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/idle.h>
  52 #include <asm/mtrr.h>
  53 #include <asm/time.h>
  54 #include <asm/smp.h>
  55 #include <asm/mce.h>
  56 #include <asm/tsc.h>
  57 #include <asm/hypervisor.h>
  58
  59 unsigned int num_processors;
  60
  61 unsigned disabled_cpus;
  62
  63 /* Processor that is doing the boot up */
  64 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
  65 EXPORT_SYMBOL_GPL(boot_cpu_physical_apicid);
  66
  67 /*
  68  * The highest APIC ID seen during enumeration.
  69  */
  70 static unsigned int max_physical_apicid;
  71
  72 /*
  73  * Bitmask of physically existing CPUs:
  74  */
  75 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
  76
  77 /*
  78  * Processor to be disabled specified by kernel parameter
  79  * disable_cpu_apicid=<int>, mostly used for the kdump 2nd kernel to
  80  * avoid undefined behaviour caused by sending INIT from AP to BSP.
  81  */
  82 static unsigned int disabled_cpu_apicid __read_mostly = BAD_APICID;
  83
  84 /*
  85  * This variable controls which CPUs receive external NMIs.  By default,
  86  * external NMIs are delivered only to the BSP.
  87  */
  88 static int apic_extnmi = APIC_EXTNMI_BSP;
  89
  90 /*
  91  * Map cpu index to physical APIC ID
  92  */
  93 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
  94 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
  95 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u32, x86_cpu_to_acpiid, U32_MAX);
  96 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
  97 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
  98 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_acpiid);
  99
 100 #ifdef CONFIG_X86_32
 101
 102 /*
 103  * On x86_32, the mapping between cpu and logical apicid may vary
 104  * depending on apic in use.  The following early percpu variable is
 105  * used for the mapping.  This is where the behaviors of x86_64 and 32
 106  * actually diverge.  Let's keep it ugly for now.
 107  */
 108 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(int, x86_cpu_to_logical_apicid, BAD_APICID);
 109
 110 /* Local APIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel */
 111 static int enabled_via_apicbase;
 112
 113 /*
 114  * Handle interrupt mode configuration register (IMCR).
 115  * This register controls whether the interrupt signals
 116  * that reach the BSP come from the master PIC or from the
 117  * local APIC. Before entering Symmetric I/O Mode, either
 118  * the BIOS or the operating system must switch out of
 119  * PIC Mode by changing the IMCR.
 120  */
 121 static inline void imcr_pic_to_apic(void)
 122 {
 123         /* select IMCR register */
 124         outb(0x70, 0x22);
 125         /* NMI and 8259 INTR go through APIC */
 126         outb(0x01, 0x23);
 127 }
 128
 129 static inline void imcr_apic_to_pic(void)
 130 {
 131         /* select IMCR register */
 132         outb(0x70, 0x22);
 133         /* NMI and 8259 INTR go directly to BSP */
 134         outb(0x00, 0x23);
 135 }
 136 #endif
 137
 138 /*
 139  * Knob to control our willingness to enable the local APIC.
 140  *
 141  * +1=force-enable
 142  */
 143 static int force_enable_local_apic __initdata;
 144
 145 /*
 146  * APIC command line parameters
 147  */
 148 static int __init parse_lapic(char *arg)
 149 {
 150         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) && !arg)
 151                 force_enable_local_apic = 1;
 152         else if (arg && !strncmp(arg, "notscdeadline", 13))
 153                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
 154         return 0;
 155 }
 156 early_param("lapic", parse_lapic);
 157
 158 #ifdef CONFIG_X86_64
 159 static int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
 160 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
 161 {
 162         apic_calibrate_pmtmr = 1;
 163         notsc_setup(NULL);
 164         return 0;
 165 }
 166 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
 167 #endif
 168
 169 unsigned long mp_lapic_addr;
 170 int disable_apic;
 171 /* Disable local APIC timer from the kernel commandline or via dmi quirk */
 172 static int disable_apic_timer __initdata;
 173 /* Local APIC timer works in C2 */
 174 int local_apic_timer_c2_ok;
 175 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
 176
 177 int first_system_vector = FIRST_SYSTEM_VECTOR;
 178
 179 /*
 180  * Debug level, exported for io_apic.c
 181  */
 182 unsigned int apic_verbosity;
 183
 184 int pic_mode;
 185
 186 /* Have we found an MP table */
 187 int smp_found_config;
 188
 189 static struct resource lapic_resource = {
 190         .name = "Local APIC",
 191         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
 192 };
 193
 194 unsigned int lapic_timer_frequency = 0;
 195
 196 static void apic_pm_activate(void);
 197
 198 static unsigned long apic_phys;
 199
 200 /*
 201  * Get the LAPIC version
 202  */
 203 static inline int lapic_get_version(void)
 204 {
 205         return GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
 206 }
 207
 208 /*
 209  * Check, if the APIC is integrated or a separate chip
 210  */
 211 static inline int lapic_is_integrated(void)
 212 {
 213 #ifdef CONFIG_X86_64
 214         return 1;
 215 #else
 216         return APIC_INTEGRATED(lapic_get_version());
 217 #endif
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Check, whether this is a modern or a first generation APIC
 222  */
 223 static int modern_apic(void)
 224 {
 225         /* AMD systems use old APIC versions, so check the CPU */
 226         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
 227             boot_cpu_data.x86 >= 0xf)
 228                 return 1;
 229         return lapic_get_version() >= 0x14;
 230 }
 231
 232 /*
 233  * right after this call apic become NOOP driven
 234  * so apic->write/read doesn't do anything
 235  */
 236 static void __init apic_disable(void)
 237 {
 238         pr_info("APIC: switched to apic NOOP\n");
 239         apic = &apic_noop;
 240 }
 241
 242 void native_apic_wait_icr_idle(void)
 243 {
 244         while (apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY)
 245                 cpu_relax();
 246 }
 247
 248 u32 native_safe_apic_wait_icr_idle(void)
 249 {
 250         u32 send_status;
 251         int timeout;
 252
 253         timeout = 0;
 254         do {
 255                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
 256                 if (!send_status)
 257                         break;
 258                 inc_irq_stat(icr_read_retry_count);
 259                 udelay(100);
 260         } while (timeout++ < 1000);
 261
 262         return send_status;
 263 }
 264
 265 void native_apic_icr_write(u32 low, u32 id)
 266 {
 267         unsigned long flags;
 268
 269         local_irq_save(flags);
 270         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(id));
 271         apic_write(APIC_ICR, low);
 272         local_irq_restore(flags);
 273 }
 274
 275 u64 native_apic_icr_read(void)
 276 {
 277         u32 icr1, icr2;
 278
 279         icr2 = apic_read(APIC_ICR2);
 280         icr1 = apic_read(APIC_ICR);
 281
 282         return icr1 | ((u64)icr2 << 32);
 283 }
 284
 285 #ifdef CONFIG_X86_32
 286 /**
 287  * get_physical_broadcast - Get number of physical broadcast IDs
 288  */
 289 int get_physical_broadcast(void)
 290 {
 291         return modern_apic() ? 0xff : 0xf;
 292 }
 293 #endif
 294
 295 /**
 296  * lapic_get_maxlvt - get the maximum number of local vector table entries
 297  */
 298 int lapic_get_maxlvt(void)
 299 {
 300         unsigned int v;
 301
 302         v = apic_read(APIC_LVR);
 303         /*
 304          * - we always have APIC integrated on 64bit mode
 305          * - 82489DXs do not report # of LVT entries
 306          */
 307         return APIC_INTEGRATED(GET_APIC_VERSION(v)) ? GET_APIC_MAXLVT(v) : 2;
 308 }
 309
 310 /*
 311  * Local APIC timer
 312  */
 313
 314 /* Clock divisor */
 315 #define APIC_DIVISOR 16
 316 #define TSC_DIVISOR  8
 317
 318 /*
 319  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
 320  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
 321  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
 322  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
 323  * call this function only once, with the real, calibrated value.
 324  *
 325  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
 326  * P5 APIC double write bug.
 327  */
 328 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks, int oneshot, int irqen)
 329 {
 330         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
 331
 332         lvtt_value = LOCAL_TIMER_VECTOR;
 333         if (!oneshot)
 334                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
 335         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
 336                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE;
 337
 338         if (!lapic_is_integrated())
 339                 lvtt_value |= SET_APIC_TIMER_BASE(APIC_TIMER_BASE_DIV);
 340
 341         if (!irqen)
 342                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
 343
 344         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
 345
 346         if (lvtt_value & APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE) {
 347                 /*
 348                  * See Intel SDM: TSC-Deadline Mode chapter. In xAPIC mode,
 349                  * writing to the APIC LVTT and TSC_DEADLINE MSR isn't serialized.
 350                  * According to Intel, MFENCE can do the serialization here.
 351                  */
 352                 asm volatile("mfence" : : : "memory");
 353
 354                 printk_once(KERN_DEBUG "TSC deadline timer enabled\n");
 355                 return;
 356         }
 357
 358         /*
 359          * Divide PICLK by 16
 360          */
 361         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
 362         apic_write(APIC_TDCR,
 363                 (tmp_value & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE)) |
 364                 APIC_TDR_DIV_16);
 365
 366         if (!oneshot)
 367                 apic_write(APIC_TMICT, clocks / APIC_DIVISOR);
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Setup extended LVT, AMD specific
 372  *
 373  * Software should use the LVT offsets the BIOS provides.  The offsets
 374  * are determined by the subsystems using it like those for MCE
 375  * threshold or IBS.  On K8 only offset 0 (APIC500) and MCE interrupts
 376  * are supported. Beginning with family 10h at least 4 offsets are
 377  * available.
