x86/x2apic: Add proper state tracking
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / arch / x86 / kernel / apic / apic.c
1 /*
2  *      Local APIC handling, local APIC timers
3  *
4  *      (c) 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *      Fixes
7  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs;
8  *                                      thanks to Eric Gilmore
9  *                                      and Rolf G. Tews
10  *                                      for testing these extensively.
11  *      Maciej W. Rozycki       :       Various updates and fixes.
12  *      Mikael Pettersson       :       Power Management for UP-APIC.
13  *      Pavel Machek and
14  *      Mikael Pettersson       :       PM converted to driver model.
15  */
16
17 #include <linux/perf_event.h>
18 #include <linux/kernel_stat.h>
19 #include <linux/mc146818rtc.h>
20 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
21 #include <linux/clockchips.h>
22 #include <linux/interrupt.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/ftrace.h>
25 #include <linux/ioport.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/syscore_ops.h>
28 #include <linux/delay.h>
29 #include <linux/timex.h>
30 #include <linux/i8253.h>
31 #include <linux/dmar.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/dmi.h>
35 #include <linux/smp.h>
36 #include <linux/mm.h>
37
38 #include <asm/trace/irq_vectors.h>
39 #include <asm/irq_remapping.h>
40 #include <asm/perf_event.h>
41 #include <asm/x86_init.h>
42 #include <asm/pgalloc.h>
43 #include <linux/atomic.h>
44 #include <asm/mpspec.h>
45 #include <asm/i8259.h>
46 #include <asm/proto.h>
47 #include <asm/apic.h>
48 #include <asm/io_apic.h>
49 #include <asm/desc.h>
50 #include <asm/hpet.h>
51 #include <asm/idle.h>
52 #include <asm/mtrr.h>
53 #include <asm/time.h>
54 #include <asm/smp.h>
55 #include <asm/mce.h>
56 #include <asm/tsc.h>
57 #include <asm/hypervisor.h>
58
59 unsigned int num_processors;
60
61 unsigned disabled_cpus;
62
63 /* Processor that is doing the boot up */
64 unsigned int boot_cpu_physical_apicid = -1U;
65 EXPORT_SYMBOL_GPL(boot_cpu_physical_apicid);
66
67 /*
68  * The highest APIC ID seen during enumeration.
69  */
70 static unsigned int max_physical_apicid;
71
72 /*
73  * Bitmask of physically existing CPUs:
74  */
75 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
76
77 /*
78  * Processor to be disabled specified by kernel parameter
79  * disable_cpu_apicid=<int>, mostly used for the kdump 2nd kernel to
80  * avoid undefined behaviour caused by sending INIT from AP to BSP.
81  */
82 static unsigned int disabled_cpu_apicid __read_mostly = BAD_APICID;
83
84 /*
85  * Map cpu index to physical APIC ID
86  */
87 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
88 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
89 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
90 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
91
92 #ifdef CONFIG_X86_32
93
94 /*
95  * On x86_32, the mapping between cpu and logical apicid may vary
96  * depending on apic in use.  The following early percpu variable is
97  * used for the mapping.  This is where the behaviors of x86_64 and 32
98  * actually diverge.  Let's keep it ugly for now.
99  */
100 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(int, x86_cpu_to_logical_apicid, BAD_APICID);
101
102 /* Local APIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel */
103 static int enabled_via_apicbase;
104
105 /*
106  * Handle interrupt mode configuration register (IMCR).
107  * This register controls whether the interrupt signals
108  * that reach the BSP come from the master PIC or from the
109  * local APIC. Before entering Symmetric I/O Mode, either
110  * the BIOS or the operating system must switch out of
111  * PIC Mode by changing the IMCR.
112  */
113 static inline void imcr_pic_to_apic(void)
114 {
115         /* select IMCR register */
116         outb(0x70, 0x22);
117         /* NMI and 8259 INTR go through APIC */
118         outb(0x01, 0x23);
119 }
120
121 static inline void imcr_apic_to_pic(void)
122 {
123         /* select IMCR register */
124         outb(0x70, 0x22);
125         /* NMI and 8259 INTR go directly to BSP */
126         outb(0x00, 0x23);
127 }
128 #endif
129
130 /*
131  * Knob to control our willingness to enable the local APIC.
132  *
133  * +1=force-enable
134  */
135 static int force_enable_local_apic __initdata;
136
137 /*
138  * APIC command line parameters
139  */
140 static int __init parse_lapic(char *arg)
141 {
142         if (config_enabled(CONFIG_X86_32) && !arg)
143                 force_enable_local_apic = 1;
144         else if (arg && !strncmp(arg, "notscdeadline", 13))
145                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
146         return 0;
147 }
148 early_param("lapic", parse_lapic);
149
150 #ifdef CONFIG_X86_64
151 static int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
152 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
153 {
154         apic_calibrate_pmtmr = 1;
155         notsc_setup(NULL);
156         return 0;
157 }
158 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
159 #endif
160
161 unsigned long mp_lapic_addr;
162 int disable_apic;
163 /* Disable local APIC timer from the kernel commandline or via dmi quirk */
164 static int disable_apic_timer __initdata;
165 /* Local APIC timer works in C2 */
166 int local_apic_timer_c2_ok;
167 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
168
169 int first_system_vector = FIRST_SYSTEM_VECTOR;
170
171 /*
172  * Debug level, exported for io_apic.c
173  */
174 unsigned int apic_verbosity;
175
176 int pic_mode;
177
178 /* Have we found an MP table */
179 int smp_found_config;
180
181 static struct resource lapic_resource = {
182         .name = "Local APIC",
183         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
184 };
185
186 unsigned int lapic_timer_frequency = 0;
187
188 static void apic_pm_activate(void);
189
190 static unsigned long apic_phys;
191
192 /*
193  * Get the LAPIC version
194  */
195 static inline int lapic_get_version(void)
196 {
197         return GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
198 }
199
200 /*
201  * Check, if the APIC is integrated or a separate chip
202  */
203 static inline int lapic_is_integrated(void)
204 {
205 #ifdef CONFIG_X86_64
206         return 1;
207 #else
208         return APIC_INTEGRATED(lapic_get_version());
209 #endif
210 }
211
212 /*
213  * Check, whether this is a modern or a first generation APIC
214  */
215 static int modern_apic(void)
216 {
217         /* AMD systems use old APIC versions, so check the CPU */
218         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
219             boot_cpu_data.x86 >= 0xf)
220                 return 1;
221         return lapic_get_version() >= 0x14;
222 }
223
224 /*
225  * right after this call apic become NOOP driven
226  * so apic->write/read doesn't do anything
227  */
228 static void __init apic_disable(void)
229 {
230         pr_info("APIC: switched to apic NOOP\n");
231         apic = &apic_noop;
232 }
233
234 void native_apic_wait_icr_idle(void)
235 {
236         while (apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY)
237                 cpu_relax();
238 }
239
240 u32 native_safe_apic_wait_icr_idle(void)
241 {
242         u32 send_status;
243         int timeout;
244
245         timeout = 0;
246         do {
247                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
248                 if (!send_status)
249                         break;
250                 inc_irq_stat(icr_read_retry_count);
251                 udelay(100);
252         } while (timeout++ < 1000);
253
254         return send_status;
255 }
256
257 void native_apic_icr_write(u32 low, u32 id)
258 {
259         unsigned long flags;
260
261         local_irq_save(flags);
262         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(id));
263         apic_write(APIC_ICR, low);
264         local_irq_restore(flags);
265 }
266
267 u64 native_apic_icr_read(void)
268 {
269         u32 icr1, icr2;
270
271         icr2 = apic_read(APIC_ICR2);
272         icr1 = apic_read(APIC_ICR);
273
274         return icr1 | ((u64)icr2 << 32);
275 }
276
277 #ifdef CONFIG_X86_32
278 /**
279  * get_physical_broadcast - Get number of physical broadcast IDs
280  */
281 int get_physical_broadcast(void)
282 {
283         return modern_apic() ? 0xff : 0xf;
284 }
285 #endif
286
287 /**
288  * lapic_get_maxlvt - get the maximum number of local vector table entries
289  */
290 int lapic_get_maxlvt(void)
291 {
292         unsigned int v;
293
294         v = apic_read(APIC_LVR);
295         /*
296          * - we always have APIC integrated on 64bit mode
297          * - 82489DXs do not report # of LVT entries
298          */
299         return APIC_INTEGRATED(GET_APIC_VERSION(v)) ? GET_APIC_MAXLVT(v) : 2;
300 }
301
302 /*
303  * Local APIC timer
304  */
305
306 /* Clock divisor */
307 #define APIC_DIVISOR 16
308 #define TSC_DIVISOR  32
309
310 /*
311  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
312  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
313  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
314  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
315  * call this function only once, with the real, calibrated value.
316  *
317  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
318  * P5 APIC double write bug.
319  */
320 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks, int oneshot, int irqen)
321 {
322         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
323
324         lvtt_value = LOCAL_TIMER_VECTOR;
325         if (!oneshot)
326                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
327         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
328                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE;
329
330         if (!lapic_is_integrated())
331                 lvtt_value |= SET_APIC_TIMER_BASE(APIC_TIMER_BASE_DIV);
332
333         if (!irqen)
334                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
335
336         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
337
338         if (lvtt_value & APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE) {
339                 printk_once(KERN_DEBUG "TSC deadline timer enabled\n");
340                 return;
341         }
342
343         /*
344          * Divide PICLK by 16
345          */
346         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
347         apic_write(APIC_TDCR,
348                 (tmp_value & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE)) |
349                 APIC_TDR_DIV_16);
350
351         if (!oneshot)
352                 apic_write(APIC_TMICT, clocks / APIC_DIVISOR);
353 }
354
355 /*
356  * Setup extended LVT, AMD specific
357  *
358  * Software should use the LVT offsets the BIOS provides.  The offsets
359  * are determined by the subsystems using it like those for MCE
360  * threshold or IBS.  On K8 only offset 0 (APIC500) and MCE interrupts
361  * are supported. Beginning with family 10h at least 4 offsets are
362  * available.
