GNU Linux-libre 5.15.137-gnu
[releases.git] / arch / x86 / kernel / apic / io_apic.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *      Intel IO-APIC support for multi-Pentium hosts.
4  *
5  *      Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar, Hajnalka Szabo
6  *
7  *      Many thanks to Stig Venaas for trying out countless experimental
8  *      patches and reporting/debugging problems patiently!
9  *
10  *      (c) 1999, Multiple IO-APIC support, developed by
11  *      Ken-ichi Yaku <yaku@css1.kbnes.nec.co.jp> and
12  *      Hidemi Kishimoto <kisimoto@css1.kbnes.nec.co.jp>,
13  *      further tested and cleaned up by Zach Brown <zab@redhat.com>
14  *      and Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
15  *
16  *      Fixes
17  *      Maciej W. Rozycki       :       Bits for genuine 82489DX APICs;
18  *                                      thanks to Eric Gilmore
19  *                                      and Rolf G. Tews
20  *                                      for testing these extensively
21  *      Paul Diefenbaugh        :       Added full ACPI support
22  *
23  * Historical information which is worth to be preserved:
24  *
25  * - SiS APIC rmw bug:
26  *
27  *      We used to have a workaround for a bug in SiS chips which
28  *      required to rewrite the index register for a read-modify-write
29  *      operation as the chip lost the index information which was
30  *      setup for the read already. We cache the data now, so that
31  *      workaround has been removed.
32  */
33
34 #include <linux/mm.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/irq.h>
37 #include <linux/init.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <linux/sched.h>
40 #include <linux/pci.h>
41 #include <linux/mc146818rtc.h>
42 #include <linux/compiler.h>
43 #include <linux/acpi.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/syscore_ops.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/kthread.h>
48 #include <linux/jiffies.h>      /* time_after() */
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/memblock.h>
51 #include <linux/msi.h>
52
53 #include <asm/irqdomain.h>
54 #include <asm/io.h>
55 #include <asm/smp.h>
56 #include <asm/cpu.h>
57 #include <asm/desc.h>
58 #include <asm/proto.h>
59 #include <asm/acpi.h>
60 #include <asm/dma.h>
61 #include <asm/timer.h>
62 #include <asm/time.h>
63 #include <asm/i8259.h>
64 #include <asm/setup.h>
65 #include <asm/irq_remapping.h>
66 #include <asm/hw_irq.h>
67 #include <asm/apic.h>
68
69 #define for_each_ioapic(idx)            \
70         for ((idx) = 0; (idx) < nr_ioapics; (idx)++)
71 #define for_each_ioapic_reverse(idx)    \
72         for ((idx) = nr_ioapics - 1; (idx) >= 0; (idx)--)
73 #define for_each_pin(idx, pin)          \
74         for ((pin) = 0; (pin) < ioapics[(idx)].nr_registers; (pin)++)
75 #define for_each_ioapic_pin(idx, pin)   \
76         for_each_ioapic((idx))          \
77                 for_each_pin((idx), (pin))
78 #define for_each_irq_pin(entry, head) \
79         list_for_each_entry(entry, &head, list)
80
81 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(ioapic_lock);
82 static DEFINE_MUTEX(ioapic_mutex);
83 static unsigned int ioapic_dynirq_base;
84 static int ioapic_initialized;
85
86 struct irq_pin_list {
87         struct list_head list;
88         int apic, pin;
89 };
90
91 struct mp_chip_data {
92         struct list_head                irq_2_pin;
93         struct IO_APIC_route_entry      entry;
94         bool                            is_level;
95         bool                            active_low;
96         bool                            isa_irq;
97         u32 count;
98 };
99
100 struct mp_ioapic_gsi {
101         u32 gsi_base;
102         u32 gsi_end;
103 };
104
105 static struct ioapic {
106         /*
107          * # of IRQ routing registers
108          */
109         int nr_registers;
110         /*
111          * Saved state during suspend/resume, or while enabling intr-remap.
