x86_32: summit_32, use BAD_APICID
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / arch / x86 / kernel / apic / summit_32.c
1 /*
2  * IBM Summit-Specific Code
3  *
4  * Written By: Matthew Dobson, IBM Corporation
5  *
6  * Copyright (c) 2003 IBM Corp.
7  *
8  * All rights reserved.
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
13  * your option) any later version.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
16  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
18  * NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for more
19  * details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
22  * along with this program; if not, write to the Free Software
23  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
24  *
25  * Send feedback to <colpatch@us.ibm.com>
26  *
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <asm/io.h>
32 #include <asm/bios_ebda.h>
33
34 /*
35  * APIC driver for the IBM "Summit" chipset.
36  */
37 #include <linux/threads.h>
38 #include <linux/cpumask.h>
39 #include <asm/mpspec.h>
40 #include <asm/apic.h>
41 #include <asm/smp.h>
42 #include <asm/fixmap.h>
43 #include <asm/apicdef.h>
44 #include <asm/ipi.h>
45 #include <linux/kernel.h>
46 #include <linux/string.h>
47 #include <linux/init.h>
48 #include <linux/gfp.h>
49 #include <linux/smp.h>
50
51 static inline unsigned summit_get_apic_id(unsigned long x)
52 {
53         return (x >> 24) & 0xFF;
54 }
55
56 static inline void summit_send_IPI_mask(const cpumask_t *mask, int vector)
57 {
58         default_send_IPI_mask_sequence_logical(mask, vector);
59 }
60
61 static inline void summit_send_IPI_allbutself(int vector)
62 {
63         cpumask_t mask = cpu_online_map;
64         cpu_clear(smp_processor_id(), mask);
65
66         if (!cpus_empty(mask))
67                 summit_send_IPI_mask(&mask, vector);
68 }
69
70 static inline void summit_send_IPI_all(int vector)
71 {
72         summit_send_IPI_mask(&cpu_online_map, vector);
73 }
74
75 #include <asm/tsc.h>
76
77 extern int use_cyclone;
78
79 #ifdef CONFIG_X86_SUMMIT_NUMA
80 extern void setup_summit(void);
81 #else
82 #define setup_summit()  {}
83 #endif
84
85 static inline int
86 summit_mps_oem_check(struct mpc_table *mpc, char *oem, char *productid)
87 {
88         if (!strncmp(oem, "IBM ENSW", 8) &&
89                         (!strncmp(productid, "VIGIL SMP", 9)
90                          || !strncmp(productid, "EXA", 3)
91                          || !strncmp(productid, "RUTHLESS SMP", 12))){
92                 mark_tsc_unstable("Summit based system");
93                 use_cyclone = 1; /*enable cyclone-timer*/
94                 setup_summit();
95                 return 1;
96         }
97         return 0;
98 }
99
100 /* Hook from generic ACPI tables.c */
101 static inline int summit_acpi_madt_oem_check(char *oem_id, char *oem_table_id)
102 {
103         if (!strncmp(oem_id, "IBM", 3) &&
104             (!strncmp(oem_table_id, "SERVIGIL", 8)
105              || !strncmp(oem_table_id, "EXA", 3))){
106                 mark_tsc_unstable("Summit based system");
107                 use_cyclone = 1; /*enable cyclone-timer*/
108                 setup_summit();
109                 return 1;
110         }
111         return 0;
112 }
113
114 struct rio_table_hdr {
115         unsigned char version;      /* Version number of this data structure           */
116                                     /* Version 3 adds chassis_num & WP_index           */
117         unsigned char num_scal_dev; /* # of Scalability devices (Twisters for Vigil)   */
118         unsigned char num_rio_dev;  /* # of RIO I/O devices (Cyclones and Winnipegs)   */
119 } __attribute__((packed));
120
121 struct scal_detail {
122         unsigned char node_id;      /* Scalability Node ID                             */
123         unsigned long CBAR;         /* Address of 1MB register space                   */
124         unsigned char port0node;    /* Node ID port connected to: 0xFF=None            */
125         unsigned char port0port;    /* Port num port connected to: 0,1,2, or 0xFF=None */