 378  *
 379  * Since the offsets must be consistent for all cores, we keep track
 380  * of the LVT offsets in software and reserve the offset for the same
 381  * vector also to be used on other cores. An offset is freed by
 382  * setting the entry to APIC_EILVT_MASKED.
 383  *
 384  * If the BIOS is right, there should be no conflicts. Otherwise a
 385  * "[Firmware Bug]: ..." error message is generated. However, if
 386  * software does not properly determines the offsets, it is not
 387  * necessarily a BIOS bug.
 388  */
 389
 390 static atomic_t eilvt_offsets[APIC_EILVT_NR_MAX];
 391
 392 static inline int eilvt_entry_is_changeable(unsigned int old, unsigned int new)
 393 {
 394         return (old & APIC_EILVT_MASKED)
 395                 || (new == APIC_EILVT_MASKED)
 396                 || ((new & ~APIC_EILVT_MASKED) == old);
 397 }
 398
 399 static unsigned int reserve_eilvt_offset(int offset, unsigned int new)
 400 {
 401         unsigned int rsvd, vector;
 402
 403         if (offset >= APIC_EILVT_NR_MAX)
 404                 return ~0;
 405
 406         rsvd = atomic_read(&eilvt_offsets[offset]);
 407         do {
 408                 vector = rsvd & ~APIC_EILVT_MASKED;     /* 0: unassigned */
 409                 if (vector && !eilvt_entry_is_changeable(vector, new))
 410                         /* may not change if vectors are different */
 411                         return rsvd;
 412                 rsvd = atomic_cmpxchg(&eilvt_offsets[offset], rsvd, new);
 413         } while (rsvd != new);
 414
 415         rsvd &= ~APIC_EILVT_MASKED;
 416         if (rsvd && rsvd != vector)
 417                 pr_info("LVT offset %d assigned for vector 0x%02x\n",
 418                         offset, rsvd);
 419
 420         return new;
 421 }
 422
 423 /*
 424  * If mask=1, the LVT entry does not generate interrupts while mask=0
 425  * enables the vector. See also the BKDGs. Must be called with
 426  * preemption disabled.
 427  */
 428
 429 int setup_APIC_eilvt(u8 offset, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
 430 {
 431         unsigned long reg = APIC_EILVTn(offset);
 432         unsigned int new, old, reserved;
 433
 434         new = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
 435         old = apic_read(reg);
 436         reserved = reserve_eilvt_offset(offset, new);
 437
 438         if (reserved != new) {
 439                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
 440                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
 441                        "vector 0x%x on another cpu\n",
 442                        smp_processor_id(), reg, offset, new, reserved);
 443                 return -EINVAL;
 444         }
 445
 446         if (!eilvt_entry_is_changeable(old, new)) {
 447                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
 448                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
 449                        "vector 0x%x on this cpu\n",
 450                        smp_processor_id(), reg, offset, new, old);
 451                 return -EBUSY;
 452         }
 453
 454         apic_write(reg, new);
 455
 456         return 0;
 457 }
 458 EXPORT_SYMBOL_GPL(setup_APIC_eilvt);
 459
 460 /*
 461  * Program the next event, relative to now
 462  */
 463 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
 464                             struct clock_event_device *evt)
 465 {
 466         apic_write(APIC_TMICT, delta);
 467         return 0;
 468 }
 469
 470 static int lapic_next_deadline(unsigned long delta,
 471                                struct clock_event_device *evt)
 472 {
 473         u64 tsc;
 474
 475         tsc = rdtsc();
 476         wrmsrl(MSR_IA32_TSC_DEADLINE, tsc + (((u64) delta) * TSC_DIVISOR));
 477         return 0;
 478 }
 479
 480 static int lapic_timer_shutdown(struct clock_event_device *evt)
 481 {
 482         unsigned int v;
 483
 484         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
 485         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
 486                 return 0;
 487
 488         v = apic_read(APIC_LVTT);
 489         v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
 490         apic_write(APIC_LVTT, v);
 491         apic_write(APIC_TMICT, 0);
 492         return 0;
 493 }
 494
 495 static inline int
 496 lapic_timer_set_periodic_oneshot(struct clock_event_device *evt, bool oneshot)
 497 {
 498         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
 499         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
 500                 return 0;
 501
 502         __setup_APIC_LVTT(lapic_timer_frequency, oneshot, 1);
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 static int lapic_timer_set_periodic(struct clock_event_device *evt)
 507 {
 508         return lapic_timer_set_periodic_oneshot(evt, false);
 509 }
 510
 511 static int lapic_timer_set_oneshot(struct clock_event_device *evt)
 512 {
 513         return lapic_timer_set_periodic_oneshot(evt, true);
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Local APIC timer broadcast function
 518  */
 519 static void lapic_timer_broadcast(const struct cpumask *mask)
 520 {
 521 #ifdef CONFIG_SMP
 522         apic->send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
 523 #endif
 524 }
 525
 526
 527 /*
 528  * The local apic timer can be used for any function which is CPU local.
 529  */
 530 static struct clock_event_device lapic_clockevent = {
 531         .name                   = "lapic",
 532         .features               = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
 533                                   CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT | CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP
 534                                   | CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY,
 535         .shift                  = 32,
 536         .set_state_shutdown     = lapic_timer_shutdown,
 537         .set_state_periodic     = lapic_timer_set_periodic,
 538         .set_state_oneshot      = lapic_timer_set_oneshot,
 539         .set_next_event         = lapic_next_event,
 540         .broadcast              = lapic_timer_broadcast,
 541         .rating                 = 100,
 542         .irq                    = -1,
 543 };
 544 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, lapic_events);
 545
 546 /*
 547  * Setup the local APIC timer for this CPU. Copy the initialized values
 548  * of the boot CPU and register the clock event in the framework.
 549  */
 550 static void setup_APIC_timer(void)
 551 {
 552         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
 553
 554         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_ARAT)) {
 555                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP;
 556                 /* Make LAPIC timer preferrable over percpu HPET */
 557                 lapic_clockevent.rating = 150;
 558         }
 559
 560         memcpy(levt, &lapic_clockevent, sizeof(*levt));
 561         levt->cpumask = cpumask_of(smp_processor_id());
 562
 563         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
 564                 levt->features &= ~(CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
 565                                     CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY);
 566                 levt->set_next_event = lapic_next_deadline;
 567                 clockevents_config_and_register(levt,
 568                                                 tsc_khz * (1000 / TSC_DIVISOR),
 569                                                 0xF, ~0UL);
 570         } else
 571                 clockevents_register_device(levt);
 572 }
 573
 574 /*
 575  * Install the updated TSC frequency from recalibration at the TSC
 576  * deadline clockevent devices.
 577  */
 578 static void __lapic_update_tsc_freq(void *info)
 579 {
 580         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
 581
 582         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
 583                 return;
 584
 585         clockevents_update_freq(levt, tsc_khz * (1000 / TSC_DIVISOR));
 586 }
 587
 588 void lapic_update_tsc_freq(void)
 589 {
 590         /*
 591          * The clockevent device's ->mult and ->shift can both be
 592          * changed. In order to avoid races, schedule the frequency
 593          * update code on each CPU.
 594          */
 595         on_each_cpu(__lapic_update_tsc_freq, NULL, 0);
 596 }
 597
 598 /*
 599  * In this functions we calibrate APIC bus clocks to the external timer.
 600  *
 601  * We want to do the calibration only once since we want to have local timer
 602  * irqs syncron. CPUs connected by the same APIC bus have the very same bus
 603  * frequency.
 604  *
 605  * This was previously done by reading the PIT/HPET and waiting for a wrap
 606  * around to find out, that a tick has elapsed. I have a box, where the PIT
 607  * readout is broken, so it never gets out of the wait loop again. This was
 608  * also reported by others.
 609  *
 610  * Monitoring the jiffies value is inaccurate and the clockevents
 611  * infrastructure allows us to do a simple substitution of the interrupt
 612  * handler.
 613  *
 614  * The calibration routine also uses the pm_timer when possible, as the PIT
 615  * happens to run way too slow (factor 2.3 on my VAIO CoreDuo, which goes
 616  * back to normal later in the boot process).
 617  */
 618
 619 #define LAPIC_CAL_LOOPS         (HZ/10)
 620
 621 static __initdata int lapic_cal_loops = -1;
 622 static __initdata long lapic_cal_t1, lapic_cal_t2;
 623 static __initdata unsigned long long lapic_cal_tsc1, lapic_cal_tsc2;
 624 static __initdata unsigned long lapic_cal_pm1, lapic_cal_pm2;
 625 static __initdata unsigned long lapic_cal_j1, lapic_cal_j2;
 626
 627 /*
 628  * Temporary interrupt handler.