363  *
364  * Since the offsets must be consistent for all cores, we keep track
365  * of the LVT offsets in software and reserve the offset for the same
366  * vector also to be used on other cores. An offset is freed by
367  * setting the entry to APIC_EILVT_MASKED.
368  *
369  * If the BIOS is right, there should be no conflicts. Otherwise a
370  * "[Firmware Bug]: ..." error message is generated. However, if
371  * software does not properly determines the offsets, it is not
372  * necessarily a BIOS bug.
373  */
374
375 static atomic_t eilvt_offsets[APIC_EILVT_NR_MAX];
376
377 static inline int eilvt_entry_is_changeable(unsigned int old, unsigned int new)
378 {
379         return (old & APIC_EILVT_MASKED)
380                 || (new == APIC_EILVT_MASKED)
381                 || ((new & ~APIC_EILVT_MASKED) == old);
382 }
383
384 static unsigned int reserve_eilvt_offset(int offset, unsigned int new)
385 {
386         unsigned int rsvd, vector;
387
388         if (offset >= APIC_EILVT_NR_MAX)
389                 return ~0;
390
391         rsvd = atomic_read(&eilvt_offsets[offset]);
392         do {
393                 vector = rsvd & ~APIC_EILVT_MASKED;     /* 0: unassigned */
394                 if (vector && !eilvt_entry_is_changeable(vector, new))
395                         /* may not change if vectors are different */
396                         return rsvd;
397                 rsvd = atomic_cmpxchg(&eilvt_offsets[offset], rsvd, new);
398         } while (rsvd != new);
399
400         rsvd &= ~APIC_EILVT_MASKED;
401         if (rsvd && rsvd != vector)
402                 pr_info("LVT offset %d assigned for vector 0x%02x\n",
403                         offset, rsvd);
404
405         return new;
406 }
407
408 /*
409  * If mask=1, the LVT entry does not generate interrupts while mask=0
410  * enables the vector. See also the BKDGs. Must be called with
411  * preemption disabled.
412  */
413
414 int setup_APIC_eilvt(u8 offset, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
415 {
416         unsigned long reg = APIC_EILVTn(offset);
417         unsigned int new, old, reserved;
418
419         new = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
420         old = apic_read(reg);
421         reserved = reserve_eilvt_offset(offset, new);
422
423         if (reserved != new) {
424                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
425                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
426                        "vector 0x%x on another cpu\n",
427                        smp_processor_id(), reg, offset, new, reserved);
428                 return -EINVAL;
429         }
430
431         if (!eilvt_entry_is_changeable(old, new)) {
432                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
433                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
434                        "vector 0x%x on this cpu\n",
435                        smp_processor_id(), reg, offset, new, old);
436                 return -EBUSY;
437         }
438
439         apic_write(reg, new);
440
441         return 0;
442 }
443 EXPORT_SYMBOL_GPL(setup_APIC_eilvt);
444
445 /*
446  * Program the next event, relative to now
447  */
448 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
449                             struct clock_event_device *evt)
450 {
451         apic_write(APIC_TMICT, delta);
452         return 0;
453 }
454
455 static int lapic_next_deadline(unsigned long delta,
456                                struct clock_event_device *evt)
457 {
458         u64 tsc;
459
460         rdtscll(tsc);
461         wrmsrl(MSR_IA32_TSC_DEADLINE, tsc + (((u64) delta) * TSC_DIVISOR));
462         return 0;
463 }
464
465 /*
466  * Setup the lapic timer in periodic or oneshot mode
467  */
468 static void lapic_timer_setup(enum clock_event_mode mode,
469                               struct clock_event_device *evt)
470 {
471         unsigned long flags;
472         unsigned int v;
473
474         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
475         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
476                 return;
477
478         local_irq_save(flags);
479
480         switch (mode) {
481         case CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC:
482         case CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT:
483                 __setup_APIC_LVTT(lapic_timer_frequency,
484                                   mode != CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC, 1);
485                 break;
486         case CLOCK_EVT_MODE_UNUSED:
487         case CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN:
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                 break;
493         case CLOCK_EVT_MODE_RESUME:
494                 /* Nothing to do here */
495                 break;
496         }
497
498         local_irq_restore(flags);
499 }
500
501 /*
502  * Local APIC timer broadcast function
503  */
504 static void lapic_timer_broadcast(const struct cpumask *mask)
505 {
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         apic->send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
508 #endif
509 }
510
511
512 /*
513  * The local apic timer can be used for any function which is CPU local.
514  */
515 static struct clock_event_device lapic_clockevent = {
516         .name           = "lapic",
517         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC | CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT
518                         | CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP | CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY,
519         .shift          = 32,
520         .set_mode       = lapic_timer_setup,
521         .set_next_event = lapic_next_event,
522         .broadcast      = lapic_timer_broadcast,
523         .rating         = 100,
524         .irq            = -1,
525 };
526 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, lapic_events);
527
528 /*
529  * Setup the local APIC timer for this CPU. Copy the initialized values
530  * of the boot CPU and register the clock event in the framework.
531  */
532 static void setup_APIC_timer(void)
533 {
534         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
535
536         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_ARAT)) {
537                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP;
538                 /* Make LAPIC timer preferrable over percpu HPET */
539                 lapic_clockevent.rating = 150;
540         }
541
542         memcpy(levt, &lapic_clockevent, sizeof(*levt));
543         levt->cpumask = cpumask_of(smp_processor_id());
544
545         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
546                 levt->features &= ~(CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
547                                     CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY);
548                 levt->set_next_event = lapic_next_deadline;
549                 clockevents_config_and_register(levt,
550                                                 (tsc_khz / TSC_DIVISOR) * 1000,
551                                                 0xF, ~0UL);
552         } else
553                 clockevents_register_device(levt);
554 }
555
556 /*
557  * In this functions we calibrate APIC bus clocks to the external timer.
558  *
559  * We want to do the calibration only once since we want to have local timer
560  * irqs syncron. CPUs connected by the same APIC bus have the very same bus
561  * frequency.
562  *
563  * This was previously done by reading the PIT/HPET and waiting for a wrap
564  * around to find out, that a tick has elapsed. I have a box, where the PIT
565  * readout is broken, so it never gets out of the wait loop again. This was
566  * also reported by others.
567  *
568  * Monitoring the jiffies value is inaccurate and the clockevents
569  * infrastructure allows us to do a simple substitution of the interrupt
570  * handler.
571  *
572  * The calibration routine also uses the pm_timer when possible, as the PIT
573  * happens to run way too slow (factor 2.3 on my VAIO CoreDuo, which goes
574  * back to normal later in the boot process).
575  */
576
577 #define LAPIC_CAL_LOOPS         (HZ/10)
578
579 static __initdata int lapic_cal_loops = -1;
580 static __initdata long lapic_cal_t1, lapic_cal_t2;
581 static __initdata unsigned long long lapic_cal_tsc1, lapic_cal_tsc2;
582 static __initdata unsigned long lapic_cal_pm1, lapic_cal_pm2;
583 static __initdata unsigned long lapic_cal_j1, lapic_cal_j2;
584
585 /*
586  * Temporary interrupt handler.
587  */
588 static void __init lapic_cal_handler(struct clock_event_device *dev)
589 {
590         unsigned long long tsc = 0;
591         long tapic = apic_read(APIC_TMCCT);
592         unsigned long pm = acpi_pm_read_early();
593
594         if (cpu_has_tsc)
595                 rdtscll(tsc);
596
597         switch (lapic_cal_loops++) {
598         case 0:
599                 lapic_cal_t1 = tapic;
600                 lapic_cal_tsc1 = tsc;
601                 lapic_cal_pm1 = pm;
602                 lapic_cal_j1 = jiffies;
603                 break;
604
605         case LAPIC_CAL_LOOPS:
606                 lapic_cal_t2 = tapic;
607                 lapic_cal_tsc2 = tsc;
608                 if (pm < lapic_cal_pm1)
609                         pm += ACPI_PM_OVRRUN;
610                 lapic_cal_pm2 = pm;
611                 lapic_cal_j2 = jiffies;
612                 break;
613         }
614 }
615
616 static int __init
617 calibrate_by_pmtimer(long deltapm, long *delta, long *deltatsc)
618 {
619         const long pm_100ms = PMTMR_TICKS_PER_SEC / 10;
620         const long pm_thresh = pm_100ms / 100;
621         unsigned long mult;
622         u64 res;
623
624 #ifndef CONFIG_X86_PM_TIMER
625         return -1;
626 #endif
627
628         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer delta = %ld\n", deltapm);
629
630         /* Check, if the PM timer is available */
631         if (!deltapm)
632                 return -1;
633
634         mult = clocksource_hz2mult(PMTMR_TICKS_PER_SEC, 22);
635
636         if (deltapm > (pm_100ms - pm_thresh) &&
637             deltapm < (pm_100ms + pm_thresh)) {
638                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer result ok\n");
639                 return 0;
640         }
641
642         res = (((u64)deltapm) *  mult) >> 22;
643         do_div(res, 1000000);
644         pr_warning("APIC calibration not consistent "
645                    "with PM-Timer: %ldms instead of 100ms\n",(long)res);
646
647         /* Correct the lapic counter value */
648         res = (((u64)(*delta)) * pm_100ms);
649         do_div(res, deltapm);
650         pr_info("APIC delta adjusted to PM-Timer: "
651                 "%lu (%ld)\n", (unsigned long)res, *delta);
652         *delta = (long)res;
653
654         /* Correct the tsc counter value */
655         if (cpu_has_tsc) {
656                 res = (((u64)(*deltatsc)) * pm_100ms);
657                 do_div(res, deltapm);
658                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "TSC delta adjusted to "
659                                           "PM-Timer: %lu (%ld)\n",
660                                         (unsigned long)res, *deltatsc);
661                 *deltatsc = (long)res;
662         }
663
664         return 0;
665 }
666
667 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
668 {
669         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
670         void (*real_handler)(struct clock_event_device *dev);
671         unsigned long deltaj;
672         long delta, deltatsc;
673         int pm_referenced = 0;
674
675         /**
676          * check if lapic timer has already been calibrated by platform
677          * specific routine, such as tsc calibration code. if so, we just fill
678          * in the clockevent structure and return.