112          */
113         struct IO_APIC_route_entry *saved_registers;
114         /* I/O APIC config */
115         struct mpc_ioapic mp_config;
116         /* IO APIC gsi routing info */
117         struct mp_ioapic_gsi  gsi_config;
118         struct ioapic_domain_cfg irqdomain_cfg;
119         struct irq_domain *irqdomain;
120         struct resource *iomem_res;
121 } ioapics[MAX_IO_APICS];
122
123 #define mpc_ioapic_ver(ioapic_idx)      ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicver
124
125 int mpc_ioapic_id(int ioapic_idx)
126 {
127         return ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicid;
128 }
129
130 unsigned int mpc_ioapic_addr(int ioapic_idx)
131 {
132         return ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicaddr;
133 }
134
135 static inline struct mp_ioapic_gsi *mp_ioapic_gsi_routing(int ioapic_idx)
136 {
137         return &ioapics[ioapic_idx].gsi_config;
138 }
139
140 static inline int mp_ioapic_pin_count(int ioapic)
141 {
142         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
143
144         return gsi_cfg->gsi_end - gsi_cfg->gsi_base + 1;
145 }
146
147 static inline u32 mp_pin_to_gsi(int ioapic, int pin)
148 {
149         return mp_ioapic_gsi_routing(ioapic)->gsi_base + pin;
150 }
151
152 static inline bool mp_is_legacy_irq(int irq)
153 {
154         return irq >= 0 && irq < nr_legacy_irqs();
155 }
156
157 static inline struct irq_domain *mp_ioapic_irqdomain(int ioapic)
158 {
159         return ioapics[ioapic].irqdomain;
160 }
161
162 int nr_ioapics;
163
164 /* The one past the highest gsi number used */
165 u32 gsi_top;
166
167 /* MP IRQ source entries */
168 struct mpc_intsrc mp_irqs[MAX_IRQ_SOURCES];
169
170 /* # of MP IRQ source entries */
171 int mp_irq_entries;
172
173 #ifdef CONFIG_EISA
174 int mp_bus_id_to_type[MAX_MP_BUSSES];
175 #endif
176
177 DECLARE_BITMAP(mp_bus_not_pci, MAX_MP_BUSSES);
178
179 int skip_ioapic_setup;
180
181 /**
182  * disable_ioapic_support() - disables ioapic support at runtime
183  */
184 void disable_ioapic_support(void)
185 {
186 #ifdef CONFIG_PCI
187         noioapicquirk = 1;
188         noioapicreroute = -1;
189 #endif
190         skip_ioapic_setup = 1;
191 }
192
193 static int __init parse_noapic(char *str)
194 {
195         /* disable IO-APIC */
196         disable_ioapic_support();
197         return 0;
198 }
199 early_param("noapic", parse_noapic);
200
201 /* Will be called in mpparse/ACPI codes for saving IRQ info */
202 void mp_save_irq(struct mpc_intsrc *m)
203 {
204         int i;
205
206         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Int: type %d, pol %d, trig %d, bus %02x,"
207                 " IRQ %02x, APIC ID %x, APIC INT %02x\n",
208                 m->irqtype, m->irqflag & 3, (m->irqflag >> 2) & 3, m->srcbus,
209                 m->srcbusirq, m->dstapic, m->dstirq);
210
211         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
212                 if (!memcmp(&mp_irqs[i], m, sizeof(*m)))
213                         return;
214         }
215
216         memcpy(&mp_irqs[mp_irq_entries], m, sizeof(*m));
217         if (++mp_irq_entries == MAX_IRQ_SOURCES)
218                 panic("Max # of irq sources exceeded!!\n");
219 }
220
221 static void alloc_ioapic_saved_registers(int idx)
222 {
223         size_t size;
224
225         if (ioapics[idx].saved_registers)
226                 return;
227
228         size = sizeof(struct IO_APIC_route_entry) * ioapics[idx].nr_registers;
229         ioapics[idx].saved_registers = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
230         if (!ioapics[idx].saved_registers)
231                 pr_err("IOAPIC %d: suspend/resume impossible!\n", idx);
232 }
233
234 static void free_ioapic_saved_registers(int idx)
235 {
236         kfree(ioapics[idx].saved_registers);
237         ioapics[idx].saved_registers = NULL;
238 }
239
240 int __init arch_early_ioapic_init(void)
241 {
242         int i;
243
244         if (!nr_legacy_irqs())
245                 io_apic_irqs = ~0UL;
246
247         for_each_ioapic(i)
248                 alloc_ioapic_saved_registers(i);
249
250         return 0;
251 }
252
253 struct io_apic {
254         unsigned int index;
255         unsigned int unused[3];
256         unsigned int data;
257         unsigned int unused2[11];
258         unsigned int eoi;
259 };
260
261 static __attribute_const__ struct io_apic __iomem *io_apic_base(int idx)
262 {
263         return (void __iomem *) __fix_to_virt(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx)
264                 + (mpc_ioapic_addr(idx) & ~PAGE_MASK);
265 }
266
