Merge tag 'driver-core-4.11-rc4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / apic / apic.c
1 /*
2  *      Local APIC handling, local APIC timers
3  *
4  *      (c) 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *      Fixes
7  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs;
8  *                                      thanks to Eric Gilmore
9  *                                      and Rolf G. Tews
10  *                                      for testing these extensively.
11  *      Maciej W. Rozycki       :       Various updates and fixes.
12  *      Mikael Pettersson       :       Power Management for UP-APIC.
13  *      Pavel Machek and
14  *      Mikael Pettersson       :       PM converted to driver model.
15  */
16
17 #include <linux/perf_event.h>
18 #include <linux/kernel_stat.h>
19 #include <linux/mc146818rtc.h>
20 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
21 #include <linux/clockchips.h>
22 #include <linux/interrupt.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/ftrace.h>
25 #include <linux/ioport.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/syscore_ops.h>
28 #include <linux/delay.h>
29 #include <linux/timex.h>
30 #include <linux/i8253.h>
31 #include <linux/dmar.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/dmi.h>
35 #include <linux/smp.h>
36 #include <linux/mm.h>
37
38 #include <asm/trace/irq_vectors.h>
39 #include <asm/irq_remapping.h>
40 #include <asm/perf_event.h>
41 #include <asm/x86_init.h>
42 #include <asm/pgalloc.h>
43 #include <linux/atomic.h>
44 #include <asm/mpspec.h>
45 #include <asm/i8259.h>
46 #include <asm/proto.h>
47 #include <asm/apic.h>
48 #include <asm/io_apic.h>
49 #include <asm/desc.h>
50 #include <asm/hpet.h>
51 #include <asm/mtrr.h>
52 #include <asm/time.h>
53 #include <asm/smp.h>
54 #include <asm/mce.h>
55 #include <asm/tsc.h>
56 #include <asm/hypervisor.h>
57
58 unsigned int num_processors;
59
60 unsigned disabled_cpus;
61
62 /* Processor that is doing the boot up */
63 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
64 EXPORT_SYMBOL_GPL(boot_cpu_physical_apicid);
65
66 u8 boot_cpu_apic_version;
67
68 /*
69  * The highest APIC ID seen during enumeration.
70  */
71 static unsigned int max_physical_apicid;
72
73 /*
74  * Bitmask of physically existing CPUs:
75  */
76 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
77
78 /*
79  * Processor to be disabled specified by kernel parameter
80  * disable_cpu_apicid=<int>, mostly used for the kdump 2nd kernel to
81  * avoid undefined behaviour caused by sending INIT from AP to BSP.
82  */
83 static unsigned int disabled_cpu_apicid __read_mostly = BAD_APICID;
84
85 /*
86  * This variable controls which CPUs receive external NMIs.  By default,
87  * external NMIs are delivered only to the BSP.
88  */
89 static int apic_extnmi = APIC_EXTNMI_BSP;
90
91 /*
92  * Map cpu index to physical APIC ID
93  */
94 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
95 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
96 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u32, x86_cpu_to_acpiid, U32_MAX);
97 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
98 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
99 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_acpiid);
100
101 #ifdef CONFIG_X86_32
102
103 /*
104  * On x86_32, the mapping between cpu and logical apicid may vary
105  * depending on apic in use.  The following early percpu variable is
106  * used for the mapping.  This is where the behaviors of x86_64 and 32
107  * actually diverge.  Let's keep it ugly for now.
108  */
109 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(int, x86_cpu_to_logical_apicid, BAD_APICID);
110
111 /* Local APIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel */
112 static int enabled_via_apicbase;
113
114 /*
115  * Handle interrupt mode configuration register (IMCR).
116  * This register controls whether the interrupt signals
117  * that reach the BSP come from the master PIC or from the
118  * local APIC. Before entering Symmetric I/O Mode, either
119  * the BIOS or the operating system must switch out of
120  * PIC Mode by changing the IMCR.
121  */
122 static inline void imcr_pic_to_apic(void)
123 {
124         /* select IMCR register */
125         outb(0x70, 0x22);
126         /* NMI and 8259 INTR go through APIC */
127         outb(0x01, 0x23);
128 }
129
130 static inline void imcr_apic_to_pic(void)
131 {
132         /* select IMCR register */
133         outb(0x70, 0x22);
134         /* NMI and 8259 INTR go directly to BSP */
135         outb(0x00, 0x23);
136 }
137 #endif
138
139 /*
140  * Knob to control our willingness to enable the local APIC.
141  *
142  * +1=force-enable
143  */
144 static int force_enable_local_apic __initdata;
145
146 /*
147  * APIC command line parameters
148  */
149 static int __init parse_lapic(char *arg)
150 {
151         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) && !arg)
152                 force_enable_local_apic = 1;
153         else if (arg && !strncmp(arg, "notscdeadline", 13))
154                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
155         return 0;
156 }
157 early_param("lapic", parse_lapic);
158
159 #ifdef CONFIG_X86_64
160 static int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
161 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
162 {
163         apic_calibrate_pmtmr = 1;
164         notsc_setup(NULL);
165         return 0;
166 }
167 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
168 #endif
169
170 unsigned long mp_lapic_addr;
171 int disable_apic;
172 /* Disable local APIC timer from the kernel commandline or via dmi quirk */
173 static int disable_apic_timer __initdata;
174 /* Local APIC timer works in C2 */
175 int local_apic_timer_c2_ok;
176 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
177
178 int first_system_vector = FIRST_SYSTEM_VECTOR;
179
180 /*
181  * Debug level, exported for io_apic.c
182  */
183 unsigned int apic_verbosity;
184
185 int pic_mode;
186
187 /* Have we found an MP table */
188 int smp_found_config;
189
190 static struct resource lapic_resource = {
191         .name = "Local APIC",
192         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
193 };
194
195 unsigned int lapic_timer_frequency = 0;
196
197 static void apic_pm_activate(void);
198
199 static unsigned long apic_phys;
200
201 /*
202  * Get the LAPIC version
203  */
204 static inline int lapic_get_version(void)
205 {
206         return GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
207 }
208
209 /*
210  * Check, if the APIC is integrated or a separate chip
211  */
212 static inline int lapic_is_integrated(void)
213 {
214 #ifdef CONFIG_X86_64
215         return 1;
216 #else
217         return APIC_INTEGRATED(lapic_get_version());
218 #endif
219 }
220
221 /*
222  * Check, whether this is a modern or a first generation APIC
223  */
224 static int modern_apic(void)
225 {
226         /* AMD systems use old APIC versions, so check the CPU */
227         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
228             boot_cpu_data.x86 >= 0xf)
229                 return 1;
230         return lapic_get_version() >= 0x14;
231 }
232
233 /*
234  * right after this call apic become NOOP driven
235  * so apic->write/read doesn't do anything
236  */
237 static void __init apic_disable(void)
238 {
239         pr_info("APIC: switched to apic NOOP\n");
240         apic = &apic_noop;
241 }
242
243 void native_apic_wait_icr_idle(void)
244 {
245         while (apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY)
246                 cpu_relax();
247 }
248
249 u32 native_safe_apic_wait_icr_idle(void)
250 {
251         u32 send_status;
252         int timeout;
253
254         timeout = 0;
255         do {
256                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
257                 if (!send_status)
258                         break;
259                 inc_irq_stat(icr_read_retry_count);
260                 udelay(100);
261         } while (timeout++ < 1000);
262
263         return send_status;
264 }
265
266 void native_apic_icr_write(u32 low, u32 id)
267 {
268         unsigned long flags;
269
270         local_irq_save(flags);
271         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(id));
272         apic_write(APIC_ICR, low);
273         local_irq_restore(flags);
274 }
275
276 u64 native_apic_icr_read(void)
277 {
278         u32 icr1, icr2;
279
280         icr2 = apic_read(APIC_ICR2);
281         icr1 = apic_read(APIC_ICR);
282
283         return icr1 | ((u64)icr2 << 32);
284 }
285
286 #ifdef CONFIG_X86_32
287 /**
288  * get_physical_broadcast - Get number of physical broadcast IDs
289  */
290 int get_physical_broadcast(void)
291 {
292         return modern_apic() ? 0xff : 0xf;
293 }
294 #endif
295
296 /**
297  * lapic_get_maxlvt - get the maximum number of local vector table entries
298  */
299 int lapic_get_maxlvt(void)
300 {
301         unsigned int v;
302
303         v = apic_read(APIC_LVR);
304         /*
305          * - we always have APIC integrated on 64bit mode
306          * - 82489DXs do not report # of LVT entries
307          */
308         return APIC_INTEGRATED(GET_APIC_VERSION(v)) ? GET_APIC_MAXLVT(v) : 2;
309 }
310
311 /*
312  * Local APIC timer
313  */
314
315 /* Clock divisor */
316 #define APIC_DIVISOR 16
317 #define TSC_DIVISOR  8
318
319 /*
320  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
321  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
322  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
323  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
324  * call this function only once, with the real, calibrated value.
325  *
326  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
327  * P5 APIC double write bug.
328  */
329 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks, int oneshot, int irqen)
330 {
331         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
332
333         lvtt_value = LOCAL_TIMER_VECTOR;
334         if (!oneshot)
335                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
336         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
337                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE;
338
339         if (!lapic_is_integrated())
340                 lvtt_value |= SET_APIC_TIMER_BASE(APIC_TIMER_BASE_DIV);
341
342         if (!irqen)
343                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
344
345         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
346
347         if (lvtt_value & APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE) {
348                 /*
349                  * See Intel SDM: TSC-Deadline Mode chapter. In xAPIC mode,
350                  * writing to the APIC LVTT and TSC_DEADLINE MSR isn't serialized.
351                  * According to Intel, MFENCE can do the serialization here.