679          */
680
681         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
682                 return 0;
683         } else if (lapic_timer_frequency) {
684                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "lapic timer already calibrated %d\n",
685                                 lapic_timer_frequency);
686                 lapic_clockevent.mult = div_sc(lapic_timer_frequency/APIC_DIVISOR,
687                                         TICK_NSEC, lapic_clockevent.shift);
688                 lapic_clockevent.max_delta_ns =
689                         clockevent_delta2ns(0x7FFFFF, &lapic_clockevent);
690                 lapic_clockevent.min_delta_ns =
691                         clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
692                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
693                 return 0;
694         }
695
696         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Using local APIC timer interrupts.\n"
697                     "calibrating APIC timer ...\n");
698
699         local_irq_disable();
700
701         /* Replace the global interrupt handler */
702         real_handler = global_clock_event->event_handler;
703         global_clock_event->event_handler = lapic_cal_handler;
704
705         /*
706          * Setup the APIC counter to maximum. There is no way the lapic
707          * can underflow in the 100ms detection time frame
708          */
709         __setup_APIC_LVTT(0xffffffff, 0, 0);
710
711         /* Let the interrupts run */
712         local_irq_enable();
713
714         while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
715                 cpu_relax();
716
717         local_irq_disable();
718
719         /* Restore the real event handler */
720         global_clock_event->event_handler = real_handler;
721
722         /* Build delta t1-t2 as apic timer counts down */
723         delta = lapic_cal_t1 - lapic_cal_t2;
724         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... lapic delta = %ld\n", delta);
725
726         deltatsc = (long)(lapic_cal_tsc2 - lapic_cal_tsc1);
727
728         /* we trust the PM based calibration if possible */
729         pm_referenced = !calibrate_by_pmtimer(lapic_cal_pm2 - lapic_cal_pm1,
730                                         &delta, &deltatsc);
731
732         /* Calculate the scaled math multiplication factor */
733         lapic_clockevent.mult = div_sc(delta, TICK_NSEC * LAPIC_CAL_LOOPS,
734                                        lapic_clockevent.shift);
735         lapic_clockevent.max_delta_ns =
736                 clockevent_delta2ns(0x7FFFFFFF, &lapic_clockevent);
737         lapic_clockevent.min_delta_ns =
738                 clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
739
740         lapic_timer_frequency = (delta * APIC_DIVISOR) / LAPIC_CAL_LOOPS;
741
742         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... delta %ld\n", delta);
743         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... mult: %u\n", lapic_clockevent.mult);
744         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... calibration result: %u\n",
745                     lapic_timer_frequency);
746
747         if (cpu_has_tsc) {
748                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... CPU clock speed is "
749                             "%ld.%04ld MHz.\n",
750                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) / (1000000 / HZ),
751                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) % (1000000 / HZ));
752         }
753
754         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... host bus clock speed is "
755                     "%u.%04u MHz.\n",
756                     lapic_timer_frequency / (1000000 / HZ),
757                     lapic_timer_frequency % (1000000 / HZ));
758
759         /*
760          * Do a sanity check on the APIC calibration result
761          */
762         if (lapic_timer_frequency < (1000000 / HZ)) {
763                 local_irq_enable();
764                 pr_warning("APIC frequency too slow, disabling apic timer\n");
765                 return -1;
766         }
767
768         levt->features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
769
770         /*
771          * PM timer calibration failed or not turned on
772          * so lets try APIC timer based calibration
773          */
774         if (!pm_referenced) {
775                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... verify APIC timer\n");
776
777                 /*
778                  * Setup the apic timer manually
779                  */
780                 levt->event_handler = lapic_cal_handler;
781                 lapic_timer_setup(CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC, levt);
782                 lapic_cal_loops = -1;
783
784                 /* Let the interrupts run */
785                 local_irq_enable();
786
787                 while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
788                         cpu_relax();
789
790                 /* Stop the lapic timer */
791                 lapic_timer_setup(CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN, levt);
792
793                 /* Jiffies delta */
794                 deltaj = lapic_cal_j2 - lapic_cal_j1;
795                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies delta = %lu\n", deltaj);
796
797                 /* Check, if the jiffies result is consistent */
798                 if (deltaj >= LAPIC_CAL_LOOPS-2 && deltaj <= LAPIC_CAL_LOOPS+2)
799                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies result ok\n");
800                 else
801                         levt->features |= CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
802         } else
803                 local_irq_enable();
804
805         if (levt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY) {
806                 pr_warning("APIC timer disabled due to verification failure\n");
807                         return -1;
808         }
809
810         return 0;
811 }
812
813 /*
814  * Setup the boot APIC
815  *
816  * Calibrate and verify the result.
817  */
818 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
819 {
820         /*
821          * The local apic timer can be disabled via the kernel
822          * commandline or from the CPU detection code. Register the lapic
823          * timer as a dummy clock event source on SMP systems, so the
824          * broadcast mechanism is used. On UP systems simply ignore it.
825          */
826         if (disable_apic_timer) {
827                 pr_info("Disabling APIC timer\n");
828                 /* No broadcast on UP ! */
829                 if (num_possible_cpus() > 1) {
830                         lapic_clockevent.mult = 1;
831                         setup_APIC_timer();
832                 }
833                 return;
834         }
835
836         if (calibrate_APIC_clock()) {
837                 /* No broadcast on UP ! */
838                 if (num_possible_cpus() > 1)
839                         setup_APIC_timer();
840                 return;
841         }
842
843         /*
844          * If nmi_watchdog is set to IO_APIC, we need the
845          * PIT/HPET going.  Otherwise register lapic as a dummy
846          * device.
847          */
848         lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
849
850         /* Setup the lapic or request the broadcast */
851         setup_APIC_timer();
852 }
853
854 void setup_secondary_APIC_clock(void)
855 {
856         setup_APIC_timer();
857 }
858
859 /*
860  * The guts of the apic timer interrupt
861  */
862 static void local_apic_timer_interrupt(void)
863 {
864         int cpu = smp_processor_id();
865         struct clock_event_device *evt = &per_cpu(lapic_events, cpu);
866
867         /*
868          * Normally we should not be here till LAPIC has been initialized but
869          * in some cases like kdump, its possible that there is a pending LAPIC
870          * timer interrupt from previous kernel's context and is delivered in
871          * new kernel the moment interrupts are enabled.
872          *
873          * Interrupts are enabled early and LAPIC is setup much later, hence
874          * its possible that when we get here evt->event_handler is NULL.
875          * Check for event_handler being NULL and discard the interrupt as
876          * spurious.
877          */
878         if (!evt->event_handler) {
879                 pr_warning("Spurious LAPIC timer interrupt on cpu %d\n", cpu);
880                 /* Switch it off */
881                 lapic_timer_setup(CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN, evt);
882                 return;
883         }
884
885         /*
886          * the NMI deadlock-detector uses this.
887          */
888         inc_irq_stat(apic_timer_irqs);
889
890         evt->event_handler(evt);
891 }
892
893 /*
894  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
895  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
896  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
897  *
898  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
899  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
900  */
901 __visible void __irq_entry smp_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
902 {
903         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
904
905         /*
906          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
907          * because timer handling can be slow.
908          *
909          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
910          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
911          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
912          */
913         entering_ack_irq();
914         local_apic_timer_interrupt();
915         exiting_irq();
916
917         set_irq_regs(old_regs);
918 }
919
920 __visible void __irq_entry smp_trace_apic_timer_interrupt(struct pt_regs *regs)
921 {
922         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
923
924         /*
925          * NOTE! We'd better ACK the irq immediately,
926          * because timer handling can be slow.
927          *
928          * update_process_times() expects us to have done irq_enter().
929          * Besides, if we don't timer interrupts ignore the global
930          * interrupt lock, which is the WrongThing (tm) to do.
931          */
932         entering_ack_irq();
933         trace_local_timer_entry(LOCAL_TIMER_VECTOR);
934         local_apic_timer_interrupt();
935         trace_local_timer_exit(LOCAL_TIMER_VECTOR);
936         exiting_irq();
937
938         set_irq_regs(old_regs);
939 }
940
941 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
942 {
943         return -EINVAL;
944 }
945
946 /*
947  * Local APIC start and shutdown
948  */
949
950 /**
951  * clear_local_APIC - shutdown the local APIC
952  *
953  * This is called, when a CPU is disabled and before rebooting, so the state of
954  * the local APIC has no dangling leftovers. Also used to cleanout any BIOS
955  * leftovers during boot.