267 static inline void io_apic_eoi(unsigned int apic, unsigned int vector)
268 {
269         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
270         writel(vector, &io_apic->eoi);
271 }
272
273 unsigned int native_io_apic_read(unsigned int apic, unsigned int reg)
274 {
275         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
276         writel(reg, &io_apic->index);
277         return readl(&io_apic->data);
278 }
279
280 static void io_apic_write(unsigned int apic, unsigned int reg,
281                           unsigned int value)
282 {
283         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
284
285         writel(reg, &io_apic->index);
286         writel(value, &io_apic->data);
287 }
288
289 static struct IO_APIC_route_entry __ioapic_read_entry(int apic, int pin)
290 {
291         struct IO_APIC_route_entry entry;
292
293         entry.w1 = io_apic_read(apic, 0x10 + 2 * pin);
294         entry.w2 = io_apic_read(apic, 0x11 + 2 * pin);
295
296         return entry;
297 }
298
299 static struct IO_APIC_route_entry ioapic_read_entry(int apic, int pin)
300 {
301         struct IO_APIC_route_entry entry;
302         unsigned long flags;
303
304         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
305         entry = __ioapic_read_entry(apic, pin);
306         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
307
308         return entry;
309 }
310
311 /*
312  * When we write a new IO APIC routing entry, we need to write the high
313  * word first! If the mask bit in the low word is clear, we will enable
314  * the interrupt, and we need to make sure the entry is fully populated
315  * before that happens.
316  */
317 static void __ioapic_write_entry(int apic, int pin, struct IO_APIC_route_entry e)
318 {
319         io_apic_write(apic, 0x11 + 2*pin, e.w2);
320         io_apic_write(apic, 0x10 + 2*pin, e.w1);
321 }
322
323 static void ioapic_write_entry(int apic, int pin, struct IO_APIC_route_entry e)
324 {
325         unsigned long flags;
326
327         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
328         __ioapic_write_entry(apic, pin, e);
329         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
330 }
331
332 /*
333  * When we mask an IO APIC routing entry, we need to write the low
334  * word first, in order to set the mask bit before we change the
335  * high bits!
336  */
337 static void ioapic_mask_entry(int apic, int pin)
338 {
339         struct IO_APIC_route_entry e = { .masked = true };
340         unsigned long flags;
341
342         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
343         io_apic_write(apic, 0x10 + 2*pin, e.w1);
344         io_apic_write(apic, 0x11 + 2*pin, e.w2);
345         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
346 }
347
348 /*
349  * The common case is 1:1 IRQ<->pin mappings. Sometimes there are
350  * shared ISA-space IRQs, so we have to support them. We are super
351  * fast in the common case, and fast for shared ISA-space IRQs.
352  */
353 static int __add_pin_to_irq_node(struct mp_chip_data *data,
354                                  int node, int apic, int pin)
355 {
356         struct irq_pin_list *entry;
357
358         /* don't allow duplicates */
359         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
360                 if (entry->apic == apic && entry->pin == pin)
361                         return 0;
362
363         entry = kzalloc_node(sizeof(struct irq_pin_list), GFP_ATOMIC, node);
364         if (!entry) {
365                 pr_err("can not alloc irq_pin_list (%d,%d,%d)\n",
366                        node, apic, pin);
367                 return -ENOMEM;
368         }
369         entry->apic = apic;
370         entry->pin = pin;
371         list_add_tail(&entry->list, &data->irq_2_pin);
372
373         return 0;
374 }
375
376 static void __remove_pin_from_irq(struct mp_chip_data *data, int apic, int pin)
377 {
378         struct irq_pin_list *tmp, *entry;
379
380         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, &data->irq_2_pin, list)
381                 if (entry->apic == apic && entry->pin == pin) {
382                         list_del(&entry->list);
383                         kfree(entry);
384                         return;
385                 }
386 }
387
388 static void add_pin_to_irq_node(struct mp_chip_data *data,
389                                 int node, int apic, int pin)
390 {
391         if (__add_pin_to_irq_node(data, node, apic, pin))
392                 panic("IO-APIC: failed to add irq-pin. Can not proceed\n");
393 }
394
395 /*
396  * Reroute an IRQ to a different pin.