 629  */
 630 static void __init lapic_cal_handler(struct clock_event_device *dev)
 631 {
 632         unsigned long long tsc = 0;
 633         long tapic = apic_read(APIC_TMCCT);
 634         unsigned long pm = acpi_pm_read_early();
 635
 636         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
 637                 tsc = rdtsc();
 638
 639         switch (lapic_cal_loops++) {
 640         case 0:
 641                 lapic_cal_t1 = tapic;
 642                 lapic_cal_tsc1 = tsc;
 643                 lapic_cal_pm1 = pm;
 644                 lapic_cal_j1 = jiffies;
 645                 break;
 646
 647         case LAPIC_CAL_LOOPS:
 648                 lapic_cal_t2 = tapic;
 649                 lapic_cal_tsc2 = tsc;
 650                 if (pm < lapic_cal_pm1)
 651                         pm += ACPI_PM_OVRRUN;
 652                 lapic_cal_pm2 = pm;
 653                 lapic_cal_j2 = jiffies;
 654                 break;
 655         }
 656 }
 657
 658 static int __init
 659 calibrate_by_pmtimer(long deltapm, long *delta, long *deltatsc)
 660 {
 661         const long pm_100ms = PMTMR_TICKS_PER_SEC / 10;
 662         const long pm_thresh = pm_100ms / 100;
 663         unsigned long mult;
 664         u64 res;
 665
 666 #ifndef CONFIG_X86_PM_TIMER
 667         return -1;
 668 #endif
 669
 670         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer delta = %ld\n", deltapm);
 671
 672         /* Check, if the PM timer is available */
 673         if (!deltapm)
 674                 return -1;
 675
 676         mult = clocksource_hz2mult(PMTMR_TICKS_PER_SEC, 22);
 677
 678         if (deltapm > (pm_100ms - pm_thresh) &&
 679             deltapm < (pm_100ms + pm_thresh)) {
 680                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer result ok\n");
 681                 return 0;
 682         }
 683
 684         res = (((u64)deltapm) *  mult) >> 22;
 685         do_div(res, 1000000);
 686         pr_warning("APIC calibration not consistent "
 687                    "with PM-Timer: %ldms instead of 100ms\n",(long)res);
 688
 689         /* Correct the lapic counter value */
 690         res = (((u64)(*delta)) * pm_100ms);
 691         do_div(res, deltapm);
 692         pr_info("APIC delta adjusted to PM-Timer: "
 693                 "%lu (%ld)\n", (unsigned long)res, *delta);
 694         *delta = (long)res;
 695
 696         /* Correct the tsc counter value */
 697         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
 698                 res = (((u64)(*deltatsc)) * pm_100ms);
 699                 do_div(res, deltapm);
 700                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "TSC delta adjusted to "
 701                                           "PM-Timer: %lu (%ld)\n",
 702                                         (unsigned long)res, *deltatsc);
 703                 *deltatsc = (long)res;
 704         }
 705
 706         return 0;
 707 }
 708
 709 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
 710 {
 711         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
 712         void (*real_handler)(struct clock_event_device *dev);
 713         unsigned long deltaj;
 714         long delta, deltatsc;
 715         int pm_referenced = 0;
 716
 717         /**
 718          * check if lapic timer has already been calibrated by platform
 719          * specific routine, such as tsc calibration code. if so, we just fill
 720          * in the clockevent structure and return.
 721          */
 722
 723         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
 724                 return 0;
 725         } else if (lapic_timer_frequency) {
 726                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "lapic timer already calibrated %d\n",
 727                                 lapic_timer_frequency);
 728                 lapic_clockevent.mult = div_sc(lapic_timer_frequency/APIC_DIVISOR,
 729                                         TICK_NSEC, lapic_clockevent.shift);
 730                 lapic_clockevent.max_delta_ns =
 731                         clockevent_delta2ns(0x7FFFFF, &lapic_clockevent);
 732                 lapic_clockevent.min_delta_ns =
 733                         clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
 734                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
 735                 return 0;
 736         }
 737
 738         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Using local APIC timer interrupts.\n"
 739                     "calibrating APIC timer ...\n");
 740
 741         local_irq_disable();
 742
 743         /* Replace the global interrupt handler */
 744         real_handler = global_clock_event->event_handler;
 745         global_clock_event->event_handler = lapic_cal_handler;
 746
 747         /*
 748          * Setup the APIC counter to maximum. There is no way the lapic
 749          * can underflow in the 100ms detection time frame
 750          */
 751         __setup_APIC_LVTT(0xffffffff, 0, 0);
 752
 753         /* Let the interrupts run */
 754         local_irq_enable();
 755
 756         while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
 757                 cpu_relax();
 758
 759         local_irq_disable();
 760
 761         /* Restore the real event handler */
 762         global_clock_event->event_handler = real_handler;
 763
 764         /* Build delta t1-t2 as apic timer counts down */
 765         delta = lapic_cal_t1 - lapic_cal_t2;
 766         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... lapic delta = %ld\n", delta);
 767
 768         deltatsc = (long)(lapic_cal_tsc2 - lapic_cal_tsc1);
 769
 770         /* we trust the PM based calibration if possible */
 771         pm_referenced = !calibrate_by_pmtimer(lapic_cal_pm2 - lapic_cal_pm1,
 772                                         &delta, &deltatsc);
 773
 774         /* Calculate the scaled math multiplication factor */
 775         lapic_clockevent.mult = div_sc(delta, TICK_NSEC * LAPIC_CAL_LOOPS,
 776                                        lapic_clockevent.shift);
 777         lapic_clockevent.max_delta_ns =
 778                 clockevent_delta2ns(0x7FFFFFFF, &lapic_clockevent);
 779         lapic_clockevent.min_delta_ns =
 780                 clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
 781
 782         lapic_timer_frequency = (delta * APIC_DIVISOR) / LAPIC_CAL_LOOPS;
 783
 784         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... delta %ld\n", delta);
 785         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... mult: %u\n", lapic_clockevent.mult);
 786         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... calibration result: %u\n",
 787                     lapic_timer_frequency);
 788
 789         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
 790                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... CPU clock speed is "
 791                             "%ld.%04ld MHz.\n",
 792                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) / (1000000 / HZ),
 793                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) % (1000000 / HZ));
 794         }
 795
 796         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... host bus clock speed is "
 797                     "%u.%04u MHz.\n",
 798                     lapic_timer_frequency / (1000000 / HZ),
 799                     lapic_timer_frequency % (1000000 / HZ));
 800
 801         /*
 802          * Do a sanity check on the APIC calibration result
 803          */
 804         if (lapic_timer_frequency < (1000000 / HZ)) {
 805                 local_irq_enable();
 806                 pr_warning("APIC frequency too slow, disabling apic timer\n");
 807                 return -1;
 808         }
 809
 810         levt->features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
 811
 812         /*
 813          * PM timer calibration failed or not turned on
 814          * so lets try APIC timer based calibration
 815          */
 816         if (!pm_referenced) {
 817                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... verify APIC timer\n");
 818
 819                 /*
 820                  * Setup the apic timer manually
 821                  */
 822                 levt->event_handler = lapic_cal_handler;
 823                 lapic_timer_set_periodic(levt);
 824                 lapic_cal_loops = -1;
 825
 826                 /* Let the interrupts run */
 827                 local_irq_enable();
 828
 829                 while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
 830                         cpu_relax();
 831
 832                 /* Stop the lapic timer */
 833                 local_irq_disable();
 834                 lapic_timer_shutdown(levt);
 835
 836                 /* Jiffies delta */
 837                 deltaj = lapic_cal_j2 - lapic_cal_j1;
 838                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies delta = %lu\n", deltaj);
 839
 840                 /* Check, if the jiffies result is consistent */
 841                 if (deltaj >= LAPIC_CAL_LOOPS-2 && deltaj <= LAPIC_CAL_LOOPS+2)
 842                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies result ok\n");
 843                 else
 844                         levt->features |= CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
 845         }
 846         local_irq_enable();
 847
 848         if (levt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY) {
 849                 pr_warning("APIC timer disabled due to verification failure\n");
 850                         return -1;
 851         }
 852
 853         return 0;
 854 }
 855
 856 /*
 857  * Setup the boot APIC
 858  *
 859  * Calibrate and verify the result.
 860  */
 861 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
 862 {
 863         /*
 864          * The local apic timer can be disabled via the kernel
 865          * commandline or from the CPU detection code. Register the lapic
 866          * timer as a dummy clock event source on SMP systems, so the
 867          * broadcast mechanism is used. On UP systems simply ignore it.
 868          */
 869         if (disable_apic_timer) {
 870                 pr_info("Disabling APIC timer\n");
 871                 /* No broadcast on UP ! */
 872                 if (num_possible_cpus() > 1) {
 873                         lapic_clockevent.mult = 1;
 874                         setup_APIC_timer();
 875                 }
 876                 return;
 877         }
 878
 879         if (calibrate_APIC_clock()) {
 880                 /* No broadcast on UP ! */
 881                 if (num_possible_cpus() > 1)
 882                         setup_APIC_timer();
 883                 return;
 884         }
 885
 886         /*
 887          * If nmi_watchdog is set to IO_APIC, we need the
 888          * PIT/HPET going.  Otherwise register lapic as a dummy
 889          * device.
 890          */
 891         lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
 892
 893         /* Setup the lapic or request the broadcast */
 894         setup_APIC_timer();
 895 }
 896
 897 void setup_secondary_APIC_clock(void)
 898 {
 899         setup_APIC_timer();
 900 }
 901
 902 /*
 903  * The guts of the apic timer interrupt
 904  */
 905 static void local_apic_timer_interrupt(void)
 906 {
 907         int cpu = smp_processor_id();
 908         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(lapic_events, cpu);
 909
 910         /*
 911          * Normally we should not be here till LAPIC has been initialized but
 912          * in some cases like kdump, its possible that there is a pending LAPIC
 913          * timer interrupt from previous kernel's context and is delivered in
 914          * new kernel the moment interrupts are enabled.
 915          *
 916          * Interrupts are enabled early and LAPIC is setup much later, hence
 917          * its possible that when we get here evt->event_handler is NULL.
 918          * Check for event_handler being NULL and discard the interrupt as
 919          * spurious.
 920          */
 921         if (!evt->event_handler) {
 922                 pr_warning("Spurious LAPIC timer interrupt on cpu %d\n", cpu);
 923                 /* Switch it off */
 924                 lapic_timer_shutdown(evt);
 925                 return;
 926         }
 927
 928         /*
 929          * the NMI deadlock-detector uses this.