956  */
957 void clear_local_APIC(void)
958 {
959         int maxlvt;
960         u32 v;
961
962         /* APIC hasn't been mapped yet */
963         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
964                 return;
965
966         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
967         /*
968          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
969          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
970          */
971         if (maxlvt >= 3) {
972                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
973                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
974         }
975         /*
976          * Careful: we have to set masks only first to deassert
977          * any level-triggered sources.
978          */
979         v = apic_read(APIC_LVTT);
980         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
981         v = apic_read(APIC_LVT0);
982         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
983         v = apic_read(APIC_LVT1);
984         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
985         if (maxlvt >= 4) {
986                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
987                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
988         }
989
990         /* lets not touch this if we didn't frob it */
991 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
992         if (maxlvt >= 5) {
993                 v = apic_read(APIC_LVTTHMR);
994                 apic_write(APIC_LVTTHMR, v | APIC_LVT_MASKED);
995         }
996 #endif
997 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
998         if (maxlvt >= 6) {
999                 v = apic_read(APIC_LVTCMCI);
1000                 if (!(v & APIC_LVT_MASKED))
1001                         apic_write(APIC_LVTCMCI, v | APIC_LVT_MASKED);
1002         }
1003 #endif
1004
1005         /*
1006          * Clean APIC state for other OSs:
1007          */
1008         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
1009         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1010         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
1011         if (maxlvt >= 3)
1012                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
1013         if (maxlvt >= 4)
1014                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
1015
1016         /* Integrated APIC (!82489DX) ? */
1017         if (lapic_is_integrated()) {
1018                 if (maxlvt > 3)
1019                         /* Clear ESR due to Pentium errata 3AP and 11AP */
1020                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1021                 apic_read(APIC_ESR);
1022         }
1023 }
1024
1025 /**
1026  * disable_local_APIC - clear and disable the local APIC
1027  */
1028 void disable_local_APIC(void)
1029 {
1030         unsigned int value;
1031
1032         /* APIC hasn't been mapped yet */
1033         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
1034                 return;
1035
1036         clear_local_APIC();
1037
1038         /*
1039          * Disable APIC (implies clearing of registers
1040          * for 82489DX!).
1041          */
1042         value = apic_read(APIC_SPIV);
1043         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1044         apic_write(APIC_SPIV, value);
1045
1046 #ifdef CONFIG_X86_32
1047         /*
1048          * When LAPIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel,
1049          * restore the disabled state.
1050          */
1051         if (enabled_via_apicbase) {
1052                 unsigned int l, h;
1053
1054                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1055                 l &= ~MSR_IA32_APICBASE_ENABLE;
1056                 wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1057         }
1058 #endif
1059 }
1060
1061 /*
1062  * If Linux enabled the LAPIC against the BIOS default disable it down before
1063  * re-entering the BIOS on shutdown.  Otherwise the BIOS may get confused and
1064  * not power-off.  Additionally clear all LVT entries before disable_local_APIC
1065  * for the case where Linux didn't enable the LAPIC.
1066  */
1067 void lapic_shutdown(void)
1068 {
1069         unsigned long flags;
1070
1071         if (!cpu_has_apic && !apic_from_smp_config())
1072                 return;
1073
1074         local_irq_save(flags);
1075
1076 #ifdef CONFIG_X86_32
1077         if (!enabled_via_apicbase)
1078                 clear_local_APIC();
1079         else
1080 #endif
1081                 disable_local_APIC();
1082
1083
1084         local_irq_restore(flags);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * This is to verify that we're looking at a real local APIC.
1089  * Check these against your board if the CPUs aren't getting
1090  * started for no apparent reason.
1091  */
1092 int __init verify_local_APIC(void)
1093 {
1094         unsigned int reg0, reg1;
1095
1096         /*
1097          * The version register is read-only in a real APIC.
1098          */
1099         reg0 = apic_read(APIC_LVR);
1100         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg0);
1101         apic_write(APIC_LVR, reg0 ^ APIC_LVR_MASK);
1102         reg1 = apic_read(APIC_LVR);
1103         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting VERSION: %x\n", reg1);
1104
1105         /*
1106          * The two version reads above should print the same
1107          * numbers.  If the second one is different, then we
1108          * poke at a non-APIC.
1109          */
1110         if (reg1 != reg0)
1111                 return 0;
1112
1113         /*
1114          * Check if the version looks reasonably.
1115          */
1116         reg1 = GET_APIC_VERSION(reg0);
1117         if (reg1 == 0x00 || reg1 == 0xff)
1118                 return 0;
1119         reg1 = lapic_get_maxlvt();
1120         if (reg1 < 0x02 || reg1 == 0xff)
1121                 return 0;
1122
1123         /*
1124          * The ID register is read/write in a real APIC.
1125          */
1126         reg0 = apic_read(APIC_ID);
1127         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg0);
1128         apic_write(APIC_ID, reg0 ^ apic->apic_id_mask);
1129         reg1 = apic_read(APIC_ID);
1130         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting ID: %x\n", reg1);
1131         apic_write(APIC_ID, reg0);
1132         if (reg1 != (reg0 ^ apic->apic_id_mask))
1133                 return 0;
1134
1135         /*
1136          * The next two are just to see if we have sane values.
1137          * They're only really relevant if we're in Virtual Wire
1138          * compatibility mode, but most boxes are anymore.
1139          */
1140         reg0 = apic_read(APIC_LVT0);
1141         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT0: %x\n", reg0);
1142         reg1 = apic_read(APIC_LVT1);
1143         apic_printk(APIC_DEBUG, "Getting LVT1: %x\n", reg1);
1144
1145         return 1;
1146 }
1147
1148 /**
1149  * sync_Arb_IDs - synchronize APIC bus arbitration IDs
1150  */
1151 void __init sync_Arb_IDs(void)
1152 {
1153         /*
1154          * Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 And not
1155          * needed on AMD.
1156          */
1157         if (modern_apic() || boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)
1158                 return;
1159
1160         /*
1161          * Wait for idle.
1162          */
1163         apic_wait_icr_idle();
1164
1165         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
1166         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC |
1167                         APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * An initial setup of the virtual wire mode.
1172  */
1173 void __init init_bsp_APIC(void)
1174 {
1175         unsigned int value;
1176
1177         /*
1178          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
1179          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
1180          */
1181         if (smp_found_config || !cpu_has_apic)
1182                 return;
1183
1184         /*
1185          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
1186          */
1187         clear_local_APIC();
1188
1189         /*
1190          * Enable APIC.
1191          */
1192         value = apic_read(APIC_SPIV);
1193         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1194         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1195
1196 #ifdef CONFIG_X86_32
1197         /* This bit is reserved on P4/Xeon and should be cleared */
1198         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) &&
1199             (boot_cpu_data.x86 == 15))
1200                 value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1201         else
1202 #endif
1203                 value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1204         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1205         apic_write(APIC_SPIV, value);
1206
1207         /*
1208          * Set up the virtual wire mode.
1209          */
1210         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
1211         value = APIC_DM_NMI;
1212         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1213                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1214         apic_write(APIC_LVT1, value);
1215 }
1216
1217 static void lapic_setup_esr(void)
1218 {
1219         unsigned int oldvalue, value, maxlvt;
1220
1221         if (!lapic_is_integrated()) {
1222                 pr_info("No ESR for 82489DX.\n");
1223                 return;
1224         }
1225
1226         if (apic->disable_esr) {
1227                 /*
1228                  * Something untraceable is creating bad interrupts on
1229                  * secondary quads ... for the moment, just leave the
1230                  * ESR disabled - we can't do anything useful with the
1231                  * errors anyway - mbligh
1232                  */
1233                 pr_info("Leaving ESR disabled.\n");
1234                 return;
1235         }
1236
1237         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1238         if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1239                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1240         oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
1241
1242         /* enables sending errors */
1243         value = ERROR_APIC_VECTOR;
1244         apic_write(APIC_LVTERR, value);
1245
1246         /*
1247          * spec says clear errors after enabling vector.
1248          */
1249         if (maxlvt > 3)
1250                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1251         value = apic_read(APIC_ESR);
1252         if (value != oldvalue)
1253                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "ESR value before enabling "
1254                         "vector: 0x%08x  after: 0x%08x\n",
1255                         oldvalue, value);
1256 }
1257
1258 /**
1259  * setup_local_APIC - setup the local APIC
1260  *
1261  * Used to setup local APIC while initializing BSP or bringin up APs.
1262  * Always called with preemption disabled.
1263  */
1264 void setup_local_APIC(void)
1265 {
1266         int cpu = smp_processor_id();
1267         unsigned int value, queued;
1268         int i, j, acked = 0;
1269         unsigned long long tsc = 0, ntsc;
1270         long long max_loops = cpu_khz ? cpu_khz : 1000000;
1271
1272         if (cpu_has_tsc)
1273                 rdtscll(tsc);
1274
1275         if (disable_apic) {
1276                 disable_ioapic_support();
1277                 return;
1278         }
1279
1280 #ifdef CONFIG_X86_32
1281         /* Pound the ESR really hard over the head with a big hammer - mbligh */
1282         if (lapic_is_integrated() && apic->disable_esr) {
1283                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1284                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1285                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1286                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1287         }
1288 #endif
1289         perf_events_lapic_init();
1290
1291         /*
1292          * Double-check whether this APIC is really registered.
1293          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
1294          */
1295         BUG_ON(!apic->apic_id_registered());
1296
1297         /*
1298          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
1299          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
1300          * document number 292116).  So here it goes...
