Merge tag 'tty-5.13-rc6' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/tty
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / x86 / kernel / apic / apic.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *      Local APIC handling, local APIC timers
4  *
5  *      (c) 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
6  *
7  *      Fixes
8  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs;
9  *                                      thanks to Eric Gilmore
10  *                                      and Rolf G. Tews
11  *                                      for testing these extensively.
12  *      Maciej W. Rozycki       :       Various updates and fixes.
13  *      Mikael Pettersson       :       Power Management for UP-APIC.
14  *      Pavel Machek and
15  *      Mikael Pettersson       :       PM converted to driver model.
16  */
17
18 #include <linux/perf_event.h>
19 #include <linux/kernel_stat.h>
20 #include <linux/mc146818rtc.h>
21 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
22 #include <linux/clockchips.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/memblock.h>
25 #include <linux/ftrace.h>
26 #include <linux/ioport.h>
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/syscore_ops.h>
29 #include <linux/delay.h>
30 #include <linux/timex.h>
31 #include <linux/i8253.h>
32 #include <linux/dmar.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/dmi.h>
36 #include <linux/smp.h>
37 #include <linux/mm.h>
38
39 #include <asm/trace/irq_vectors.h>
40 #include <asm/irq_remapping.h>
41 #include <asm/perf_event.h>
42 #include <asm/x86_init.h>
43 #include <linux/atomic.h>
44 #include <asm/barrier.h>
45 #include <asm/mpspec.h>
46 #include <asm/i8259.h>
47 #include <asm/proto.h>
48 #include <asm/traps.h>
49 #include <asm/apic.h>
50 #include <asm/acpi.h>
51 #include <asm/io_apic.h>
52 #include <asm/desc.h>
53 #include <asm/hpet.h>
54 #include <asm/mtrr.h>
55 #include <asm/time.h>
56 #include <asm/smp.h>
57 #include <asm/mce.h>
58 #include <asm/tsc.h>
59 #include <asm/hypervisor.h>
60 #include <asm/cpu_device_id.h>
61 #include <asm/intel-family.h>
62 #include <asm/irq_regs.h>
63
64 unsigned int num_processors;
65
66 unsigned disabled_cpus;
67
68 /* Processor that is doing the boot up */
69 unsigned int boot_cpu_physical_apicid __ro_after_init = -1U;
70 EXPORT_SYMBOL_GPL(boot_cpu_physical_apicid);
71
72 u8 boot_cpu_apic_version __ro_after_init;
73
74 /*
75  * The highest APIC ID seen during enumeration.
76  */
77 static unsigned int max_physical_apicid;
78
79 /*
80  * Bitmask of physically existing CPUs:
81  */
82 physid_mask_t phys_cpu_present_map;
83
84 /*
85  * Processor to be disabled specified by kernel parameter
86  * disable_cpu_apicid=<int>, mostly used for the kdump 2nd kernel to
87  * avoid undefined behaviour caused by sending INIT from AP to BSP.
88  */
89 static unsigned int disabled_cpu_apicid __ro_after_init = BAD_APICID;
90
91 /*
92  * This variable controls which CPUs receive external NMIs.  By default,
93  * external NMIs are delivered only to the BSP.
94  */
95 static int apic_extnmi __ro_after_init = APIC_EXTNMI_BSP;
96
97 /*
98  * Hypervisor supports 15 bits of APIC ID in MSI Extended Destination ID
99  */
100 static bool virt_ext_dest_id __ro_after_init;
101
102 /*
103  * Map cpu index to physical APIC ID
104  */
105 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_cpu_to_apicid, BAD_APICID);
106 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, x86_bios_cpu_apicid, BAD_APICID);
107 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(u32, x86_cpu_to_acpiid, U32_MAX);
108 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_apicid);
109 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_bios_cpu_apicid);
110 EXPORT_EARLY_PER_CPU_SYMBOL(x86_cpu_to_acpiid);
111
112 #ifdef CONFIG_X86_32
113
114 /*
115  * On x86_32, the mapping between cpu and logical apicid may vary
116  * depending on apic in use.  The following early percpu variable is
117  * used for the mapping.  This is where the behaviors of x86_64 and 32
118  * actually diverge.  Let's keep it ugly for now.
119  */
120 DEFINE_EARLY_PER_CPU_READ_MOSTLY(int, x86_cpu_to_logical_apicid, BAD_APICID);
121
122 /* Local APIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel */
123 static int enabled_via_apicbase __ro_after_init;
124
125 /*
126  * Handle interrupt mode configuration register (IMCR).
127  * This register controls whether the interrupt signals
128  * that reach the BSP come from the master PIC or from the
129  * local APIC. Before entering Symmetric I/O Mode, either
130  * the BIOS or the operating system must switch out of
131  * PIC Mode by changing the IMCR.
132  */
133 static inline void imcr_pic_to_apic(void)
134 {
135         /* select IMCR register */
136         outb(0x70, 0x22);
137         /* NMI and 8259 INTR go through APIC */
138         outb(0x01, 0x23);
139 }
140
141 static inline void imcr_apic_to_pic(void)
142 {
143         /* select IMCR register */
144         outb(0x70, 0x22);
145         /* NMI and 8259 INTR go directly to BSP */
146         outb(0x00, 0x23);
147 }
148 #endif
149
150 /*
151  * Knob to control our willingness to enable the local APIC.
152  *
153  * +1=force-enable
154  */
155 static int force_enable_local_apic __initdata;
156
157 /*
158  * APIC command line parameters
159  */
160 static int __init parse_lapic(char *arg)
161 {
162         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) && !arg)
163                 force_enable_local_apic = 1;
164         else if (arg && !strncmp(arg, "notscdeadline", 13))
165                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
166         return 0;
167 }
168 early_param("lapic", parse_lapic);
169
170 #ifdef CONFIG_X86_64
171 static int apic_calibrate_pmtmr __initdata;
172 static __init int setup_apicpmtimer(char *s)
173 {
174         apic_calibrate_pmtmr = 1;
175         notsc_setup(NULL);
176         return 0;
177 }
178 __setup("apicpmtimer", setup_apicpmtimer);
179 #endif
180
181 unsigned long mp_lapic_addr __ro_after_init;
182 int disable_apic __ro_after_init;
183 /* Disable local APIC timer from the kernel commandline or via dmi quirk */
184 static int disable_apic_timer __initdata;
185 /* Local APIC timer works in C2 */
186 int local_apic_timer_c2_ok __ro_after_init;
187 EXPORT_SYMBOL_GPL(local_apic_timer_c2_ok);
188
189 /*
190  * Debug level, exported for io_apic.c
191  */
192 int apic_verbosity __ro_after_init;
193
194 int pic_mode __ro_after_init;
195
196 /* Have we found an MP table */
197 int smp_found_config __ro_after_init;
198
199 static struct resource lapic_resource = {
200         .name = "Local APIC",
201         .flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY,
202 };
203
204 unsigned int lapic_timer_period = 0;
205
206 static void apic_pm_activate(void);
207
208 static unsigned long apic_phys __ro_after_init;
209
210 /*
211  * Get the LAPIC version
212  */
213 static inline int lapic_get_version(void)
214 {
215         return GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
216 }
217
218 /*
219  * Check, if the APIC is integrated or a separate chip
220  */
221 static inline int lapic_is_integrated(void)
222 {
223         return APIC_INTEGRATED(lapic_get_version());
224 }
225
226 /*
227  * Check, whether this is a modern or a first generation APIC
228  */
229 static int modern_apic(void)
230 {
231         /* AMD systems use old APIC versions, so check the CPU */
232         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
233             boot_cpu_data.x86 >= 0xf)
234                 return 1;
235
236         /* Hygon systems use modern APIC */
237         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_HYGON)
238                 return 1;
239
240         return lapic_get_version() >= 0x14;
241 }
242
243 /*
244  * right after this call apic become NOOP driven
245  * so apic->write/read doesn't do anything
246  */
247 static void __init apic_disable(void)
248 {
249         pr_info("APIC: switched to apic NOOP\n");
250         apic = &apic_noop;
251 }
252
253 void native_apic_wait_icr_idle(void)
254 {
255         while (apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY)
256                 cpu_relax();
257 }
258
259 u32 native_safe_apic_wait_icr_idle(void)
260 {
261         u32 send_status;
262         int timeout;
263
264         timeout = 0;
265         do {
266                 send_status = apic_read(APIC_ICR) & APIC_ICR_BUSY;
267                 if (!send_status)
268                         break;
269                 inc_irq_stat(icr_read_retry_count);
270                 udelay(100);
271         } while (timeout++ < 1000);
272
273         return send_status;
274 }
275
276 void native_apic_icr_write(u32 low, u32 id)
277 {
278         unsigned long flags;
279
280         local_irq_save(flags);
281         apic_write(APIC_ICR2, SET_APIC_DEST_FIELD(id));
282         apic_write(APIC_ICR, low);
283         local_irq_restore(flags);
284 }
285
286 u64 native_apic_icr_read(void)
287 {
288         u32 icr1, icr2;
289
290         icr2 = apic_read(APIC_ICR2);
291         icr1 = apic_read(APIC_ICR);
292
293         return icr1 | ((u64)icr2 << 32);
294 }
295
296 #ifdef CONFIG_X86_32
297 /**
298  * get_physical_broadcast - Get number of physical broadcast IDs
299  */
300 int get_physical_broadcast(void)
301 {
302         return modern_apic() ? 0xff : 0xf;
303 }
304 #endif
305
306 /**
307  * lapic_get_maxlvt - get the maximum number of local vector table entries
308  */
309 int lapic_get_maxlvt(void)
310 {
311         /*
312          * - we always have APIC integrated on 64bit mode
313          * - 82489DXs do not report # of LVT entries
314          */
315         return lapic_is_integrated() ? GET_APIC_MAXLVT(apic_read(APIC_LVR)) : 2;
316 }
317
318 /*
319  * Local APIC timer
320  */
321
322 /* Clock divisor */
323 #define APIC_DIVISOR 16
324 #define TSC_DIVISOR  8
325
326 /*
327  * This function sets up the local APIC timer, with a timeout of
328  * 'clocks' APIC bus clock. During calibration we actually call
329  * this function twice on the boot CPU, once with a bogus timeout
330  * value, second time for real. The other (noncalibrating) CPUs
331  * call this function only once, with the real, calibrated value.
332  *
333  * We do reads before writes even if unnecessary, to get around the
334  * P5 APIC double write bug.
335  */
336 static void __setup_APIC_LVTT(unsigned int clocks, int oneshot, int irqen)
337 {
338         unsigned int lvtt_value, tmp_value;
339
340         lvtt_value = LOCAL_TIMER_VECTOR;
341         if (!oneshot)
342                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_PERIODIC;
343         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
344                 lvtt_value |= APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE;
345
346         if (!lapic_is_integrated())
347                 lvtt_value |= SET_APIC_TIMER_BASE(APIC_TIMER_BASE_DIV);
348
349         if (!irqen)
350                 lvtt_value |= APIC_LVT_MASKED;
351
352         apic_write(APIC_LVTT, lvtt_value);
353
354         if (lvtt_value & APIC_LVT_TIMER_TSCDEADLINE) {
355                 /*
356                  * See Intel SDM: TSC-Deadline Mode chapter. In xAPIC mode,
357                  * writing to the APIC LVTT and TSC_DEADLINE MSR isn't serialized.
358                  * According to Intel, MFENCE can do the serialization here.
359                  */
360                 asm volatile("mfence" : : : "memory");
361                 return;
362         }
363
364         /*
365          * Divide PICLK by 16
366          */
367         tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
368         apic_write(APIC_TDCR,
369                 (tmp_value & ~(APIC_TDR_DIV_1 | APIC_TDR_DIV_TMBASE)) |
370                 APIC_TDR_DIV_16);
371
372         if (!oneshot)
373                 apic_write(APIC_TMICT, clocks / APIC_DIVISOR);
374 }
375
376 /*
377  * Setup extended LVT, AMD specific
378  *
379  * Software should use the LVT offsets the BIOS provides.  The offsets
380  * are determined by the subsystems using it like those for MCE
381  * threshold or IBS.  On K8 only offset 0 (APIC500) and MCE interrupts
382  * are supported. Beginning with family 10h at least 4 offsets are
383  * available.
384  *
385  * Since the offsets must be consistent for all cores, we keep track
386  * of the LVT offsets in software and reserve the offset for the same
387  * vector also to be used on other cores. An offset is freed by
388  * setting the entry to APIC_EILVT_MASKED.
389  *
390  * If the BIOS is right, there should be no conflicts. Otherwise a
391  * "[Firmware Bug]: ..." error message is generated. However, if
392  * software does not properly determines the offsets, it is not
393  * necessarily a BIOS bug.