126         unsigned char port1node;    /* Node ID port connected to: 0xFF = None          */
127         unsigned char port1port;    /* Port num port connected to: 0,1,2, or 0xFF=None */
128         unsigned char port2node;    /* Node ID port connected to: 0xFF = None          */
129         unsigned char port2port;    /* Port num port connected to: 0,1,2, or 0xFF=None */
130         unsigned char chassis_num;  /* 1 based Chassis number (1 = boot node)          */
131 } __attribute__((packed));
132
133 struct rio_detail {
134         unsigned char node_id;      /* RIO Node ID                                     */
135         unsigned long BBAR;         /* Address of 1MB register space                   */
136         unsigned char type;         /* Type of device                                  */
137         unsigned char owner_id;     /* For WPEG: Node ID of Cyclone that owns this WPEG*/
138                                     /* For CYC:  Node ID of Twister that owns this CYC */
139         unsigned char port0node;    /* Node ID port connected to: 0xFF=None            */
140         unsigned char port0port;    /* Port num port connected to: 0,1,2, or 0xFF=None */
141         unsigned char port1node;    /* Node ID port connected to: 0xFF=None            */
142         unsigned char port1port;    /* Port num port connected to: 0,1,2, or 0xFF=None */
143         unsigned char first_slot;   /* For WPEG: Lowest slot number below this WPEG    */
144                                     /* For CYC:  0                                     */
145         unsigned char status;       /* For WPEG: Bit 0 = 1 : the XAPIC is used         */
146                                     /*                 = 0 : the XAPIC is not used, ie:*/
147                                     /*                     ints fwded to another XAPIC */
148                                     /*           Bits1:7 Reserved                      */
149                                     /* For CYC:  Bits0:7 Reserved                      */
150         unsigned char WP_index;     /* For WPEG: WPEG instance index - lower ones have */
151                                     /*           lower slot numbers/PCI bus numbers    */
152                                     /* For CYC:  No meaning                            */
153         unsigned char chassis_num;  /* 1 based Chassis number                          */
154                                     /* For LookOut WPEGs this field indicates the      */
155                                     /* Expansion Chassis #, enumerated from Boot       */
156                                     /* Node WPEG external port, then Boot Node CYC     */
157                                     /* external port, then Next Vigil chassis WPEG     */
158                                     /* external port, etc.                             */
159                                     /* Shared Lookouts have only 1 chassis number (the */
160                                     /* first one assigned)                             */
161 } __attribute__((packed));
162
163
164 typedef enum {
165         CompatTwister = 0,  /* Compatibility Twister               */
166         AltTwister    = 1,  /* Alternate Twister of internal 8-way */
167         CompatCyclone = 2,  /* Compatibility Cyclone               */
168         AltCyclone    = 3,  /* Alternate Cyclone of internal 8-way */
169         CompatWPEG    = 4,  /* Compatibility WPEG                  */
170         AltWPEG       = 5,  /* Second Planar WPEG                  */
171         LookOutAWPEG  = 6,  /* LookOut WPEG                        */
172         LookOutBWPEG  = 7,  /* LookOut WPEG                        */
173 } node_type;
174
175 static inline int is_WPEG(struct rio_detail *rio){
176         return (rio->type == CompatWPEG || rio->type == AltWPEG ||
177                 rio->type == LookOutAWPEG || rio->type == LookOutBWPEG);
178 }
179
180
181 /* In clustered mode, the high nibble of APIC ID is a cluster number.