352                  */
353                 asm volatile("mfence" : : : "memory");
354
355                 printk_once(KERN_DEBUG "TSC deadline timer enabled\n");
356                 return;
357         }
358
359         /*
360          * Divide PICLK by 16
361          */
362         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
363         apic_write(APIC_TDCR,
364                 (tmp_value & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE)) |
365                 APIC_TDR_DIV_16);
366
367         if (!oneshot)
368                 apic_write(APIC_TMICT, clocks / APIC_DIVISOR);
369 }
370
371 /*
372  * Setup extended LVT, AMD specific
373  *
374  * Software should use the LVT offsets the BIOS provides.  The offsets
375  * are determined by the subsystems using it like those for MCE
376  * threshold or IBS.  On K8 only offset 0 (APIC500) and MCE interrupts
377  * are supported. Beginning with family 10h at least 4 offsets are
378  * available.
379  *
380  * Since the offsets must be consistent for all cores, we keep track
381  * of the LVT offsets in software and reserve the offset for the same
382  * vector also to be used on other cores. An offset is freed by
383  * setting the entry to APIC_EILVT_MASKED.
384  *
385  * If the BIOS is right, there should be no conflicts. Otherwise a
386  * "[Firmware Bug]: ..." error message is generated. However, if
387  * software does not properly determines the offsets, it is not
388  * necessarily a BIOS bug.
389  */
390
391 static atomic_t eilvt_offsets[APIC_EILVT_NR_MAX];
392
393 static inline int eilvt_entry_is_changeable(unsigned int old, unsigned int new)
394 {
395         return (old & APIC_EILVT_MASKED)
396                 || (new == APIC_EILVT_MASKED)
397                 || ((new & ~APIC_EILVT_MASKED) == old);
398 }
399
400 static unsigned int reserve_eilvt_offset(int offset, unsigned int new)
401 {
402         unsigned int rsvd, vector;
403
404         if (offset >= APIC_EILVT_NR_MAX)
405                 return ~0;
406
407         rsvd = atomic_read(&eilvt_offsets[offset]);
408         do {
409                 vector = rsvd & ~APIC_EILVT_MASKED;     /* 0: unassigned */
410                 if (vector && !eilvt_entry_is_changeable(vector, new))
411                         /* may not change if vectors are different */
412                         return rsvd;
413                 rsvd = atomic_cmpxchg(&eilvt_offsets[offset], rsvd, new);
414         } while (rsvd != new);
415
416         rsvd &= ~APIC_EILVT_MASKED;
417         if (rsvd && rsvd != vector)
418                 pr_info("LVT offset %d assigned for vector 0x%02x\n",
419                         offset, rsvd);
420
421         return new;
422 }
423
424 /*
425  * If mask=1, the LVT entry does not generate interrupts while mask=0
426  * enables the vector. See also the BKDGs. Must be called with
427  * preemption disabled.
428  */
429
430 int setup_APIC_eilvt(u8 offset, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
431 {
432         unsigned long reg = APIC_EILVTn(offset);
433         unsigned int new, old, reserved;
434
435         new = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
436         old = apic_read(reg);
437         reserved = reserve_eilvt_offset(offset, new);
438
439         if (reserved != new) {
440                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
441                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
442                        "vector 0x%x on another cpu\n",
443                        smp_processor_id(), reg, offset, new, reserved);
444                 return -EINVAL;
445         }
446
447         if (!eilvt_entry_is_changeable(old, new)) {
448                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
449                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
450                        "vector 0x%x on this cpu\n",
451                        smp_processor_id(), reg, offset, new, old);
452                 return -EBUSY;
453         }
454
455         apic_write(reg, new);
456
457         return 0;
458 }
459 EXPORT_SYMBOL_GPL(setup_APIC_eilvt);
460
461 /*
462  * Program the next event, relative to now
463  */
464 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
465                             struct clock_event_device *evt)
466 {
467         apic_write(APIC_TMICT, delta);
468         return 0;
469 }
470
471 static int lapic_next_deadline(unsigned long delta,
472                                struct clock_event_device *evt)
473 {
474         u64 tsc;
475
476         tsc = rdtsc();
477         wrmsrl(MSR_IA32_TSC_DEADLINE, tsc + (((u64) delta) * TSC_DIVISOR));
478         return 0;
479 }
480
481 static int lapic_timer_shutdown(struct clock_event_device *evt)
482 {
483         unsigned int v;
484
485         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
486         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
487                 return 0;
488
489         v = apic_read(APIC_LVTT);
490         v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
491         apic_write(APIC_LVTT, v);
492         apic_write(APIC_TMICT, 0);
493         return 0;
494 }
495
496 static inline int
497 lapic_timer_set_periodic_oneshot(struct clock_event_device *evt, bool oneshot)
498 {
499         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
500         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
501                 return 0;
502
503         __setup_APIC_LVTT(lapic_timer_frequency, oneshot, 1);
504         return 0;
505 }
506
507 static int lapic_timer_set_periodic(struct clock_event_device *evt)
508 {
509         return lapic_timer_set_periodic_oneshot(evt, false);
510 }
511
512 static int lapic_timer_set_oneshot(struct clock_event_device *evt)
513 {
514         return lapic_timer_set_periodic_oneshot(evt, true);
515 }
516
517 /*
518  * Local APIC timer broadcast function
519  */
520 static void lapic_timer_broadcast(const struct cpumask *mask)
521 {
522 #ifdef CONFIG_SMP
523         apic->send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
524 #endif
525 }
526
527
528 /*
529  * The local apic timer can be used for any function which is CPU local.
530  */
531 static struct clock_event_device lapic_clockevent = {
532         .name                           = "lapic",
533         .features                       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
534                                           CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT | CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP
535                                           | CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY,
536         .shift                          = 32,
537         .set_state_shutdown             = lapic_timer_shutdown,
538         .set_state_periodic             = lapic_timer_set_periodic,
539         .set_state_oneshot              = lapic_timer_set_oneshot,
540         .set_state_oneshot_stopped      = lapic_timer_shutdown,
541         .set_next_event                 = lapic_next_event,
542         .broadcast                      = lapic_timer_broadcast,
543         .rating                         = 100,
544         .irq                            = -1,
545 };
546 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, lapic_events);
547
548 /*
549  * Setup the local APIC timer for this CPU. Copy the initialized values
550  * of the boot CPU and register the clock event in the framework.
551  */
552 static void setup_APIC_timer(void)
553 {
554         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
555
556         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_ARAT)) {
557                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP;
558                 /* Make LAPIC timer preferrable over percpu HPET */
559                 lapic_clockevent.rating = 150;
560         }
561
562         memcpy(levt, &lapic_clockevent, sizeof(*levt));
563         levt->cpumask = cpumask_of(smp_processor_id());
564
565         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
566                 levt->features &= ~(CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
567                                     CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY);
568                 levt->set_next_event = lapic_next_deadline;
569                 clockevents_config_and_register(levt,
570                                                 tsc_khz * (1000 / TSC_DIVISOR),
571                                                 0xF, ~0UL);
572         } else
573                 clockevents_register_device(levt);
574 }
575
576 /*
577  * Install the updated TSC frequency from recalibration at the TSC
578  * deadline clockevent devices.
579  */
580 static void __lapic_update_tsc_freq(void *info)
581 {
582         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
583
584         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
585                 return;
586
587         clockevents_update_freq(levt, tsc_khz * (1000 / TSC_DIVISOR));
588 }
589
590 void lapic_update_tsc_freq(void)
591 {
592         /*
593          * The clockevent device's ->mult and ->shift can both be
594          * changed. In order to avoid races, schedule the frequency
595          * update code on each CPU.
596          */
597         on_each_cpu(__lapic_update_tsc_freq, NULL, 0);
598 }
599
600 /*
601  * In this functions we calibrate APIC bus clocks to the external timer.
602  *
603  * We want to do the calibration only once since we want to have local timer
604  * irqs syncron. CPUs connected by the same APIC bus have the very same bus
605  * frequency.
606  *
607  * This was previously done by reading the PIT/HPET and waiting for a wrap
608  * around to find out, that a tick has elapsed. I have a box, where the PIT
609  * readout is broken, so it never gets out of the wait loop again. This was
610  * also reported by others.
611  *
612  * Monitoring the jiffies value is inaccurate and the clockevents
613  * infrastructure allows us to do a simple substitution of the interrupt
614  * handler.
615  *
616  * The calibration routine also uses the pm_timer when possible, as the PIT
617  * happens to run way too slow (factor 2.3 on my VAIO CoreDuo, which goes
618  * back to normal later in the boot process).
619  */
620
621 #define LAPIC_CAL_LOOPS         (HZ/10)
622
623 static __initdata int lapic_cal_loops = -1;
624 static __initdata long lapic_cal_t1, lapic_cal_t2;
625 static __initdata unsigned long long lapic_cal_tsc1, lapic_cal_tsc2;
626 static __initdata unsigned long lapic_cal_pm1, lapic_cal_pm2;
627 static __initdata unsigned long lapic_cal_j1, lapic_cal_j2;
628
629 /*
630  * Temporary interrupt handler.