394  */
395
396 static atomic_t eilvt_offsets[APIC_EILVT_NR_MAX];
397
398 static inline int eilvt_entry_is_changeable(unsigned int old, unsigned int new)
399 {
400         return (old & APIC_EILVT_MASKED)
401                 || (new == APIC_EILVT_MASKED)
402                 || ((new & ~APIC_EILVT_MASKED) == old);
403 }
404
405 static unsigned int reserve_eilvt_offset(int offset, unsigned int new)
406 {
407         unsigned int rsvd, vector;
408
409         if (offset >= APIC_EILVT_NR_MAX)
410                 return ~0;
411
412         rsvd = atomic_read(&eilvt_offsets[offset]);
413         do {
414                 vector = rsvd & ~APIC_EILVT_MASKED;     /* 0: unassigned */
415                 if (vector && !eilvt_entry_is_changeable(vector, new))
416                         /* may not change if vectors are different */
417                         return rsvd;
418                 rsvd = atomic_cmpxchg(&eilvt_offsets[offset], rsvd, new);
419         } while (rsvd != new);
420
421         rsvd &= ~APIC_EILVT_MASKED;
422         if (rsvd && rsvd != vector)
423                 pr_info("LVT offset %d assigned for vector 0x%02x\n",
424                         offset, rsvd);
425
426         return new;
427 }
428
429 /*
430  * If mask=1, the LVT entry does not generate interrupts while mask=0
431  * enables the vector. See also the BKDGs. Must be called with
432  * preemption disabled.
433  */
434
435 int setup_APIC_eilvt(u8 offset, u8 vector, u8 msg_type, u8 mask)
436 {
437         unsigned long reg = APIC_EILVTn(offset);
438         unsigned int new, old, reserved;
439
440         new = (mask << 16) | (msg_type << 8) | vector;
441         old = apic_read(reg);
442         reserved = reserve_eilvt_offset(offset, new);
443
444         if (reserved != new) {
445                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
446                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
447                        "vector 0x%x on another cpu\n",
448                        smp_processor_id(), reg, offset, new, reserved);
449                 return -EINVAL;
450         }
451
452         if (!eilvt_entry_is_changeable(old, new)) {
453                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, try to use APIC%lX (LVT offset %d) for "
454                        "vector 0x%x, but the register is already in use for "
455                        "vector 0x%x on this cpu\n",
456                        smp_processor_id(), reg, offset, new, old);
457                 return -EBUSY;
458         }
459
460         apic_write(reg, new);
461
462         return 0;
463 }
464 EXPORT_SYMBOL_GPL(setup_APIC_eilvt);
465
466 /*
467  * Program the next event, relative to now
468  */
469 static int lapic_next_event(unsigned long delta,
470                             struct clock_event_device *evt)
471 {
472         apic_write(APIC_TMICT, delta);
473         return 0;
474 }
475
476 static int lapic_next_deadline(unsigned long delta,
477                                struct clock_event_device *evt)
478 {
479         u64 tsc;
480
481         /* This MSR is special and need a special fence: */
482         weak_wrmsr_fence();
483
484         tsc = rdtsc();
485         wrmsrl(MSR_IA32_TSC_DEADLINE, tsc + (((u64) delta) * TSC_DIVISOR));
486         return 0;
487 }
488
489 static int lapic_timer_shutdown(struct clock_event_device *evt)
490 {
491         unsigned int v;
492
493         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
494         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
495                 return 0;
496
497         v = apic_read(APIC_LVTT);
498         v |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
499         apic_write(APIC_LVTT, v);
500         apic_write(APIC_TMICT, 0);
501         return 0;
502 }
503
504 static inline int
505 lapic_timer_set_periodic_oneshot(struct clock_event_device *evt, bool oneshot)
506 {
507         /* Lapic used as dummy for broadcast ? */
508         if (evt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY)
509                 return 0;
510
511         __setup_APIC_LVTT(lapic_timer_period, oneshot, 1);
512         return 0;
513 }
514
515 static int lapic_timer_set_periodic(struct clock_event_device *evt)
516 {
517         return lapic_timer_set_periodic_oneshot(evt, false);
518 }
519
520 static int lapic_timer_set_oneshot(struct clock_event_device *evt)
521 {
522         return lapic_timer_set_periodic_oneshot(evt, true);
523 }
524
525 /*
526  * Local APIC timer broadcast function
527  */
528 static void lapic_timer_broadcast(const struct cpumask *mask)
529 {
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         apic->send_IPI_mask(mask, LOCAL_TIMER_VECTOR);
532 #endif
533 }
534
535
536 /*
537  * The local apic timer can be used for any function which is CPU local.
538  */
539 static struct clock_event_device lapic_clockevent = {
540         .name                           = "lapic",
541         .features                       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
542                                           CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT | CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP
543                                           | CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY,
544         .shift                          = 32,
545         .set_state_shutdown             = lapic_timer_shutdown,
546         .set_state_periodic             = lapic_timer_set_periodic,
547         .set_state_oneshot              = lapic_timer_set_oneshot,
548         .set_state_oneshot_stopped      = lapic_timer_shutdown,
549         .set_next_event                 = lapic_next_event,
550         .broadcast                      = lapic_timer_broadcast,
551         .rating                         = 100,
552         .irq                            = -1,
553 };
554 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, lapic_events);
555
556 static const struct x86_cpu_id deadline_match[] __initconst = {
557         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(HASWELL_X, X86_STEPPINGS(0x2, 0x2), 0x3a), /* EP */
558         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(HASWELL_X, X86_STEPPINGS(0x4, 0x4), 0x0f), /* EX */
559
560         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( BROADWELL_X,        0x0b000020),
561
562         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(BROADWELL_D, X86_STEPPINGS(0x2, 0x2), 0x00000011),
563         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(BROADWELL_D, X86_STEPPINGS(0x3, 0x3), 0x0700000e),
564         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(BROADWELL_D, X86_STEPPINGS(0x4, 0x4), 0x0f00000c),
565         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(BROADWELL_D, X86_STEPPINGS(0x5, 0x5), 0x0e000003),
566
567         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(SKYLAKE_X, X86_STEPPINGS(0x3, 0x3), 0x01000136),
568         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(SKYLAKE_X, X86_STEPPINGS(0x4, 0x4), 0x02000014),
569         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL_STEPPINGS(SKYLAKE_X, X86_STEPPINGS(0x5, 0xf), 0),
570
571         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( HASWELL,            0x22),
572         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( HASWELL_L,          0x20),
573         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( HASWELL_G,          0x17),
574
575         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( BROADWELL,          0x25),
576         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( BROADWELL_G,        0x17),
577
578         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( SKYLAKE_L,          0xb2),
579         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( SKYLAKE,            0xb2),
580
581         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( KABYLAKE_L,         0x52),
582         X86_MATCH_INTEL_FAM6_MODEL( KABYLAKE,           0x52),
583
584         {},
585 };
586
587 static __init bool apic_validate_deadline_timer(void)
588 {
589         const struct x86_cpu_id *m;
590         u32 rev;
591
592         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
593                 return false;
594         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_HYPERVISOR))
595                 return true;
596
597         m = x86_match_cpu(deadline_match);
598         if (!m)
599                 return true;
600
601         rev = (u32)m->driver_data;
602
603         if (boot_cpu_data.microcode >= rev)
604                 return true;
605
606         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
607         pr_err(FW_BUG "TSC_DEADLINE disabled due to Errata; "
608                "please update microcode to version: 0x%x (or later)\n", rev);
609         return false;
610 }
611
612 /*
613  * Setup the local APIC timer for this CPU. Copy the initialized values
614  * of the boot CPU and register the clock event in the framework.
615  */
616 static void setup_APIC_timer(void)
617 {
618         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
619
620         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_ARAT)) {
621                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP;
622                 /* Make LAPIC timer preferable over percpu HPET */
623                 lapic_clockevent.rating = 150;
624         }
625
626         memcpy(levt, &lapic_clockevent, sizeof(*levt));
627         levt->cpumask = cpumask_of(smp_processor_id());
628
629         if (this_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER)) {
630                 levt->name = "lapic-deadline";
631                 levt->features &= ~(CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |
632                                     CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY);
633                 levt->set_next_event = lapic_next_deadline;
634                 clockevents_config_and_register(levt,
635                                                 tsc_khz * (1000 / TSC_DIVISOR),
636                                                 0xF, ~0UL);
637         } else
638                 clockevents_register_device(levt);
639 }
640
641 /*
642  * Install the updated TSC frequency from recalibration at the TSC
643  * deadline clockevent devices.
644  */
645 static void __lapic_update_tsc_freq(void *info)
646 {
647         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
648
649         if (!this_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
650                 return;
651
652         clockevents_update_freq(levt, tsc_khz * (1000 / TSC_DIVISOR));
653 }
654
655 void lapic_update_tsc_freq(void)
656 {
657         /*
658          * The clockevent device's ->mult and ->shift can both be
659          * changed. In order to avoid races, schedule the frequency
660          * update code on each CPU.
661          */
662         on_each_cpu(__lapic_update_tsc_freq, NULL, 0);
663 }
664
665 /*
666  * In this functions we calibrate APIC bus clocks to the external timer.
667  *
668  * We want to do the calibration only once since we want to have local timer
669  * irqs synchronous. CPUs connected by the same APIC bus have the very same bus
670  * frequency.
671  *
672  * This was previously done by reading the PIT/HPET and waiting for a wrap
673  * around to find out, that a tick has elapsed. I have a box, where the PIT
674  * readout is broken, so it never gets out of the wait loop again. This was
675  * also reported by others.
676  *
677  * Monitoring the jiffies value is inaccurate and the clockevents
678  * infrastructure allows us to do a simple substitution of the interrupt
679  * handler.
680  *
681  * The calibration routine also uses the pm_timer when possible, as the PIT
682  * happens to run way too slow (factor 2.3 on my VAIO CoreDuo, which goes
683  * back to normal later in the boot process).
684  */
685
686 #define LAPIC_CAL_LOOPS         (HZ/10)
687
688 static __initdata int lapic_cal_loops = -1;
689 static __initdata long lapic_cal_t1, lapic_cal_t2;
690 static __initdata unsigned long long lapic_cal_tsc1, lapic_cal_tsc2;
691 static __initdata unsigned long lapic_cal_pm1, lapic_cal_pm2;
692 static __initdata unsigned long lapic_cal_j1, lapic_cal_j2;
693
694 /*
695  * Temporary interrupt handler and polled calibration function.
696  */
697 static void __init lapic_cal_handler(struct clock_event_device *dev)
698 {
699         unsigned long long tsc = 0;
700         long tapic = apic_read(APIC_TMCCT);
701         unsigned long pm = acpi_pm_read_early();
702
703         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
704                 tsc = rdtsc();
705
706         switch (lapic_cal_loops++) {
707         case 0:
708                 lapic_cal_t1 = tapic;
709                 lapic_cal_tsc1 = tsc;
710                 lapic_cal_pm1 = pm;
711                 lapic_cal_j1 = jiffies;
712                 break;
713
714         case LAPIC_CAL_LOOPS:
715                 lapic_cal_t2 = tapic;
716                 lapic_cal_tsc2 = tsc;
717                 if (pm < lapic_cal_pm1)
718                         pm += ACPI_PM_OVRRUN;
719                 lapic_cal_pm2 = pm;
720                 lapic_cal_j2 = jiffies;
721                 break;
722         }
723 }
724
725 static int __init
726 calibrate_by_pmtimer(long deltapm, long *delta, long *deltatsc)
727 {
728         const long pm_100ms = PMTMR_TICKS_PER_SEC / 10;
729         const long pm_thresh = pm_100ms / 100;
730         unsigned long mult;
731         u64 res;
732
733 #ifndef CONFIG_X86_PM_TIMER
734         return -1;
735 #endif
736
737         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer delta = %ld\n", deltapm);
738
739         /* Check, if the PM timer is available */
740         if (!deltapm)
741                 return -1;
742
743         mult = clocksource_hz2mult(PMTMR_TICKS_PER_SEC, 22);
744
745         if (deltapm > (pm_100ms - pm_thresh) &&
746             deltapm < (pm_100ms + pm_thresh)) {
747                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... PM-Timer result ok\n");
748                 return 0;
749         }
750
751         res = (((u64)deltapm) *  mult) >> 22;
752         do_div(res, 1000000);
753         pr_warn("APIC calibration not consistent "
754                 "with PM-Timer: %ldms instead of 100ms\n", (long)res);
755
756         /* Correct the lapic counter value */
757         res = (((u64)(*delta)) * pm_100ms);
758         do_div(res, deltapm);
759         pr_info("APIC delta adjusted to PM-Timer: "
760                 "%lu (%ld)\n", (unsigned long)res, *delta);
761         *delta = (long)res;
762
763         /* Correct the tsc counter value */
764         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
765                 res = (((u64)(*deltatsc)) * pm_100ms);
766                 do_div(res, deltapm);
767                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "TSC delta adjusted to "
768                                           "PM-Timer: %lu (%ld)\n",
769                                         (unsigned long)res, *deltatsc);
770                 *deltatsc = (long)res;
771         }
772
773         return 0;
774 }
775
776 static int __init lapic_init_clockevent(void)
777 {
778         if (!lapic_timer_period)
779                 return -1;
780
781         /* Calculate the scaled math multiplication factor */
782         lapic_clockevent.mult = div_sc(lapic_timer_period/APIC_DIVISOR,
783                                         TICK_NSEC, lapic_clockevent.shift);
784         lapic_clockevent.max_delta_ns =
785                 clockevent_delta2ns(0x7FFFFFFF, &lapic_clockevent);
786         lapic_clockevent.max_delta_ticks = 0x7FFFFFFF;
787         lapic_clockevent.min_delta_ns =
788                 clockevent_delta2ns(0xF, &lapic_clockevent);
789         lapic_clockevent.min_delta_ticks = 0xF;
790
791         return 0;
792 }
793
794 bool __init apic_needs_pit(void)
795 {
796         /*
797          * If the frequencies are not known, PIT is required for both TSC
798          * and apic timer calibration.