 930          */
 931         inc_irq_stat(apic_timer_irqs);
 932
 933         evt->event_handler(evt);
 934 }
 935
 936 /*
 937  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
 938  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
 939  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
 940  *
 941  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
 942  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
 943  */
 944 __visible void __irq_entry smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
 945 {
 946         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
 947
 948         /*
 949          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
 950          * because timer handling can be slow.
 951          *
 952          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
 953          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
 954          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
 955          */
 956         entering_ack_irq();
 957         local_apic_timer_interrupt();
 958         exiting_irq();
 959
 960         set_irq_regs(old_regs);
 961 }
 962
 963 __visible void __irq_entry smp_trace_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
 964 {
 965         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
 966
 967         /*
 968          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
 969          * because timer handling can be slow.
 970          *
 971          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
 972          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
 973          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
 974          */
 975         entering_ack_irq();
 976         trace_local_timer_entry(LOCAL_TIMER_VECTOR);
 977         local_apic_timer_interrupt();
 978         trace_local_timer_exit(LOCAL_TIMER_VECTOR);
 979         exiting_irq();
 980
 981         set_irq_regs(old_regs);
 982 }
 983
 984 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
 985 {
 986         return -EINVAL;
 987 }
 988
 989 /*
 990  * Local APIC start and shutdown
 991  */
 992
 993 /**
 994  * clear_local_APIC - shutdown the local APIC
 995  *
 996  * This is called, when a CPU is disabled and before rebooting, so the state of
 997  * the local APIC has no dangling leftovers. Also used to cleanout any BIOS
 998  * leftovers during boot.
 999  */
1000 void clear_local_APIC(void)
1001 {
1002         int maxlvt;
1003         u32 v;
1004
1005         /* APIC hasn't been mapped yet */
1006         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
1007                 return;
1008
1009         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1010         /*
1011          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
1012          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
1013          */
1014         if (maxlvt >= 3) {
1015                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
1016                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
1017         }
1018         /*
1019          * Careful: we have to set masks only first to deassert
1020          * any level-triggered sources.
1021          */
1022         v = apic_read(APIC_LVTT);
1023         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
1024         v = apic_read(APIC_LVT0);
1025         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
1026         v = apic_read(APIC_LVT1);
1027         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
1028         if (maxlvt >= 4) {
1029                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
1030                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
1031         }
1032
1033         /* lets not touch this if we didn't frob it */
1034 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
1035         if (maxlvt >= 5) {
1036                 v = apic_read(APIC_LVTTHMR);
1037                 apic_write(APIC_LVTTHMR, v | APIC_LVT_MASKED);
1038         }
1039 #endif
1040 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1041         if (maxlvt >= 6) {
1042                 v = apic_read(APIC_LVTCMCI);
1043                 if (!(v & APIC_LVT_MASKED))
1044                         apic_write(APIC_LVTCMCI, v | APIC_LVT_MASKED);
1045         }
1046 #endif
1047
1048         /*
1049          * Clean APIC state for other OSs:
1050          */
1051         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
1052         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1053         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
1054         if (maxlvt >= 3)
1055                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
1056         if (maxlvt >= 4)
1057                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
1058
1059         /* Integrated APIC (!82489DX) ? */
1060         if (lapic_is_integrated()) {
1061                 if (maxlvt > 3)
1062                         /* Clear ESR due to Pentium errata 3AP and 11AP */
1063                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1064                 apic_read(APIC_ESR);
1065         }
1066 }
1067
1068 /**
1069  * disable_local_APIC - clear and disable the local APIC
1070  */
1071 void disable_local_APIC(void)
1072 {
1073         unsigned int value;
1074
1075         /* APIC hasn't been mapped yet */
1076         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
1077                 return;
1078
1079         clear_local_APIC();
1080
1081         /*
1082          * Disable APIC (implies clearing of registers
1083          * for 82489DX!).
1084          */
1085         value = apic_read(APIC_SPIV);
1086         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1087         apic_write(APIC_SPIV, value);
1088
1089 #ifdef CONFIG_X86_32
1090         /*
1091          * When LAPIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel,
1092          * restore the disabled state.
1093          */
1094         if (enabled_via_apicbase) {
1095                 unsigned int l, h;
1096
1097                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1098                 l &= ~MSR_IA32_APICBASE_ENABLE;
1099                 wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1100         }
1101 #endif
1102 }
1103
1104 /*
1105  * If Linux enabled the LAPIC against the BIOS default disable it down before
1106  * re-entering the BIOS on shutdown.  Otherwise the BIOS may get confused and
1107  * not power-off.  Additionally clear all LVT entries before disable_local_APIC
1108  * for the case where Linux didn't enable the LAPIC.
1109  */
1110 void lapic_shutdown(void)
1111 {
1112         unsigned long flags;
1113
1114         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && !apic_from_smp_config())
1115                 return;
1116
1117         local_irq_save(flags);
1118
1119 #ifdef CONFIG_X86_32
1120         if (!enabled_via_apicbase)
1121                 clear_local_APIC();
1122         else
1123 #endif
1124                 disable_local_APIC();
1125
1126
1127         local_irq_restore(flags);
1128 }
1129
1130 /**
1131  * sync_Arb_IDs - synchronize APIC bus arbitration IDs
1132  */
1133 void __init sync_Arb_IDs(void)
1134 {
1135         /*
1136          * Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 And not
1137          * needed on AMD.
1138          */
1139         if (modern_apic() || boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)
1140                 return;
1141
1142         /*
1143          * Wait for idle.
1144          */
1145         apic_wait_icr_idle();
1146
1147         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
1148         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC |
1149                         APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
1150 }
1151
1152 /*
1153  * An initial setup of the virtual wire mode.
1154  */
1155 void __init init_bsp_APIC(void)
1156 {
1157         unsigned int value;
1158
1159         /*
1160          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
1161          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
1162          */
1163         if (smp_found_config || !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
1164                 return;
1165
1166         /*
1167          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
1168          */
1169         clear_local_APIC();
1170
1171         /*
1172          * Enable APIC.
1173          */
1174         value = apic_read(APIC_SPIV);
1175         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1176         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1177
1178 #ifdef CONFIG_X86_32
1179         /* This bit is reserved on P4/Xeon and should be cleared */
1180         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) &&
1181             (boot_cpu_data.x86 == 15))
1182                 value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1183         else
1184 #endif
1185                 value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1186         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1187         apic_write(APIC_SPIV, value);
1188
1189         /*
1190          * Set up the virtual wire mode.
1191          */
1192         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
1193         value = APIC_DM_NMI;
1194         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1195                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1196         if (apic_extnmi == APIC_EXTNMI_NONE)
1197                 value |= APIC_LVT_MASKED;
1198         apic_write(APIC_LVT1, value);
1199 }
1200
1201 static void lapic_setup_esr(void)
1202 {
1203         unsigned int oldvalue, value, maxlvt;
1204
1205         if (!lapic_is_integrated()) {
1206                 pr_info("No ESR for 82489DX.\n");
1207                 return;
1208         }
1209
1210         if (apic->disable_esr) {
1211                 /*
1212                  * Something untraceable is creating bad interrupts on
1213                  * secondary quads ... for the moment, just leave the
1214                  * ESR disabled - we can't do anything useful with the
1215                  * errors anyway - mbligh
1216                  */
1217                 pr_info("Leaving ESR disabled.\n");
1218                 return;
1219         }
1220
1221         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1222         if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1223                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1224         oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
1225
1226         /* enables sending errors */
1227         value = ERROR_APIC_VECTOR;
1228         apic_write(APIC_LVTERR, value);
1229
1230         /*
1231          * spec says clear errors after enabling vector.
1232          */
1233         if (maxlvt > 3)
1234                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1235         value = apic_read(APIC_ESR);
1236         if (value != oldvalue)
1237                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "ESR value before enabling "
1238                         "vector: 0x%08x  after: 0x%08x\n",
1239                         oldvalue, value);
1240 }
1241
1242 /**
1243  * setup_local_APIC - setup the local APIC
1244  *
1245  * Used to setup local APIC while initializing BSP or bringin up APs.
1246  * Always called with preemption disabled.
1247  */
1248 void setup_local_APIC(void)
1249 {
1250         int cpu = smp_processor_id();
1251         unsigned int value, queued;
1252         int i, j, acked = 0;
1253         unsigned long long tsc = 0, ntsc;
1254         long long max_loops = cpu_khz ? cpu_khz : 1000000;
1255
1256         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1257                 tsc = rdtsc();
1258
1259         if (disable_apic) {
1260                 disable_ioapic_support();
1261                 return;
1262         }
1263
1264 #ifdef CONFIG_X86_32
1265         /* Pound the ESR really hard over the head with a big hammer - mbligh */
1266         if (lapic_is_integrated() && apic->disable_esr) {
1267                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1268                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1269                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1270                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1271         }
1272 #endif
1273         perf_events_lapic_init();
1274
1275         /*
1276          * Double-check whether this APIC is really registered.
1277          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
1278          */
1279         BUG_ON(!apic->apic_id_registered());
1280
1281         /*
1282          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
1283          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
1284          * document number 292116).  So here it goes...
1285          */
1286         apic->init_apic_ldr();
1287
1288 #ifdef CONFIG_X86_32
1289         /*
1290          * APIC LDR is initialized.  If logical_apicid mapping was
1291          * initialized during get_smp_config(), make sure it matches the
1292          * actual value.