631  */
632 static void __init lapic_cal_handler(struct clock_event_device *dev)
633 {
634         unsigned long long tsc = 0;
635         long tapic = apic_read(APIC_TMCCT);
636         unsigned long pm = acpi_pm_read_early();
637
638         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
639                 tsc = rdtsc();
640
641         switch (lapic_cal_loops++) {
642         case 0:
643                 lapic_cal_t1 = tapic;
644                 lapic_cal_tsc1 = tsc;
645                 lapic_cal_pm1 = pm;
646                 lapic_cal_j1 = jiffies;
647                 break;
648
649         case LAPIC_CAL_LOOPS:
650                 lapic_cal_t2 = tapic;
651                 lapic_cal_tsc2 = tsc;
652                 if (pm < lapic_cal_pm1)
653                         pm += ACPI_PM_OVRRUN;
654                 lapic_cal_pm2 = pm;
655                 lapic_cal_j2 = jiffies;
656                 break;
657         }
658 }
659
660 static int __init
661 calibrate_by_pmtimer(long deltapm, long *delta, long *deltatsc)
662 {
663         const long pm_100ms = PMTMR_TICKS_PER_SEC / 10;
664         const long pm_thresh = pm_100ms / 100;
665         unsigned long mult;
666         u64 res;
667
668 #ifndef CONFIG_X86_PM_TIMER
669         return -1;
670 #endif
671
672         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer delta = %ld\n", deltapm);
673
674         /* Check, if the PM timer is available */
675         if (!deltapm)
676                 return -1;
677
678         mult = clocksource_hz2mult(PMTMR_TICKS_PER_SEC, 22);
679
680         if (deltapm > (pm_100ms - pm_thresh) &&
681             deltapm < (pm_100ms + pm_thresh)) {
682                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer result ok\n");
683                 return 0;
684         }
685
686         res = (((u64)deltapm) *  mult) >> 22;
687         do_div(res, 1000000);
688         pr_warning("APIC calibration not consistent "
689                    "with PM-Timer: %ldms instead of 100ms\n",(long)res);
690
691         /* Correct the lapic counter value */
692         res = (((u64)(*delta)) * pm_100ms);
693         do_div(res, deltapm);
694         pr_info("APIC delta adjusted to PM-Timer: "
695                 "%lu (%ld)\n", (unsigned long)res, *delta);
696         *delta = (long)res;
697
698         /* Correct the tsc counter value */
699         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
700                 res = (((u64)(*deltatsc)) * pm_100ms);
701                 do_div(res, deltapm);
702                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "TSC delta adjusted to "
703                                           "PM-Timer: %lu (%ld)\n",
704                                         (unsigned long)res, *deltatsc);
705                 *deltatsc = (long)res;
706         }
707
708         return 0;
709 }
710
711 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
712 {
713         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
714         void (*real_handler)(struct clock_event_device *dev);
715         unsigned long deltaj;
716         long delta, deltatsc;
717         int pm_referenced = 0;
718
719         /**
720          * check if lapic timer has already been calibrated by platform
721          * specific routine, such as tsc calibration code. if so, we just fill
722          * in the clockevent structure and return.
723          */
724
725         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
726                 return 0;
727         } else if (lapic_timer_frequency) {
728                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "lapic timer already calibrated %d\n",
729                                 lapic_timer_frequency);
730                 lapic_clockevent.mult = div_sc(lapic_timer_frequency/APIC_DIVISOR,
731                                         TICK_NSEC, lapic_clockevent.shift);
732                 lapic_clockevent.max_delta_ns =
733                         clockevent_delta2ns(0x7FFFFF, &lapic_clockevent);
734                 lapic_clockevent.min_delta_ns =
735                         clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
736                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
737                 return 0;
738         }
739
740         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Using local APIC timer interrupts.\n"
741                     "calibrating APIC timer ...\n");
742
743         local_irq_disable();
744
745         /* Replace the global interrupt handler */
746         real_handler = global_clock_event->event_handler;
747         global_clock_event->event_handler = lapic_cal_handler;
748
749         /*
750          * Setup the APIC counter to maximum. There is no way the lapic
751          * can underflow in the 100ms detection time frame
752          */
753         __setup_APIC_LVTT(0xffffffff, 0, 0);
754
755         /* Let the interrupts run */
756         local_irq_enable();
757
758         while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
759                 cpu_relax();
760
761         local_irq_disable();
762
763         /* Restore the real event handler */
764         global_clock_event->event_handler = real_handler;
765
766         /* Build delta t1-t2 as apic timer counts down */
767         delta = lapic_cal_t1 - lapic_cal_t2;
768         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... lapic delta = %ld\n", delta);
769
770         deltatsc = (long)(lapic_cal_tsc2 - lapic_cal_tsc1);
771
772         /* we trust the PM based calibration if possible */
773         pm_referenced = !calibrate_by_pmtimer(lapic_cal_pm2 - lapic_cal_pm1,
774                                         &delta, &deltatsc);
775
776         /* Calculate the scaled math multiplication factor */
777         lapic_clockevent.mult = div_sc(delta, TICK_NSEC * LAPIC_CAL_LOOPS,
778                                        lapic_clockevent.shift);
779         lapic_clockevent.max_delta_ns =
780                 clockevent_delta2ns(0x7FFFFFFF, &lapic_clockevent);
781         lapic_clockevent.min_delta_ns =
782                 clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
783
784         lapic_timer_frequency = (delta * APIC_DIVISOR) / LAPIC_CAL_LOOPS;
785
786         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... delta %ld\n", delta);
787         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... mult: %u\n", lapic_clockevent.mult);
788         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... calibration result: %u\n",
789                     lapic_timer_frequency);
790
791         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
792                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... CPU clock speed is "
793                             "%ld.%04ld MHz.\n",
794                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) / (1000000 / HZ),
795                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) % (1000000 / HZ));
796         }
797
798         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... host bus clock speed is "
799                     "%u.%04u MHz.\n",
800                     lapic_timer_frequency / (1000000 / HZ),
801                     lapic_timer_frequency % (1000000 / HZ));
802
803         /*
804          * Do a sanity check on the APIC calibration result
805          */
806         if (lapic_timer_frequency < (1000000 / HZ)) {
807                 local_irq_enable();
808                 pr_warning("APIC frequency too slow, disabling apic timer\n");
809                 return -1;
810         }
811
812         levt->features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
813
814         /*
815          * PM timer calibration failed or not turned on
816          * so lets try APIC timer based calibration
817          */
818         if (!pm_referenced) {
819                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... verify APIC timer\n");
820
821                 /*
822                  * Setup the apic timer manually
823                  */
824                 levt->event_handler = lapic_cal_handler;
825                 lapic_timer_set_periodic(levt);
826                 lapic_cal_loops = -1;
827
828                 /* Let the interrupts run */
829                 local_irq_enable();
830
831                 while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
832                         cpu_relax();
833
834                 /* Stop the lapic timer */
835                 local_irq_disable();
836                 lapic_timer_shutdown(levt);
837
838                 /* Jiffies delta */
839                 deltaj = lapic_cal_j2 - lapic_cal_j1;
840                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies delta = %lu\n", deltaj);
841
842                 /* Check, if the jiffies result is consistent */
843                 if (deltaj >= LAPIC_CAL_LOOPS-2 && deltaj <= LAPIC_CAL_LOOPS+2)
844                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies result ok\n");
845                 else
846                         levt->features |= CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
847         }
848         local_irq_enable();
849
850         if (levt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY) {
851                 pr_warning("APIC timer disabled due to verification failure\n");
852                         return -1;
853         }
854
855         return 0;
856 }
857
858 /*
859  * Setup the boot APIC
860  *
861  * Calibrate and verify the result.
862  */
863 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
864 {
865         /*
866          * The local apic timer can be disabled via the kernel
867          * commandline or from the CPU detection code. Register the lapic
868          * timer as a dummy clock event source on SMP systems, so the
869          * broadcast mechanism is used. On UP systems simply ignore it.
870          */
871         if (disable_apic_timer) {
872                 pr_info("Disabling APIC timer\n");
873                 /* No broadcast on UP ! */
874                 if (num_possible_cpus() > 1) {
875                         lapic_clockevent.mult = 1;
876                         setup_APIC_timer();
877                 }
878                 return;
879         }
880
881         if (calibrate_APIC_clock()) {
882                 /* No broadcast on UP ! */
883                 if (num_possible_cpus() > 1)
884                         setup_APIC_timer();
885                 return;
886         }
887
888         /*
889          * If nmi_watchdog is set to IO_APIC, we need the
890          * PIT/HPET going.  Otherwise register lapic as a dummy
891          * device.
892          */
893         lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
894
895         /* Setup the lapic or request the broadcast */
896         setup_APIC_timer();
897         amd_e400_c1e_apic_setup();
898 }
899
900 void setup_secondary_APIC_clock(void)
901 {
902         setup_APIC_timer();
903         amd_e400_c1e_apic_setup();
904 }
905
906 /*
907  * The guts of the apic timer interrupt
908  */
909 static void local_apic_timer_interrupt(void)
910 {
911         int cpu = smp_processor_id();
912         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(lapic_events, cpu);
913
914         /*
915          * Normally we should not be here till LAPIC has been initialized but
916          * in some cases like kdump, its possible that there is a pending LAPIC
917          * timer interrupt from previous kernel's context and is delivered in
918          * new kernel the moment interrupts are enabled.
919          *
920          * Interrupts are enabled early and LAPIC is setup much later, hence
921          * its possible that when we get here evt->event_handler is NULL.
922          * Check for event_handler being NULL and discard the interrupt as
923          * spurious.
924          */
925         if (!evt->event_handler) {
926                 pr_warning("Spurious LAPIC timer interrupt on cpu %d\n", cpu);
927                 /* Switch it off */
928                 lapic_timer_shutdown(evt);
929                 return;
930         }
931
932         /*
933          * the NMI deadlock-detector uses this.
934          */
935         inc_irq_stat(apic_timer_irqs);
936
937         evt->event_handler(evt);
938 }
939
940 /*
941  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
942  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
943  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
944  *
945  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
946  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
947  */
948 __visible void __irq_entry smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
949 {
950         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
951
952         /*
953          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
954          * because timer handling can be slow.