1301          */
1302         apic->init_apic_ldr();
1303
1304 #ifdef CONFIG_X86_32
1305         /*
1306          * APIC LDR is initialized.  If logical_apicid mapping was
1307          * initialized during get_smp_config(), make sure it matches the
1308          * actual value.
1309          */
1310         i = early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu);
1311         WARN_ON(i != BAD_APICID && i != logical_smp_processor_id());
1312         /* always use the value from LDR */
1313         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
1314                 logical_smp_processor_id();
1315 #endif
1316
1317         /*
1318          * Set Task Priority to 'accept all'. We never change this
1319          * later on.
1320          */
1321         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
1322         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
1323         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
1324
1325         /*
1326          * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
1327          * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
1328          *
1329          * Most probably by now CPU has serviced that pending interrupt and
1330          * it might not have done the ack_APIC_irq() because it thought,
1331          * interrupt came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it
1332          * does not clear the ISR bit and cpu thinks it has already serivced
1333          * the interrupt. Hence a vector might get locked. It was noticed
1334          * for timer irq (vector 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
1335          */
1336         do {
1337                 queued = 0;
1338                 for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--)
1339                         queued |= apic_read(APIC_IRR + i*0x10);
1340
1341                 for (i = APIC_ISR_NR - 1; i >= 0; i--) {
1342                         value = apic_read(APIC_ISR + i*0x10);
1343                         for (j = 31; j >= 0; j--) {
1344                                 if (value & (1<<j)) {
1345                                         ack_APIC_irq();
1346                                         acked++;
1347                                 }
1348                         }
1349                 }
1350                 if (acked > 256) {
1351                         printk(KERN_ERR "LAPIC pending interrupts after %d EOI\n",
1352                                acked);
1353                         break;
1354                 }
1355                 if (queued) {
1356                         if (cpu_has_tsc && cpu_khz) {
1357                                 rdtscll(ntsc);
1358                                 max_loops = (cpu_khz << 10) - (ntsc - tsc);
1359                         } else
1360                                 max_loops--;
1361                 }
1362         } while (queued && max_loops > 0);
1363         WARN_ON(max_loops <= 0);
1364
1365         /*
1366          * Now that we are all set up, enable the APIC
1367          */
1368         value = apic_read(APIC_SPIV);
1369         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1370         /*
1371          * Enable APIC
1372          */
1373         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1374
1375 #ifdef CONFIG_X86_32
1376         /*
1377          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
1378          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
1379          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
1380          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
1381          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
1382          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
1383          * away, oh well :-(
1384          *
1385          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
1386          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
1387          *   BX chipset. ]
1388          */
1389         /*
1390          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
1391          * frequent as it makes the interrupt distributon model be more
1392          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
1393          * See also the comment in end_level_ioapic_irq().  --macro
1394          */
1395
1396         /*
1397          * - enable focus processor (bit==0)
1398          * - 64bit mode always use processor focus
1399          *   so no need to set it
1400          */
1401         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1402 #endif
1403
1404         /*
1405          * Set spurious IRQ vector
1406          */
1407         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1408         apic_write(APIC_SPIV, value);
1409
1410         /*
1411          * Set up LVT0, LVT1:
1412          *
1413          * set up through-local-APIC on the BP's LINT0. This is not
1414          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
1415          * we delegate interrupts to the 8259A.
1416          */
1417         /*
1418          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
1419          */
1420         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
1421         if (!cpu && (pic_mode || !value)) {
1422                 value = APIC_DM_EXTINT;
1423                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1424         } else {
1425                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
1426                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1427         }
1428         apic_write(APIC_LVT0, value);
1429
1430         /*
1431          * only the BP should see the LINT1 NMI signal, obviously.
1432          */
1433         if (!cpu)
1434                 value = APIC_DM_NMI;
1435         else
1436                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
1437         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1438                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1439         apic_write(APIC_LVT1, value);
1440
1441 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1442         /* Recheck CMCI information after local APIC is up on CPU #0 */
1443         if (!cpu)
1444                 cmci_recheck();
1445 #endif
1446 }
1447
1448 void end_local_APIC_setup(void)
1449 {
1450         lapic_setup_esr();
1451
1452 #ifdef CONFIG_X86_32
1453         {
1454                 unsigned int value;
1455                 /* Disable the local apic timer */
1456                 value = apic_read(APIC_LVTT);
1457                 value |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
1458                 apic_write(APIC_LVTT, value);
1459         }
1460 #endif
1461
1462         apic_pm_activate();
1463 }
1464
1465 void __init bsp_end_local_APIC_setup(void)
1466 {
1467         end_local_APIC_setup();
1468
1469         /*
1470          * Now that local APIC setup is completed for BP, configure the fault
1471          * handling for interrupt remapping.
1472          */
1473         irq_remap_enable_fault_handling();
1474
1475 }
1476
1477 /* Control whether x2APIC mode is enabled or not */
1478 static bool nox2apic __initdata;
1479
1480 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
1481 int x2apic_mode;
1482 static int x2apic_disabled;
1483
1484 enum {
1485         X2APIC_OFF,
1486         X2APIC_ON,
1487         X2APIC_DISABLED,
1488 };
1489 static int x2apic_state;
1490
1491 static int __init setup_nox2apic(char *str)
1492 {
1493         if (x2apic_enabled()) {
1494                 int apicid = native_apic_msr_read(APIC_ID);
1495
1496                 if (apicid >= 255) {
1497                         pr_warning("Apicid: %08x, cannot enforce nox2apic\n",
1498                                    apicid);
1499                         return 0;
1500                 }
1501
1502                 pr_warning("x2apic already enabled. will disable it\n");
1503         } else
1504                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
1505
1506         nox2apic = true;
1507         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1508         return 0;
1509 }
1510 early_param("nox2apic", setup_nox2apic);
1511
1512 /*
1513  * Need to disable xapic and x2apic at the same time and then enable xapic mode
1514  */
1515 static inline void __disable_x2apic(u64 msr)
1516 {
1517         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE,
1518                msr & ~(X2APIC_ENABLE | XAPIC_ENABLE));
1519         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~X2APIC_ENABLE);
1520 }
1521
1522 static __init void disable_x2apic(void)
1523 {
1524         u64 msr;
1525
1526         if (!cpu_has_x2apic)
1527                 return;
1528
1529         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1530         if (msr & X2APIC_ENABLE) {
1531                 u32 x2apic_id = read_apic_id();
1532
1533                 if (x2apic_id >= 255)
1534                         panic("Cannot disable x2apic, id: %08x\n", x2apic_id);
1535
1536                 pr_info("Disabling x2apic\n");
1537                 __disable_x2apic(msr);
1538
1539                 if (nox2apic) {
1540                         clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_X2APIC);
1541                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
1542                 }
1543
1544                 x2apic_mode = 0;
1545
1546                 register_lapic_address(mp_lapic_addr);
1547         }
1548
1549         x2apic_disabled = 1;
1550         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1551 }
1552
1553 void enable_x2apic(void)
1554 {
1555         u64 msr;
1556
1557         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1558         if (x2apic_disabled) {
1559                 __disable_x2apic(msr);
1560                 x2apic_mode = 0;
1561                 return;
1562         }
1563
1564         if (!x2apic_mode)
1565                 return;
1566
1567         if (!(msr & X2APIC_ENABLE)) {
1568                 printk_once(KERN_INFO "Enabling x2apic\n");
1569                 wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr | X2APIC_ENABLE);
1570         }
1571         x2apic_state = X2APIC_ON;
1572 }
1573
1574 static __init void try_to_enable_x2apic(int remap_mode)
1575 {
1576         if (!x2apic_supported())
1577                 return;
1578
1579         if (remap_mode != IRQ_REMAP_X2APIC_MODE) {
1580                 /* IR is required if there is APIC ID > 255 even when running
1581                  * under KVM
1582                  */
1583                 if (max_physical_apicid > 255 ||
1584                     (IS_ENABLED(CONFIG_HYPERVISOR_GUEST) &&
1585                      !hypervisor_x2apic_available())) {
1586                         pr_info("x2apic: IRQ remapping doesn't support X2APIC mode\n");
1587                         disable_x2apic();
1588                         return;
1589                 }
1590
1591                 /*
1592                  * without IR all CPUs can be addressed by IOAPIC/MSI
1593                  * only in physical mode
1594                  */
1595                 x2apic_phys = 1;
1596         }
1597
1598         if (!x2apic_mode) {
1599                 x2apic_mode = 1;
1600                 enable_x2apic();
1601                 pr_info("Enabled x2apic\n");
1602         }
1603 }
1604
1605 void __init check_x2apic(void)
1606 {
1607         if (x2apic_enabled()) {
1608                 pr_info("x2apic: enabled by BIOS, switching to x2apic ops\n");
1609                 x2apic_mode = 1;
1610                 x2apic_state = X2APIC_ON;
1611         } else if (!cpu_has_x2apic) {
1612                 x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1613         }
1614 }
1615 #else /* CONFIG_X86_X2APIC */
1616 static int __init validate_x2apic(void)
1617 {
1618         if (!apic_is_x2apic_enabled())
1619                 return 0;
1620         /*
1621          * Checkme: Can we simply turn off x2apic here instead of panic?