397  */
398 static void __init replace_pin_at_irq_node(struct mp_chip_data *data, int node,
399                                            int oldapic, int oldpin,
400                                            int newapic, int newpin)
401 {
402         struct irq_pin_list *entry;
403
404         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
405                 if (entry->apic == oldapic && entry->pin == oldpin) {
406                         entry->apic = newapic;
407                         entry->pin = newpin;
408                         /* every one is different, right? */
409                         return;
410                 }
411         }
412
413         /* old apic/pin didn't exist, so just add new ones */
414         add_pin_to_irq_node(data, node, newapic, newpin);
415 }
416
417 static void io_apic_modify_irq(struct mp_chip_data *data, bool masked,
418                                void (*final)(struct irq_pin_list *entry))
419 {
420         struct irq_pin_list *entry;
421
422         data->entry.masked = masked;
423
424         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
425                 io_apic_write(entry->apic, 0x10 + 2 * entry->pin, data->entry.w1);
426                 if (final)
427                         final(entry);
428         }
429 }
430
431 static void io_apic_sync(struct irq_pin_list *entry)
432 {
433         /*
434          * Synchronize the IO-APIC and the CPU by doing
435          * a dummy read from the IO-APIC
436          */
437         struct io_apic __iomem *io_apic;
438
439         io_apic = io_apic_base(entry->apic);
440         readl(&io_apic->data);
441 }
442
443 static void mask_ioapic_irq(struct irq_data *irq_data)
444 {
445         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
446         unsigned long flags;
447
448         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
449         io_apic_modify_irq(data, true, &io_apic_sync);
450         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
451 }
452
453 static void __unmask_ioapic(struct mp_chip_data *data)
454 {
455         io_apic_modify_irq(data, false, NULL);
456 }
457
458 static void unmask_ioapic_irq(struct irq_data *irq_data)
459 {
460         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
461         unsigned long flags;
462
463         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
464         __unmask_ioapic(data);
465         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
466 }
467
468 /*
469  * IO-APIC versions below 0x20 don't support EOI register.
470  * For the record, here is the information about various versions:
471  *     0Xh     82489DX
472  *     1Xh     I/OAPIC or I/O(x)APIC which are not PCI 2.2 Compliant
473  *     2Xh     I/O(x)APIC which is PCI 2.2 Compliant
474  *     30h-FFh Reserved
475  *
476  * Some of the Intel ICH Specs (ICH2 to ICH5) documents the io-apic
477  * version as 0x2. This is an error with documentation and these ICH chips
478  * use io-apic's of version 0x20.
479  *
480  * For IO-APIC's with EOI register, we use that to do an explicit EOI.
481  * Otherwise, we simulate the EOI message manually by changing the trigger
482  * mode to edge and then back to level, with RTE being masked during this.
483  */
484 static void __eoi_ioapic_pin(int apic, int pin, int vector)
485 {
486         if (mpc_ioapic_ver(apic) >= 0x20) {
487                 io_apic_eoi(apic, vector);
488         } else {
489                 struct IO_APIC_route_entry entry, entry1;
490
491                 entry = entry1 = __ioapic_read_entry(apic, pin);
492
493                 /*
494                  * Mask the entry and change the trigger mode to edge.
495                  */
496                 entry1.masked = true;
497                 entry1.is_level = false;
498
499                 __ioapic_write_entry(apic, pin, entry1);
500
501                 /*
502                  * Restore the previous level triggered entry.
503                  */
504                 __ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
505         }
506 }
507
508 static void eoi_ioapic_pin(int vector, struct mp_chip_data *data)
509 {
510         unsigned long flags;
511         struct irq_pin_list *entry;
512
513         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
514         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
515                 __eoi_ioapic_pin(entry->apic, entry->pin, vector);
516         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
517 }
518
519 static void clear_IO_APIC_pin(unsigned int apic, unsigned int pin)
520 {
521         struct IO_APIC_route_entry entry;
522
523         /* Check delivery_mode to be sure we're not clearing an SMI pin */
524         entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
525         if (entry.delivery_mode == APIC_DELIVERY_MODE_SMI)
526                 return;
527
528         /*
529          * Make sure the entry is masked and re-read the contents to check
530          * if it is a level triggered pin and if the remote-IRR is set.