955          *
956          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
957          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
958          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
959          */
960         entering_ack_irq();
961         local_apic_timer_interrupt();
962         exiting_irq();
963
964         set_irq_regs(old_regs);
965 }
966
967 __visible void __irq_entry smp_trace_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
968 {
969         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
970
971         /*
972          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
973          * because timer handling can be slow.
974          *
975          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
976          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
977          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
978          */
979         entering_ack_irq();
980         trace_local_timer_entry(LOCAL_TIMER_VECTOR);
981         local_apic_timer_interrupt();
982         trace_local_timer_exit(LOCAL_TIMER_VECTOR);
983         exiting_irq();
984
985         set_irq_regs(old_regs);
986 }
987
988 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
989 {
990         return -EINVAL;
991 }
992
993 /*
994  * Local APIC start and shutdown
995  */
996
997 /**
998  * clear_local_APIC - shutdown the local APIC
999  *
1000  * This is called, when a CPU is disabled and before rebooting, so the state of
1001  * the local APIC has no dangling leftovers. Also used to cleanout any BIOS
1002  * leftovers during boot.
1003  */
1004 void clear_local_APIC(void)
1005 {
1006         int maxlvt;
1007         u32 v;
1008
1009         /* APIC hasn't been mapped yet */
1010         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
1011                 return;
1012
1013         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1014         /*
1015          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
1016          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
1017          */
1018         if (maxlvt >= 3) {
1019                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
1020                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
1021         }
1022         /*
1023          * Careful: we have to set masks only first to deassert
1024          * any level-triggered sources.
1025          */
1026         v = apic_read(APIC_LVTT);
1027         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
1028         v = apic_read(APIC_LVT0);
1029         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
1030         v = apic_read(APIC_LVT1);
1031         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
1032         if (maxlvt >= 4) {
1033                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
1034                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
1035         }
1036
1037         /* lets not touch this if we didn't frob it */
1038 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
1039         if (maxlvt >= 5) {
1040                 v = apic_read(APIC_LVTTHMR);
1041                 apic_write(APIC_LVTTHMR, v | APIC_LVT_MASKED);
1042         }
1043 #endif
1044 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1045         if (maxlvt >= 6) {
1046                 v = apic_read(APIC_LVTCMCI);
1047                 if (!(v & APIC_LVT_MASKED))
1048                         apic_write(APIC_LVTCMCI, v | APIC_LVT_MASKED);
1049         }
1050 #endif
1051
1052         /*
1053          * Clean APIC state for other OSs:
1054          */
1055         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
1056         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1057         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
1058         if (maxlvt >= 3)
1059                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
1060         if (maxlvt >= 4)
1061                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
1062
1063         /* Integrated APIC (!82489DX) ? */
1064         if (lapic_is_integrated()) {
1065                 if (maxlvt > 3)
1066                         /* Clear ESR due to Pentium errata 3AP and 11AP */
1067                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1068                 apic_read(APIC_ESR);
1069         }
1070 }
1071
1072 /**
1073  * disable_local_APIC - clear and disable the local APIC
1074  */
1075 void disable_local_APIC(void)
1076 {
1077         unsigned int value;
1078
1079         /* APIC hasn't been mapped yet */
1080         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
1081                 return;
1082
1083         clear_local_APIC();
1084
1085         /*
1086          * Disable APIC (implies clearing of registers
1087          * for 82489DX!).
1088          */
1089         value = apic_read(APIC_SPIV);
1090         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1091         apic_write(APIC_SPIV, value);
1092
1093 #ifdef CONFIG_X86_32
1094         /*
1095          * When LAPIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel,
1096          * restore the disabled state.
1097          */
1098         if (enabled_via_apicbase) {
1099                 unsigned int l, h;
1100
1101                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1102                 l &= ~MSR_IA32_APICBASE_ENABLE;
1103                 wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1104         }
1105 #endif
1106 }
1107
1108 /*
1109  * If Linux enabled the LAPIC against the BIOS default disable it down before
1110  * re-entering the BIOS on shutdown.  Otherwise the BIOS may get confused and
1111  * not power-off.  Additionally clear all LVT entries before disable_local_APIC
1112  * for the case where Linux didn't enable the LAPIC.
1113  */
1114 void lapic_shutdown(void)
1115 {
1116         unsigned long flags;
1117
1118         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && !apic_from_smp_config())
1119                 return;
1120
1121         local_irq_save(flags);
1122
1123 #ifdef CONFIG_X86_32
1124         if (!enabled_via_apicbase)
1125                 clear_local_APIC();
1126         else
1127 #endif
1128                 disable_local_APIC();
1129
1130
1131         local_irq_restore(flags);
1132 }
1133
1134 /**
1135  * sync_Arb_IDs - synchronize APIC bus arbitration IDs
1136  */
1137 void __init sync_Arb_IDs(void)
1138 {
1139         /*
1140          * Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 And not
1141          * needed on AMD.
1142          */
1143         if (modern_apic() || boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)
1144                 return;
1145
1146         /*
1147          * Wait for idle.
1148          */
1149         apic_wait_icr_idle();
1150
1151         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
1152         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC |
1153                         APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * An initial setup of the virtual wire mode.
1158  */
1159 void __init init_bsp_APIC(void)
1160 {
1161         unsigned int value;
1162
1163         /*
1164          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
1165          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
1166          */
1167         if (smp_found_config || !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
1168                 return;
1169
1170         /*
1171          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
1172          */
1173         clear_local_APIC();
1174
1175         /*
1176          * Enable APIC.
1177          */
1178         value = apic_read(APIC_SPIV);
1179         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1180         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1181
1182 #ifdef CONFIG_X86_32
1183         /* This bit is reserved on P4/Xeon and should be cleared */
1184         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) &&
1185             (boot_cpu_data.x86 == 15))
1186                 value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1187         else
1188 #endif
1189                 value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1190         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1191         apic_write(APIC_SPIV, value);
1192
1193         /*
1194          * Set up the virtual wire mode.
1195          */
1196         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
1197         value = APIC_DM_NMI;
1198         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1199                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1200         if (apic_extnmi == APIC_EXTNMI_NONE)
1201                 value |= APIC_LVT_MASKED;
1202         apic_write(APIC_LVT1, value);
1203 }
1204
1205 static void lapic_setup_esr(void)
1206 {
1207         unsigned int oldvalue, value, maxlvt;
1208
1209         if (!lapic_is_integrated()) {
1210                 pr_info("No ESR for 82489DX.\n");
1211                 return;
1212         }
1213
1214         if (apic->disable_esr) {
1215                 /*
1216                  * Something untraceable is creating bad interrupts on
1217                  * secondary quads ... for the moment, just leave the
1218                  * ESR disabled - we can't do anything useful with the
1219                  * errors anyway - mbligh
1220                  */
1221                 pr_info("Leaving ESR disabled.\n");
1222                 return;
1223         }
1224
1225         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1226         if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1227                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1228         oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
1229
1230         /* enables sending errors */
1231         value = ERROR_APIC_VECTOR;
1232         apic_write(APIC_LVTERR, value);
1233
1234         /*
1235          * spec says clear errors after enabling vector.
1236          */
1237         if (maxlvt > 3)
1238                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1239         value = apic_read(APIC_ESR);
1240         if (value != oldvalue)
1241                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "ESR value before enabling "
1242                         "vector: 0x%08x  after: 0x%08x\n",
1243                         oldvalue, value);
1244 }
1245
1246 /**
1247  * setup_local_APIC - setup the local APIC
1248  *
1249  * Used to setup local APIC while initializing BSP or bringing up APs.
1250  * Always called with preemption disabled.
1251  */
1252 void setup_local_APIC(void)
1253 {
1254         int cpu = smp_processor_id();
1255         unsigned int value, queued;
1256         int i, j, acked = 0;
1257         unsigned long long tsc = 0, ntsc;
1258         long long max_loops = cpu_khz ? cpu_khz : 1000000;
1259
1260         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1261                 tsc = rdtsc();
1262
1263         if (disable_apic) {
1264                 disable_ioapic_support();
1265                 return;
1266         }
1267
1268 #ifdef CONFIG_X86_32
1269         /* Pound the ESR really hard over the head with a big hammer - mbligh */
1270         if (lapic_is_integrated() && apic->disable_esr) {
1271                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1272                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1273                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1274                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1275         }
1276 #endif
1277         perf_events_lapic_init();
1278
1279         /*
1280          * Double-check whether this APIC is really registered.
1281          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
1282          */
1283         BUG_ON(!apic->apic_id_registered());
1284
1285         /*
1286          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
1287          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
1288          * document number 292116).  So here it goes...
1289          */
1290         apic->init_apic_ldr();
1291
1292 #ifdef CONFIG_X86_32
1293         /*
1294          * APIC LDR is initialized.  If logical_apicid mapping was
1295          * initialized during get_smp_config(), make sure it matches the
1296          * actual value.
1297          */
1298         i = early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu);
1299         WARN_ON(i != BAD_APICID && i != logical_smp_processor_id());
1300         /* always use the value from LDR */
1301         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
1302                 logical_smp_processor_id();
1303 #endif
1304
1305         /*
1306          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
1307          * later on.