1622          */
1623         panic("BIOS has enabled x2apic but kernel doesn't support x2apic, please disable x2apic in BIOS.\n");
1624 }
1625 early_initcall(validate_x2apic);
1626
1627 static inline void try_to_enable_x2apic(int remap_mode) { }
1628 #endif /* !CONFIG_X86_X2APIC */
1629
1630 static int __init try_to_enable_IR(void)
1631 {
1632 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1633         if (!x2apic_enabled() && skip_ioapic_setup) {
1634                 pr_info("Not enabling interrupt remapping due to skipped IO-APIC setup\n");
1635                 return -1;
1636         }
1637 #endif
1638         return irq_remapping_enable();
1639 }
1640
1641 void __init enable_IR_x2apic(void)
1642 {
1643         unsigned long flags;
1644         int ret, ir_stat;
1645
1646         ir_stat = irq_remapping_prepare();
1647         if (ir_stat < 0 && !x2apic_supported())
1648                 return;
1649
1650         ret = save_ioapic_entries();
1651         if (ret) {
1652                 pr_info("Saving IO-APIC state failed: %d\n", ret);
1653                 return;
1654         }
1655
1656         local_irq_save(flags);
1657         legacy_pic->mask_all();
1658         mask_ioapic_entries();
1659
1660         if (nox2apic)
1661                 disable_x2apic();
1662         /* If irq_remapping_prepare() succeded, try to enable it */
1663         if (ir_stat >= 0)
1664                 ir_stat = try_to_enable_IR();
1665         /* ir_stat contains the remap mode or an error code */
1666         try_to_enable_x2apic(ir_stat);
1667
1668         if (ir_stat < 0)
1669                 restore_ioapic_entries();
1670         legacy_pic->restore_mask();
1671         local_irq_restore(flags);
1672 }
1673
1674 #ifdef CONFIG_X86_64
1675 /*
1676  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
1677  * Original code written by Keir Fraser.
1678  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
1679  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
1680  */
1681 static int __init detect_init_APIC(void)
1682 {
1683         if (!cpu_has_apic) {
1684                 pr_info("No local APIC present\n");
1685                 return -1;
1686         }
1687
1688         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1689         return 0;
1690 }
1691 #else
1692
1693 static int __init apic_verify(void)
1694 {
1695         u32 features, h, l;
1696
1697         /*
1698          * The APIC feature bit should now be enabled
1699          * in `cpuid'
1700          */
1701         features = cpuid_edx(1);
1702         if (!(features & (1 << X86_FEATURE_APIC))) {
1703                 pr_warning("Could not enable APIC!\n");
1704                 return -1;
1705         }
1706         set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_APIC);
1707         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1708
1709         /* The BIOS may have set up the APIC at some other address */
1710         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1711                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1712                 if (l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)
1713                         mp_lapic_addr = l & MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1714         }
1715
1716         pr_info("Found and enabled local APIC!\n");
1717         return 0;
1718 }
1719
1720 int __init apic_force_enable(unsigned long addr)
1721 {
1722         u32 h, l;
1723
1724         if (disable_apic)
1725                 return -1;
1726
1727         /*
1728          * Some BIOSes disable the local APIC in the APIC_BASE
1729          * MSR. This can only be done in software for Intel P6 or later
1730          * and AMD K7 (Model > 1) or later.
1731          */
1732         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1733                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1734                 if (!(l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)) {
1735                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- reenabling.\n");
1736                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1737                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | addr;
1738                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1739                         enabled_via_apicbase = 1;
1740                 }
1741         }
1742         return apic_verify();
1743 }
1744
1745 /*
1746  * Detect and initialize APIC
1747  */
1748 static int __init detect_init_APIC(void)
1749 {
1750         /* Disabled by kernel option? */
1751         if (disable_apic)
1752                 return -1;
1753
1754         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
1755         case X86_VENDOR_AMD:
1756                 if ((boot_cpu_data.x86 == 6 && boot_cpu_data.x86_model > 1) ||
1757                     (boot_cpu_data.x86 >= 15))
1758                         break;
1759                 goto no_apic;
1760         case X86_VENDOR_INTEL:
1761                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 || boot_cpu_data.x86 == 15 ||
1762                     (boot_cpu_data.x86 == 5 && cpu_has_apic))
1763                         break;
1764                 goto no_apic;
1765         default:
1766                 goto no_apic;
1767         }
1768
1769         if (!cpu_has_apic) {
1770                 /*
1771                  * Over-ride BIOS and try to enable the local APIC only if
1772                  * "lapic" specified.
1773                  */
1774                 if (!force_enable_local_apic) {
1775                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- "
1776                                 "you can enable it with \"lapic\"\n");
1777                         return -1;
1778                 }
1779                 if (apic_force_enable(APIC_DEFAULT_PHYS_BASE))
1780                         return -1;
1781         } else {
1782                 if (apic_verify())
1783                         return -1;
1784         }
1785
1786         apic_pm_activate();
1787
1788         return 0;
1789
1790 no_apic:
1791         pr_info("No local APIC present or hardware disabled\n");
1792         return -1;
1793 }
1794 #endif
1795
1796 /**
1797  * init_apic_mappings - initialize APIC mappings
1798  */
1799 void __init init_apic_mappings(void)
1800 {
1801         unsigned int new_apicid;
1802
1803         if (x2apic_mode) {
1804                 boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
1805                 return;
1806         }
1807
1808         /* If no local APIC can be found return early */
1809         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
1810                 /* lets NOP'ify apic operations */
1811                 pr_info("APIC: disable apic facility\n");
1812                 apic_disable();
1813         } else {
1814                 apic_phys = mp_lapic_addr;
1815
1816                 /*
1817                  * acpi lapic path already maps that address in
1818                  * acpi_register_lapic_address()
1819                  */
1820                 if (!acpi_lapic && !smp_found_config)
1821                         register_lapic_address(apic_phys);
1822         }
1823
1824         /*
1825          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
1826          * default configuration (or the MP table is broken).
1827          */
1828         new_apicid = read_apic_id();
1829         if (boot_cpu_physical_apicid != new_apicid) {
1830                 boot_cpu_physical_apicid = new_apicid;
1831                 /*
1832                  * yeah -- we lie about apic_version
1833                  * in case if apic was disabled via boot option
1834                  * but it's not a problem for SMP compiled kernel
1835                  * since smp_sanity_check is prepared for such a case
1836                  * and disable smp mode
1837                  */
1838                 apic_version[new_apicid] =
1839                          GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
1840         }
1841 }
1842
1843 void __init register_lapic_address(unsigned long address)
1844 {
1845         mp_lapic_addr = address;
1846
1847         if (!x2apic_mode) {
1848                 set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, address);
1849                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
1850                             APIC_BASE, mp_lapic_addr);
1851         }
1852         if (boot_cpu_physical_apicid == -1U) {
1853                 boot_cpu_physical_apicid  = read_apic_id();
1854                 apic_version[boot_cpu_physical_apicid] =
1855                          GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
1856         }
1857 }
1858
1859 /*
1860  * This initializes the IO-APIC and APIC hardware if this is
1861  * a UP kernel.
1862  */
1863 int apic_version[MAX_LOCAL_APIC];
1864
1865 int __init APIC_init_uniprocessor(void)
1866 {
1867         if (disable_apic) {
1868                 pr_info("Apic disabled\n");
1869                 return -1;
1870         }
1871 #ifdef CONFIG_X86_64
1872         if (!cpu_has_apic) {
1873                 disable_apic = 1;
1874                 pr_info("Apic disabled by BIOS\n");
1875                 return -1;
1876         }
1877 #else
1878         if (!smp_found_config && !cpu_has_apic)
1879                 return -1;
1880
1881         /*
1882          * Complain if the BIOS pretends there is one.
1883          */
1884         if (!cpu_has_apic &&
1885             APIC_INTEGRATED(apic_version[boot_cpu_physical_apicid])) {
1886                 pr_err("BIOS bug, local APIC 0x%x not detected!...\n",
1887                         boot_cpu_physical_apicid);
1888                 return -1;
1889         }
1890 #endif
1891
1892         default_setup_apic_routing();
1893
1894         verify_local_APIC();
1895         connect_bsp_APIC();
1896
1897 #ifdef CONFIG_X86_64
1898         apic_write(APIC_ID, SET_APIC_ID(boot_cpu_physical_apicid));
1899 #else
1900         /*
1901          * Hack: In case of kdump, after a crash, kernel might be booting
1902          * on a cpu with non-zero lapic id. But boot_cpu_physical_apicid
1903          * might be zero if read from MP tables. Get it from LAPIC.
1904          */
1905 # ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
1906         boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
1907 # endif
1908 #endif
1909         physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
1910         setup_local_APIC();
1911
1912 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1913         /*
1914          * Now enable IO-APICs, actually call clear_IO_APIC
1915          * We need clear_IO_APIC before enabling error vector
1916          */
1917         if (!skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1918                 enable_IO_APIC();
1919 #endif
1920
1921         bsp_end_local_APIC_setup();
1922
1923 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
1924         if (smp_found_config && !skip_ioapic_setup && nr_ioapics)
1925                 setup_IO_APIC();
1926         else {
1927                 nr_ioapics = 0;
1928         }
1929 #endif
1930
1931         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
1932         return 0;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Local APIC interrupts
1937  */
1938
1939 /*
1940  * This interrupt should _never_ happen with our APIC/SMP architecture
1941  */
1942 static inline void __smp_spurious_interrupt(u8 vector)
1943 {
1944         u32 v;
1945
1946         /*
1947          * Check if this really is a spurious interrupt and ACK it
1948          * if it is a vectored one.  Just in case...
1949          * Spurious interrupts should not be ACKed.