799          */
800         if (!tsc_khz || !cpu_khz)
801                 return true;
802
803         /* Is there an APIC at all or is it disabled? */
804         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) || disable_apic)
805                 return true;
806
807         /*
808          * If interrupt delivery mode is legacy PIC or virtual wire without
809          * configuration, the local APIC timer wont be set up. Make sure
810          * that the PIT is initialized.
811          */
812         if (apic_intr_mode == APIC_PIC ||
813             apic_intr_mode == APIC_VIRTUAL_WIRE_NO_CONFIG)
814                 return true;
815
816         /* Virt guests may lack ARAT, but still have DEADLINE */
817         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_ARAT))
818                 return true;
819
820         /* Deadline timer is based on TSC so no further PIT action required */
821         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
822                 return false;
823
824         /* APIC timer disabled? */
825         if (disable_apic_timer)
826                 return true;
827         /*
828          * The APIC timer frequency is known already, no PIT calibration
829          * required. If unknown, let the PIT be initialized.
830          */
831         return lapic_timer_period == 0;
832 }
833
834 static int __init calibrate_APIC_clock(void)
835 {
836         struct clock_event_device *levt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
837         u64 tsc_perj = 0, tsc_start = 0;
838         unsigned long jif_start;
839         unsigned long deltaj;
840         long delta, deltatsc;
841         int pm_referenced = 0;
842
843         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER))
844                 return 0;
845
846         /*
847          * Check if lapic timer has already been calibrated by platform
848          * specific routine, such as tsc calibration code. If so just fill
849          * in the clockevent structure and return.
850          */
851         if (!lapic_init_clockevent()) {
852                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "lapic timer already calibrated %d\n",
853                             lapic_timer_period);
854                 /*
855                  * Direct calibration methods must have an always running
856                  * local APIC timer, no need for broadcast timer.
857                  */
858                 lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
859                 return 0;
860         }
861
862         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Using local APIC timer interrupts.\n"
863                     "calibrating APIC timer ...\n");
864
865         /*
866          * There are platforms w/o global clockevent devices. Instead of
867          * making the calibration conditional on that, use a polling based
868          * approach everywhere.
869          */
870         local_irq_disable();
871
872         /*
873          * Setup the APIC counter to maximum. There is no way the lapic
874          * can underflow in the 100ms detection time frame
875          */
876         __setup_APIC_LVTT(0xffffffff, 0, 0);
877
878         /*
879          * Methods to terminate the calibration loop:
880          *  1) Global clockevent if available (jiffies)
881          *  2) TSC if available and frequency is known
882          */
883         jif_start = READ_ONCE(jiffies);
884
885         if (tsc_khz) {
886                 tsc_start = rdtsc();
887                 tsc_perj = div_u64((u64)tsc_khz * 1000, HZ);
888         }
889
890         /*
891          * Enable interrupts so the tick can fire, if a global
892          * clockevent device is available
893          */
894         local_irq_enable();
895
896         while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS) {
897                 /* Wait for a tick to elapse */
898                 while (1) {
899                         if (tsc_khz) {
900                                 u64 tsc_now = rdtsc();
901                                 if ((tsc_now - tsc_start) >= tsc_perj) {
902                                         tsc_start += tsc_perj;
903                                         break;
904                                 }
905                         } else {
906                                 unsigned long jif_now = READ_ONCE(jiffies);
907
908                                 if (time_after(jif_now, jif_start)) {
909                                         jif_start = jif_now;
910                                         break;
911                                 }
912                         }
913                         cpu_relax();
914                 }
915
916                 /* Invoke the calibration routine */
917                 local_irq_disable();
918                 lapic_cal_handler(NULL);
919                 local_irq_enable();
920         }
921
922         local_irq_disable();
923
924         /* Build delta t1-t2 as apic timer counts down */
925         delta = lapic_cal_t1 - lapic_cal_t2;
926         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... lapic delta = %ld\n", delta);
927
928         deltatsc = (long)(lapic_cal_tsc2 - lapic_cal_tsc1);
929
930         /* we trust the PM based calibration if possible */
931         pm_referenced = !calibrate_by_pmtimer(lapic_cal_pm2 - lapic_cal_pm1,
932                                         &delta, &deltatsc);
933
934         lapic_timer_period = (delta * APIC_DIVISOR) / LAPIC_CAL_LOOPS;
935         lapic_init_clockevent();
936
937         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... delta %ld\n", delta);
938         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... mult: %u\n", lapic_clockevent.mult);
939         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... calibration result: %u\n",
940                     lapic_timer_period);
941
942         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
943                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... CPU clock speed is "
944                             "%ld.%04ld MHz.\n",
945                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) / (1000000 / HZ),
946                             (deltatsc / LAPIC_CAL_LOOPS) % (1000000 / HZ));
947         }
948
949         apic_printk(APIC_VERBOSE, "..... host bus clock speed is "
950                     "%u.%04u MHz.\n",
951                     lapic_timer_period / (1000000 / HZ),
952                     lapic_timer_period % (1000000 / HZ));
953
954         /*
955          * Do a sanity check on the APIC calibration result
956          */
957         if (lapic_timer_period < (1000000 / HZ)) {
958                 local_irq_enable();
959                 pr_warn("APIC frequency too slow, disabling apic timer\n");
960                 return -1;
961         }
962
963         levt->features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
964
965         /*
966          * PM timer calibration failed or not turned on so lets try APIC
967          * timer based calibration, if a global clockevent device is
968          * available.
969          */
970         if (!pm_referenced && global_clock_event) {
971                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... verify APIC timer\n");
972
973                 /*
974                  * Setup the apic timer manually
975                  */
976                 levt->event_handler = lapic_cal_handler;
977                 lapic_timer_set_periodic(levt);
978                 lapic_cal_loops = -1;
979
980                 /* Let the interrupts run */
981                 local_irq_enable();
982
983                 while (lapic_cal_loops <= LAPIC_CAL_LOOPS)
984                         cpu_relax();
985
986                 /* Stop the lapic timer */
987                 local_irq_disable();
988                 lapic_timer_shutdown(levt);
989
990                 /* Jiffies delta */
991                 deltaj = lapic_cal_j2 - lapic_cal_j1;
992                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies delta = %lu\n", deltaj);
993
994                 /* Check, if the jiffies result is consistent */
995                 if (deltaj >= LAPIC_CAL_LOOPS-2 && deltaj <= LAPIC_CAL_LOOPS+2)
996                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "... jiffies result ok\n");
997                 else
998                         levt->features |= CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
999         }
1000         local_irq_enable();
1001
1002         if (levt->features & CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY) {
1003                 pr_warn("APIC timer disabled due to verification failure\n");
1004                 return -1;
1005         }
1006
1007         return 0;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * Setup the boot APIC
1012  *
1013  * Calibrate and verify the result.
1014  */
1015 void __init setup_boot_APIC_clock(void)
1016 {
1017         /*
1018          * The local apic timer can be disabled via the kernel
1019          * commandline or from the CPU detection code. Register the lapic
1020          * timer as a dummy clock event source on SMP systems, so the
1021          * broadcast mechanism is used. On UP systems simply ignore it.
1022          */
1023         if (disable_apic_timer) {
1024                 pr_info("Disabling APIC timer\n");
1025                 /* No broadcast on UP ! */
1026                 if (num_possible_cpus() > 1) {
1027                         lapic_clockevent.mult = 1;
1028                         setup_APIC_timer();
1029                 }
1030                 return;
1031         }
1032
1033         if (calibrate_APIC_clock()) {
1034                 /* No broadcast on UP ! */
1035                 if (num_possible_cpus() > 1)
1036                         setup_APIC_timer();
1037                 return;
1038         }
1039
1040         /*
1041          * If nmi_watchdog is set to IO_APIC, we need the
1042          * PIT/HPET going.  Otherwise register lapic as a dummy
1043          * device.
1044          */
1045         lapic_clockevent.features &= ~CLOCK_EVT_FEAT_DUMMY;
1046
1047         /* Setup the lapic or request the broadcast */
1048         setup_APIC_timer();
1049         amd_e400_c1e_apic_setup();
1050 }
1051
1052 void setup_secondary_APIC_clock(void)
1053 {
1054         setup_APIC_timer();
1055         amd_e400_c1e_apic_setup();
1056 }
1057
1058 /*
1059  * The guts of the apic timer interrupt
1060  */
1061 static void local_apic_timer_interrupt(void)
1062 {
1063         struct clock_event_device *evt = this_cpu_ptr(&lapic_events);
1064
1065         /*
1066          * Normally we should not be here till LAPIC has been initialized but
1067          * in some cases like kdump, its possible that there is a pending LAPIC
1068          * timer interrupt from previous kernel's context and is delivered in
1069          * new kernel the moment interrupts are enabled.
1070          *
1071          * Interrupts are enabled early and LAPIC is setup much later, hence
1072          * its possible that when we get here evt->event_handler is NULL.
1073          * Check for event_handler being NULL and discard the interrupt as
1074          * spurious.
1075          */
1076         if (!evt->event_handler) {
1077                 pr_warn("Spurious LAPIC timer interrupt on cpu %d\n",
1078                         smp_processor_id());
1079                 /* Switch it off */
1080                 lapic_timer_shutdown(evt);
1081                 return;
1082         }
1083
1084         /*
1085          * the NMI deadlock-detector uses this.
1086          */
1087         inc_irq_stat(apic_timer_irqs);
1088
1089         evt->event_handler(evt);
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Local APIC timer interrupt. This is the most natural way for doing
1094  * local interrupts, but local timer interrupts can be emulated by
1095  * broadcast interrupts too. [in case the hw doesn't support APIC timers]
1096  *
1097  * [ if a single-CPU system runs an SMP kernel then we call the local
1098  *   interrupt as well. Thus we cannot inline the local irq ... ]
1099  */
1100 DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_apic_timer_interrupt)
1101 {
1102         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
1103
1104         ack_APIC_irq();
1105         trace_local_timer_entry(LOCAL_TIMER_VECTOR);
1106         local_apic_timer_interrupt();
1107         trace_local_timer_exit(LOCAL_TIMER_VECTOR);
1108
1109         set_irq_regs(old_regs);
1110 }
1111
1112 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
1113 {
1114         return -EINVAL;
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Local APIC start and shutdown
1119  */
1120
1121 /**
1122  * clear_local_APIC - shutdown the local APIC
1123  *
1124  * This is called, when a CPU is disabled and before rebooting, so the state of
1125  * the local APIC has no dangling leftovers. Also used to cleanout any BIOS
1126  * leftovers during boot.
1127  */
1128 void clear_local_APIC(void)
1129 {
1130         int maxlvt;
1131         u32 v;
1132
1133         /* APIC hasn't been mapped yet */
1134         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
1135                 return;
1136
1137         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1138         /*
1139          * Masking an LVT entry can trigger a local APIC error
1140          * if the vector is zero. Mask LVTERR first to prevent this.
1141          */
1142         if (maxlvt >= 3) {
1143                 v = ERROR_APIC_VECTOR; /* any non-zero vector will do */
1144                 apic_write(APIC_LVTERR, v | APIC_LVT_MASKED);
1145         }
1146         /*
1147          * Careful: we have to set masks only first to deassert
1148          * any level-triggered sources.