531          */
532         if (!entry.masked) {
533                 entry.masked = true;
534                 ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
535                 entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
536         }
537
538         if (entry.irr) {
539                 unsigned long flags;
540
541                 /*
542                  * Make sure the trigger mode is set to level. Explicit EOI
543                  * doesn't clear the remote-IRR if the trigger mode is not
544                  * set to level.
545                  */
546                 if (!entry.is_level) {
547                         entry.is_level = true;
548                         ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
549                 }
550                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
551                 __eoi_ioapic_pin(apic, pin, entry.vector);
552                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
553         }
554
555         /*
556          * Clear the rest of the bits in the IO-APIC RTE except for the mask
557          * bit.
558          */
559         ioapic_mask_entry(apic, pin);
560         entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
561         if (entry.irr)
562                 pr_err("Unable to reset IRR for apic: %d, pin :%d\n",
563                        mpc_ioapic_id(apic), pin);
564 }
565
566 void clear_IO_APIC (void)
567 {
568         int apic, pin;
569
570         for_each_ioapic_pin(apic, pin)
571                 clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
572 }
573
574 #ifdef CONFIG_X86_32
575 /*
576  * support for broken MP BIOSs, enables hand-redirection of PIRQ0-7 to
577  * specific CPU-side IRQs.
578  */
579
580 #define MAX_PIRQS 8
581 static int pirq_entries[MAX_PIRQS] = {
582         [0 ... MAX_PIRQS - 1] = -1
583 };
584
585 static int __init ioapic_pirq_setup(char *str)
586 {
587         int i, max;
588         int ints[MAX_PIRQS+1];
589
590         get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
591
592         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
593                         "PIRQ redirection, working around broken MP-BIOS.\n");
594         max = MAX_PIRQS;
595         if (ints[0] < MAX_PIRQS)
596                 max = ints[0];
597
598         for (i = 0; i < max; i++) {
599                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
600                                 "... PIRQ%d -> IRQ %d\n", i, ints[i+1]);
601                 /*
602                  * PIRQs are mapped upside down, usually.
603                  */
604                 pirq_entries[MAX_PIRQS-i-1] = ints[i+1];
605         }
606         return 1;
607 }
608
609 __setup("pirq=", ioapic_pirq_setup);
610 #endif /* CONFIG_X86_32 */
611
612 /*
613  * Saves all the IO-APIC RTE's
614  */
615 int save_ioapic_entries(void)
616 {
617         int apic, pin;
618         int err = 0;
619
620         for_each_ioapic(apic) {
621                 if (!ioapics[apic].saved_registers) {
622                         err = -ENOMEM;
623                         continue;
624                 }
625
626                 for_each_pin(apic, pin)
627                         ioapics[apic].saved_registers[pin] =
628                                 ioapic_read_entry(apic, pin);
629         }
630
631         return err;
632 }
633
634 /*
635  * Mask all IO APIC entries.
636  */
637 void mask_ioapic_entries(void)
638 {
639         int apic, pin;
640
641         for_each_ioapic(apic) {
642                 if (!ioapics[apic].saved_registers)
643                         continue;
644
645                 for_each_pin(apic, pin) {
646                         struct IO_APIC_route_entry entry;
647
648                         entry = ioapics[apic].saved_registers[pin];
649                         if (!entry.masked) {
650                                 entry.masked = true;
651                                 ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
652                         }
653                 }
654         }
655 }
656
657 /*
658  * Restore IO APIC entries which was saved in the ioapic structure.
659  */
660 int restore_ioapic_entries(void)
661 {
662         int apic, pin;
663
664         for_each_ioapic(apic) {
665                 if (!ioapics[apic].saved_registers)
666                         continue;
667
668                 for_each_pin(apic, pin)
669                         ioapic_write_entry(apic, pin,
670                                            ioapics[apic].saved_registers[pin]);
671         }
672         return 0;
673 }
674
675 /*
676  * Find the IRQ entry number of a certain pin.