1308          */
1309         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
1310         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
1311         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
1312
1313         /*
1314          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
1315          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
1316          *
1317          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
1318          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
1319          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
1320          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
1321          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
1322          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
1323          */
1324         do {
1325                 queued = 0;
1326                 for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--)
1327                         queued |= apic_read(APIC_IRR + i*0x10);
1328
1329                 for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
1330                         value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
1331                         for (j = 31; j >= 0; j--) {
1332                                 if (value & (1<<j)) {
1333                                         ack_APIC_irq();
1334                                         acked++;
1335                                 }
1336                         }
1337                 }
1338                 if (acked > 256) {
1339                         printk(KERN_ERR "LAPIC pending interrupts after %d EOI\n",
1340                                acked);
1341                         break;
1342                 }
1343                 if (queued) {
1344                         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) && cpu_khz) {
1345                                 ntsc = rdtsc();
1346                                 max_loops = (cpu_khz << 10) - (ntsc - tsc);
1347                         } else
1348                                 max_loops--;
1349                 }
1350         } while (queued && max_loops > 0);
1351         WARN_ON(max_loops <= 0);
1352
1353         /*
1354          * Now that we are all set up, enable the APIC
1355          */
1356         value = apic_read(APIC_SPIV);
1357         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1358         /*
1359          * Enable APIC
1360          */
1361         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1362
1363 #ifdef CONFIG_X86_32
1364         /*
1365          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
1366          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
1367          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
1368          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
1369          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
1370          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
1371          * away, oh well :-(
1372          *
1373          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
1374          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
1375          *   BX chipset. ]
1376          */
1377         /*
1378          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
1379          * frequent as it makes the interrupt distributon model be more
1380          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
1381          */
1382
1383         /*
1384          * - enable focus processor (bit==0)
1385          * - 64bit mode always use processor focus
1386          *   so no need to set it
1387          */
1388         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1389 #endif
1390
1391         /*
1392          * Set spurious IRQ vector
1393          */
1394         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1395         apic_write(APIC_SPIV, value);
1396
1397         /*
1398          * Set up LVT0, LVT1:
1399          *
1400          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
1401          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
1402          * we delegate interrupts to the 8259A.
1403          */
1404         /*
1405          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
1406          */
1407         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
1408         if (!cpu && (pic_mode || !value)) {
1409                 value = APIC_DM_EXTINT;
1410                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1411         } else {
1412                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
1413                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1414         }
1415         apic_write(APIC_LVT0, value);
1416
1417         /*
1418          * Only the BSP sees the LINT1 NMI signal by default. This can be
1419          * modified by apic_extnmi= boot option.
1420          */
1421         if ((!cpu && apic_extnmi != APIC_EXTNMI_NONE) ||
1422             apic_extnmi == APIC_EXTNMI_ALL)
1423                 value = APIC_DM_NMI;
1424         else
1425                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
1426         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1427                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1428         apic_write(APIC_LVT1, value);
1429
1430 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1431         /* Recheck CMCI information after local APIC is up on CPU #0 */
1432         if (!cpu)
1433                 cmci_recheck();
1434 #endif
1435 }
1436
1437 static void end_local_APIC_setup(void)
1438 {
1439         lapic_setup_esr();
1440
1441 #ifdef CONFIG_X86_32
1442         {
1443                 unsigned int value;
1444                 /* Disable the local apic timer */
1445                 value = apic_read(APIC_LVTT);
1446                 value |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
1447                 apic_write(APIC_LVTT, value);
1448         }
1449 #endif
1450
1451         apic_pm_activate();
1452 }
1453
1454 /*
1455  * APIC setup function for application processors. Called from smpboot.c
1456  */
1457 void apic_ap_setup(void)
1458 {
1459         setup_local_APIC();
1460         end_local_APIC_setup();
1461 }
1462
1463 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
1464 int x2apic_mode;
1465
1466 enum {
1467         X2APIC_OFF,
1468         X2APIC_ON,
1469         X2APIC_DISABLED,
1470 };
1471 static int x2apic_state;
1472
1473 static void __x2apic_disable(void)
1474 {
1475         u64 msr;
1476
1477         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
1478                 return;
1479
1480         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1481         if (!(msr & X2APIC_ENABLE))
1482                 return;
1483         /* Disable xapic and x2apic first and then reenable xapic mode */
1484         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~(X2APIC_ENABLE | XAPIC_ENABLE));
1485         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~X2APIC_ENABLE);
1486         printk_once(KERN_INFO "x2apic disabled\n");
1487 }
1488
1489 static void __x2apic_enable(void)
1490 {
1491         u64 msr;
1492
1493         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1494         if (msr & X2APIC_ENABLE)
1495                 return;
1496         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr | X2APIC_ENABLE);
1497         printk_once(KERN_INFO "x2apic enabled\n");
1498 }
1499
1500 static int __init setup_nox2apic(char *str)
1501 {
1502         if (x2apic_enabled()) {
1503                 int apicid = native_apic_msr_read(APIC_ID);
1504
1505                 if (apicid >= 255) {
1506                         pr_warning("Apicid: %08x, cannot enforce nox2apic\n",
1507                                    apicid);
1508                         return 0;
1509                 }
1510                 pr_warning("x2apic already enabled.\n");
1511                 __x2apic_disable();
1512         }
1513         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
1514         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1515         x2apic_mode = 0;
1516         return 0;
1517 }
1518 early_param("nox2apic", setup_nox2apic);
1519
1520 /* Called from cpu_init() to enable x2apic on (secondary) cpus */
1521 void x2apic_setup(void)
1522 {
1523         /*
1524          * If x2apic is not in ON state, disable it if already enabled
1525          * from BIOS.
1526          */
1527         if (x2apic_state != X2APIC_ON) {
1528                 __x2apic_disable();
1529                 return;
1530         }
1531         __x2apic_enable();
1532 }
1533
1534 static __init void x2apic_disable(void)
1535 {
1536         u32 x2apic_id, state = x2apic_state;
1537
1538         x2apic_mode = 0;
1539         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1540
1541         if (state != X2APIC_ON)
1542                 return;
1543
1544         x2apic_id = read_apic_id();
1545         if (x2apic_id >= 255)
1546                 panic("Cannot disable x2apic, id: %08x\n", x2apic_id);
1547
1548         __x2apic_disable();
1549         register_lapic_address(mp_lapic_addr);
1550 }
1551
1552 static __init void x2apic_enable(void)
1553 {
1554         if (x2apic_state != X2APIC_OFF)
1555                 return;
1556
1557         x2apic_mode = 1;
1558         x2apic_state = X2APIC_ON;
1559         __x2apic_enable();
1560 }
1561
1562 static __init void try_to_enable_x2apic(int remap_mode)
1563 {
1564         if (x2apic_state == X2APIC_DISABLED)
1565                 return;
1566
1567         if (remap_mode != IRQ_REMAP_X2APIC_MODE) {
1568                 /* IR is required if there is APIC ID > 255 even when running
1569                  * under KVM
1570                  */
1571                 if (max_physical_apicid > 255 ||
1572                     !hypervisor_x2apic_available()) {
1573                         pr_info("x2apic: IRQ remapping doesn't support X2APIC mode\n");
1574                         x2apic_disable();
1575                         return;
1576                 }
1577
1578                 /*
1579                  * without IR all CPUs can be addressed by IOAPIC/MSI
1580                  * only in physical mode
1581                  */
1582                 x2apic_phys = 1;
1583         }
1584         x2apic_enable();
1585 }
1586
1587 void __init check_x2apic(void)
1588 {
1589         if (x2apic_enabled()) {
1590                 pr_info("x2apic: enabled by BIOS, switching to x2apic ops\n");
1591                 x2apic_mode = 1;
1592                 x2apic_state = X2APIC_ON;
1593         } else if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_X2APIC)) {
1594                 x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1595         }
1596 }
1597 #else /* CONFIG_X86_X2APIC */
1598 static int __init validate_x2apic(void)
1599 {
1600         if (!apic_is_x2apic_enabled())
1601                 return 0;
1602         /*
1603          * Checkme: Can we simply turn off x2apic here instead of panic?
1604          */
1605         panic("BIOS has enabled x2apic but kernel doesn't support x2apic, please disable x2apic in BIOS.\n");
1606 }
1607 early_initcall(validate_x2apic);
1608
1609 static inline void try_to_enable_x2apic(int remap_mode) { }
1610 static inline void __x2apic_enable(void) { }
1611 #endif /* !CONFIG_X86_X2APIC */
1612
1613 void __init enable_IR_x2apic(void)
1614 {
1615         unsigned long flags;
1616         int ret, ir_stat;
1617
1618         if (skip_ioapic_setup) {
1619                 pr_info("Not enabling interrupt remapping due to skipped IO-APIC setup\n");
1620                 return;
1621         }
1622
1623         ir_stat = irq_remapping_prepare();
1624         if (ir_stat < 0 && !x2apic_supported())
1625                 return;
1626
1627         ret = save_ioapic_entries();
1628         if (ret) {
1629                 pr_info("Saving IO-APIC state failed: %d\n", ret);
1630                 return;
1631         }
1632
1633         local_irq_save(flags);
1634         legacy_pic->mask_all();
1635         mask_ioapic_entries();
1636
1637         /* If irq_remapping_prepare() succeeded, try to enable it */
1638         if (ir_stat >= 0)
1639                 ir_stat = irq_remapping_enable();
1640         /* ir_stat contains the remap mode or an error code */
1641         try_to_enable_x2apic(ir_stat);
1642
1643         if (ir_stat < 0)
1644                 restore_ioapic_entries();
1645         legacy_pic->restore_mask();
1646         local_irq_restore(flags);
1647 }
1648
1649 #ifdef CONFIG_X86_64
1650 /*
1651  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
1652  * Original code written by Keir Fraser.
