 275 }
 276
 277
 278 /*
 279  * Extract a PNODE from an APICID (full apicid, not processor subset)
 280  */
 281 static inline int uv_apicid_to_pnode(int apicid)
 282 {
 283         return (apicid >> UV_APIC_PNODE_SHIFT);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Access global MMRs using the low memory MMR32 space. This region supports
 288  * faster MMR access but not all MMRs are accessible in this space.
 289  */
 290 static inline unsigned long *uv_global_mmr32_address(int pnode,
 291                                 unsigned long offset)
 292 {
 293         return __va(UV_GLOBAL_MMR32_BASE |
 294                        UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_BITS(pnode) | offset);
 295 }
 296
 297 static inline void uv_write_global_mmr32(int pnode, unsigned long offset,
 298                                  unsigned long val)
 299 {
 300         writeq(val, uv_global_mmr32_address(pnode, offset));
 301 }
 302
 303 static inline unsigned long uv_read_global_mmr32(int pnode,
 304                                                  unsigned long offset)
 305 {
 306         return readq(uv_global_mmr32_address(pnode, offset));
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Access Global MMR space using the MMR space located at the top of physical
 311  * memory.
 312  */
 313 static inline unsigned long *uv_global_mmr64_address(int pnode,
 314                                 unsigned long offset)
 315 {
 316         return __va(UV_GLOBAL_MMR64_BASE |
 317                     UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_BITS(pnode) | offset);
 318 }
 319
 320 static inline void uv_write_global_mmr64(int pnode, unsigned long offset,
 321                                 unsigned long val)
 322 {
 323         writeq(val, uv_global_mmr64_address(pnode, offset));
 324 }
 325
 326 static inline unsigned long uv_read_global_mmr64(int pnode,
 327                                                  unsigned long offset)
 328 {
 329         return readq(uv_global_mmr64_address(pnode, offset));
 330 }
 331
 332 /*
 333  * Global MMR space addresses when referenced by the GRU. (GRU does
 334  * NOT use socket addressing).
 335  */
 336 static inline unsigned long uv_global_gru_mmr_address(int pnode, unsigned long offset)
 337 {
 338         return UV_GLOBAL_GRU_MMR_BASE | offset | (pnode << uv_hub_info->m_val);
 339 }
 340
 341 /*
 342  * Access hub local MMRs. Faster than using global space but only local MMRs
 343  * are accessible.
 344  */
 345 static inline unsigned long *uv_local_mmr_address(unsigned long offset)
 346 {
 347         return __va(UV_LOCAL_MMR_BASE | offset);
 348 }
 349
 350 static inline unsigned long uv_read_local_mmr(unsigned long offset)
 351 {
 352         return readq(uv_local_mmr_address(offset));
 353 }
 354
 355 static inline void uv_write_local_mmr(unsigned long offset, unsigned long val)
 356 {
 357         writeq(val, uv_local_mmr_address(offset));
 358 }
 359
 360 static inline unsigned char uv_read_local_mmr8(unsigned long offset)
 361 {
 362         return readb(uv_local_mmr_address(offset));
 363 }
 364
 365 static inline void uv_write_local_mmr8(unsigned long offset, unsigned char val)
 366 {
 367         writeb(val, uv_local_mmr_address(offset));
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Structures and definitions for converting between cpu, node, pnode, and blade
 372  * numbers.