677  */
678 static int find_irq_entry(int ioapic_idx, int pin, int type)
679 {
680         int i;
681
682         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++)
683                 if (mp_irqs[i].irqtype == type &&
684                     (mp_irqs[i].dstapic == mpc_ioapic_id(ioapic_idx) ||
685                      mp_irqs[i].dstapic == MP_APIC_ALL) &&
686                     mp_irqs[i].dstirq == pin)
687                         return i;
688
689         return -1;
690 }
691
692 /*
693  * Find the pin to which IRQ[irq] (ISA) is connected
694  */
695 static int __init find_isa_irq_pin(int irq, int type)
696 {
697         int i;
698
699         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
700                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
701
702                 if (test_bit(lbus, mp_bus_not_pci) &&
703                     (mp_irqs[i].irqtype == type) &&
704                     (mp_irqs[i].srcbusirq == irq))
705
706                         return mp_irqs[i].dstirq;
707         }
708         return -1;
709 }
710
711 static int __init find_isa_irq_apic(int irq, int type)
712 {
713         int i;
714
715         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
716                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
717
718                 if (test_bit(lbus, mp_bus_not_pci) &&
719                     (mp_irqs[i].irqtype == type) &&
720                     (mp_irqs[i].srcbusirq == irq))
721                         break;
722         }
723
724         if (i < mp_irq_entries) {
725                 int ioapic_idx;
726
727                 for_each_ioapic(ioapic_idx)
728                         if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == mp_irqs[i].dstapic)
729                                 return ioapic_idx;
730         }
731
732         return -1;
733 }
734
735 static bool irq_active_low(int idx)
736 {
737         int bus = mp_irqs[idx].srcbus;
738
739         /*
740          * Determine IRQ line polarity (high active or low active):
741          */
742         switch (mp_irqs[idx].irqflag & MP_IRQPOL_MASK) {
743         case MP_IRQPOL_DEFAULT:
744                 /*
745                  * Conforms to spec, ie. bus-type dependent polarity.  PCI
746                  * defaults to low active. [E]ISA defaults to high active.
747                  */
748                 return !test_bit(bus, mp_bus_not_pci);
749         case MP_IRQPOL_ACTIVE_HIGH:
750                 return false;
751         case MP_IRQPOL_RESERVED:
752                 pr_warn("IOAPIC: Invalid polarity: 2, defaulting to low\n");
753                 fallthrough;
754         case MP_IRQPOL_ACTIVE_LOW:
755         default: /* Pointless default required due to do gcc stupidity */
756                 return true;
757         }
758 }
759
760 #ifdef CONFIG_EISA
761 /*
762  * EISA Edge/Level control register, ELCR
763  */
764 static bool EISA_ELCR(unsigned int irq)
765 {
766         if (irq < nr_legacy_irqs()) {
767                 unsigned int port = PIC_ELCR1 + (irq >> 3);
768                 return (inb(port) >> (irq & 7)) & 1;
769         }
770         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
771                         "Broken MPtable reports ISA irq %d\n", irq);
772         return false;
773 }
774
775 /*
776  * EISA interrupts are always active high and can be edge or level
777  * triggered depending on the ELCR value.  If an interrupt is listed as
778  * EISA conforming in the MP table, that means its trigger type must be
779  * read in from the ELCR.
780  */
781 static bool eisa_irq_is_level(int idx, int bus, bool level)
782 {
783         switch (mp_bus_id_to_type[bus]) {
784         case MP_BUS_PCI:
785         case MP_BUS_ISA:
786                 return level;
787         case MP_BUS_EISA:
788                 return EISA_ELCR(mp_irqs[idx].srcbusirq);
789         }
790         pr_warn("IOAPIC: Invalid srcbus: %d defaulting to level\n", bus);
791         return true;
792 }
793 #else
794 static inline int eisa_irq_is_level(int idx, int bus, bool level)
795 {
796         return level;
797 }
798 #endif
799
800 static bool irq_is_level(int idx)
801 {
802         int bus = mp_irqs[idx].srcbus;
803         bool level;
804
805         /*
806          * Determine IRQ trigger mode (edge or level sensitive):
807          */
808         switch (mp_irqs[idx].irqflag & MP_IRQTRIG_MASK) {
809         case MP_IRQTRIG_DEFAULT:
810                 /*
811                  * Conforms to spec, ie. bus-type dependent trigger
812                  * mode. PCI defaults to level, ISA to edge.