1653  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
1654  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
1655  */
1656 static int __init detect_init_APIC(void)
1657 {
1658         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1659                 pr_info("No local APIC present\n");
1660                 return -1;
1661         }
1662
1663         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1664         return 0;
1665 }
1666 #else
1667
1668 static int __init apic_verify(void)
1669 {
1670         u32 features, h, l;
1671
1672         /*
1673          * The APIC feature bit should now be enabled
1674          * in `cpuid'
1675          */
1676         features = cpuid_edx(1);
1677         if (!(features & (1 << X86_FEATURE_APIC))) {
1678                 pr_warning("Could not enable APIC!\n");
1679                 return -1;
1680         }
1681         set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_APIC);
1682         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1683
1684         /* The BIOS may have set up the APIC at some other address */
1685         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1686                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1687                 if (l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)
1688                         mp_lapic_addr = l & MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1689         }
1690
1691         pr_info("Found and enabled local APIC!\n");
1692         return 0;
1693 }
1694
1695 int __init apic_force_enable(unsigned long addr)
1696 {
1697         u32 h, l;
1698
1699         if (disable_apic)
1700                 return -1;
1701
1702         /*
1703          * Some BIOSes disable the local APIC in the APIC_BASE
1704          * MSR. This can only be done in software for Intel P6 or later
1705          * and AMD K7 (Model > 1) or later.
1706          */
1707         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1708                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1709                 if (!(l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)) {
1710                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- reenabling.\n");
1711                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1712                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | addr;
1713                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1714                         enabled_via_apicbase = 1;
1715                 }
1716         }
1717         return apic_verify();
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Detect and initialize APIC
1722  */
1723 static int __init detect_init_APIC(void)
1724 {
1725         /* Disabled by kernel option? */
1726         if (disable_apic)
1727                 return -1;
1728
1729         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
1730         case X86_VENDOR_AMD:
1731                 if ((boot_cpu_data.x86 == 6 && boot_cpu_data.x86_model > 1) ||
1732                     (boot_cpu_data.x86 >= 15))
1733                         break;
1734                 goto no_apic;
1735         case X86_VENDOR_INTEL:
1736                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 || boot_cpu_data.x86 == 15 ||
1737                     (boot_cpu_data.x86 == 5 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)))
1738                         break;
1739                 goto no_apic;
1740         default:
1741                 goto no_apic;
1742         }
1743
1744         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1745                 /*
1746                  * Over-ride BIOS and try to enable the local APIC only if
1747                  * "lapic" specified.
1748                  */
1749                 if (!force_enable_local_apic) {
1750                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- "
1751                                 "you can enable it with \"lapic\"\n");
1752                         return -1;
1753                 }
1754                 if (apic_force_enable(APIC_DEFAULT_PHYS_BASE))
1755                         return -1;
1756         } else {
1757                 if (apic_verify())
1758                         return -1;
1759         }
1760
1761         apic_pm_activate();
1762
1763         return 0;
1764
1765 no_apic:
1766         pr_info("No local APIC present or hardware disabled\n");
1767         return -1;
1768 }
1769 #endif
1770
1771 /**
1772  * init_apic_mappings - initialize APIC mappings
1773  */
1774 void __init init_apic_mappings(void)
1775 {
1776         unsigned int new_apicid;
1777
1778         if (x2apic_mode) {
1779                 boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
1780                 return;
1781         }
1782
1783         /* If no local APIC can be found return early */
1784         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
1785                 /* lets NOP'ify apic operations */
1786                 pr_info("APIC: disable apic facility\n");
1787                 apic_disable();
1788         } else {
1789                 apic_phys = mp_lapic_addr;
1790
1791                 /*
1792                  * acpi lapic path already maps that address in
1793                  * acpi_register_lapic_address()
1794                  */
1795                 if (!acpi_lapic && !smp_found_config)
1796                         register_lapic_address(apic_phys);
1797         }
1798
1799         /*
1800          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
1801          * default configuration (or the MP table is broken).
1802          */
1803         new_apicid = read_apic_id();
1804         if (boot_cpu_physical_apicid != new_apicid) {
1805                 boot_cpu_physical_apicid = new_apicid;
1806                 /*
1807                  * yeah -- we lie about apic_version
1808                  * in case if apic was disabled via boot option
1809                  * but it's not a problem for SMP compiled kernel
1810                  * since smp_sanity_check is prepared for such a case
1811                  * and disable smp mode
1812                  */
1813                 boot_cpu_apic_version = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
1814         }
1815 }
1816
1817 void __init register_lapic_address(unsigned long address)
1818 {
1819         mp_lapic_addr = address;
1820
1821         if (!x2apic_mode) {
1822                 set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, address);
1823                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
1824                             APIC_BASE, address);
1825         }
1826         if (boot_cpu_physical_apicid == -1U) {
1827                 boot_cpu_physical_apicid  = read_apic_id();
1828                 boot_cpu_apic_version = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
1829         }
1830 }
1831
1832 /*
1833  * Local APIC interrupts
1834  */
1835
1836 /*
1837  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
1838  */
1839 static void __smp_spurious_interrupt(u8 vector)
1840 {
1841         u32 v;
1842
1843         /*
1844          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
1845          * if it is a vectored one.  Just in case...
1846          * Spurious interrupts should not be ACKed.
1847          */
1848         v = apic_read(APIC_ISR + ((vector & ~0x1f) >> 1));
1849         if (v & (1 << (vector & 0x1f)))
1850                 ack_APIC_irq();
1851
1852         inc_irq_stat(irq_spurious_count);
1853
1854         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
1855         pr_info("spurious APIC interrupt through vector %02x on CPU#%d, "
1856                 "should never happen.\n", vector, smp_processor_id());
1857 }
1858
1859 __visible void __irq_entry smp_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1860 {
1861         entering_irq();
1862         __smp_spurious_interrupt(~regs->orig_ax);
1863         exiting_irq();
1864 }
1865
1866 __visible void __irq_entry smp_trace_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1867 {
1868         u8 vector = ~regs->orig_ax;
1869
1870         entering_irq();
1871         trace_spurious_apic_entry(vector);
1872         __smp_spurious_interrupt(vector);
1873         trace_spurious_apic_exit(vector);
1874         exiting_irq();
1875 }
1876
1877 /*
1878  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1879  */
1880 static void __smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1881 {
1882         u32 v;
1883         u32 i = 0;
1884         static const char * const error_interrupt_reason[] = {
1885                 "Send CS error",                /* APIC Error Bit 0 */
1886                 "Receive CS error",             /* APIC Error Bit 1 */
1887                 "Send accept error",            /* APIC Error Bit 2 */
1888                 "Receive accept error",         /* APIC Error Bit 3 */
1889                 "Redirectable IPI",             /* APIC Error Bit 4 */
1890                 "Send illegal vector",          /* APIC Error Bit 5 */
1891                 "Received illegal vector",      /* APIC Error Bit 6 */
1892                 "Illegal register address",     /* APIC Error Bit 7 */
1893         };
1894
1895         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1896         if (lapic_get_maxlvt() > 3)     /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1897                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1898         v = apic_read(APIC_ESR);
1899         ack_APIC_irq();
1900         atomic_inc(&irq_err_count);
1901
1902         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x",
1903                     smp_processor_id(), v);
1904
1905         v &= 0xff;
1906         while (v) {
1907                 if (v & 0x1)
1908                         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT " : %s", error_interrupt_reason[i]);
1909                 i++;
1910                 v >>= 1;
1911         }
1912
1913         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT "\n");
1914
1915 }
1916
1917 __visible void __irq_entry smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1918 {
1919         entering_irq();
1920         __smp_error_interrupt(regs);
1921         exiting_irq();
1922 }
1923
1924 __visible void __irq_entry smp_trace_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1925 {
1926         entering_irq();
1927         trace_error_apic_entry(ERROR_APIC_VECTOR);
1928         __smp_error_interrupt(regs);
1929         trace_error_apic_exit(ERROR_APIC_VECTOR);
1930         exiting_irq();
1931 }
1932
1933 /**
1934  * connect_bsp_APIC - attach the APIC to the interrupt system
1935  */
1936 static void __init connect_bsp_APIC(void)
1937 {
1938 #ifdef CONFIG_X86_32
1939         if (pic_mode) {
1940                 /*
1941                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
1942                  */
1943                 clear_local_APIC();
1944                 /*
1945                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.  connect BSP's
1946                  * local APIC to INT and NMI lines.
1947                  */
1948                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, "
1949                                 "enabling APIC mode.\n");
1950                 imcr_pic_to_apic();
1951         }
1952 #endif
1953 }
1954
1955 /**
1956  * disconnect_bsp_APIC - detach the APIC from the interrupt system
1957  * @virt_wire_setup:    indicates, whether virtual wire mode is selected
1958  *
1959  * Virtual wire mode is necessary to deliver legacy interrupts even when the
1960  * APIC is disabled.
1961  */
1962 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
1963 {
1964         unsigned int value;
1965
1966 #ifdef CONFIG_X86_32
1967         if (pic_mode) {
1968                 /*
1969                  * Put the board back into PIC mode (has an effect only on
1970                  * certain older boards).  Note that APIC interrupts, including
1971                  * IPIs, won't work beyond this point!  The only exception are
1972                  * INIT IPIs.
1973                  */
1974                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "disabling APIC mode, "
1975                                 "entering PIC mode.\n");
1976                 imcr_apic_to_pic();
1977                 return;
1978         }
1979 #endif
1980
1981         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
1982
1983         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
1984         value = apic_read(APIC_SPIV);
1985         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1986         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1987         value |= 0xf;
1988         apic_write(APIC_SPIV, value);
1989
1990         if (!virt_wire_setup) {
1991                 /*
1992                  * For LVT0 make it edge triggered, active high,
1993                  * external and enabled
1994                  */
1995                 value = apic_read(APIC_LVT0);
1996                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
1997                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
1998                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
1999                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
2000                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
2001                 apic_write(APIC_LVT0, value);
2002         } else {
2003                 /* Disable LVT0 */
2004                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
2005         }
2006
2007         /*
2008          * For LVT1 make it edge triggered, active high,
2009          * nmi and enabled
2010          */
2011         value = apic_read(APIC_LVT1);
2012         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
2013                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
2014                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
2015         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
2016         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
2017         apic_write(APIC_LVT1, value);
2018 }
2019
2020 /*
2021  * The number of allocated logical CPU IDs. Since logical CPU IDs are allocated
2022  * contiguously, it equals to current allocated max logical CPU ID plus 1.