 373  */
 374 struct uv_blade_info {
 375         unsigned short  nr_possible_cpus;
 376         unsigned short  nr_online_cpus;
 377         unsigned short  pnode;
 378         short           memory_nid;
 379 };
 380 extern struct uv_blade_info *uv_blade_info;
 381 extern short *uv_node_to_blade;
 382 extern short *uv_cpu_to_blade;
 383 extern short uv_possible_blades;
 384
 385 /* Blade-local cpu number of current cpu. Numbered 0 .. <# cpus on the blade> */
 386 static inline int uv_blade_processor_id(void)
 387 {
 388         return uv_hub_info->blade_processor_id;
 389 }
 390
 391 /* Blade number of current cpu. Numnbered 0 .. <#blades -1> */
 392 static inline int uv_numa_blade_id(void)
 393 {
 394         return uv_hub_info->numa_blade_id;
 395 }
 396
 397 /* Convert a cpu number to the the UV blade number */
 398 static inline int uv_cpu_to_blade_id(int cpu)
 399 {
 400         return uv_cpu_to_blade[cpu];
 401 }
 402
 403 /* Convert linux node number to the UV blade number */
 404 static inline int uv_node_to_blade_id(int nid)
 405 {
 406         return uv_node_to_blade[nid];
 407 }
 408
 409 /* Convert a blade id to the PNODE of the blade */
 410 static inline int uv_blade_to_pnode(int bid)
 411 {
 412         return uv_blade_info[bid].pnode;
 413 }
 414
 415 /* Nid of memory node on blade. -1 if no blade-local memory */
 416 static inline int uv_blade_to_memory_nid(int bid)
 417 {
 418         return uv_blade_info[bid].memory_nid;
 419 }
 420
 421 /* Determine the number of possible cpus on a blade */
 422 static inline int uv_blade_nr_possible_cpus(int bid)
 423 {
 424         return uv_blade_info[bid].nr_possible_cpus;
 425 }
 426
 427 /* Determine the number of online cpus on a blade */
 428 static inline int uv_blade_nr_online_cpus(int bid)
 429 {
 430         return uv_blade_info[bid].nr_online_cpus;
 431 }
 432
 433 /* Convert a cpu id to the PNODE of the blade containing the cpu */
 434 static inline int uv_cpu_to_pnode(int cpu)
 435 {
 436         return uv_blade_info[uv_cpu_to_blade_id(cpu)].pnode;
 437 }
 438
 439 /* Convert a linux node number to the PNODE of the blade */
 440 static inline int uv_node_to_pnode(int nid)
 441 {
 442         return uv_blade_info[uv_node_to_blade_id(nid)].pnode;
 443 }
 444
 445 /* Maximum possible number of blades */
 446 static inline int uv_num_possible_blades(void)
 447 {
 448         return uv_possible_blades;
 449 }
 450
 451 /* Update SCIR state */
 452 static inline void uv_set_scir_bits(unsigned char value)
 453 {
 454         if (uv_hub_info->scir.state != value) {
 455                 uv_hub_info->scir.state = value;
 456                 uv_write_local_mmr8(uv_hub_info->scir.offset, value);
 457         }
 458 }
 459
 460 static inline void uv_set_cpu_scir_bits(int cpu, unsigned char value)
 461 {
 462         if (uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.state != value) {
 463                 uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.state = value;
 464                 uv_write_local_mmr8(uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.offset, value);
 465         }
 466 }
 467
 468 static unsigned long uv_hub_ipi_value(int apicid, int vector, int mode)
 469 {
 470         return (1UL << UVH_IPI_INT_SEND_SHFT) |
 471                         ((apicid) << UVH_IPI_INT_APIC_ID_SHFT) |
 472                         (mode << UVH_IPI_INT_DELIVERY_MODE_SHFT) |
 473                         (vector << UVH_IPI_INT_VECTOR_SHFT);
 474 }
 475
 476 static inline void uv_hub_send_ipi(int pnode, int apicid, int vector)
 477 {
 478         unsigned long val;
 479         unsigned long dmode = dest_Fixed;
 480
 481         if (vector == NMI_VECTOR)
 482                 dmode = dest_NMI;
 483
 484         val = uv_hub_ipi_value(apicid, vector, dmode);
 485         uv_write_global_mmr64(pnode, UVH_IPI_INT, val);
 486 }
 487
 488 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 489 #endif /* _ASM_X86_UV_UV_HUB_H */