182  * The low nibble is a 4-bit bitmap. */
183 #define XAPIC_DEST_CPUS_SHIFT   4
184 #define XAPIC_DEST_CPUS_MASK    ((1u << XAPIC_DEST_CPUS_SHIFT) - 1)
185 #define XAPIC_DEST_CLUSTER_MASK (XAPIC_DEST_CPUS_MASK << XAPIC_DEST_CPUS_SHIFT)
186
187 #define SUMMIT_APIC_DFR_VALUE   (APIC_DFR_CLUSTER)
188
189 static inline const cpumask_t *summit_target_cpus(void)
190 {
191         /* CPU_MASK_ALL (0xff) has undefined behaviour with
192          * dest_LowestPrio mode logical clustered apic interrupt routing
193          * Just start on cpu 0.  IRQ balancing will spread load
194          */
195         return &cpumask_of_cpu(0);
196 }
197
198 static inline unsigned long
199 summit_check_apicid_used(physid_mask_t bitmap, int apicid)
200 {
201         return 0;
202 }
203
204 /* we don't use the phys_cpu_present_map to indicate apicid presence */
205 static inline unsigned long summit_check_apicid_present(int bit)
206 {
207         return 1;
208 }
209
210 static inline void summit_init_apic_ldr(void)
211 {
212         unsigned long val, id;
213         int count = 0;
214         u8 my_id = (u8)hard_smp_processor_id();
215         u8 my_cluster = APIC_CLUSTER(my_id);
216 #ifdef CONFIG_SMP
217         u8 lid;
218         int i;
219
220         /* Create logical APIC IDs by counting CPUs already in cluster. */
221         for (count = 0, i = nr_cpu_ids; --i >= 0; ) {
222                 lid = cpu_2_logical_apicid[i];
223                 if (lid != BAD_APICID && APIC_CLUSTER(lid) == my_cluster)
224                         ++count;
225         }
226 #endif
227         /* We only have a 4 wide bitmap in cluster mode.  If a deranged
228          * BIOS puts 5 CPUs in one APIC cluster, we're hosed. */
229         BUG_ON(count >= XAPIC_DEST_CPUS_SHIFT);
230         id = my_cluster | (1UL << count);
231         apic_write(APIC_DFR, SUMMIT_APIC_DFR_VALUE);
232         val = apic_read(APIC_LDR) & ~APIC_LDR_MASK;
233         val |= SET_APIC_LOGICAL_ID(id);
234         apic_write(APIC_LDR, val);
235 }
236
237 static inline int summit_apic_id_registered(void)
238 {
239         return 1;
240 }
241
242 static inline void summit_setup_apic_routing(void)
243 {
244         printk("Enabling APIC mode:  Summit.  Using %d I/O APICs\n",
245                                                 nr_ioapics);
246 }
247
248 static inline int summit_apicid_to_node(int logical_apicid)
249 {
250 #ifdef CONFIG_SMP
251         return apicid_2_node[hard_smp_processor_id()];
252 #else
253         return 0;
254 #endif
255 }
256
257 /* Mapping from cpu number to logical apicid */
258 static inline int summit_cpu_to_logical_apicid(int cpu)
259 {
260 #ifdef CONFIG_SMP
261         if (cpu >= nr_cpu_ids)
262                 return BAD_APICID;
263         return cpu_2_logical_apicid[cpu];
264 #else
265         return logical_smp_processor_id();
266 #endif
267 }
268
269 static inline int summit_cpu_present_to_apicid(int mps_cpu)
270 {
271         if (mps_cpu < nr_cpu_ids)
272                 return (int)per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, mps_cpu);
273         else
274                 return BAD_APICID;
275 }
276
277 static inline physid_mask_t
278 summit_ioapic_phys_id_map(physid_mask_t phys_id_map)
279 {
280         /* For clustered we don't have a good way to do this yet - hack */
281         return physids_promote(0x0F);
282 }
283
284 static inline physid_mask_t summit_apicid_to_cpu_present(int apicid)
285 {
286         return physid_mask_of_physid(0);
287 }
288
289 static inline void summit_setup_portio_remap(void)
290 {
291 }
292
293 static inline int summit_check_phys_apicid_present(int boot_cpu_physical_apicid)
294 {
295         return 1;
296 }
297
298 static inline unsigned int summit_cpu_mask_to_apicid(const cpumask_t *cpumask)
299 {
300         int cpus_found = 0;
301         int num_bits_set;
302         int apicid;
303         int cpu;
304
305         num_bits_set = cpus_weight(*cpumask);
306         if (num_bits_set >= nr_cpu_ids)
307                 return BAD_APICID;
308         /*
309          * The cpus in the mask must all be on the apic cluster.