1293          */
1294         i = early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu);
1295         WARN_ON(i != BAD_APICID && i != logical_smp_processor_id());
1296         /* always use the value from LDR */
1297         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
1298                 logical_smp_processor_id();
1299 #endif
1300
1301         /*
1302          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
1303          * later on.
1304          */
1305         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
1306         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
1307         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
1308
1309         /*
1310          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
1311          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
1312          *
1313          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
1314          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
1315          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
1316          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
1317          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
1318          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
1319          */
1320         do {
1321                 queued = 0;
1322                 for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--)
1323                         queued |= apic_read(APIC_IRR + i*0x10);
1324
1325                 for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
1326                         value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
1327                         for (j = 31; j >= 0; j--) {
1328                                 if (value & (1<<j)) {
1329                                         ack_APIC_irq();
1330                                         acked++;
1331                                 }
1332                         }
1333                 }
1334                 if (acked > 256) {
1335                         printk(KERN_ERR "LAPIC pending interrupts after %d EOI\n",
1336                                acked);
1337                         break;
1338                 }
1339                 if (queued) {
1340                         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) && cpu_khz) {
1341                                 ntsc = rdtsc();
1342                                 max_loops = (cpu_khz << 10) - (ntsc - tsc);
1343                         } else
1344                                 max_loops--;
1345                 }
1346         } while (queued && max_loops > 0);
1347         WARN_ON(max_loops <= 0);
1348
1349         /*
1350          * Now that we are all set up, enable the APIC
1351          */
1352         value = apic_read(APIC_SPIV);
1353         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1354         /*
1355          * Enable APIC
1356          */
1357         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1358
1359 #ifdef CONFIG_X86_32
1360         /*
1361          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
1362          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
1363          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
1364          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
1365          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
1366          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
1367          * away, oh well :-(
1368          *
1369          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
1370          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
1371          *   BX chipset. ]
1372          */
1373         /*
1374          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
1375          * frequent as it makes the interrupt distributon model be more
1376          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
1377          * See also the comment in end_level_ioapic_irq().  --macro
1378          */
1379
1380         /*
1381          * - enable focus processor (bit==0)
1382          * - 64bit mode always use processor focus
1383          *   so no need to set it
1384          */
1385         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1386 #endif
1387
1388         /*
1389          * Set spurious IRQ vector
1390          */
1391         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1392         apic_write(APIC_SPIV, value);
1393
1394         /*
1395          * Set up LVT0, LVT1:
1396          *
1397          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
1398          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
1399          * we delegate interrupts to the 8259A.
1400          */
1401         /*
1402          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
1403          */
1404         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
1405         if (!cpu && (pic_mode || !value)) {
1406                 value = APIC_DM_EXTINT;
1407                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1408         } else {
1409                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
1410                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1411         }
1412         apic_write(APIC_LVT0, value);
1413
1414         /*
1415          * Only the BSP sees the LINT1 NMI signal by default. This can be
1416          * modified by apic_extnmi= boot option.
1417          */
1418         if ((!cpu && apic_extnmi != APIC_EXTNMI_NONE) ||
1419             apic_extnmi == APIC_EXTNMI_ALL)
1420                 value = APIC_DM_NMI;
1421         else
1422                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
1423         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1424                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1425         apic_write(APIC_LVT1, value);
1426
1427 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1428         /* Recheck CMCI information after local APIC is up on CPU #0 */
1429         if (!cpu)
1430                 cmci_recheck();
1431 #endif
1432 }
1433
1434 static void end_local_APIC_setup(void)
1435 {
1436         lapic_setup_esr();
1437
1438 #ifdef CONFIG_X86_32
1439         {
1440                 unsigned int value;
1441                 /* Disable the local apic timer */
1442                 value = apic_read(APIC_LVTT);
1443                 value |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
1444                 apic_write(APIC_LVTT, value);
1445         }
1446 #endif
1447
1448         apic_pm_activate();
1449 }
1450
1451 /*
1452  * APIC setup function for application processors. Called from smpboot.c
1453  */
1454 void apic_ap_setup(void)
1455 {
1456         setup_local_APIC();
1457         end_local_APIC_setup();
1458 }
1459
1460 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
1461 int x2apic_mode;
1462
1463 enum {
1464         X2APIC_OFF,
1465         X2APIC_ON,
1466         X2APIC_DISABLED,
1467 };
1468 static int x2apic_state;
1469
1470 static void __x2apic_disable(void)
1471 {
1472         u64 msr;
1473
1474         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
1475                 return;
1476
1477         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1478         if (!(msr & X2APIC_ENABLE))
1479                 return;
1480         /* Disable xapic and x2apic first and then reenable xapic mode */
1481         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~(X2APIC_ENABLE | XAPIC_ENABLE));
1482         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~X2APIC_ENABLE);
1483         printk_once(KERN_INFO "x2apic disabled\n");
1484 }
1485
1486 static void __x2apic_enable(void)
1487 {
1488         u64 msr;
1489
1490         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1491         if (msr & X2APIC_ENABLE)
1492                 return;
1493         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr | X2APIC_ENABLE);
1494         printk_once(KERN_INFO "x2apic enabled\n");
1495 }
1496
1497 static int __init setup_nox2apic(char *str)
1498 {
1499         if (x2apic_enabled()) {
1500                 int apicid = native_apic_msr_read(APIC_ID);
1501
1502                 if (apicid >= 255) {
1503                         pr_warning("Apicid: %08x, cannot enforce nox2apic\n",
1504                                    apicid);
1505                         return 0;
1506                 }
1507                 pr_warning("x2apic already enabled.\n");
1508                 __x2apic_disable();
1509         }
1510         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
1511         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1512         x2apic_mode = 0;
1513         return 0;
1514 }
1515 early_param("nox2apic", setup_nox2apic);
1516
1517 /* Called from cpu_init() to enable x2apic on (secondary) cpus */
1518 void x2apic_setup(void)
1519 {
1520         /*
1521          * If x2apic is not in ON state, disable it if already enabled
1522          * from BIOS.
1523          */
1524         if (x2apic_state != X2APIC_ON) {
1525                 __x2apic_disable();
1526                 return;
1527         }
1528         __x2apic_enable();
1529 }
1530
1531 static __init void x2apic_disable(void)
1532 {
1533         u32 x2apic_id, state = x2apic_state;
1534
1535         x2apic_mode = 0;
1536         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1537
1538         if (state != X2APIC_ON)
1539                 return;
1540
1541         x2apic_id = read_apic_id();
1542         if (x2apic_id >= 255)
1543                 panic("Cannot disable x2apic, id: %08x\n", x2apic_id);
1544
1545         __x2apic_disable();
1546         register_lapic_address(mp_lapic_addr);
1547 }
1548
1549 static __init void x2apic_enable(void)
1550 {
1551         if (x2apic_state != X2APIC_OFF)
1552                 return;
1553
1554         x2apic_mode = 1;
1555         x2apic_state = X2APIC_ON;
1556         __x2apic_enable();
1557 }
1558
1559 static __init void try_to_enable_x2apic(int remap_mode)
1560 {
1561         if (x2apic_state == X2APIC_DISABLED)
1562                 return;
1563
1564         if (remap_mode != IRQ_REMAP_X2APIC_MODE) {
1565                 /* IR is required if there is APIC ID > 255 even when running
1566                  * under KVM
1567                  */
1568                 if (max_physical_apicid > 255 ||
1569                     !hypervisor_x2apic_available()) {
1570                         pr_info("x2apic: IRQ remapping doesn't support X2APIC mode\n");
1571                         x2apic_disable();
1572                         return;
1573                 }
1574
1575                 /*
1576                  * without IR all CPUs can be addressed by IOAPIC/MSI
1577                  * only in physical mode
1578                  */
1579                 x2apic_phys = 1;
1580         }
1581         x2apic_enable();
1582 }
1583
1584 void __init check_x2apic(void)
1585 {
1586         if (x2apic_enabled()) {
1587                 pr_info("x2apic: enabled by BIOS, switching to x2apic ops\n");
1588                 x2apic_mode = 1;
1589                 x2apic_state = X2APIC_ON;
1590         } else if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_X2APIC)) {
1591                 x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1592         }
1593 }
1594 #else /* CONFIG_X86_X2APIC */
1595 static int __init validate_x2apic(void)
1596 {
1597         if (!apic_is_x2apic_enabled())
1598                 return 0;
1599         /*
1600          * Checkme: Can we simply turn off x2apic here instead of panic?
1601          */
1602         panic("BIOS has enabled x2apic but kernel doesn't support x2apic, please disable x2apic in BIOS.\n");
1603 }
1604 early_initcall(validate_x2apic);
1605
1606 static inline void try_to_enable_x2apic(int remap_mode) { }
1607 static inline void __x2apic_enable(void) { }
1608 #endif /* !CONFIG_X86_X2APIC */
1609
1610 static int __init try_to_enable_IR(void)
1611 {
1612 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1613         if (!x2apic_enabled() && skip_ioapic_setup) {
1614                 pr_info("Not enabling interrupt remapping due to skipped IO-APIC setup\n");
1615                 return -1;
1616         }
1617 #endif
1618         return irq_remapping_enable();
1619 }
1620
1621 void __init enable_IR_x2apic(void)
1622 {
1623         unsigned long flags;
1624         int ret, ir_stat;
1625
1626         ir_stat = irq_remapping_prepare();
1627         if (ir_stat < 0 && !x2apic_supported())
1628                 return;
1629
1630         ret = save_ioapic_entries();
1631         if (ret) {
1632                 pr_info("Saving IO-APIC state failed: %d\n", ret);
1633                 return;
1634         }
1635
1636         local_irq_save(flags);
1637         legacy_pic->mask_all();
1638         mask_ioapic_entries();
1639
1640         /* If irq_remapping_prepare() succeeded, try to enable it */
1641         if (ir_stat >= 0)
1642                 ir_stat = try_to_enable_IR();
1643         /* ir_stat contains the remap mode or an error code */
1644         try_to_enable_x2apic(ir_stat);
1645
1646         if (ir_stat < 0)
1647                 restore_ioapic_entries();
1648         legacy_pic->restore_mask();
1649         local_irq_restore(flags);
1650 }
1651
1652 #ifdef CONFIG_X86_64
1653 /*
1654  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
1655  * Original code written by Keir Fraser.