1149          */
1150         v = apic_read(APIC_LVTT);
1151         apic_write(APIC_LVTT, v | APIC_LVT_MASKED);
1152         v = apic_read(APIC_LVT0);
1153         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
1154         v = apic_read(APIC_LVT1);
1155         apic_write(APIC_LVT1, v | APIC_LVT_MASKED);
1156         if (maxlvt >= 4) {
1157                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
1158                 apic_write(APIC_LVTPC, v | APIC_LVT_MASKED);
1159         }
1160
1161         /* lets not touch this if we didn't frob it */
1162 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
1163         if (maxlvt >= 5) {
1164                 v = apic_read(APIC_LVTTHMR);
1165                 apic_write(APIC_LVTTHMR, v | APIC_LVT_MASKED);
1166         }
1167 #endif
1168 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1169         if (maxlvt >= 6) {
1170                 v = apic_read(APIC_LVTCMCI);
1171                 if (!(v & APIC_LVT_MASKED))
1172                         apic_write(APIC_LVTCMCI, v | APIC_LVT_MASKED);
1173         }
1174 #endif
1175
1176         /*
1177          * Clean APIC state for other OSs:
1178          */
1179         apic_write(APIC_LVTT, APIC_LVT_MASKED);
1180         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
1181         apic_write(APIC_LVT1, APIC_LVT_MASKED);
1182         if (maxlvt >= 3)
1183                 apic_write(APIC_LVTERR, APIC_LVT_MASKED);
1184         if (maxlvt >= 4)
1185                 apic_write(APIC_LVTPC, APIC_LVT_MASKED);
1186
1187         /* Integrated APIC (!82489DX) ? */
1188         if (lapic_is_integrated()) {
1189                 if (maxlvt > 3)
1190                         /* Clear ESR due to Pentium errata 3AP and 11AP */
1191                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1192                 apic_read(APIC_ESR);
1193         }
1194 }
1195
1196 /**
1197  * apic_soft_disable - Clears and software disables the local APIC on hotplug
1198  *
1199  * Contrary to disable_local_APIC() this does not touch the enable bit in
1200  * MSR_IA32_APICBASE. Clearing that bit on systems based on the 3 wire APIC
1201  * bus would require a hardware reset as the APIC would lose track of bus
1202  * arbitration. On systems with FSB delivery APICBASE could be disabled,
1203  * but it has to be guaranteed that no interrupt is sent to the APIC while
1204  * in that state and it's not clear from the SDM whether it still responds
1205  * to INIT/SIPI messages. Stay on the safe side and use software disable.
1206  */
1207 void apic_soft_disable(void)
1208 {
1209         u32 value;
1210
1211         clear_local_APIC();
1212
1213         /* Soft disable APIC (implies clearing of registers for 82489DX!). */
1214         value = apic_read(APIC_SPIV);
1215         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1216         apic_write(APIC_SPIV, value);
1217 }
1218
1219 /**
1220  * disable_local_APIC - clear and disable the local APIC
1221  */
1222 void disable_local_APIC(void)
1223 {
1224         /* APIC hasn't been mapped yet */
1225         if (!x2apic_mode && !apic_phys)
1226                 return;
1227
1228         apic_soft_disable();
1229
1230 #ifdef CONFIG_X86_32
1231         /*
1232          * When LAPIC was disabled by the BIOS and enabled by the kernel,
1233          * restore the disabled state.
1234          */
1235         if (enabled_via_apicbase) {
1236                 unsigned int l, h;
1237
1238                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1239                 l &= ~MSR_IA32_APICBASE_ENABLE;
1240                 wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1241         }
1242 #endif
1243 }
1244
1245 /*
1246  * If Linux enabled the LAPIC against the BIOS default disable it down before
1247  * re-entering the BIOS on shutdown.  Otherwise the BIOS may get confused and
1248  * not power-off.  Additionally clear all LVT entries before disable_local_APIC
1249  * for the case where Linux didn't enable the LAPIC.
1250  */
1251 void lapic_shutdown(void)
1252 {
1253         unsigned long flags;
1254
1255         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && !apic_from_smp_config())
1256                 return;
1257
1258         local_irq_save(flags);
1259
1260 #ifdef CONFIG_X86_32
1261         if (!enabled_via_apicbase)
1262                 clear_local_APIC();
1263         else
1264 #endif
1265                 disable_local_APIC();
1266
1267
1268         local_irq_restore(flags);
1269 }
1270
1271 /**
1272  * sync_Arb_IDs - synchronize APIC bus arbitration IDs
1273  */
1274 void __init sync_Arb_IDs(void)
1275 {
1276         /*
1277          * Unsupported on P4 - see Intel Dev. Manual Vol. 3, Ch. 8.6.1 And not
1278          * needed on AMD.
1279          */
1280         if (modern_apic() || boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)
1281                 return;
1282
1283         /*
1284          * Wait for idle.
1285          */
1286         apic_wait_icr_idle();
1287
1288         apic_printk(APIC_DEBUG, "Synchronizing Arb IDs.\n");
1289         apic_write(APIC_ICR, APIC_DEST_ALLINC |
1290                         APIC_INT_LEVELTRIG | APIC_DM_INIT);
1291 }
1292
1293 enum apic_intr_mode_id apic_intr_mode __ro_after_init;
1294
1295 static int __init __apic_intr_mode_select(void)
1296 {
1297         /* Check kernel option */
1298         if (disable_apic) {
1299                 pr_info("APIC disabled via kernel command line\n");
1300                 return APIC_PIC;
1301         }
1302
1303         /* Check BIOS */
1304 #ifdef CONFIG_X86_64
1305         /* On 64-bit, the APIC must be integrated, Check local APIC only */
1306         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1307                 disable_apic = 1;
1308                 pr_info("APIC disabled by BIOS\n");
1309                 return APIC_PIC;
1310         }
1311 #else
1312         /* On 32-bit, the APIC may be integrated APIC or 82489DX */
1313
1314         /* Neither 82489DX nor integrated APIC ? */
1315         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && !smp_found_config) {
1316                 disable_apic = 1;
1317                 return APIC_PIC;
1318         }
1319
1320         /* If the BIOS pretends there is an integrated APIC ? */
1321         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) &&
1322                 APIC_INTEGRATED(boot_cpu_apic_version)) {
1323                 disable_apic = 1;
1324                 pr_err(FW_BUG "Local APIC %d not detected, force emulation\n",
1325                                        boot_cpu_physical_apicid);
1326                 return APIC_PIC;
1327         }
1328 #endif
1329
1330         /* Check MP table or ACPI MADT configuration */
1331         if (!smp_found_config) {
1332                 disable_ioapic_support();
1333                 if (!acpi_lapic) {
1334                         pr_info("APIC: ACPI MADT or MP tables are not detected\n");
1335                         return APIC_VIRTUAL_WIRE_NO_CONFIG;
1336                 }
1337                 return APIC_VIRTUAL_WIRE;
1338         }
1339
1340 #ifdef CONFIG_SMP
1341         /* If SMP should be disabled, then really disable it! */
1342         if (!setup_max_cpus) {
1343                 pr_info("APIC: SMP mode deactivated\n");
1344                 return APIC_SYMMETRIC_IO_NO_ROUTING;
1345         }
1346
1347         if (read_apic_id() != boot_cpu_physical_apicid) {
1348                 panic("Boot APIC ID in local APIC unexpected (%d vs %d)",
1349                      read_apic_id(), boot_cpu_physical_apicid);
1350                 /* Or can we switch back to PIC here? */
1351         }
1352 #endif
1353
1354         return APIC_SYMMETRIC_IO;
1355 }
1356
1357 /* Select the interrupt delivery mode for the BSP */
1358 void __init apic_intr_mode_select(void)
1359 {
1360         apic_intr_mode = __apic_intr_mode_select();
1361 }
1362
1363 /*
1364  * An initial setup of the virtual wire mode.
1365  */
1366 void __init init_bsp_APIC(void)
1367 {
1368         unsigned int value;
1369
1370         /*
1371          * Don't do the setup now if we have a SMP BIOS as the
1372          * through-I/O-APIC virtual wire mode might be active.
1373          */
1374         if (smp_found_config || !boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
1375                 return;
1376
1377         /*
1378          * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
1379          */
1380         clear_local_APIC();
1381
1382         /*
1383          * Enable APIC.
1384          */
1385         value = apic_read(APIC_SPIV);
1386         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1387         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1388
1389 #ifdef CONFIG_X86_32
1390         /* This bit is reserved on P4/Xeon and should be cleared */
1391         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) &&
1392             (boot_cpu_data.x86 == 15))
1393                 value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1394         else
1395 #endif
1396                 value |= APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1397         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1398         apic_write(APIC_SPIV, value);
1399
1400         /*
1401          * Set up the virtual wire mode.
1402          */
1403         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
1404         value = APIC_DM_NMI;
1405         if (!lapic_is_integrated())             /* 82489DX */
1406                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1407         if (apic_extnmi == APIC_EXTNMI_NONE)
1408                 value |= APIC_LVT_MASKED;
1409         apic_write(APIC_LVT1, value);
1410 }
1411
1412 static void __init apic_bsp_setup(bool upmode);
1413
1414 /* Init the interrupt delivery mode for the BSP */
1415 void __init apic_intr_mode_init(void)
1416 {
1417         bool upmode = IS_ENABLED(CONFIG_UP_LATE_INIT);
1418
1419         switch (apic_intr_mode) {
1420         case APIC_PIC:
1421                 pr_info("APIC: Keep in PIC mode(8259)\n");
1422                 return;
1423         case APIC_VIRTUAL_WIRE:
1424                 pr_info("APIC: Switch to virtual wire mode setup\n");
1425                 default_setup_apic_routing();
1426                 break;
1427         case APIC_VIRTUAL_WIRE_NO_CONFIG:
1428                 pr_info("APIC: Switch to virtual wire mode setup with no configuration\n");
1429                 upmode = true;
1430                 default_setup_apic_routing();
1431                 break;
1432         case APIC_SYMMETRIC_IO:
1433                 pr_info("APIC: Switch to symmetric I/O mode setup\n");
1434                 default_setup_apic_routing();
1435                 break;
1436         case APIC_SYMMETRIC_IO_NO_ROUTING:
1437                 pr_info("APIC: Switch to symmetric I/O mode setup in no SMP routine\n");
1438                 break;
1439         }
1440
1441         if (x86_platform.apic_post_init)
1442                 x86_platform.apic_post_init();
1443
1444         apic_bsp_setup(upmode);
1445 }
1446
1447 static void lapic_setup_esr(void)
1448 {
1449         unsigned int oldvalue, value, maxlvt;
1450
1451         if (!lapic_is_integrated()) {
1452                 pr_info("No ESR for 82489DX.\n");
1453                 return;
1454         }
1455
1456         if (apic->disable_esr) {
1457                 /*
1458                  * Something untraceable is creating bad interrupts on
1459                  * secondary quads ... for the moment, just leave the
1460                  * ESR disabled - we can't do anything useful with the
1461                  * errors anyway - mbligh
1462                  */
1463                 pr_info("Leaving ESR disabled.\n");
1464                 return;
1465         }
1466
1467         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1468         if (maxlvt > 3)         /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1469                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1470         oldvalue = apic_read(APIC_ESR);
1471
1472         /* enables sending errors */
1473         value = ERROR_APIC_VECTOR;
1474         apic_write(APIC_LVTERR, value);
1475
1476         /*
1477          * spec says clear errors after enabling vector.
1478          */
1479         if (maxlvt > 3)
1480                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1481         value = apic_read(APIC_ESR);
1482         if (value != oldvalue)
1483                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "ESR value before enabling "
1484                         "vector: 0x%08x  after: 0x%08x\n",
1485                         oldvalue, value);
1486 }
1487
1488 #define APIC_IR_REGS            APIC_ISR_NR
1489 #define APIC_IR_BITS            (APIC_IR_REGS * 32)
1490 #define APIC_IR_MAPSIZE         (APIC_IR_BITS / BITS_PER_LONG)
1491
1492 union apic_ir {
1493         unsigned long   map[APIC_IR_MAPSIZE];
1494         u32             regs[APIC_IR_REGS];
1495 };
1496
1497 static bool apic_check_and_ack(union apic_ir *irr, union apic_ir *isr)
1498 {
1499         int i, bit;
1500
1501         /* Read the IRRs */
1502         for (i = 0; i < APIC_IR_REGS; i++)
1503                 irr->regs[i] = apic_read(APIC_IRR + i * 0x10);
1504
1505         /* Read the ISRs */
1506         for (i = 0; i < APIC_IR_REGS; i++)
1507                 isr->regs[i] = apic_read(APIC_ISR + i * 0x10);
1508
1509         /*
1510          * If the ISR map is not empty. ACK the APIC and run another round
1511          * to verify whether a pending IRR has been unblocked and turned
1512          * into a ISR.
1513          */
1514         if (!bitmap_empty(isr->map, APIC_IR_BITS)) {
1515                 /*
1516                  * There can be multiple ISR bits set when a high priority
1517                  * interrupt preempted a lower priority one. Issue an ACK
1518                  * per set bit.
1519                  */
1520                 for_each_set_bit(bit, isr->map, APIC_IR_BITS)
1521                         ack_APIC_irq();
1522                 return true;
1523         }
1524
1525         return !bitmap_empty(irr->map, APIC_IR_BITS);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * After a crash, we no longer service the interrupts and a pending
1530  * interrupt from previous kernel might still have ISR bit set.