310          */
311         cpu = first_cpu(*cpumask);
312         apicid = summit_cpu_to_logical_apicid(cpu);
313
314         while (cpus_found < num_bits_set) {
315                 if (cpu_isset(cpu, *cpumask)) {
316                         int new_apicid = summit_cpu_to_logical_apicid(cpu);
317
318                         if (APIC_CLUSTER(apicid) != APIC_CLUSTER(new_apicid)) {
319                                 printk("%s: Not a valid mask!\n", __func__);
320
321                                 return BAD_APICID;
322                         }
323                         apicid = apicid | new_apicid;
324                         cpus_found++;
325                 }
326                 cpu++;
327         }
328         return apicid;
329 }
330
331 static inline unsigned int
332 summit_cpu_mask_to_apicid_and(const struct cpumask *inmask,
333                               const struct cpumask *andmask)
334 {
335         int apicid = summit_cpu_to_logical_apicid(0);
336         cpumask_var_t cpumask;
337
338         if (!alloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_ATOMIC))
339                 return apicid;
340
341         cpumask_and(cpumask, inmask, andmask);
342         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_online_mask);
343         apicid = summit_cpu_mask_to_apicid(cpumask);
344
345         free_cpumask_var(cpumask);
346
347         return apicid;
348 }
349
350 /*
351  * cpuid returns the value latched in the HW at reset, not the APIC ID
352  * register's value.  For any box whose BIOS changes APIC IDs, like
353  * clustered APIC systems, we must use hard_smp_processor_id.
354  *
355  * See Intel's IA-32 SW Dev's Manual Vol2 under CPUID.
356  */
357 static inline int summit_phys_pkg_id(int cpuid_apic, int index_msb)
358 {
359         return hard_smp_processor_id() >> index_msb;
360 }
361
362 static int probe_summit(void)
363 {
364         /* probed later in mptable/ACPI hooks */
365         return 0;
366 }
367
368 static void summit_vector_allocation_domain(int cpu, cpumask_t *retmask)
369 {
370         /* Careful. Some cpus do not strictly honor the set of cpus
371          * specified in the interrupt destination when using lowest
372          * priority interrupt delivery mode.
373          *
374          * In particular there was a hyperthreading cpu observed to
375          * deliver interrupts to the wrong hyperthread when only one
376          * hyperthread was specified in the interrupt desitination.
377          */
378         *retmask = (cpumask_t){ { [0] = APIC_ALL_CPUS, } };
379 }
380
381 #ifdef CONFIG_X86_SUMMIT_NUMA
382 static struct rio_table_hdr *rio_table_hdr __initdata;
383 static struct scal_detail   *scal_devs[MAX_NUMNODES] __initdata;
384 static struct rio_detail    *rio_devs[MAX_NUMNODES*4] __initdata;
385
386 #ifndef CONFIG_X86_NUMAQ
387 static int mp_bus_id_to_node[MAX_MP_BUSSES] __initdata;
388 #endif
389
390 static int __init setup_pci_node_map_for_wpeg(int wpeg_num, int last_bus)
391 {
392         int twister = 0, node = 0;
393         int i, bus, num_buses;
394
395         for (i = 0; i < rio_table_hdr->num_rio_dev; i++) {
396                 if (rio_devs[i]->node_id == rio_devs[wpeg_num]->owner_id) {
397                         twister = rio_devs[i]->owner_id;
398                         break;
399                 }
400         }
401         if (i == rio_table_hdr->num_rio_dev) {
402                 printk(KERN_ERR "%s: Couldn't find owner Cyclone for Winnipeg!\n", __func__);
403                 return last_bus;
404         }
405
406         for (i = 0; i < rio_table_hdr->num_scal_dev; i++) {
407                 if (scal_devs[i]->node_id == twister) {
408                         node = scal_devs[i]->node_id;
409                         break;
410                 }
411         }
412         if (i == rio_table_hdr->num_scal_dev) {
413                 printk(KERN_ERR "%s: Couldn't find owner Twister for Cyclone!\n", __func__);
414                 return last_bus;
415         }
416
417         switch (rio_devs[wpeg_num]->type) {
418         case CompatWPEG:
419                 /*
420                  * The Compatibility Winnipeg controls the 2 legacy buses,
421                  * the 66MHz PCI bus [2 slots] and the 2 "extra" buses in case
422                  * a PCI-PCI bridge card is used in either slot: total 5 buses.