1656  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
1657  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
1658  */
1659 static int __init detect_init_APIC(void)
1660 {
1661         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1662                 pr_info("No local APIC present\n");
1663                 return -1;
1664         }
1665
1666         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1667         return 0;
1668 }
1669 #else
1670
1671 static int __init apic_verify(void)
1672 {
1673         u32 features, h, l;
1674
1675         /*
1676          * The APIC feature bit should now be enabled
1677          * in `cpuid'
1678          */
1679         features = cpuid_edx(1);
1680         if (!(features & (1 << X86_FEATURE_APIC))) {
1681                 pr_warning("Could not enable APIC!\n");
1682                 return -1;
1683         }
1684         set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_APIC);
1685         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1686
1687         /* The BIOS may have set up the APIC at some other address */
1688         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1689                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1690                 if (l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)
1691                         mp_lapic_addr = l & MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1692         }
1693
1694         pr_info("Found and enabled local APIC!\n");
1695         return 0;
1696 }
1697
1698 int __init apic_force_enable(unsigned long addr)
1699 {
1700         u32 h, l;
1701
1702         if (disable_apic)
1703                 return -1;
1704
1705         /*
1706          * Some BIOSes disable the local APIC in the APIC_BASE
1707          * MSR. This can only be done in software for Intel P6 or later
1708          * and AMD K7 (Model > 1) or later.
1709          */
1710         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1711                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1712                 if (!(l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)) {
1713                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- reenabling.\n");
1714                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1715                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | addr;
1716                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1717                         enabled_via_apicbase = 1;
1718                 }
1719         }
1720         return apic_verify();
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Detect and initialize APIC
1725  */
1726 static int __init detect_init_APIC(void)
1727 {
1728         /* Disabled by kernel option? */
1729         if (disable_apic)
1730                 return -1;
1731
1732         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
1733         case X86_VENDOR_AMD:
1734                 if ((boot_cpu_data.x86 == 6 && boot_cpu_data.x86_model > 1) ||
1735                     (boot_cpu_data.x86 >= 15))
1736                         break;
1737                 goto no_apic;
1738         case X86_VENDOR_INTEL:
1739                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 || boot_cpu_data.x86 == 15 ||
1740                     (boot_cpu_data.x86 == 5 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)))
1741                         break;
1742                 goto no_apic;
1743         default:
1744                 goto no_apic;
1745         }
1746
1747         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1748                 /*
1749                  * Over-ride BIOS and try to enable the local APIC only if
1750                  * "lapic" specified.
1751                  */
1752                 if (!force_enable_local_apic) {
1753                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- "
1754                                 "you can enable it with \"lapic\"\n");
1755                         return -1;
1756                 }
1757                 if (apic_force_enable(APIC_DEFAULT_PHYS_BASE))
1758                         return -1;
1759         } else {
1760                 if (apic_verify())
1761                         return -1;
1762         }
1763
1764         apic_pm_activate();
1765
1766         return 0;
1767
1768 no_apic:
1769         pr_info("No local APIC present or hardware disabled\n");
1770         return -1;
1771 }
1772 #endif
1773
1774 /**
1775  * init_apic_mappings - initialize APIC mappings
1776  */
1777 void __init init_apic_mappings(void)
1778 {
1779         unsigned int new_apicid;
1780
1781         if (x2apic_mode) {
1782                 boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
1783                 return;
1784         }
1785
1786         /* If no local APIC can be found return early */
1787         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
1788                 /* lets NOP'ify apic operations */
1789                 pr_info("APIC: disable apic facility\n");
1790                 apic_disable();
1791         } else {
1792                 apic_phys = mp_lapic_addr;
1793
1794                 /*
1795                  * acpi lapic path already maps that address in
1796                  * acpi_register_lapic_address()
1797                  */
1798                 if (!acpi_lapic && !smp_found_config)
1799                         register_lapic_address(apic_phys);
1800         }
1801
1802         /*
1803          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
1804          * default configuration (or the MP table is broken).
1805          */
1806         new_apicid = read_apic_id();
1807         if (boot_cpu_physical_apicid != new_apicid) {
1808                 boot_cpu_physical_apicid = new_apicid;
1809                 /*
1810                  * yeah -- we lie about apic_version
1811                  * in case if apic was disabled via boot option
1812                  * but it's not a problem for SMP compiled kernel
1813                  * since smp_sanity_check is prepared for such a case
1814                  * and disable smp mode
1815                  */
1816                 apic_version[new_apicid] =
1817                          GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
1818         }
1819 }
1820
1821 void __init register_lapic_address(unsigned long address)
1822 {
1823         mp_lapic_addr = address;
1824
1825         if (!x2apic_mode) {
1826                 set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, address);
1827                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
1828                             APIC_BASE, mp_lapic_addr);
1829         }
1830         if (boot_cpu_physical_apicid == -1U) {
1831                 boot_cpu_physical_apicid  = read_apic_id();
1832                 apic_version[boot_cpu_physical_apicid] =
1833                          GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
1834         }
1835 }
1836
1837 int apic_version[MAX_LOCAL_APIC];
1838
1839 /*
1840  * Local APIC interrupts
1841  */
1842
1843 /*
1844  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
1845  */
1846 static void __smp_spurious_interrupt(u8 vector)
1847 {
1848         u32 v;
1849
1850         /*
1851          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
1852          * if it is a vectored one.  Just in case...
1853          * Spurious interrupts should not be ACKed.
1854          */
1855         v = apic_read(APIC_ISR + ((vector & ~0x1f) >> 1));
1856         if (v & (1 << (vector & 0x1f)))
1857                 ack_APIC_irq();
1858
1859         inc_irq_stat(irq_spurious_count);
1860
1861         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
1862         pr_info("spurious APIC interrupt through vector %02x on CPU#%d, "
1863                 "should never happen.\n", vector, smp_processor_id());
1864 }
1865
1866 __visible void smp_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1867 {
1868         entering_irq();
1869         __smp_spurious_interrupt(~regs->orig_ax);
1870         exiting_irq();
1871 }
1872
1873 __visible void smp_trace_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1874 {
1875         u8 vector = ~regs->orig_ax;
1876
1877         entering_irq();
1878         trace_spurious_apic_entry(vector);
1879         __smp_spurious_interrupt(vector);
1880         trace_spurious_apic_exit(vector);
1881         exiting_irq();
1882 }
1883
1884 /*
1885  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1886  */
1887 static void __smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1888 {
1889         u32 v;
1890         u32 i = 0;
1891         static const char * const error_interrupt_reason[] = {
1892                 "Send CS error",                /* APIC Error Bit 0 */
1893                 "Receive CS error",             /* APIC Error Bit 1 */
1894                 "Send accept error",            /* APIC Error Bit 2 */
1895                 "Receive accept error",         /* APIC Error Bit 3 */
1896                 "Redirectable IPI",             /* APIC Error Bit 4 */
1897                 "Send illegal vector",          /* APIC Error Bit 5 */
1898                 "Received illegal vector",      /* APIC Error Bit 6 */
1899                 "Illegal register address",     /* APIC Error Bit 7 */
1900         };
1901
1902         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1903         if (lapic_get_maxlvt() > 3)     /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1904                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1905         v = apic_read(APIC_ESR);
1906         ack_APIC_irq();
1907         atomic_inc(&irq_err_count);
1908
1909         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x",
1910                     smp_processor_id(), v);
1911
1912         v &= 0xff;
1913         while (v) {
1914                 if (v & 0x1)
1915                         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT " : %s", error_interrupt_reason[i]);
1916                 i++;
1917                 v >>= 1;
1918         }
1919
1920         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT "\n");
1921
1922 }
1923
1924 __visible void smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1925 {
1926         entering_irq();
1927         __smp_error_interrupt(regs);
1928         exiting_irq();
1929 }
1930
1931 __visible void smp_trace_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1932 {
1933         entering_irq();
1934         trace_error_apic_entry(ERROR_APIC_VECTOR);
1935         __smp_error_interrupt(regs);
1936         trace_error_apic_exit(ERROR_APIC_VECTOR);
1937         exiting_irq();
1938 }
1939
1940 /**
1941  * connect_bsp_APIC - attach the APIC to the interrupt system
1942  */
1943 static void __init connect_bsp_APIC(void)
1944 {
1945 #ifdef CONFIG_X86_32
1946         if (pic_mode) {
1947                 /*
1948                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
1949                  */
1950                 clear_local_APIC();
1951                 /*
1952                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.  connect BSP's
1953                  * local APIC to INT and NMI lines.
1954                  */
1955                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, "
1956                                 "enabling APIC mode.\n");
1957                 imcr_pic_to_apic();
1958         }
1959 #endif
1960 }
1961
1962 /**
1963  * disconnect_bsp_APIC - detach the APIC from the interrupt system
1964  * @virt_wire_setup:    indicates, whether virtual wire mode is selected
1965  *
1966  * Virtual wire mode is necessary to deliver legacy interrupts even when the
1967  * APIC is disabled.