1950          */
1951         v = apic_read(APIC_ISR + ((vector & ~0x1f) >> 1));
1952         if (v & (1 << (vector & 0x1f)))
1953                 ack_APIC_irq();
1954
1955         inc_irq_stat(irq_spurious_count);
1956
1957         /* see sw-dev-man vol 3, chapter 7.4.13.5 */
1958         pr_info("spurious APIC interrupt through vector %02x on CPU#%d, "
1959                 "should never happen.\n", vector, smp_processor_id());
1960 }
1961
1962 __visible void smp_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1963 {
1964         entering_irq();
1965         __smp_spurious_interrupt(~regs->orig_ax);
1966         exiting_irq();
1967 }
1968
1969 __visible void smp_trace_spurious_interrupt(struct pt_regs *regs)
1970 {
1971         u8 vector = ~regs->orig_ax;
1972
1973         entering_irq();
1974         trace_spurious_apic_entry(vector);
1975         __smp_spurious_interrupt(vector);
1976         trace_spurious_apic_exit(vector);
1977         exiting_irq();
1978 }
1979
1980 /*
1981  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
1982  */
1983 static inline void __smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
1984 {
1985         u32 v;
1986         u32 i = 0;
1987         static const char * const error_interrupt_reason[] = {
1988                 "Send CS error",                /* APIC Error Bit 0 */
1989                 "Receive CS error",             /* APIC Error Bit 1 */
1990                 "Send accept error",            /* APIC Error Bit 2 */
1991                 "Receive accept error",         /* APIC Error Bit 3 */
1992                 "Redirectable IPI",             /* APIC Error Bit 4 */
1993                 "Send illegal vector",          /* APIC Error Bit 5 */
1994                 "Received illegal vector",      /* APIC Error Bit 6 */
1995                 "Illegal register address",     /* APIC Error Bit 7 */
1996         };
1997
1998         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
1999         if (lapic_get_maxlvt() > 3)     /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
2000                 apic_write(APIC_ESR, 0);
2001         v = apic_read(APIC_ESR);
2002         ack_APIC_irq();
2003         atomic_inc(&irq_err_count);
2004
2005         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x",
2006                     smp_processor_id(), v);
2007
2008         v &= 0xff;
2009         while (v) {
2010                 if (v & 0x1)
2011                         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT " : %s", error_interrupt_reason[i]);
2012                 i++;
2013                 v >>= 1;
2014         }
2015
2016         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT "\n");
2017
2018 }
2019
2020 __visible void smp_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
2021 {
2022         entering_irq();
2023         __smp_error_interrupt(regs);
2024         exiting_irq();
2025 }
2026
2027 __visible void smp_trace_error_interrupt(struct pt_regs *regs)
2028 {
2029         entering_irq();
2030         trace_error_apic_entry(ERROR_APIC_VECTOR);
2031         __smp_error_interrupt(regs);
2032         trace_error_apic_exit(ERROR_APIC_VECTOR);
2033         exiting_irq();
2034 }
2035
2036 /**
2037  * connect_bsp_APIC - attach the APIC to the interrupt system
2038  */
2039 void __init connect_bsp_APIC(void)
2040 {
2041 #ifdef CONFIG_X86_32
2042         if (pic_mode) {
2043                 /*
2044                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
2045                  */
2046                 clear_local_APIC();
2047                 /*
2048                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.  connect BSP's
2049                  * local APIC to INT and NMI lines.
2050                  */
2051                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, "
2052                                 "enabling APIC mode.\n");
2053                 imcr_pic_to_apic();
2054         }
2055 #endif
2056 }
2057
2058 /**
2059  * disconnect_bsp_APIC - detach the APIC from the interrupt system
2060  * @virt_wire_setup:    indicates, whether virtual wire mode is selected
2061  *
2062  * Virtual wire mode is necessary to deliver legacy interrupts even when the
2063  * APIC is disabled.
2064  */
2065 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
2066 {
2067         unsigned int value;
2068
2069 #ifdef CONFIG_X86_32
2070         if (pic_mode) {
2071                 /*
2072                  * Put the board back into PIC mode (has an effect only on
2073                  * certain older boards).  Note that APIC interrupts, including
2074                  * IPIs, won't work beyond this point!  The only exception are
2075                  * INIT IPIs.
2076                  */
2077                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "disabling APIC mode, "
2078                                 "entering PIC mode.\n");
2079                 imcr_apic_to_pic();
2080                 return;
2081         }
2082 #endif
2083
2084         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
2085
2086         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
2087         value = apic_read(APIC_SPIV);
2088         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
2089         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
2090         value |= 0xf;
2091         apic_write(APIC_SPIV, value);
2092
2093         if (!virt_wire_setup) {
2094                 /*
2095                  * For LVT0 make it edge triggered, active high,
2096                  * external and enabled
2097                  */
2098                 value = apic_read(APIC_LVT0);
2099                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
2100                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
2101                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
2102                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
2103                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
2104                 apic_write(APIC_LVT0, value);
2105         } else {
2106                 /* Disable LVT0 */
2107                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
2108         }
2109
2110         /*
2111          * For LVT1 make it edge triggered, active high,
2112          * nmi and enabled
2113          */
2114         value = apic_read(APIC_LVT1);
2115         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
2116                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
2117                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
2118         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
2119         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
2120         apic_write(APIC_LVT1, value);
2121 }
2122
2123 int generic_processor_info(int apicid, int version)
2124 {
2125         int cpu, max = nr_cpu_ids;
2126         bool boot_cpu_detected = physid_isset(boot_cpu_physical_apicid,
2127                                 phys_cpu_present_map);
2128
2129         /*
2130          * boot_cpu_physical_apicid is designed to have the apicid
2131          * returned by read_apic_id(), i.e, the apicid of the
2132          * currently booting-up processor. However, on some platforms,
2133          * it is temporarily modified by the apicid reported as BSP
2134          * through MP table. Concretely:
2135          *
2136          * - arch/x86/kernel/mpparse.c: MP_processor_info()
2137          * - arch/x86/mm/amdtopology.c: amd_numa_init()
2138          *
2139          * This function is executed with the modified
2140          * boot_cpu_physical_apicid. So, disabled_cpu_apicid kernel
2141          * parameter doesn't work to disable APs on kdump 2nd kernel.
2142          *
2143          * Since fixing handling of boot_cpu_physical_apicid requires
2144          * another discussion and tests on each platform, we leave it
2145          * for now and here we use read_apic_id() directly in this
2146          * function, generic_processor_info().
2147          */
2148         if (disabled_cpu_apicid != BAD_APICID &&
2149             disabled_cpu_apicid != read_apic_id() &&
2150             disabled_cpu_apicid == apicid) {
2151                 int thiscpu = num_processors + disabled_cpus;
2152
2153                 pr_warning("APIC: Disabling requested cpu."
2154                            " Processor %d/0x%x ignored.\n",
2155                            thiscpu, apicid);
2156
2157                 disabled_cpus++;
2158                 return -ENODEV;
2159         }
2160
2161         /*
2162          * If boot cpu has not been detected yet, then only allow upto
2163          * nr_cpu_ids - 1 processors and keep one slot free for boot cpu
2164          */
2165         if (!boot_cpu_detected && num_processors >= nr_cpu_ids - 1 &&
2166             apicid != boot_cpu_physical_apicid) {
2167                 int thiscpu = max + disabled_cpus - 1;
2168
2169                 pr_warning(
2170                         "ACPI: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i almost"
2171                         " reached. Keeping one slot for boot cpu."
2172                         "  Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2173
2174                 disabled_cpus++;
2175                 return -ENODEV;
2176         }
2177
2178         if (num_processors >= nr_cpu_ids) {
2179                 int thiscpu = max + disabled_cpus;
2180
2181                 pr_warning(
2182                         "ACPI: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i reached."
2183                         "  Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2184
2185                 disabled_cpus++;
2186                 return -EINVAL;
2187         }
2188
2189         num_processors++;
2190         if (apicid == boot_cpu_physical_apicid) {
2191                 /*
2192                  * x86_bios_cpu_apicid is required to have processors listed
2193                  * in same order as logical cpu numbers. Hence the first
2194                  * entry is BSP, and so on.
2195                  * boot_cpu_init() already hold bit 0 in cpu_present_mask
2196                  * for BSP.
2197                  */
2198                 cpu = 0;
2199         } else
2200                 cpu = cpumask_next_zero(-1, cpu_present_mask);
2201
2202         /*
2203          * Validate version
2204          */
2205         if (version == 0x0) {
2206                 pr_warning("BIOS bug: APIC version is 0 for CPU %d/0x%x, fixing up to 0x10\n",
2207                            cpu, apicid);
2208                 version = 0x10;
2209         }
2210         apic_version[apicid] = version;
2211
2212         if (version != apic_version[boot_cpu_physical_apicid]) {
2213                 pr_warning("BIOS bug: APIC version mismatch, boot CPU: %x, CPU %d: version %x\n",
2214                         apic_version[boot_cpu_physical_apicid], cpu, version);
2215         }
2216
2217         physid_set(apicid, phys_cpu_present_map);
2218         if (apicid > max_physical_apicid)
2219                 max_physical_apicid = apicid;
2220
2221 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_X86_64)
2222         early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
2223         early_per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = apicid;
2224 #endif
2225 #ifdef CONFIG_X86_32
2226         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
2227                 apic->x86_32_early_logical_apicid(cpu);
2228 #endif
2229         set_cpu_possible(cpu, true);
2230         set_cpu_present(cpu, true);
2231
2232         return cpu;
2233 }
2234
2235 int hard_smp_processor_id(void)
2236 {
2237         return read_apic_id();
2238 }
2239
2240 void default_init_apic_ldr(void)
2241 {
2242         unsigned long val;
2243
2244         apic_write(APIC_DFR, APIC_DFR_VALUE);
2245         val = apic_read(APIC_LDR) & ~APIC_LDR_MASK;
2246         val |= SET_APIC_LOGICAL_ID(1UL << smp_processor_id());
2247         apic_write(APIC_LDR, val);
2248 }
2249
2250 int default_cpu_mask_to_apicid_and(const struct cpumask *cpumask,
2251                                    const struct cpumask *andmask,
2252                                    unsigned int *apicid)
2253 {
2254         unsigned int cpu;
2255
2256         for_each_cpu_and(cpu, cpumask, andmask) {
2257                 if (cpumask_test_cpu(cpu, cpu_online_mask))
2258                         break;
2259         }
2260
2261         if (likely(cpu < nr_cpu_ids)) {
2262                 *apicid = per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu);
2263                 return 0;
2264         }
2265
2266         return -EINVAL;
2267 }
2268
2269 /*
2270  * Override the generic EOI implementation with an optimized version.