423                  */
424                 num_buses = 5;
425                 break;
426         case AltWPEG:
427                 /*
428                  * The Alternate Winnipeg controls the 2 133MHz buses [1 slot
429                  * each], their 2 "extra" buses, the 100MHz bus [2 slots] and
430                  * the "extra" buses for each of those slots: total 7 buses.
431                  */
432                 num_buses = 7;
433                 break;
434         case LookOutAWPEG:
435         case LookOutBWPEG:
436                 /*
437                  * A Lookout Winnipeg controls 3 100MHz buses [2 slots each]
438                  * & the "extra" buses for each of those slots: total 9 buses.
439                  */
440                 num_buses = 9;
441                 break;
442         default:
443                 printk(KERN_INFO "%s: Unsupported Winnipeg type!\n", __func__);
444                 return last_bus;
445         }
446
447         for (bus = last_bus; bus < last_bus + num_buses; bus++)
448                 mp_bus_id_to_node[bus] = node;
449         return bus;
450 }
451
452 static int __init build_detail_arrays(void)
453 {
454         unsigned long ptr;
455         int i, scal_detail_size, rio_detail_size;
456
457         if (rio_table_hdr->num_scal_dev > MAX_NUMNODES) {
458                 printk(KERN_WARNING "%s: MAX_NUMNODES too low!  Defined as %d, but system has %d nodes.\n", __func__, MAX_NUMNODES, rio_table_hdr->num_scal_dev);
459                 return 0;
460         }
461
462         switch (rio_table_hdr->version) {
463         default:
464                 printk(KERN_WARNING "%s: Invalid Rio Grande Table Version: %d\n", __func__, rio_table_hdr->version);
465                 return 0;
466         case 2:
467                 scal_detail_size = 11;
468                 rio_detail_size = 13;
469                 break;
470         case 3:
471                 scal_detail_size = 12;
472                 rio_detail_size = 15;
473                 break;
474         }
475
476         ptr = (unsigned long)rio_table_hdr + 3;
477         for (i = 0; i < rio_table_hdr->num_scal_dev; i++, ptr += scal_detail_size)
478                 scal_devs[i] = (struct scal_detail *)ptr;
479
480         for (i = 0; i < rio_table_hdr->num_rio_dev; i++, ptr += rio_detail_size)
481                 rio_devs[i] = (struct rio_detail *)ptr;
482
483         return 1;
484 }
485
486 void __init setup_summit(void)
487 {
488         unsigned long           ptr;
489         unsigned short          offset;
490         int                     i, next_wpeg, next_bus = 0;
491
492         /* The pointer to the EBDA is stored in the word @ phys 0x40E(40:0E) */
493         ptr = get_bios_ebda();
494         ptr = (unsigned long)phys_to_virt(ptr);
495
496         rio_table_hdr = NULL;
497         offset = 0x180;
498         while (offset) {
499                 /* The block id is stored in the 2nd word */
500                 if (*((unsigned short *)(ptr + offset + 2)) == 0x4752) {
501                         /* set the pointer past the offset & block id */
502                         rio_table_hdr = (struct rio_table_hdr *)(ptr + offset + 4);
503                         break;
504                 }
505                 /* The next offset is stored in the 1st word.  0 means no more */
506                 offset = *((unsigned short *)(ptr + offset));
507         }
508         if (!rio_table_hdr) {
509                 printk(KERN_ERR "%s: Unable to locate Rio Grande Table in EBDA - bailing!\n", __func__);
510                 return;
511         }
512
513         if (!build_detail_arrays())
514                 return;
515
516         /* The first Winnipeg we're looking for has an index of 0 */
517         next_wpeg = 0;
518         do {
519                 for (i = 0; i < rio_table_hdr->num_rio_dev; i++) {
520                         if (is_WPEG(rio_devs[i]) && rio_devs[i]->WP_index == next_wpeg) {
521                                 /* It's the Winnipeg we're looking for! */
522                                 next_bus = setup_pci_node_map_for_wpeg(i, next_bus);
523                                 next_wpeg++;
524                                 break;
525                         }
526                 }
527                 /*
528                  * If we go through all Rio devices and don't find one with
529                  * the next index, it means we've found all the Winnipegs,
530                  * and thus all the PCI buses.