1968  */
1969 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
1970 {
1971         unsigned int value;
1972
1973 #ifdef CONFIG_X86_32
1974         if (pic_mode) {
1975                 /*
1976                  * Put the board back into PIC mode (has an effect only on
1977                  * certain older boards).  Note that APIC interrupts, including
1978                  * IPIs, won't work beyond this point!  The only exception are
1979                  * INIT IPIs.
1980                  */
1981                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "disabling APIC mode, "
1982                                 "entering PIC mode.\n");
1983                 imcr_apic_to_pic();
1984                 return;
1985         }
1986 #endif
1987
1988         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
1989
1990         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
1991         value = apic_read(APIC_SPIV);
1992         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1993         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1994         value |= 0xf;
1995         apic_write(APIC_SPIV, value);
1996
1997         if (!virt_wire_setup) {
1998                 /*
1999                  * For LVT0 make it edge triggered, active high,
2000                  * external and enabled
2001                  */
2002                 value = apic_read(APIC_LVT0);
2003                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
2004                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
2005                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
2006                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
2007                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
2008                 apic_write(APIC_LVT0, value);
2009         } else {
2010                 /* Disable LVT0 */
2011                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
2012         }
2013
2014         /*
2015          * For LVT1 make it edge triggered, active high,
2016          * nmi and enabled
2017          */
2018         value = apic_read(APIC_LVT1);
2019         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
2020                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
2021                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
2022         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
2023         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
2024         apic_write(APIC_LVT1, value);
2025 }
2026
2027 int generic_processor_info(int apicid, int version)
2028 {
2029         int cpu, max = nr_cpu_ids;
2030         bool boot_cpu_detected = physid_isset(boot_cpu_physical_apicid,
2031                                 phys_cpu_present_map);
2032
2033         /*
2034          * boot_cpu_physical_apicid is designed to have the apicid
2035          * returned by read_apic_id(), i.e, the apicid of the
2036          * currently booting-up processor. However, on some platforms,
2037          * it is temporarily modified by the apicid reported as BSP
2038          * through MP table. Concretely:
2039          *
2040          * - arch/x86/kernel/mpparse.c: MP_processor_info()
2041          * - arch/x86/mm/amdtopology.c: amd_numa_init()
2042          *
2043          * This function is executed with the modified
2044          * boot_cpu_physical_apicid. So, disabled_cpu_apicid kernel
2045          * parameter doesn't work to disable APs on kdump 2nd kernel.
2046          *
2047          * Since fixing handling of boot_cpu_physical_apicid requires
2048          * another discussion and tests on each platform, we leave it
2049          * for now and here we use read_apic_id() directly in this
2050          * function, generic_processor_info().
2051          */
2052         if (disabled_cpu_apicid != BAD_APICID &&
2053             disabled_cpu_apicid != read_apic_id() &&
2054             disabled_cpu_apicid == apicid) {
2055                 int thiscpu = num_processors + disabled_cpus;
2056
2057                 pr_warning("APIC: Disabling requested cpu."
2058                            " Processor %d/0x%x ignored.\n",
2059                            thiscpu, apicid);
2060
2061                 disabled_cpus++;
2062                 return -ENODEV;
2063         }
2064
2065         /*
2066          * If boot cpu has not been detected yet, then only allow upto
2067          * nr_cpu_ids - 1 processors and keep one slot free for boot cpu
2068          */
2069         if (!boot_cpu_detected && num_processors >= nr_cpu_ids - 1 &&
2070             apicid != boot_cpu_physical_apicid) {
2071                 int thiscpu = max + disabled_cpus - 1;
2072
2073                 pr_warning(
2074                         "APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i almost"
2075                         " reached. Keeping one slot for boot cpu."
2076                         "  Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2077
2078                 disabled_cpus++;
2079                 return -ENODEV;
2080         }
2081
2082         if (num_processors >= nr_cpu_ids) {
2083                 int thiscpu = max + disabled_cpus;
2084
2085                 pr_warning(
2086                         "APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i reached."
2087                         "  Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2088
2089                 disabled_cpus++;
2090                 return -EINVAL;
2091         }
2092
2093         num_processors++;
2094         if (apicid == boot_cpu_physical_apicid) {
2095                 /*
2096                  * x86_bios_cpu_apicid is required to have processors listed
2097                  * in same order as logical cpu numbers. Hence the first
2098                  * entry is BSP, and so on.
2099                  * boot_cpu_init() already hold bit 0 in cpu_present_mask
2100                  * for BSP.
2101                  */
2102                 cpu = 0;
2103         } else
2104                 cpu = cpumask_next_zero(-1, cpu_present_mask);
2105
2106         /*
2107          * This can happen on physical hotplug. The sanity check at boot time
2108          * is done from native_smp_prepare_cpus() after num_possible_cpus() is
2109          * established.
2110          */
2111         if (topology_update_package_map(apicid, cpu) < 0) {
2112                 int thiscpu = max + disabled_cpus;
2113
2114                 pr_warning("APIC: Package limit reached. Processor %d/0x%x ignored.\n",
2115                            thiscpu, apicid);
2116                 disabled_cpus++;
2117                 return -ENOSPC;
2118         }
2119
2120         /*
2121          * Validate version
2122          */
2123         if (version == 0x0) {
2124                 pr_warning("BIOS bug: APIC version is 0 for CPU %d/0x%x, fixing up to 0x10\n",
2125                            cpu, apicid);
2126                 version = 0x10;
2127         }
2128         apic_version[apicid] = version;
2129
2130         if (version != apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) {
2131                 pr_warning("BIOS bug: APIC version mismatch, boot CPU: %x, CPU %d: version %x\n",
2132                         apic_version[boot_cpu_physical_apicid], cpu, version);
2133         }
2134
2135         physid_set(apicid, phys_cpu_present_map);
2136         if (apicid > max_physical_apicid)
2137                 max_physical_apicid = apicid;
2138
2139 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_X86_64)
2140         early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
2141         early_per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = apicid;
2142 #endif
2143 #ifdef CONFIG_X86_32
2144         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
2145                 apic->x86_32_early_logical_apicid(cpu);
2146 #endif
2147         set_cpu_possible(cpu, true);
2148         set_cpu_present(cpu, true);
2149
2150         return cpu;
2151 }
2152
2153 int hard_smp_processor_id(void)
2154 {
2155         return read_apic_id();
2156 }
2157
2158 void default_init_apic_ldr(void)
2159 {
2160         unsigned long val;
2161
2162         apic_write(APIC_DFR, APIC_DFR_VALUE);
2163         val = apic_read(APIC_LDR) & ~APIC_LDR_MASK;
2164         val |= SET_APIC_LOGICAL_ID(1UL << smp_processor_id());
2165         apic_write(APIC_LDR, val);
2166 }
2167
2168 int default_cpu_mask_to_apicid_and(const struct cpumask *cpumask,
2169                                    const struct cpumask *andmask,
2170                                    unsigned int *apicid)
2171 {
2172         unsigned int cpu;
2173
2174         for_each_cpu_and(cpu, cpumask, andmask) {
2175                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask))
2176                         break;
2177         }
2178
2179         if (likely(cpu < nr_cpu_ids)) {
2180                 *apicid = per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
2181                 return 0;
2182         }
2183
2184         return -EINVAL;
2185 }
2186
2187 /*
2188  * Override the generic EOI implementation with an optimized version.
2189  * Only called during early boot when only one CPU is active and with
2190  * interrupts disabled, so we know this does not race with actual APIC driver
2191  * use.
2192  */
2193 void __init apic_set_eoi_write(void (*eoi_write)(u32 reg, u32 v))
2194 {
2195         struct apic **drv;
2196
2197         for (drv = __apicdrivers; drv < __apicdrivers_end; drv++) {
2198                 /* Should happen once for each apic */
2199                 WARN_ON((*drv)->eoi_write == eoi_write);
2200                 (*drv)->eoi_write = eoi_write;
2201         }
2202 }
2203
2204 static void __init apic_bsp_up_setup(void)
2205 {
2206 #ifdef CONFIG_X86_64
2207         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_physical_apicid));
2208 #else
2209         /*
2210          * Hack: In case of kdump, after a crash, kernel might be booting
2211          * on a cpu with non-zero lapic id. But boot_cpu_physical_apicid
2212          * might be zero if read from MP tables. Get it from LAPIC.
2213          */
2214 # ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
2215         boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
2216 # endif
2217 #endif
2218         physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
2219 }
2220
2221 /**
2222  * apic_bsp_setup - Setup function for local apic and io-apic
2223  * @upmode:             Force UP mode (for APIC_init_uniprocessor)
2224  *
2225  * Returns:
2226  * apic_id of BSP APIC
2227  */
2228 int __init apic_bsp_setup(bool upmode)
2229 {
2230         int id;
2231
2232         connect_bsp_APIC();
2233         if (upmode)
2234                 apic_bsp_up_setup();
2235         setup_local_APIC();
2236
2237         if (x2apic_mode)
2238                 id = apic_read(APIC_LDR);
2239         else
2240                 id = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
2241
2242         enable_IO_APIC();
2243         end_local_APIC_setup();
2244         irq_remap_enable_fault_handling();
2245         setup_IO_APIC();
2246         /* Setup local timer */
2247         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
2248         return id;
2249 }
2250
2251 /*
2252  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
2253  * a UP kernel.
2254  */
2255 int __init APIC_init_uniprocessor(void)
2256 {
2257         if (disable_apic) {
2258                 pr_info("Apic disabled\n");
2259                 return -1;
2260         }
2261 #ifdef CONFIG_X86_64
2262         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
2263                 disable_apic = 1;
2264                 pr_info("Apic disabled by BIOS\n");
2265                 return -1;
2266         }
2267 #else
2268         if (!smp_found_config && !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
2269                 return -1;
2270
2271         /*
2272          * Complain if the BIOS pretends there is one.