1531  *
1532  * Most probably by now the CPU has serviced that pending interrupt and it
1533  * might not have done the ack_APIC_irq() because it thought, interrupt
1534  * came from i8259 as ExtInt. LAPIC did not get EOI so it does not clear
1535  * the ISR bit and cpu thinks it has already serviced the interrupt. Hence
1536  * a vector might get locked. It was noticed for timer irq (vector
1537  * 0x31). Issue an extra EOI to clear ISR.
1538  *
1539  * If there are pending IRR bits they turn into ISR bits after a higher
1540  * priority ISR bit has been acked.
1541  */
1542 static void apic_pending_intr_clear(void)
1543 {
1544         union apic_ir irr, isr;
1545         unsigned int i;
1546
1547         /* 512 loops are way oversized and give the APIC a chance to obey. */
1548         for (i = 0; i < 512; i++) {
1549                 if (!apic_check_and_ack(&irr, &isr))
1550                         return;
1551         }
1552         /* Dump the IRR/ISR content if that failed */
1553         pr_warn("APIC: Stale IRR: %256pb ISR: %256pb\n", irr.map, isr.map);
1554 }
1555
1556 /**
1557  * setup_local_APIC - setup the local APIC
1558  *
1559  * Used to setup local APIC while initializing BSP or bringing up APs.
1560  * Always called with preemption disabled.
1561  */
1562 static void setup_local_APIC(void)
1563 {
1564         int cpu = smp_processor_id();
1565         unsigned int value;
1566
1567         if (disable_apic) {
1568                 disable_ioapic_support();
1569                 return;
1570         }
1571
1572         /*
1573          * If this comes from kexec/kcrash the APIC might be enabled in
1574          * SPIV. Soft disable it before doing further initialization.
1575          */
1576         value = apic_read(APIC_SPIV);
1577         value &= ~APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1578         apic_write(APIC_SPIV, value);
1579
1580 #ifdef CONFIG_X86_32
1581         /* Pound the ESR really hard over the head with a big hammer - mbligh */
1582         if (lapic_is_integrated() && apic->disable_esr) {
1583                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1584                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1585                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1586                 apic_write(APIC_ESR, 0);
1587         }
1588 #endif
1589         /*
1590          * Double-check whether this APIC is really registered.
1591          * This is meaningless in clustered apic mode, so we skip it.
1592          */
1593         BUG_ON(!apic->apic_id_registered());
1594
1595         /*
1596          * Intel recommends to set DFR, LDR and TPR before enabling
1597          * an APIC.  See e.g. "AP-388 82489DX User's Manual" (Intel
1598          * document number 292116).  So here it goes...
1599          */
1600         apic->init_apic_ldr();
1601
1602 #ifdef CONFIG_X86_32
1603         if (apic->dest_mode_logical) {
1604                 int logical_apicid, ldr_apicid;
1605
1606                 /*
1607                  * APIC LDR is initialized.  If logical_apicid mapping was
1608                  * initialized during get_smp_config(), make sure it matches
1609                  * the actual value.
1610                  */
1611                 logical_apicid = early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu);
1612                 ldr_apicid = GET_APIC_LOGICAL_ID(apic_read(APIC_LDR));
1613                 if (logical_apicid != BAD_APICID)
1614                         WARN_ON(logical_apicid != ldr_apicid);
1615                 /* Always use the value from LDR. */
1616                 early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) = ldr_apicid;
1617         }
1618 #endif
1619
1620         /*
1621          * Set Task Priority to 'accept all except vectors 0-31'.  An APIC
1622          * vector in the 16-31 range could be delivered if TPR == 0, but we
1623          * would think it's an exception and terrible things will happen.  We
1624          * never change this later on.
1625          */
1626         value = apic_read(APIC_TASKPRI);
1627         value &= ~APIC_TPRI_MASK;
1628         value |= 0x10;
1629         apic_write(APIC_TASKPRI, value);
1630
1631         /* Clear eventually stale ISR/IRR bits */
1632         apic_pending_intr_clear();
1633
1634         /*
1635          * Now that we are all set up, enable the APIC
1636          */
1637         value = apic_read(APIC_SPIV);
1638         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
1639         /*
1640          * Enable APIC
1641          */
1642         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
1643
1644 #ifdef CONFIG_X86_32
1645         /*
1646          * Some unknown Intel IO/APIC (or APIC) errata is biting us with
1647          * certain networking cards. If high frequency interrupts are
1648          * happening on a particular IOAPIC pin, plus the IOAPIC routing
1649          * entry is masked/unmasked at a high rate as well then sooner or
1650          * later IOAPIC line gets 'stuck', no more interrupts are received
1651          * from the device. If focus CPU is disabled then the hang goes
1652          * away, oh well :-(
1653          *
1654          * [ This bug can be reproduced easily with a level-triggered
1655          *   PCI Ne2000 networking cards and PII/PIII processors, dual
1656          *   BX chipset. ]
1657          */
1658         /*
1659          * Actually disabling the focus CPU check just makes the hang less
1660          * frequent as it makes the interrupt distribution model be more
1661          * like LRU than MRU (the short-term load is more even across CPUs).
1662          */
1663
1664         /*
1665          * - enable focus processor (bit==0)
1666          * - 64bit mode always use processor focus
1667          *   so no need to set it
1668          */
1669         value &= ~APIC_SPIV_FOCUS_DISABLED;
1670 #endif
1671
1672         /*
1673          * Set spurious IRQ vector
1674          */
1675         value |= SPURIOUS_APIC_VECTOR;
1676         apic_write(APIC_SPIV, value);
1677
1678         perf_events_lapic_init();
1679
1680         /*
1681          * Set up LVT0, LVT1:
1682          *
1683          * set up through-local-APIC on the boot CPU's LINT0. This is not
1684          * strictly necessary in pure symmetric-IO mode, but sometimes
1685          * we delegate interrupts to the 8259A.
1686          */
1687         /*
1688          * TODO: set up through-local-APIC from through-I/O-APIC? --macro
1689          */
1690         value = apic_read(APIC_LVT0) & APIC_LVT_MASKED;
1691         if (!cpu && (pic_mode || !value || skip_ioapic_setup)) {
1692                 value = APIC_DM_EXTINT;
1693                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "enabled ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1694         } else {
1695                 value = APIC_DM_EXTINT | APIC_LVT_MASKED;
1696                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "masked ExtINT on CPU#%d\n", cpu);
1697         }
1698         apic_write(APIC_LVT0, value);
1699
1700         /*
1701          * Only the BSP sees the LINT1 NMI signal by default. This can be
1702          * modified by apic_extnmi= boot option.
1703          */
1704         if ((!cpu && apic_extnmi != APIC_EXTNMI_NONE) ||
1705             apic_extnmi == APIC_EXTNMI_ALL)
1706                 value = APIC_DM_NMI;
1707         else
1708                 value = APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED;
1709
1710         /* Is 82489DX ? */
1711         if (!lapic_is_integrated())
1712                 value |= APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER;
1713         apic_write(APIC_LVT1, value);
1714
1715 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
1716         /* Recheck CMCI information after local APIC is up on CPU #0 */
1717         if (!cpu)
1718                 cmci_recheck();
1719 #endif
1720 }
1721
1722 static void end_local_APIC_setup(void)
1723 {
1724         lapic_setup_esr();
1725
1726 #ifdef CONFIG_X86_32
1727         {
1728                 unsigned int value;
1729                 /* Disable the local apic timer */
1730                 value = apic_read(APIC_LVTT);
1731                 value |= (APIC_LVT_MASKED | LOCAL_TIMER_VECTOR);
1732                 apic_write(APIC_LVTT, value);
1733         }
1734 #endif
1735
1736         apic_pm_activate();
1737 }
1738
1739 /*
1740  * APIC setup function for application processors. Called from smpboot.c
1741  */
1742 void apic_ap_setup(void)
1743 {
1744         setup_local_APIC();
1745         end_local_APIC_setup();
1746 }
1747
1748 #ifdef CONFIG_X86_X2APIC
1749 int x2apic_mode;
1750 EXPORT_SYMBOL_GPL(x2apic_mode);
1751
1752 enum {
1753         X2APIC_OFF,
1754         X2APIC_ON,
1755         X2APIC_DISABLED,
1756 };
1757 static int x2apic_state;
1758
1759 static void __x2apic_disable(void)
1760 {
1761         u64 msr;
1762
1763         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
1764                 return;
1765
1766         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1767         if (!(msr & X2APIC_ENABLE))
1768                 return;
1769         /* Disable xapic and x2apic first and then reenable xapic mode */
1770         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~(X2APIC_ENABLE | XAPIC_ENABLE));
1771         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr & ~X2APIC_ENABLE);
1772         printk_once(KERN_INFO "x2apic disabled\n");
1773 }
1774
1775 static void __x2apic_enable(void)
1776 {
1777         u64 msr;
1778
1779         rdmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr);
1780         if (msr & X2APIC_ENABLE)
1781                 return;
1782         wrmsrl(MSR_IA32_APICBASE, msr | X2APIC_ENABLE);
1783         printk_once(KERN_INFO "x2apic enabled\n");
1784 }
1785
1786 static int __init setup_nox2apic(char *str)
1787 {
1788         if (x2apic_enabled()) {
1789                 int apicid = native_apic_msr_read(APIC_ID);
1790
1791                 if (apicid >= 255) {
1792                         pr_warn("Apicid: %08x, cannot enforce nox2apic\n",
1793                                 apicid);
1794                         return 0;
1795                 }
1796                 pr_warn("x2apic already enabled.\n");
1797                 __x2apic_disable();
1798         }
1799         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_X2APIC);
1800         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1801         x2apic_mode = 0;
1802         return 0;
1803 }
1804 early_param("nox2apic", setup_nox2apic);
1805
1806 /* Called from cpu_init() to enable x2apic on (secondary) cpus */
1807 void x2apic_setup(void)
1808 {
1809         /*
1810          * If x2apic is not in ON state, disable it if already enabled
1811          * from BIOS.
1812          */
1813         if (x2apic_state != X2APIC_ON) {
1814                 __x2apic_disable();
1815                 return;
1816         }
1817         __x2apic_enable();
1818 }
1819
1820 static __init void x2apic_disable(void)
1821 {
1822         u32 x2apic_id, state = x2apic_state;
1823
1824         x2apic_mode = 0;
1825         x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1826
1827         if (state != X2APIC_ON)
1828                 return;
1829
1830         x2apic_id = read_apic_id();
1831         if (x2apic_id >= 255)
1832                 panic("Cannot disable x2apic, id: %08x\n", x2apic_id);
1833
1834         __x2apic_disable();
1835         register_lapic_address(mp_lapic_addr);
1836 }
1837
1838 static __init void x2apic_enable(void)
1839 {
1840         if (x2apic_state != X2APIC_OFF)
1841                 return;
1842
1843         x2apic_mode = 1;
1844         x2apic_state = X2APIC_ON;
1845         __x2apic_enable();
1846 }
1847
1848 static __init void try_to_enable_x2apic(int remap_mode)
1849 {
1850         if (x2apic_state == X2APIC_DISABLED)
1851                 return;
1852
1853         if (remap_mode != IRQ_REMAP_X2APIC_MODE) {
1854                 u32 apic_limit = 255;
1855
1856                 /*
1857                  * Using X2APIC without IR is not architecturally supported
1858                  * on bare metal but may be supported in guests.
1859                  */
1860                 if (!x86_init.hyper.x2apic_available()) {
1861                         pr_info("x2apic: IRQ remapping doesn't support X2APIC mode\n");
1862                         x2apic_disable();
1863                         return;
1864                 }
1865
1866                 /*
1867                  * If the hypervisor supports extended destination ID in
1868                  * MSI, that increases the maximum APIC ID that can be
1869                  * used for non-remapped IRQ domains.
1870                  */
1871                 if (x86_init.hyper.msi_ext_dest_id()) {
1872                         virt_ext_dest_id = 1;
1873                         apic_limit = 32767;
1874                 }
1875
1876                 /*
1877                  * Without IR, all CPUs can be addressed by IOAPIC/MSI only
1878                  * in physical mode, and CPUs with an APIC ID that cannot
1879                  * be addressed must not be brought online.
1880                  */
1881                 x2apic_set_max_apicid(apic_limit);
1882                 x2apic_phys = 1;
1883         }
1884         x2apic_enable();
1885 }
1886
1887 void __init check_x2apic(void)
1888 {
1889         if (x2apic_enabled()) {
1890                 pr_info("x2apic: enabled by BIOS, switching to x2apic ops\n");
1891                 x2apic_mode = 1;
1892                 x2apic_state = X2APIC_ON;
1893         } else if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_X2APIC)) {
1894                 x2apic_state = X2APIC_DISABLED;
1895         }
1896 }
1897 #else /* CONFIG_X86_X2APIC */
1898 static int __init validate_x2apic(void)
1899 {
1900         if (!apic_is_x2apic_enabled())
1901                 return 0;
1902         /*
1903          * Checkme: Can we simply turn off x2apic here instead of panic?