531                  */
532                 if (i == rio_table_hdr->num_rio_dev)
533                         next_wpeg = 0;
534         } while (next_wpeg != 0);
535 }
536 #endif
537
538 struct apic apic_summit = {
539
540         .name                           = "summit",
541         .probe                          = probe_summit,
542         .acpi_madt_oem_check            = summit_acpi_madt_oem_check,
543         .apic_id_registered             = summit_apic_id_registered,
544
545         .irq_delivery_mode              = dest_LowestPrio,
546         /* logical delivery broadcast to all CPUs: */
547         .irq_dest_mode                  = 1,
548
549         .target_cpus                    = summit_target_cpus,
550         .disable_esr                    = 1,
551         .dest_logical                   = APIC_DEST_LOGICAL,
552         .check_apicid_used              = summit_check_apicid_used,
553         .check_apicid_present           = summit_check_apicid_present,
554
555         .vector_allocation_domain       = summit_vector_allocation_domain,
556         .init_apic_ldr                  = summit_init_apic_ldr,
557
558         .ioapic_phys_id_map             = summit_ioapic_phys_id_map,
559         .setup_apic_routing             = summit_setup_apic_routing,
560         .multi_timer_check              = NULL,
561         .apicid_to_node                 = summit_apicid_to_node,
562         .cpu_to_logical_apicid          = summit_cpu_to_logical_apicid,
563         .cpu_present_to_apicid          = summit_cpu_present_to_apicid,
564         .apicid_to_cpu_present          = summit_apicid_to_cpu_present,
565         .setup_portio_remap             = NULL,
566         .check_phys_apicid_present      = summit_check_phys_apicid_present,
567         .enable_apic_mode               = NULL,
568         .phys_pkg_id                    = summit_phys_pkg_id,
569         .mps_oem_check                  = summit_mps_oem_check,
570
571         .get_apic_id                    = summit_get_apic_id,
572         .set_apic_id                    = NULL,
573         .apic_id_mask                   = 0xFF << 24,
574
575         .cpu_mask_to_apicid             = summit_cpu_mask_to_apicid,
576         .cpu_mask_to_apicid_and         = summit_cpu_mask_to_apicid_and,
577
578         .send_IPI_mask                  = summit_send_IPI_mask,
579         .send_IPI_mask_allbutself       = NULL,
580         .send_IPI_allbutself            = summit_send_IPI_allbutself,
581         .send_IPI_all                   = summit_send_IPI_all,
582         .send_IPI_self                  = default_send_IPI_self,
583
584         .wakeup_cpu                     = NULL,
585         .trampoline_phys_low            = DEFAULT_TRAMPOLINE_PHYS_LOW,
586         .trampoline_phys_high           = DEFAULT_TRAMPOLINE_PHYS_HIGH,
587
588         .wait_for_init_deassert         = default_wait_for_init_deassert,
589
590         .smp_callin_clear_local_apic    = NULL,
591         .inquire_remote_apic            = default_inquire_remote_apic,
592
593         .read                           = native_apic_mem_read,
594         .write                          = native_apic_mem_write,
595         .icr_read                       = native_apic_icr_read,
596         .icr_write                      = native_apic_icr_write,
597         .wait_icr_idle                  = native_apic_wait_icr_idle,
598         .safe_wait_icr_idle             = native_safe_apic_wait_icr_idle,
599 };