2023  * All allocated CPU IDs should be in the [0, nr_logical_cpuids) range,
2024  * so the maximum of nr_logical_cpuids is nr_cpu_ids.
2025  *
2026  * NOTE: Reserve 0 for BSP.
2027  */
2028 static int nr_logical_cpuids = 1;
2029
2030 /*
2031  * Used to store mapping between logical CPU IDs and APIC IDs.
2032  */
2033 static int cpuid_to_apicid[] = {
2034         [0 ... NR_CPUS - 1] = -1,
2035 };
2036
2037 /*
2038  * Should use this API to allocate logical CPU IDs to keep nr_logical_cpuids
2039  * and cpuid_to_apicid[] synchronized.
2040  */
2041 static int allocate_logical_cpuid(int apicid)
2042 {
2043         int i;
2044
2045         /*
2046          * cpuid <-> apicid mapping is persistent, so when a cpu is up,
2047          * check if the kernel has allocated a cpuid for it.
2048          */
2049         for (i = 0; i < nr_logical_cpuids; i++) {
2050                 if (cpuid_to_apicid[i] == apicid)
2051                         return i;
2052         }
2053
2054         /* Allocate a new cpuid. */
2055         if (nr_logical_cpuids >= nr_cpu_ids) {
2056                 WARN_ONCE(1, "APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i reached. "
2057                              "Processor %d/0x%x and the rest are ignored.\n",
2058                              nr_cpu_ids, nr_logical_cpuids, apicid);
2059                 return -EINVAL;
2060         }
2061
2062         cpuid_to_apicid[nr_logical_cpuids] = apicid;
2063         return nr_logical_cpuids++;
2064 }
2065
2066 int generic_processor_info(int apicid, int version)
2067 {
2068         int cpu, max = nr_cpu_ids;
2069         bool boot_cpu_detected = physid_isset(boot_cpu_physical_apicid,
2070                                 phys_cpu_present_map);
2071
2072         /*
2073          * boot_cpu_physical_apicid is designed to have the apicid
2074          * returned by read_apic_id(), i.e, the apicid of the
2075          * currently booting-up processor. However, on some platforms,
2076          * it is temporarily modified by the apicid reported as BSP
2077          * through MP table. Concretely:
2078          *
2079          * - arch/x86/kernel/mpparse.c: MP_processor_info()
2080          * - arch/x86/mm/amdtopology.c: amd_numa_init()
2081          *
2082          * This function is executed with the modified
2083          * boot_cpu_physical_apicid. So, disabled_cpu_apicid kernel
2084          * parameter doesn't work to disable APs on kdump 2nd kernel.
2085          *
2086          * Since fixing handling of boot_cpu_physical_apicid requires
2087          * another discussion and tests on each platform, we leave it
2088          * for now and here we use read_apic_id() directly in this
2089          * function, __generic_processor_info().
2090          */
2091         if (disabled_cpu_apicid != BAD_APICID &&
2092             disabled_cpu_apicid != read_apic_id() &&
2093             disabled_cpu_apicid == apicid) {
2094                 int thiscpu = num_processors + disabled_cpus;
2095
2096                 pr_warning("APIC: Disabling requested cpu."
2097                            " Processor %d/0x%x ignored.\n",
2098                            thiscpu, apicid);
2099
2100                 disabled_cpus++;
2101                 return -ENODEV;
2102         }
2103
2104         /*
2105          * If boot cpu has not been detected yet, then only allow upto
2106          * nr_cpu_ids - 1 processors and keep one slot free for boot cpu
2107          */
2108         if (!boot_cpu_detected && num_processors >= nr_cpu_ids - 1 &&
2109             apicid != boot_cpu_physical_apicid) {
2110                 int thiscpu = max + disabled_cpus - 1;
2111
2112                 pr_warning(
2113                         "APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i almost"
2114                         " reached. Keeping one slot for boot cpu."
2115                         "  Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2116
2117                 disabled_cpus++;
2118                 return -ENODEV;
2119         }
2120
2121         if (num_processors >= nr_cpu_ids) {
2122                 int thiscpu = max + disabled_cpus;
2123
2124                 pr_warning("APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i "
2125                            "reached. Processor %d/0x%x ignored.\n",
2126                            max, thiscpu, apicid);
2127
2128                 disabled_cpus++;
2129                 return -EINVAL;
2130         }
2131
2132         if (apicid == boot_cpu_physical_apicid) {
2133                 /*
2134                  * x86_bios_cpu_apicid is required to have processors listed
2135                  * in same order as logical cpu numbers. Hence the first
2136                  * entry is BSP, and so on.
2137                  * boot_cpu_init() already hold bit 0 in cpu_present_mask
2138                  * for BSP.
2139                  */
2140                 cpu = 0;
2141
2142                 /* Logical cpuid 0 is reserved for BSP. */
2143                 cpuid_to_apicid[0] = apicid;
2144         } else {
2145                 cpu = allocate_logical_cpuid(apicid);
2146                 if (cpu < 0) {
2147                         disabled_cpus++;
2148                         return -EINVAL;
2149                 }
2150         }
2151
2152         /*
2153          * Validate version
2154          */
2155         if (version == 0x0) {
2156                 pr_warning("BIOS bug: APIC version is 0 for CPU %d/0x%x, fixing up to 0x10\n",
2157                            cpu, apicid);
2158                 version = 0x10;
2159         }
2160
2161         if (version != boot_cpu_apic_version) {
2162                 pr_warning("BIOS bug: APIC version mismatch, boot CPU: %x, CPU %d: version %x\n",
2163                         boot_cpu_apic_version, cpu, version);
2164         }
2165
2166         if (apicid > max_physical_apicid)
2167                 max_physical_apicid = apicid;
2168
2169 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_X86_64)
2170         early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
2171         early_per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = apicid;
2172 #endif
2173 #ifdef CONFIG_X86_32
2174         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
2175                 apic->x86_32_early_logical_apicid(cpu);
2176 #endif
2177         set_cpu_possible(cpu, true);
2178         physid_set(apicid, phys_cpu_present_map);
2179         set_cpu_present(cpu, true);
2180         num_processors++;
2181
2182         return cpu;
2183 }
2184
2185 int hard_smp_processor_id(void)
2186 {
2187         return read_apic_id();
2188 }
2189
2190 void default_init_apic_ldr(void)
2191 {
2192         unsigned long val;
2193
2194         apic_write(APIC_DFR, APIC_DFR_VALUE);
2195         val = apic_read(APIC_LDR) & ~APIC_LDR_MASK;
2196         val |= SET_APIC_LOGICAL_ID(1UL << smp_processor_id());
2197         apic_write(APIC_LDR, val);
2198 }
2199
2200 int default_cpu_mask_to_apicid_and(const struct cpumask *cpumask,
2201                                    const struct cpumask *andmask,
2202                                    unsigned int *apicid)
2203 {
2204         unsigned int cpu;
2205
2206         for_each_cpu_and(cpu, cpumask, andmask) {
2207                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask))
2208                         break;
2209         }
2210
2211         if (likely(cpu < nr_cpu_ids)) {
2212                 *apicid = per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
2213                 return 0;
2214         }
2215
2216         return -EINVAL;
2217 }
2218
2219 /*
2220  * Override the generic EOI implementation with an optimized version.
2221  * Only called during early boot when only one CPU is active and with
2222  * interrupts disabled, so we know this does not race with actual APIC driver
2223  * use.
2224  */
2225 void __init apic_set_eoi_write(void (*eoi_write)(u32 reg, u32 v))
2226 {
2227         struct apic **drv;
2228
2229         for (drv = __apicdrivers; drv < __apicdrivers_end; drv++) {
2230                 /* Should happen once for each apic */
2231                 WARN_ON((*drv)->eoi_write == eoi_write);
2232                 (*drv)->native_eoi_write = (*drv)->eoi_write;
2233                 (*drv)->eoi_write = eoi_write;
2234         }
2235 }
2236
2237 static void __init apic_bsp_up_setup(void)
2238 {
2239 #ifdef CONFIG_X86_64
2240         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_physical_apicid));
2241 #else
2242         /*
2243          * Hack: In case of kdump, after a crash, kernel might be booting
2244          * on a cpu with non-zero lapic id. But boot_cpu_physical_apicid
2245          * might be zero if read from MP tables. Get it from LAPIC.
2246          */
2247 # ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
2248         boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
2249 # endif
2250 #endif
2251         physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
2252 }
2253
2254 /**
2255  * apic_bsp_setup - Setup function for local apic and io-apic
2256  * @upmode:             Force UP mode (for APIC_init_uniprocessor)
2257  *
2258  * Returns:
2259  * apic_id of BSP APIC
2260  */
2261 int __init apic_bsp_setup(bool upmode)
2262 {
2263         int id;
2264
2265         connect_bsp_APIC();
2266         if (upmode)
2267                 apic_bsp_up_setup();
2268         setup_local_APIC();
2269
2270         if (x2apic_mode)
2271                 id = apic_read(APIC_LDR);
2272         else
2273                 id = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
2274
2275         enable_IO_APIC();
2276         end_local_APIC_setup();
2277         irq_remap_enable_fault_handling();
2278         setup_IO_APIC();
2279         /* Setup local timer */
2280         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
2281         return id;
2282 }
2283
2284 /*
2285  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
2286  * a UP kernel.