2273          */
2274         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) &&
2275             APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
2276                 pr_err("BIOS bug, local APIC 0x%x not detected!...\n",
2277                         boot_cpu_physical_apicid);
2278                 return -1;
2279         }
2280 #endif
2281
2282         if (!smp_found_config)
2283                 disable_ioapic_support();
2284
2285         default_setup_apic_routing();
2286         apic_bsp_setup(true);
2287         return 0;
2288 }
2289
2290 #ifdef CONFIG_UP_LATE_INIT
2291 void __init up_late_init(void)
2292 {
2293         APIC_init_uniprocessor();
2294 }
2295 #endif
2296
2297 /*
2298  * Power management
2299  */
2300 #ifdef CONFIG_PM
2301
2302 static struct {
2303         /*
2304          * 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
2305          * not the BIOS; this signifies that we are also responsible
2306          * for disabling it before entering apm/acpi suspend
2307          */
2308         int active;
2309         /* r/w apic fields */
2310         unsigned int apic_id;
2311         unsigned int apic_taskpri;
2312         unsigned int apic_ldr;
2313         unsigned int apic_dfr;
2314         unsigned int apic_spiv;
2315         unsigned int apic_lvtt;
2316         unsigned int apic_lvtpc;
2317         unsigned int apic_lvt0;
2318         unsigned int apic_lvt1;
2319         unsigned int apic_lvterr;
2320         unsigned int apic_tmict;
2321         unsigned int apic_tdcr;
2322         unsigned int apic_thmr;
2323         unsigned int apic_cmci;
2324 } apic_pm_state;
2325
2326 static int lapic_suspend(void)
2327 {
2328         unsigned long flags;
2329         int maxlvt;
2330
2331         if (!apic_pm_state.active)
2332                 return 0;
2333
2334         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2335
2336         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
2337         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
2338         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
2339         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
2340         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
2341         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
2342         if (maxlvt >= 4)
2343                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
2344         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
2345         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
2346         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
2347         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
2348         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
2349 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2350         if (maxlvt >= 5)
2351                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
2352 #endif
2353 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
2354         if (maxlvt >= 6)
2355                 apic_pm_state.apic_cmci = apic_read(APIC_LVTCMCI);
2356 #endif
2357
2358         local_irq_save(flags);
2359         disable_local_APIC();
2360
2361         irq_remapping_disable();
2362
2363         local_irq_restore(flags);
2364         return 0;
2365 }
2366
2367 static void lapic_resume(void)
2368 {
2369         unsigned int l, h;
2370         unsigned long flags;
2371         int maxlvt;
2372
2373         if (!apic_pm_state.active)
2374                 return;
2375
2376         local_irq_save(flags);
2377
2378         /*
2379          * IO-APIC and PIC have their own resume routines.
2380          * We just mask them here to make sure the interrupt
2381          * subsystem is completely quiet while we enable x2apic
2382          * and interrupt-remapping.
2383          */
2384         mask_ioapic_entries();
2385         legacy_pic->mask_all();
2386
2387         if (x2apic_mode) {
2388                 __x2apic_enable();
2389         } else {
2390                 /*
2391                  * Make sure the APICBASE points to the right address
2392                  *
2393                  * FIXME! This will be wrong if we ever support suspend on
2394                  * SMP! We'll need to do this as part of the CPU restore!
2395                  */
2396                 if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
2397                         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2398                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
2399                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
2400                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2401                 }
2402         }
2403
2404         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2405         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
2406         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
2407         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
2408         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
2409         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
2410         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
2411         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
2412         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
2413 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2414         if (maxlvt >= 5)
2415                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
2416 #endif
2417 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
2418         if (maxlvt >= 6)
2419                 apic_write(APIC_LVTCMCI, apic_pm_state.apic_cmci);
2420 #endif
2421         if (maxlvt >= 4)
2422                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
2423         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
2424         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
2425         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
2426         apic_write(APIC_ESR, 0);
2427         apic_read(APIC_ESR);
2428         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
2429         apic_write(APIC_ESR, 0);
2430         apic_read(APIC_ESR);
2431
2432         irq_remapping_reenable(x2apic_mode);
2433
2434         local_irq_restore(flags);
2435 }
2436
2437 /*
2438  * This device has no shutdown method - fully functioning local APICs
2439  * are needed on every CPU up until machine_halt/restart/poweroff.
2440  */
2441
2442 static struct syscore_ops lapic_syscore_ops = {
2443         .resume         = lapic_resume,
2444         .suspend        = lapic_suspend,
2445 };
2446
2447 static void apic_pm_activate(void)
2448 {
2449         apic_pm_state.active = 1;
2450 }
2451
2452 static int __init init_lapic_sysfs(void)
2453 {
2454         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
2455         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
2456                 register_syscore_ops(&lapic_syscore_ops);
2457
2458         return 0;
2459 }
2460
2461 /* local apic needs to resume before other devices access its registers. */
2462 core_initcall(init_lapic_sysfs);
2463
2464 #else   /* CONFIG_PM */
2465
2466 static void apic_pm_activate(void) { }
2467
2468 #endif  /* CONFIG_PM */
2469
2470 #ifdef CONFIG_X86_64
2471
2472 static int multi_checked;
2473 static int multi;
2474
2475 static int set_multi(const struct dmi_system_id *d)
2476 {
2477         if (multi)
2478                 return 0;
2479         pr_info("APIC: %s detected, Multi Chassis\n", d->ident);
2480         multi = 1;
2481         return 0;
2482 }
2483
2484 static const struct dmi_system_id multi_dmi_table[] = {
2485         {
2486                 .callback = set_multi,
2487                 .ident = "IBM System Summit2",
2488                 .matches = {
2489                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "IBM"),
2490                         DMI_MATCH(DMI_PRODUCT_NAME, "Summit2"),
2491                 },
2492         },
2493         {}
2494 };
2495
2496 static void dmi_check_multi(void)
2497 {
2498         if (multi_checked)
2499                 return;
2500
2501         dmi_check_system(multi_dmi_table);
2502         multi_checked = 1;
2503 }
2504
2505 /*
2506  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
2507  *
2508  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
2509  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
2510  * multi-chassis.
2511  * Use DMI to check them
2512  */
2513 int apic_is_clustered_box(void)
2514 {
2515         dmi_check_multi();
2516         return multi;
2517 }
2518 #endif
2519
2520 /*
2521  * APIC command line parameters
2522  */
2523 static int __init setup_disableapic(char *arg)
2524 {
2525         disable_apic = 1;
2526         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
2527         return 0;
2528 }
2529 early_param("disableapic", setup_disableapic);
2530
2531 /* same as disableapic, for compatibility */
2532 static int __init setup_nolapic(char *arg)
2533 {
2534         return setup_disableapic(arg);
2535 }
2536 early_param("nolapic", setup_nolapic);
2537
2538 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
2539 {
2540         local_apic_timer_c2_ok = 1;
2541         return 0;
2542 }
2543 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
2544
2545 static int __init parse_disable_apic_timer(char *arg)
2546 {
2547         disable_apic_timer = 1;
2548         return 0;
2549 }
2550 early_param("noapictimer", parse_disable_apic_timer);
2551
2552 static int __init parse_nolapic_timer(char *arg)
2553 {
2554         disable_apic_timer = 1;
2555         return 0;
2556 }
2557 early_param("nolapic_timer", parse_nolapic_timer);
2558
2559 static int __init apic_set_verbosity(char *arg)
2560 {
2561         if (!arg)  {
2562 #ifdef CONFIG_X86_64
2563                 skip_ioapic_setup = 0;
2564                 return 0;
2565 #endif
2566                 return -EINVAL;
2567         }
2568
2569         if (strcmp("debug", arg) == 0)
2570                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
2571         else if (strcmp("verbose", arg) == 0)
2572                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
2573         else {
2574                 pr_warning("APIC Verbosity level %s not recognised"
2575                         " use apic=verbose or apic=debug\n", arg);
2576                 return -EINVAL;
2577         }
2578
2579         return 0;
2580 }
2581 early_param("apic", apic_set_verbosity);
2582
2583 static int __init lapic_insert_resource(void)
2584 {
2585         if (!apic_phys)
2586                 return -1;
2587
2588         /* Put local APIC into the resource map. */
2589         lapic_resource.start = apic_phys;
2590         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
2591         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
2592
2593         return 0;
2594 }
2595
2596 /*
2597  * need call insert after e820_reserve_resources()
2598  * that is using request_resource
2599  */
2600 late_initcall(lapic_insert_resource);
2601
2602 static int __init apic_set_disabled_cpu_apicid(char *arg)
2603 {
2604         if (!arg || !get_option(&arg, &disabled_cpu_apicid))
2605                 return -EINVAL;
2606
2607         return 0;
2608 }
2609 early_param("disable_cpu_apicid", apic_set_disabled_cpu_apicid);
2610
2611 static int __init apic_set_extnmi(char *arg)
2612 {
2613         if (!arg)
2614                 return -EINVAL;
2615
2616         if (!strncmp("all", arg, 3))
2617                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_ALL;
2618         else if (!strncmp("none", arg, 4))
2619                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_NONE;
2620         else if (!strncmp("bsp", arg, 3))
2621                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_BSP;
2622         else {
2623                 pr_warn("Unknown external NMI delivery mode `%s' ignored\n", arg);
2624                 return -EINVAL;
2625         }
2626
2627         return 0;
2628 }
2629 early_param("apic_extnmi", apic_set_extnmi);