1904          */
1905         panic("BIOS has enabled x2apic but kernel doesn't support x2apic, please disable x2apic in BIOS.\n");
1906 }
1907 early_initcall(validate_x2apic);
1908
1909 static inline void try_to_enable_x2apic(int remap_mode) { }
1910 static inline void __x2apic_enable(void) { }
1911 #endif /* !CONFIG_X86_X2APIC */
1912
1913 void __init enable_IR_x2apic(void)
1914 {
1915         unsigned long flags;
1916         int ret, ir_stat;
1917
1918         if (skip_ioapic_setup) {
1919                 pr_info("Not enabling interrupt remapping due to skipped IO-APIC setup\n");
1920                 return;
1921         }
1922
1923         ir_stat = irq_remapping_prepare();
1924         if (ir_stat < 0 && !x2apic_supported())
1925                 return;
1926
1927         ret = save_ioapic_entries();
1928         if (ret) {
1929                 pr_info("Saving IO-APIC state failed: %d\n", ret);
1930                 return;
1931         }
1932
1933         local_irq_save(flags);
1934         legacy_pic->mask_all();
1935         mask_ioapic_entries();
1936
1937         /* If irq_remapping_prepare() succeeded, try to enable it */
1938         if (ir_stat >= 0)
1939                 ir_stat = irq_remapping_enable();
1940         /* ir_stat contains the remap mode or an error code */
1941         try_to_enable_x2apic(ir_stat);
1942
1943         if (ir_stat < 0)
1944                 restore_ioapic_entries();
1945         legacy_pic->restore_mask();
1946         local_irq_restore(flags);
1947 }
1948
1949 #ifdef CONFIG_X86_64
1950 /*
1951  * Detect and enable local APICs on non-SMP boards.
1952  * Original code written by Keir Fraser.
1953  * On AMD64 we trust the BIOS - if it says no APIC it is likely
1954  * not correctly set up (usually the APIC timer won't work etc.)
1955  */
1956 static int __init detect_init_APIC(void)
1957 {
1958         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
1959                 pr_info("No local APIC present\n");
1960                 return -1;
1961         }
1962
1963         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1964         return 0;
1965 }
1966 #else
1967
1968 static int __init apic_verify(void)
1969 {
1970         u32 features, h, l;
1971
1972         /*
1973          * The APIC feature bit should now be enabled
1974          * in `cpuid'
1975          */
1976         features = cpuid_edx(1);
1977         if (!(features & (1 << X86_FEATURE_APIC))) {
1978                 pr_warn("Could not enable APIC!\n");
1979                 return -1;
1980         }
1981         set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_APIC);
1982         mp_lapic_addr = APIC_DEFAULT_PHYS_BASE;
1983
1984         /* The BIOS may have set up the APIC at some other address */
1985         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
1986                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
1987                 if (l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)
1988                         mp_lapic_addr = l & MSR_IA32_APICBASE_BASE;
1989         }
1990
1991         pr_info("Found and enabled local APIC!\n");
1992         return 0;
1993 }
1994
1995 int __init apic_force_enable(unsigned long addr)
1996 {
1997         u32 h, l;
1998
1999         if (disable_apic)
2000                 return -1;
2001
2002         /*
2003          * Some BIOSes disable the local APIC in the APIC_BASE
2004          * MSR. This can only be done in software for Intel P6 or later
2005          * and AMD K7 (Model > 1) or later.
2006          */
2007         if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
2008                 rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2009                 if (!(l & MSR_IA32_APICBASE_ENABLE)) {
2010                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- reenabling.\n");
2011                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
2012                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | addr;
2013                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2014                         enabled_via_apicbase = 1;
2015                 }
2016         }
2017         return apic_verify();
2018 }
2019
2020 /*
2021  * Detect and initialize APIC
2022  */
2023 static int __init detect_init_APIC(void)
2024 {
2025         /* Disabled by kernel option? */
2026         if (disable_apic)
2027                 return -1;
2028
2029         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
2030         case X86_VENDOR_AMD:
2031                 if ((boot_cpu_data.x86 == 6 && boot_cpu_data.x86_model > 1) ||
2032                     (boot_cpu_data.x86 >= 15))
2033                         break;
2034                 goto no_apic;
2035         case X86_VENDOR_HYGON:
2036                 break;
2037         case X86_VENDOR_INTEL:
2038                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 || boot_cpu_data.x86 == 15 ||
2039                     (boot_cpu_data.x86 == 5 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)))
2040                         break;
2041                 goto no_apic;
2042         default:
2043                 goto no_apic;
2044         }
2045
2046         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
2047                 /*
2048                  * Over-ride BIOS and try to enable the local APIC only if
2049                  * "lapic" specified.
2050                  */
2051                 if (!force_enable_local_apic) {
2052                         pr_info("Local APIC disabled by BIOS -- "
2053                                 "you can enable it with \"lapic\"\n");
2054                         return -1;
2055                 }
2056                 if (apic_force_enable(APIC_DEFAULT_PHYS_BASE))
2057                         return -1;
2058         } else {
2059                 if (apic_verify())
2060                         return -1;
2061         }
2062
2063         apic_pm_activate();
2064
2065         return 0;
2066
2067 no_apic:
2068         pr_info("No local APIC present or hardware disabled\n");
2069         return -1;
2070 }
2071 #endif
2072
2073 /**
2074  * init_apic_mappings - initialize APIC mappings
2075  */
2076 void __init init_apic_mappings(void)
2077 {
2078         unsigned int new_apicid;
2079
2080         if (apic_validate_deadline_timer())
2081                 pr_info("TSC deadline timer available\n");
2082
2083         if (x2apic_mode) {
2084                 boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
2085                 return;
2086         }
2087
2088         /* If no local APIC can be found return early */
2089         if (!smp_found_config && detect_init_APIC()) {
2090                 /* lets NOP'ify apic operations */
2091                 pr_info("APIC: disable apic facility\n");
2092                 apic_disable();
2093         } else {
2094                 apic_phys = mp_lapic_addr;
2095
2096                 /*
2097                  * If the system has ACPI MADT tables or MP info, the LAPIC
2098                  * address is already registered.
2099                  */
2100                 if (!acpi_lapic && !smp_found_config)
2101                         register_lapic_address(apic_phys);
2102         }
2103
2104         /*
2105          * Fetch the APIC ID of the BSP in case we have a
2106          * default configuration (or the MP table is broken).
2107          */
2108         new_apicid = read_apic_id();
2109         if (boot_cpu_physical_apicid != new_apicid) {
2110                 boot_cpu_physical_apicid = new_apicid;
2111                 /*
2112                  * yeah -- we lie about apic_version
2113                  * in case if apic was disabled via boot option
2114                  * but it's not a problem for SMP compiled kernel
2115                  * since apic_intr_mode_select is prepared for such
2116                  * a case and disable smp mode
2117                  */
2118                 boot_cpu_apic_version = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
2119         }
2120 }
2121
2122 void __init register_lapic_address(unsigned long address)
2123 {
2124         mp_lapic_addr = address;
2125
2126         if (!x2apic_mode) {
2127                 set_fixmap_nocache(FIX_APIC_BASE, address);
2128                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped APIC to %16lx (%16lx)\n",
2129                             APIC_BASE, address);
2130         }
2131         if (boot_cpu_physical_apicid == -1U) {
2132                 boot_cpu_physical_apicid  = read_apic_id();
2133                 boot_cpu_apic_version = GET_APIC_VERSION(apic_read(APIC_LVR));
2134         }
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Local APIC interrupts
2139  */
2140
2141 /*
2142  * Common handling code for spurious_interrupt and spurious_vector entry
2143  * points below. No point in allowing the compiler to inline it twice.
2144  */
2145 static noinline void handle_spurious_interrupt(u8 vector)
2146 {
2147         u32 v;
2148
2149         trace_spurious_apic_entry(vector);
2150
2151         inc_irq_stat(irq_spurious_count);
2152
2153         /*
2154          * If this is a spurious interrupt then do not acknowledge
2155          */
2156         if (vector == SPURIOUS_APIC_VECTOR) {
2157                 /* See SDM vol 3 */
2158                 pr_info("Spurious APIC interrupt (vector 0xFF) on CPU#%d, should never happen.\n",
2159                         smp_processor_id());
2160                 goto out;
2161         }
2162
2163         /*
2164          * If it is a vectored one, verify it's set in the ISR. If set,
2165          * acknowledge it.
2166          */
2167         v = apic_read(APIC_ISR + ((vector & ~0x1f) >> 1));
2168         if (v & (1 << (vector & 0x1f))) {
2169                 pr_info("Spurious interrupt (vector 0x%02x) on CPU#%d. Acked\n",
2170                         vector, smp_processor_id());
2171                 ack_APIC_irq();
2172         } else {
2173                 pr_info("Spurious interrupt (vector 0x%02x) on CPU#%d. Not pending!\n",
2174                         vector, smp_processor_id());
2175         }
2176 out:
2177         trace_spurious_apic_exit(vector);
2178 }
2179
2180 /**
2181  * spurious_interrupt - Catch all for interrupts raised on unused vectors
2182  * @regs:       Pointer to pt_regs on stack
2183  * @vector:     The vector number
2184  *
2185  * This is invoked from ASM entry code to catch all interrupts which
2186  * trigger on an entry which is routed to the common_spurious idtentry
2187  * point.
2188  */
2189 DEFINE_IDTENTRY_IRQ(spurious_interrupt)
2190 {
2191         handle_spurious_interrupt(vector);
2192 }
2193
2194 DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_spurious_apic_interrupt)
2195 {
2196         handle_spurious_interrupt(SPURIOUS_APIC_VECTOR);
2197 }
2198
2199 /*
2200  * This interrupt should never happen with our APIC/SMP architecture
2201  */
2202 DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_error_interrupt)
2203 {
2204         static const char * const error_interrupt_reason[] = {
2205                 "Send CS error",                /* APIC Error Bit 0 */
2206                 "Receive CS error",             /* APIC Error Bit 1 */
2207                 "Send accept error",            /* APIC Error Bit 2 */
2208                 "Receive accept error",         /* APIC Error Bit 3 */
2209                 "Redirectable IPI",             /* APIC Error Bit 4 */
2210                 "Send illegal vector",          /* APIC Error Bit 5 */
2211                 "Received illegal vector",      /* APIC Error Bit 6 */
2212                 "Illegal register address",     /* APIC Error Bit 7 */
2213         };
2214         u32 v, i = 0;
2215
2216         trace_error_apic_entry(ERROR_APIC_VECTOR);
2217
2218         /* First tickle the hardware, only then report what went on. -- REW */
2219         if (lapic_get_maxlvt() > 3)     /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
2220                 apic_write(APIC_ESR, 0);
2221         v = apic_read(APIC_ESR);
2222         ack_APIC_irq();
2223         atomic_inc(&irq_err_count);
2224
2225         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_DEBUG "APIC error on CPU%d: %02x",
2226                     smp_processor_id(), v);
2227
2228         v &= 0xff;
2229         while (v) {
2230                 if (v & 0x1)
2231                         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT " : %s", error_interrupt_reason[i]);
2232                 i++;
2233                 v >>= 1;
2234         }
2235
2236         apic_printk(APIC_DEBUG, KERN_CONT "\n");
2237
2238         trace_error_apic_exit(ERROR_APIC_VECTOR);
2239 }
2240
2241 /**
2242  * connect_bsp_APIC - attach the APIC to the interrupt system
2243  */
2244 static void __init connect_bsp_APIC(void)
2245 {
2246 #ifdef CONFIG_X86_32
2247         if (pic_mode) {
2248                 /*
2249                  * Do not trust the local APIC being empty at bootup.
2250                  */
2251                 clear_local_APIC();
2252                 /*
2253                  * PIC mode, enable APIC mode in the IMCR, i.e.  connect BSP's
2254                  * local APIC to INT and NMI lines.
2255                  */
2256                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "leaving PIC mode, "
2257                                 "enabling APIC mode.\n");
2258                 imcr_pic_to_apic();
2259         }
2260 #endif
2261 }
2262
2263 /**
2264  * disconnect_bsp_APIC - detach the APIC from the interrupt system
2265  * @virt_wire_setup:    indicates, whether virtual wire mode is selected
2266  *
2267  * Virtual wire mode is necessary to deliver legacy interrupts even when the
2268  * APIC is disabled.