2271  * Only called during early boot when only one CPU is active and with
2272  * interrupts disabled, so we know this does not race with actual APIC driver
2273  * use.
2274  */
2275 void __init apic_set_eoi_write(void (*eoi_write)(u32 reg, u32 v))
2276 {
2277         struct apic **drv;
2278
2279         for (drv = __apicdrivers; drv < __apicdrivers_end; drv++) {
2280                 /* Should happen once for each apic */
2281                 WARN_ON((*drv)->eoi_write == eoi_write);
2282                 (*drv)->eoi_write = eoi_write;
2283         }
2284 }
2285
2286 /*
2287  * Power management
2288  */
2289 #ifdef CONFIG_PM
2290
2291 static struct {
2292         /*
2293          * 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
2294          * not the BIOS; this signifies that we are also responsible
2295          * for disabling it before entering apm/acpi suspend
2296          */
2297         int active;
2298         /* r/w apic fields */
2299         unsigned int apic_id;
2300         unsigned int apic_taskpri;
2301         unsigned int apic_ldr;
2302         unsigned int apic_dfr;
2303         unsigned int apic_spiv;
2304         unsigned int apic_lvtt;
2305         unsigned int apic_lvtpc;
2306         unsigned int apic_lvt0;
2307         unsigned int apic_lvt1;
2308         unsigned int apic_lvterr;
2309         unsigned int apic_tmict;
2310         unsigned int apic_tdcr;
2311         unsigned int apic_thmr;
2312 } apic_pm_state;
2313
2314 static int lapic_suspend(void)
2315 {
2316         unsigned long flags;
2317         int maxlvt;
2318
2319         if (!apic_pm_state.active)
2320                 return 0;
2321
2322         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2323
2324         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
2325         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
2326         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
2327         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
2328         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
2329         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
2330         if (maxlvt >= 4)
2331                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
2332         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
2333         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
2334         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
2335         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
2336         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
2337 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2338         if (maxlvt >= 5)
2339                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
2340 #endif
2341
2342         local_irq_save(flags);
2343         disable_local_APIC();
2344
2345         irq_remapping_disable();
2346
2347         local_irq_restore(flags);
2348         return 0;
2349 }
2350
2351 static void lapic_resume(void)
2352 {
2353         unsigned int l, h;
2354         unsigned long flags;
2355         int maxlvt;
2356
2357         if (!apic_pm_state.active)
2358                 return;
2359
2360         local_irq_save(flags);
2361
2362         /*
2363          * IO-APIC and PIC have their own resume routines.
2364          * We just mask them here to make sure the interrupt
2365          * subsystem is completely quiet while we enable x2apic
2366          * and interrupt-remapping.
2367          */
2368         mask_ioapic_entries();
2369         legacy_pic->mask_all();
2370
2371         if (x2apic_mode)
2372                 enable_x2apic();
2373         else {
2374                 /*
2375                  * Make sure the APICBASE points to the right address
2376                  *
2377                  * FIXME! This will be wrong if we ever support suspend on
2378                  * SMP! We'll need to do this as part of the CPU restore!
2379                  */
2380                 if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
2381                         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2382                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
2383                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
2384                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2385                 }
2386         }
2387
2388         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2389         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
2390         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
2391         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
2392         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
2393         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
2394         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
2395         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
2396         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
2397 #if defined(CONFIG_X86_MCE_INTEL)
2398         if (maxlvt >= 5)
2399                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
2400 #endif
2401         if (maxlvt >= 4)
2402                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
2403         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
2404         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
2405         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
2406         apic_write(APIC_ESR, 0);
2407         apic_read(APIC_ESR);
2408         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
2409         apic_write(APIC_ESR, 0);
2410         apic_read(APIC_ESR);
2411
2412         irq_remapping_reenable(x2apic_mode);
2413
2414         local_irq_restore(flags);
2415 }
2416
2417 /*
2418  * This device has no shutdown method - fully functioning local APICs
2419  * are needed on every CPU up until machine_halt/restart/poweroff.
2420  */
2421
2422 static struct syscore_ops lapic_syscore_ops = {
2423         .resume         = lapic_resume,
2424         .suspend        = lapic_suspend,
2425 };
2426
2427 static void apic_pm_activate(void)
2428 {
2429         apic_pm_state.active = 1;
2430 }
2431
2432 static int __init init_lapic_sysfs(void)
2433 {
2434         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
2435         if (cpu_has_apic)
2436                 register_syscore_ops(&lapic_syscore_ops);
2437
2438         return 0;
2439 }
2440
2441 /* local apic needs to resume before other devices access its registers. */
2442 core_initcall(init_lapic_sysfs);
2443
2444 #else   /* CONFIG_PM */
2445
2446 static void apic_pm_activate(void) { }
2447
2448 #endif  /* CONFIG_PM */
2449
2450 #ifdef CONFIG_X86_64
2451
2452 static int multi_checked;
2453 static int multi;
2454
2455 static int set_multi(const struct dmi_system_id *d)
2456 {
2457         if (multi)
2458                 return 0;
2459         pr_info("APIC: %s detected, Multi Chassis\n", d->ident);
2460         multi = 1;
2461         return 0;
2462 }
2463
2464 static const struct dmi_system_id multi_dmi_table[] = {
2465         {
2466                 .callback = set_multi,
2467                 .ident = "IBM System Summit2",
2468                 .matches = {
2469                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "IBM"),
2470                         DMI_MATCH(DMI_PRODUCT_NAME, "Summit2"),
2471                 },
2472         },
2473         {}
2474 };
2475
2476 static void dmi_check_multi(void)
2477 {
2478         if (multi_checked)
2479                 return;
2480
2481         dmi_check_system(multi_dmi_table);
2482         multi_checked = 1;
2483 }
2484
2485 /*
2486  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
2487  *
2488  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
2489  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
2490  * multi-chassis.
2491  * Use DMI to check them
2492  */
2493 int apic_is_clustered_box(void)
2494 {
2495         dmi_check_multi();
2496         return multi;
2497 }
2498 #endif
2499
2500 /*
2501  * APIC command line parameters
2502  */
2503 static int __init setup_disableapic(char *arg)
2504 {
2505         disable_apic = 1;
2506         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
2507         return 0;
2508 }
2509 early_param("disableapic", setup_disableapic);
2510
2511 /* same as disableapic, for compatibility */
2512 static int __init setup_nolapic(char *arg)
2513 {
2514         return setup_disableapic(arg);
2515 }
2516 early_param("nolapic", setup_nolapic);
2517
2518 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
2519 {
2520         local_apic_timer_c2_ok = 1;
2521         return 0;
2522 }
2523 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
2524
2525 static int __init parse_disable_apic_timer(char *arg)
2526 {
2527         disable_apic_timer = 1;
2528         return 0;
2529 }
2530 early_param("noapictimer", parse_disable_apic_timer);
2531
2532 static int __init parse_nolapic_timer(char *arg)
2533 {
2534         disable_apic_timer = 1;
2535         return 0;
2536 }
2537 early_param("nolapic_timer", parse_nolapic_timer);
2538
2539 static int __init apic_set_verbosity(char *arg)
2540 {
2541         if (!arg)  {
2542 #ifdef CONFIG_X86_64
2543                 skip_ioapic_setup = 0;
2544                 return 0;
2545 #endif
2546                 return -EINVAL;
2547         }
2548
2549         if (strcmp("debug", arg) == 0)
2550                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
2551         else if (strcmp("verbose", arg) == 0)
2552                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
2553         else {
2554                 pr_warning("APIC Verbosity level %s not recognised"
2555                         " use apic=verbose or apic=debug\n", arg);
2556                 return -EINVAL;
2557         }
2558
2559         return 0;
2560 }
2561 early_param("apic", apic_set_verbosity);
2562
2563 static int __init lapic_insert_resource(void)
2564 {
2565         if (!apic_phys)
2566                 return -1;
2567
2568         /* Put local APIC into the resource map. */
2569         lapic_resource.start = apic_phys;
2570         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
2571         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
2572
2573         return 0;
2574 }
2575
2576 /*
2577  * need call insert after e820_reserve_resources()
2578  * that is using request_resource
2579  */
2580 late_initcall(lapic_insert_resource);
2581
2582 static int __init apic_set_disabled_cpu_apicid(char *arg)
2583 {
2584         if (!arg || !get_option(&arg, &disabled_cpu_apicid))
2585                 return -EINVAL;
2586
2587         return 0;
2588 }
2589 early_param("disable_cpu_apicid", apic_set_disabled_cpu_apicid);