2287  */
2288 int __init APIC_init_uniprocessor(void)
2289 {
2290         if (disable_apic) {
2291                 pr_info("Apic disabled\n");
2292                 return -1;
2293         }
2294 #ifdef CONFIG_X86_64
2295         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
2296                 disable_apic = 1;
2297                 pr_info("Apic disabled by BIOS\n");
2298                 return -1;
2299         }
2300 #else
2301         if (!smp_found_config && !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
2302                 return -1;
2303
2304         /*
2305          * Complain if the BIOS pretends there is one.
2306          */
2307         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) &&
2308             APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
2309                 pr_err("BIOS bug, local APIC 0x%x not detected!...\n",
2310                         boot_cpu_physical_apicid);
2311                 return -1;
2312         }
2313 #endif
2314
2315         if (!smp_found_config)
2316                 disable_ioapic_support();
2317
2318         default_setup_apic_routing();
2319         apic_bsp_setup(true);
2320         return 0;
2321 }
2322
2323 #ifdef CONFIG_UP_LATE_INIT
2324 void __init up_late_init(void)
2325 {
2326         APIC_init_uniprocessor();
2327 }
2328 #endif
2329
2330 /*
2331  * Power management
2332  */
2333 #ifdef CONFIG_PM
2334
2335 static struct {
2336         /*
2337          * 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
2338          * not the BIOS; this signifies that we are also responsible
2339          * for disabling it before entering apm/acpi suspend
2340          */
2341         int active;
2342         /* r/w apic fields */
2343         unsigned int apic_id;
2344         unsigned int apic_taskpri;
2345         unsigned int apic_ldr;
2346         unsigned int apic_dfr;
2347         unsigned int apic_spiv;
2348         unsigned int apic_lvtt;
2349         unsigned int apic_lvtpc;
2350         unsigned int apic_lvt0;
2351         unsigned int apic_lvt1;
2352         unsigned int apic_lvterr;
2353         unsigned int apic_tmict;
2354         unsigned int apic_tdcr;
2355         unsigned int apic_thmr;
2356         unsigned int apic_cmci;
2357 } apic_pm_state;
2358
2359 static int lapic_suspend(void)
2360 {
2361         unsigned long flags;
2362         int maxlvt;
2363
2364         if (!apic_pm_state.active)
2365                 return 0;
2366
2367         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2368
2369         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
2370         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
2371         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
2372         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
2373         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
2374         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
2375         if (maxlvt >= 4)
2376                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
2377         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
2378         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
2379         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
2380         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
2381         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
2382 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2383         if (maxlvt >= 5)
2384                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
2385 #endif
2386 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
2387         if (maxlvt >= 6)
2388                 apic_pm_state.apic_cmci = apic_read(APIC_LVTCMCI);
2389 #endif
2390
2391         local_irq_save(flags);
2392         disable_local_APIC();
2393
2394         irq_remapping_disable();
2395
2396         local_irq_restore(flags);
2397         return 0;
2398 }
2399
2400 static void lapic_resume(void)
2401 {
2402         unsigned int l, h;
2403         unsigned long flags;
2404         int maxlvt;
2405
2406         if (!apic_pm_state.active)
2407                 return;
2408
2409         local_irq_save(flags);
2410
2411         /*
2412          * IO-APIC and PIC have their own resume routines.
2413          * We just mask them here to make sure the interrupt
2414          * subsystem is completely quiet while we enable x2apic
2415          * and interrupt-remapping.
2416          */
2417         mask_ioapic_entries();
2418         legacy_pic->mask_all();
2419
2420         if (x2apic_mode) {
2421                 __x2apic_enable();
2422         } else {
2423                 /*
2424                  * Make sure the APICBASE points to the right address
2425                  *
2426                  * FIXME! This will be wrong if we ever support suspend on
2427                  * SMP! We'll need to do this as part of the CPU restore!
2428                  */
2429                 if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
2430                         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2431                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
2432                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
2433                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2434                 }
2435         }
2436
2437         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2438         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
2439         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
2440         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
2441         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
2442         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
2443         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
2444         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
2445         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
2446 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2447         if (maxlvt >= 5)
2448                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
2449 #endif
2450 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
2451         if (maxlvt >= 6)
2452                 apic_write(APIC_LVTCMCI, apic_pm_state.apic_cmci);
2453 #endif
2454         if (maxlvt >= 4)
2455                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
2456         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
2457         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
2458         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
2459         apic_write(APIC_ESR, 0);
2460         apic_read(APIC_ESR);
2461         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
2462         apic_write(APIC_ESR, 0);
2463         apic_read(APIC_ESR);
2464
2465         irq_remapping_reenable(x2apic_mode);
2466
2467         local_irq_restore(flags);
2468 }
2469
2470 /*
2471  * This device has no shutdown method - fully functioning local APICs
2472  * are needed on every CPU up until machine_halt/restart/poweroff.
2473  */
2474
2475 static struct syscore_ops lapic_syscore_ops = {
2476         .resume         = lapic_resume,
2477         .suspend        = lapic_suspend,
2478 };
2479
2480 static void apic_pm_activate(void)
2481 {
2482         apic_pm_state.active = 1;
2483 }
2484
2485 static int __init init_lapic_sysfs(void)
2486 {
2487         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
2488         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
2489                 register_syscore_ops(&lapic_syscore_ops);
2490
2491         return 0;
2492 }
2493
2494 /* local apic needs to resume before other devices access its registers. */
2495 core_initcall(init_lapic_sysfs);
2496
2497 #else   /* CONFIG_PM */
2498
2499 static void apic_pm_activate(void) { }
2500
2501 #endif  /* CONFIG_PM */
2502
2503 #ifdef CONFIG_X86_64
2504
2505 static int multi_checked;
2506 static int multi;
2507
2508 static int set_multi(const struct dmi_system_id *d)
2509 {
2510         if (multi)
2511                 return 0;
2512         pr_info("APIC: %s detected, Multi Chassis\n", d->ident);
2513         multi = 1;
2514         return 0;
2515 }
2516
2517 static const struct dmi_system_id multi_dmi_table[] = {
2518         {
2519                 .callback = set_multi,
2520                 .ident = "IBM System Summit2",
2521                 .matches = {
2522                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "IBM"),
2523                         DMI_MATCH(DMI_PRODUCT_NAME, "Summit2"),
2524                 },
2525         },
2526         {}
2527 };
2528
2529 static void dmi_check_multi(void)
2530 {
2531         if (multi_checked)
2532                 return;
2533
2534         dmi_check_system(multi_dmi_table);
2535         multi_checked = 1;
2536 }
2537
2538 /*
2539  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
2540  *
2541  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
2542  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
2543  * multi-chassis.
2544  * Use DMI to check them
2545  */
2546 int apic_is_clustered_box(void)
2547 {
2548         dmi_check_multi();
2549         return multi;
2550 }
2551 #endif
2552
2553 /*
2554  * APIC command line parameters
2555  */
2556 static int __init setup_disableapic(char *arg)
2557 {
2558         disable_apic = 1;
2559         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
2560         return 0;
2561 }
2562 early_param("disableapic", setup_disableapic);
2563
2564 /* same as disableapic, for compatibility */
2565 static int __init setup_nolapic(char *arg)
2566 {
2567         return setup_disableapic(arg);
2568 }
2569 early_param("nolapic", setup_nolapic);
2570
2571 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
2572 {
2573         local_apic_timer_c2_ok = 1;
2574         return 0;
2575 }
2576 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
2577
2578 static int __init parse_disable_apic_timer(char *arg)
2579 {
2580         disable_apic_timer = 1;
2581         return 0;
2582 }
2583 early_param("noapictimer", parse_disable_apic_timer);
2584
2585 static int __init parse_nolapic_timer(char *arg)
2586 {
2587         disable_apic_timer = 1;
2588         return 0;
2589 }
2590 early_param("nolapic_timer", parse_nolapic_timer);
2591
2592 static int __init apic_set_verbosity(char *arg)
2593 {
2594         if (!arg)  {
2595 #ifdef CONFIG_X86_64
2596                 skip_ioapic_setup = 0;
2597                 return 0;
2598 #endif
2599                 return -EINVAL;
2600         }
2601
2602         if (strcmp("debug", arg) == 0)
2603                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
2604         else if (strcmp("verbose", arg) == 0)
2605                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
2606         else {
2607                 pr_warning("APIC Verbosity level %s not recognised"
2608                         " use apic=verbose or apic=debug\n", arg);
2609                 return -EINVAL;
2610         }
2611
2612         return 0;
2613 }
2614 early_param("apic", apic_set_verbosity);
2615
2616 static int __init lapic_insert_resource(void)
2617 {
2618         if (!apic_phys)
2619                 return -1;
2620
2621         /* Put local APIC into the resource map. */
2622         lapic_resource.start = apic_phys;
2623         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
2624         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
2625
2626         return 0;
2627 }
2628
2629 /*
2630  * need call insert after e820_reserve_resources()
2631  * that is using request_resource
2632  */
2633 late_initcall(lapic_insert_resource);
2634
2635 static int __init apic_set_disabled_cpu_apicid(char *arg)
2636 {
2637         if (!arg || !get_option(&arg, &disabled_cpu_apicid))
2638                 return -EINVAL;
2639
2640         return 0;
2641 }
2642 early_param("disable_cpu_apicid", apic_set_disabled_cpu_apicid);
2643
2644 static int __init apic_set_extnmi(char *arg)
2645 {
2646         if (!arg)
2647                 return -EINVAL;
2648
2649         if (!strncmp("all", arg, 3))
2650                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_ALL;
2651         else if (!strncmp("none", arg, 4))
2652                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_NONE;
2653         else if (!strncmp("bsp", arg, 3))
2654                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_BSP;
2655         else {
2656                 pr_warn("Unknown external NMI delivery mode `%s' ignored\n", arg);
2657                 return -EINVAL;
2658         }
2659
2660         return 0;
2661 }
2662 early_param("apic_extnmi", apic_set_extnmi);