2269  */
2270 void disconnect_bsp_APIC(int virt_wire_setup)
2271 {
2272         unsigned int value;
2273
2274 #ifdef CONFIG_X86_32
2275         if (pic_mode) {
2276                 /*
2277                  * Put the board back into PIC mode (has an effect only on
2278                  * certain older boards).  Note that APIC interrupts, including
2279                  * IPIs, won't work beyond this point!  The only exception are
2280                  * INIT IPIs.
2281                  */
2282                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "disabling APIC mode, "
2283                                 "entering PIC mode.\n");
2284                 imcr_apic_to_pic();
2285                 return;
2286         }
2287 #endif
2288
2289         /* Go back to Virtual Wire compatibility mode */
2290
2291         /* For the spurious interrupt use vector F, and enable it */
2292         value = apic_read(APIC_SPIV);
2293         value &= ~APIC_VECTOR_MASK;
2294         value |= APIC_SPIV_APIC_ENABLED;
2295         value |= 0xf;
2296         apic_write(APIC_SPIV, value);
2297
2298         if (!virt_wire_setup) {
2299                 /*
2300                  * For LVT0 make it edge triggered, active high,
2301                  * external and enabled
2302                  */
2303                 value = apic_read(APIC_LVT0);
2304                 value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
2305                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
2306                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
2307                 value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
2308                 value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_EXTINT);
2309                 apic_write(APIC_LVT0, value);
2310         } else {
2311                 /* Disable LVT0 */
2312                 apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED);
2313         }
2314
2315         /*
2316          * For LVT1 make it edge triggered, active high,
2317          * nmi and enabled
2318          */
2319         value = apic_read(APIC_LVT1);
2320         value &= ~(APIC_MODE_MASK | APIC_SEND_PENDING |
2321                         APIC_INPUT_POLARITY | APIC_LVT_REMOTE_IRR |
2322                         APIC_LVT_LEVEL_TRIGGER | APIC_LVT_MASKED);
2323         value |= APIC_LVT_REMOTE_IRR | APIC_SEND_PENDING;
2324         value = SET_APIC_DELIVERY_MODE(value, APIC_MODE_NMI);
2325         apic_write(APIC_LVT1, value);
2326 }
2327
2328 /*
2329  * The number of allocated logical CPU IDs. Since logical CPU IDs are allocated
2330  * contiguously, it equals to current allocated max logical CPU ID plus 1.
2331  * All allocated CPU IDs should be in the [0, nr_logical_cpuids) range,
2332  * so the maximum of nr_logical_cpuids is nr_cpu_ids.
2333  *
2334  * NOTE: Reserve 0 for BSP.
2335  */
2336 static int nr_logical_cpuids = 1;
2337
2338 /*
2339  * Used to store mapping between logical CPU IDs and APIC IDs.
2340  */
2341 static int cpuid_to_apicid[] = {
2342         [0 ... NR_CPUS - 1] = -1,
2343 };
2344
2345 bool arch_match_cpu_phys_id(int cpu, u64 phys_id)
2346 {
2347         return phys_id == cpuid_to_apicid[cpu];
2348 }
2349
2350 #ifdef CONFIG_SMP
2351 /**
2352  * apic_id_is_primary_thread - Check whether APIC ID belongs to a primary thread
2353  * @apicid: APIC ID to check
2354  */
2355 bool apic_id_is_primary_thread(unsigned int apicid)
2356 {
2357         u32 mask;
2358
2359         if (smp_num_siblings == 1)
2360                 return true;
2361         /* Isolate the SMT bit(s) in the APICID and check for 0 */
2362         mask = (1U << (fls(smp_num_siblings) - 1)) - 1;
2363         return !(apicid & mask);
2364 }
2365 #endif
2366
2367 /*
2368  * Should use this API to allocate logical CPU IDs to keep nr_logical_cpuids
2369  * and cpuid_to_apicid[] synchronized.
2370  */
2371 static int allocate_logical_cpuid(int apicid)
2372 {
2373         int i;
2374
2375         /*
2376          * cpuid <-> apicid mapping is persistent, so when a cpu is up,
2377          * check if the kernel has allocated a cpuid for it.
2378          */
2379         for (i = 0; i < nr_logical_cpuids; i++) {
2380                 if (cpuid_to_apicid[i] == apicid)
2381                         return i;
2382         }
2383
2384         /* Allocate a new cpuid. */
2385         if (nr_logical_cpuids >= nr_cpu_ids) {
2386                 WARN_ONCE(1, "APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %u reached. "
2387                              "Processor %d/0x%x and the rest are ignored.\n",
2388                              nr_cpu_ids, nr_logical_cpuids, apicid);
2389                 return -EINVAL;
2390         }
2391
2392         cpuid_to_apicid[nr_logical_cpuids] = apicid;
2393         return nr_logical_cpuids++;
2394 }
2395
2396 int generic_processor_info(int apicid, int version)
2397 {
2398         int cpu, max = nr_cpu_ids;
2399         bool boot_cpu_detected = physid_isset(boot_cpu_physical_apicid,
2400                                 phys_cpu_present_map);
2401
2402         /*
2403          * boot_cpu_physical_apicid is designed to have the apicid
2404          * returned by read_apic_id(), i.e, the apicid of the
2405          * currently booting-up processor. However, on some platforms,
2406          * it is temporarily modified by the apicid reported as BSP
2407          * through MP table. Concretely:
2408          *
2409          * - arch/x86/kernel/mpparse.c: MP_processor_info()
2410          * - arch/x86/mm/amdtopology.c: amd_numa_init()
2411          *
2412          * This function is executed with the modified
2413          * boot_cpu_physical_apicid. So, disabled_cpu_apicid kernel
2414          * parameter doesn't work to disable APs on kdump 2nd kernel.
2415          *
2416          * Since fixing handling of boot_cpu_physical_apicid requires
2417          * another discussion and tests on each platform, we leave it
2418          * for now and here we use read_apic_id() directly in this
2419          * function, generic_processor_info().
2420          */
2421         if (disabled_cpu_apicid != BAD_APICID &&
2422             disabled_cpu_apicid != read_apic_id() &&
2423             disabled_cpu_apicid == apicid) {
2424                 int thiscpu = num_processors + disabled_cpus;
2425
2426                 pr_warn("APIC: Disabling requested cpu."
2427                         " Processor %d/0x%x ignored.\n", thiscpu, apicid);
2428
2429                 disabled_cpus++;
2430                 return -ENODEV;
2431         }
2432
2433         /*
2434          * If boot cpu has not been detected yet, then only allow upto
2435          * nr_cpu_ids - 1 processors and keep one slot free for boot cpu
2436          */
2437         if (!boot_cpu_detected && num_processors >= nr_cpu_ids - 1 &&
2438             apicid != boot_cpu_physical_apicid) {
2439                 int thiscpu = max + disabled_cpus - 1;
2440
2441                 pr_warn("APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i almost"
2442                         " reached. Keeping one slot for boot cpu."
2443                         "  Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2444
2445                 disabled_cpus++;
2446                 return -ENODEV;
2447         }
2448
2449         if (num_processors >= nr_cpu_ids) {
2450                 int thiscpu = max + disabled_cpus;
2451
2452                 pr_warn("APIC: NR_CPUS/possible_cpus limit of %i reached. "
2453                         "Processor %d/0x%x ignored.\n", max, thiscpu, apicid);
2454
2455                 disabled_cpus++;
2456                 return -EINVAL;
2457         }
2458
2459         if (apicid == boot_cpu_physical_apicid) {
2460                 /*
2461                  * x86_bios_cpu_apicid is required to have processors listed
2462                  * in same order as logical cpu numbers. Hence the first
2463                  * entry is BSP, and so on.
2464                  * boot_cpu_init() already hold bit 0 in cpu_present_mask
2465                  * for BSP.
2466                  */
2467                 cpu = 0;
2468
2469                 /* Logical cpuid 0 is reserved for BSP. */
2470                 cpuid_to_apicid[0] = apicid;
2471         } else {
2472                 cpu = allocate_logical_cpuid(apicid);
2473                 if (cpu < 0) {
2474                         disabled_cpus++;
2475                         return -EINVAL;
2476                 }
2477         }
2478
2479         /*
2480          * Validate version
2481          */
2482         if (version == 0x0) {
2483                 pr_warn("BIOS bug: APIC version is 0 for CPU %d/0x%x, fixing up to 0x10\n",
2484                         cpu, apicid);
2485                 version = 0x10;
2486         }
2487
2488         if (version != boot_cpu_apic_version) {
2489                 pr_warn("BIOS bug: APIC version mismatch, boot CPU: %x, CPU %d: version %x\n",
2490                         boot_cpu_apic_version, cpu, version);
2491         }
2492
2493         if (apicid > max_physical_apicid)
2494                 max_physical_apicid = apicid;
2495
2496 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_X86_64)
2497         early_per_cpu(x86_cpu_to_apicid, cpu) = apicid;
2498         early_per_cpu(x86_bios_cpu_apicid, cpu) = apicid;
2499 #endif
2500 #ifdef CONFIG_X86_32
2501         early_per_cpu(x86_cpu_to_logical_apicid, cpu) =
2502                 apic->x86_32_early_logical_apicid(cpu);
2503 #endif
2504         set_cpu_possible(cpu, true);
2505         physid_set(apicid, phys_cpu_present_map);
2506         set_cpu_present(cpu, true);
2507         num_processors++;
2508
2509         return cpu;
2510 }
2511
2512 int hard_smp_processor_id(void)
2513 {
2514         return read_apic_id();
2515 }
2516
2517 void __irq_msi_compose_msg(struct irq_cfg *cfg, struct msi_msg *msg,
2518                            bool dmar)
2519 {
2520         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
2521
2522         msg->arch_addr_lo.base_address = X86_MSI_BASE_ADDRESS_LOW;
2523         msg->arch_addr_lo.dest_mode_logical = apic->dest_mode_logical;
2524         msg->arch_addr_lo.destid_0_7 = cfg->dest_apicid & 0xFF;
2525
2526         msg->arch_data.delivery_mode = APIC_DELIVERY_MODE_FIXED;
2527         msg->arch_data.vector = cfg->vector;
2528
2529         msg->address_hi = X86_MSI_BASE_ADDRESS_HIGH;
2530         /*
2531          * Only the IOMMU itself can use the trick of putting destination
2532          * APIC ID into the high bits of the address. Anything else would
2533          * just be writing to memory if it tried that, and needs IR to
2534          * address APICs which can't be addressed in the normal 32-bit
2535          * address range at 0xFFExxxxx. That is typically just 8 bits, but
2536          * some hypervisors allow the extended destination ID field in bits
2537          * 5-11 to be used, giving support for 15 bits of APIC IDs in total.
2538          */
2539         if (dmar)
2540                 msg->arch_addr_hi.destid_8_31 = cfg->dest_apicid >> 8;
2541         else if (virt_ext_dest_id && cfg->dest_apicid < 0x8000)
2542                 msg->arch_addr_lo.virt_destid_8_14 = cfg->dest_apicid >> 8;
2543         else
2544                 WARN_ON_ONCE(cfg->dest_apicid > 0xFF);
2545 }
2546
2547 u32 x86_msi_msg_get_destid(struct msi_msg *msg, bool extid)
2548 {
2549         u32 dest = msg->arch_addr_lo.destid_0_7;
2550
2551         if (extid)
2552                 dest |= msg->arch_addr_hi.destid_8_31 << 8;
2553         return dest;
2554 }
2555 EXPORT_SYMBOL_GPL(x86_msi_msg_get_destid);
2556
2557 /*
2558  * Override the generic EOI implementation with an optimized version.
2559  * Only called during early boot when only one CPU is active and with
2560  * interrupts disabled, so we know this does not race with actual APIC driver
2561  * use.
2562  */
2563 void __init apic_set_eoi_write(void (*eoi_write)(u32 reg, u32 v))
2564 {
2565         struct apic **drv;
2566
2567         for (drv = __apicdrivers; drv < __apicdrivers_end; drv++) {
2568                 /* Should happen once for each apic */
2569                 WARN_ON((*drv)->eoi_write == eoi_write);
2570                 (*drv)->native_eoi_write = (*drv)->eoi_write;
2571                 (*drv)->eoi_write = eoi_write;
2572         }
2573 }
2574
2575 static void __init apic_bsp_up_setup(void)
2576 {
2577 #ifdef CONFIG_X86_64
2578         apic_write(APIC_ID, apic->set_apic_id(boot_cpu_physical_apicid));
2579 #else
2580         /*
2581          * Hack: In case of kdump, after a crash, kernel might be booting
2582          * on a cpu with non-zero lapic id. But boot_cpu_physical_apicid
2583          * might be zero if read from MP tables. Get it from LAPIC.
2584          */
2585 # ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
2586         boot_cpu_physical_apicid = read_apic_id();
2587 # endif
2588 #endif
2589         physid_set_mask_of_physid(boot_cpu_physical_apicid, &phys_cpu_present_map);
2590 }
2591
2592 /**
2593  * apic_bsp_setup - Setup function for local apic and io-apic
2594  * @upmode:             Force UP mode (for APIC_init_uniprocessor)
2595  */
2596 static void __init apic_bsp_setup(bool upmode)
2597 {
2598         connect_bsp_APIC();
2599         if (upmode)
2600                 apic_bsp_up_setup();
2601         setup_local_APIC();
2602
2603         enable_IO_APIC();
2604         end_local_APIC_setup();
2605         irq_remap_enable_fault_handling();
2606         setup_IO_APIC();
2607         lapic_update_legacy_vectors();
2608 }
2609
2610 #ifdef CONFIG_UP_LATE_INIT
2611 void __init up_late_init(void)
2612 {
2613         if (apic_intr_mode == APIC_PIC)
2614                 return;
2615
2616         /* Setup local timer */
2617         x86_init.timers.setup_percpu_clockev();
2618 }
2619 #endif
2620
2621 /*
2622  * Power management
2623  */
2624 #ifdef CONFIG_PM
2625
2626 static struct {
2627         /*
2628          * 'active' is true if the local APIC was enabled by us and
2629          * not the BIOS; this signifies that we are also responsible
2630          * for disabling it before entering apm/acpi suspend
2631          */
2632         int active;
2633         /* r/w apic fields */
2634         unsigned int apic_id;
2635         unsigned int apic_taskpri;
2636         unsigned int apic_ldr;
2637         unsigned int apic_dfr;
2638         unsigned int apic_spiv;
2639         unsigned int apic_lvtt;
2640         unsigned int apic_lvtpc;
2641         unsigned int apic_lvt0;
2642         unsigned int apic_lvt1;
2643         unsigned int apic_lvterr;
2644         unsigned int apic_tmict;
2645         unsigned int apic_tdcr;
2646         unsigned int apic_thmr;
2647         unsigned int apic_cmci;
2648 } apic_pm_state;
2649
2650 static int lapic_suspend(void)
2651 {
2652         unsigned long flags;
2653         int maxlvt;
2654
2655         if (!apic_pm_state.active)
2656                 return 0;
2657
2658         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2659
2660         apic_pm_state.apic_id = apic_read(APIC_ID);
2661         apic_pm_state.apic_taskpri = apic_read(APIC_TASKPRI);
2662         apic_pm_state.apic_ldr = apic_read(APIC_LDR);
2663         apic_pm_state.apic_dfr = apic_read(APIC_DFR);
2664         apic_pm_state.apic_spiv = apic_read(APIC_SPIV);
2665         apic_pm_state.apic_lvtt = apic_read(APIC_LVTT);
2666         if (maxlvt >= 4)
2667                 apic_pm_state.apic_lvtpc = apic_read(APIC_LVTPC);
2668         apic_pm_state.apic_lvt0 = apic_read(APIC_LVT0);
2669         apic_pm_state.apic_lvt1 = apic_read(APIC_LVT1);
2670         apic_pm_state.apic_lvterr = apic_read(APIC_LVTERR);
2671         apic_pm_state.apic_tmict = apic_read(APIC_TMICT);
2672         apic_pm_state.apic_tdcr = apic_read(APIC_TDCR);
2673 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2674         if (maxlvt >= 5)
2675                 apic_pm_state.apic_thmr = apic_read(APIC_LVTTHMR);
2676 #endif
2677 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
2678         if (maxlvt >= 6)
2679                 apic_pm_state.apic_cmci = apic_read(APIC_LVTCMCI);
2680 #endif
2681
2682         local_irq_save(flags);
2683
2684         /*
2685          * Mask IOAPIC before disabling the local APIC to prevent stale IRR
2686          * entries on some implementations.
2687          */
2688         mask_ioapic_entries();
2689
2690         disable_local_APIC();
2691
2692         irq_remapping_disable();
2693
2694         local_irq_restore(flags);
2695         return 0;
2696 }
2697
2698 static void lapic_resume(void)
2699 {
2700         unsigned int l, h;
2701         unsigned long flags;
2702         int maxlvt;
2703
2704         if (!apic_pm_state.active)
2705                 return;
2706
2707         local_irq_save(flags);
2708
2709         /*
2710          * IO-APIC and PIC have their own resume routines.
2711          * We just mask them here to make sure the interrupt
2712          * subsystem is completely quiet while we enable x2apic
2713          * and interrupt-remapping.
2714          */
2715         mask_ioapic_entries();
2716         legacy_pic->mask_all();
2717
2718         if (x2apic_mode) {
2719                 __x2apic_enable();
2720         } else {
2721                 /*
2722                  * Make sure the APICBASE points to the right address
2723                  *
2724                  * FIXME! This will be wrong if we ever support suspend on
2725                  * SMP! We'll need to do this as part of the CPU restore!
2726                  */
2727                 if (boot_cpu_data.x86 >= 6) {
2728                         rdmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2729                         l &= ~MSR_IA32_APICBASE_BASE;
2730                         l |= MSR_IA32_APICBASE_ENABLE | mp_lapic_addr;
2731                         wrmsr(MSR_IA32_APICBASE, l, h);
2732                 }
2733         }
2734
2735         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
2736         apic_write(APIC_LVTERR, ERROR_APIC_VECTOR | APIC_LVT_MASKED);
2737         apic_write(APIC_ID, apic_pm_state.apic_id);
2738         apic_write(APIC_DFR, apic_pm_state.apic_dfr);
2739         apic_write(APIC_LDR, apic_pm_state.apic_ldr);
2740         apic_write(APIC_TASKPRI, apic_pm_state.apic_taskpri);
2741         apic_write(APIC_SPIV, apic_pm_state.apic_spiv);
2742         apic_write(APIC_LVT0, apic_pm_state.apic_lvt0);
2743         apic_write(APIC_LVT1, apic_pm_state.apic_lvt1);
2744 #ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
2745         if (maxlvt >= 5)
2746                 apic_write(APIC_LVTTHMR, apic_pm_state.apic_thmr);
2747 #endif
2748 #ifdef CONFIG_X86_MCE_INTEL
2749         if (maxlvt >= 6)
2750                 apic_write(APIC_LVTCMCI, apic_pm_state.apic_cmci);
2751 #endif
2752         if (maxlvt >= 4)
2753                 apic_write(APIC_LVTPC, apic_pm_state.apic_lvtpc);
2754         apic_write(APIC_LVTT, apic_pm_state.apic_lvtt);
2755         apic_write(APIC_TDCR, apic_pm_state.apic_tdcr);
2756         apic_write(APIC_TMICT, apic_pm_state.apic_tmict);
2757         apic_write(APIC_ESR, 0);
2758         apic_read(APIC_ESR);
2759         apic_write(APIC_LVTERR, apic_pm_state.apic_lvterr);
2760         apic_write(APIC_ESR, 0);
2761         apic_read(APIC_ESR);
2762
2763         irq_remapping_reenable(x2apic_mode);
2764
2765         local_irq_restore(flags);
2766 }
2767
2768 /*
2769  * This device has no shutdown method - fully functioning local APICs
2770  * are needed on every CPU up until machine_halt/restart/poweroff.
2771  */
2772
2773 static struct syscore_ops lapic_syscore_ops = {
2774         .resume         = lapic_resume,
2775         .suspend        = lapic_suspend,
2776 };
2777
2778 static void apic_pm_activate(void)
2779 {
2780         apic_pm_state.active = 1;
2781 }
2782
2783 static int __init init_lapic_sysfs(void)
2784 {
2785         /* XXX: remove suspend/resume procs if !apic_pm_state.active? */
2786         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
2787                 register_syscore_ops(&lapic_syscore_ops);
2788
2789         return 0;
2790 }
2791
2792 /* local apic needs to resume before other devices access its registers. */
2793 core_initcall(init_lapic_sysfs);
2794
2795 #else   /* CONFIG_PM */
2796
2797 static void apic_pm_activate(void) { }
2798
2799 #endif  /* CONFIG_PM */
2800
2801 #ifdef CONFIG_X86_64
2802
2803 static int multi_checked;
2804 static int multi;
2805
2806 static int set_multi(const struct dmi_system_id *d)
2807 {
2808         if (multi)
2809                 return 0;
2810         pr_info("APIC: %s detected, Multi Chassis\n", d->ident);
2811         multi = 1;
2812         return 0;
2813 }
2814
2815 static const struct dmi_system_id multi_dmi_table[] = {
2816         {
2817                 .callback = set_multi,
2818                 .ident = "IBM System Summit2",
2819                 .matches = {
2820                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "IBM"),
2821                         DMI_MATCH(DMI_PRODUCT_NAME, "Summit2"),
2822                 },
2823         },
2824         {}
2825 };
2826
2827 static void dmi_check_multi(void)
2828 {
2829         if (multi_checked)
2830                 return;
2831
2832         dmi_check_system(multi_dmi_table);
2833         multi_checked = 1;
2834 }
2835
2836 /*
2837  * apic_is_clustered_box() -- Check if we can expect good TSC
2838  *
2839  * Thus far, the major user of this is IBM's Summit2 series:
2840  * Clustered boxes may have unsynced TSC problems if they are
2841  * multi-chassis.
2842  * Use DMI to check them
2843  */
2844 int apic_is_clustered_box(void)
2845 {
2846         dmi_check_multi();
2847         return multi;
2848 }
2849 #endif
2850
2851 /*
2852  * APIC command line parameters
2853  */
2854 static int __init setup_disableapic(char *arg)
2855 {
2856         disable_apic = 1;
2857         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_APIC);
2858         return 0;
2859 }
2860 early_param("disableapic", setup_disableapic);
2861
2862 /* same as disableapic, for compatibility */
2863 static int __init setup_nolapic(char *arg)
2864 {
2865         return setup_disableapic(arg);
2866 }
2867 early_param("nolapic", setup_nolapic);
2868
2869 static int __init parse_lapic_timer_c2_ok(char *arg)
2870 {
2871         local_apic_timer_c2_ok = 1;
2872         return 0;
2873 }
2874 early_param("lapic_timer_c2_ok", parse_lapic_timer_c2_ok);
2875
2876 static int __init parse_disable_apic_timer(char *arg)
2877 {
2878         disable_apic_timer = 1;
2879         return 0;
2880 }
2881 early_param("noapictimer", parse_disable_apic_timer);
2882
2883 static int __init parse_nolapic_timer(char *arg)
2884 {
2885         disable_apic_timer = 1;
2886         return 0;
2887 }
2888 early_param("nolapic_timer", parse_nolapic_timer);
2889
2890 static int __init apic_set_verbosity(char *arg)
2891 {
2892         if (!arg)  {
2893 #ifdef CONFIG_X86_64
2894                 skip_ioapic_setup = 0;
2895                 return 0;
2896 #endif
2897                 return -EINVAL;
2898         }
2899
2900         if (strcmp("debug", arg) == 0)
2901                 apic_verbosity = APIC_DEBUG;
2902         else if (strcmp("verbose", arg) == 0)
2903                 apic_verbosity = APIC_VERBOSE;
2904 #ifdef CONFIG_X86_64
2905         else {
2906                 pr_warn("APIC Verbosity level %s not recognised"
2907                         " use apic=verbose or apic=debug\n", arg);
2908                 return -EINVAL;
2909         }
2910 #endif
2911
2912         return 0;
2913 }
2914 early_param("apic", apic_set_verbosity);
2915
2916 static int __init lapic_insert_resource(void)
2917 {
2918         if (!apic_phys)
2919                 return -1;
2920
2921         /* Put local APIC into the resource map. */
2922         lapic_resource.start = apic_phys;
2923         lapic_resource.end = lapic_resource.start + PAGE_SIZE - 1;
2924         insert_resource(&iomem_resource, &lapic_resource);
2925
2926         return 0;
2927 }
2928
2929 /*
2930  * need call insert after e820__reserve_resources()
2931  * that is using request_resource
2932  */
2933 late_initcall(lapic_insert_resource);
2934
2935 static int __init apic_set_disabled_cpu_apicid(char *arg)
2936 {
2937         if (!arg || !get_option(&arg, &disabled_cpu_apicid))
2938                 return -EINVAL;
2939
2940         return 0;
2941 }
2942 early_param("disable_cpu_apicid", apic_set_disabled_cpu_apicid);
2943
2944 static int __init apic_set_extnmi(char *arg)
2945 {
2946         if (!arg)
2947                 return -EINVAL;
2948
2949         if (!strncmp("all", arg, 3))
2950                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_ALL;
2951         else if (!strncmp("none", arg, 4))
2952                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_NONE;
2953         else if (!strncmp("bsp", arg, 3))
2954                 apic_extnmi = APIC_EXTNMI_BSP;
2955         else {
2956                 pr_warn("Unknown external NMI delivery mode `%s' ignored\n", arg);
2957                 return -EINVAL;
2958         }
2959
2960         return 0;
2961 }
2962 early_param("apic_extnmi", apic_set_extnmi);