813                  */
814                 level = !test_bit(bus, mp_bus_not_pci);
815                 /* Take EISA into account */
816                 return eisa_irq_is_level(idx, bus, level);
817         case MP_IRQTRIG_EDGE:
818                 return false;
819         case MP_IRQTRIG_RESERVED:
820                 pr_warn("IOAPIC: Invalid trigger mode 2 defaulting to level\n");
821                 fallthrough;
822         case MP_IRQTRIG_LEVEL:
823         default: /* Pointless default required due to do gcc stupidity */
824                 return true;
825         }
826 }
827
828 static int __acpi_get_override_irq(u32 gsi, bool *trigger, bool *polarity)
829 {
830         int ioapic, pin, idx;
831
832         if (skip_ioapic_setup)
833                 return -1;
834
835         ioapic = mp_find_ioapic(gsi);
836         if (ioapic < 0)
837                 return -1;
838
839         pin = mp_find_ioapic_pin(ioapic, gsi);
840         if (pin < 0)
841                 return -1;
842
843         idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
844         if (idx < 0)
845                 return -1;
846
847         *trigger = irq_is_level(idx);
848         *polarity = irq_active_low(idx);
849         return 0;
850 }
851
852 #ifdef CONFIG_ACPI
853 int acpi_get_override_irq(u32 gsi, int *is_level, int *active_low)
854 {
855         *is_level = *active_low = 0;
856         return __acpi_get_override_irq(gsi, (bool *)is_level,
857                                        (bool *)active_low);
858 }
859 #endif
860
861 void ioapic_set_alloc_attr(struct irq_alloc_info *info, int node,
862                            int trigger, int polarity)
863 {
864         init_irq_alloc_info(info, NULL);
865         info->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC;
866         info->ioapic.node = node;
867         info->ioapic.is_level = trigger;
868         info->ioapic.active_low = polarity;
869         info->ioapic.valid = 1;
870 }
871
872 static void ioapic_copy_alloc_attr(struct irq_alloc_info *dst,
873                                    struct irq_alloc_info *src,
874                                    u32 gsi, int ioapic_idx, int pin)
875 {
876         bool level, pol_low;
877
878         copy_irq_alloc_info(dst, src);
879         dst->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC;
880         dst->devid = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
881         dst->ioapic.pin = pin;
882         dst->ioapic.valid = 1;
883         if (src && src->ioapic.valid) {
884                 dst->ioapic.node = src->ioapic.node;
885                 dst->ioapic.is_level = src->ioapic.is_level;
886                 dst->ioapic.active_low = src->ioapic.active_low;
887         } else {
888                 dst->ioapic.node = NUMA_NO_NODE;
889                 if (__acpi_get_override_irq(gsi, &level, &pol_low) >= 0) {
890                         dst->ioapic.is_level = level;
891                         dst->ioapic.active_low = pol_low;
892                 } else {
893                         /*
894                          * PCI interrupts are always active low level
895                          * triggered.
896                          */
897                         dst->ioapic.is_level = true;
898                         dst->ioapic.active_low = true;
899                 }
900         }
901 }
902
903 static int ioapic_alloc_attr_node(struct irq_alloc_info *info)
904 {
905         return (info && info->ioapic.valid) ? info->ioapic.node : NUMA_NO_NODE;
906 }
907
908 static void mp_register_handler(unsigned int irq, bool level)
909 {
910         irq_flow_handler_t hdl;
911         bool fasteoi;
912
913         if (level) {
914                 irq_set_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
915                 fasteoi = true;
916         } else {
917                 irq_clear_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
918                 fasteoi = false;
919         }
920
921         hdl = fasteoi ? handle_fasteoi_irq : handle_edge_irq;
922         __irq_set_handler(irq, hdl, 0, fasteoi ? "fasteoi" : "edge");
923 }
924
925 static bool mp_check_pin_attr(int irq, struct irq_alloc_info *info)
926 {
927         struct mp_chip_data *data = irq_get_chip_data(irq);
928
929         /*
930          * setup_IO_APIC_irqs() programs all legacy IRQs with default trigger
931          * and polarity attributes. So allow the first user to reprogram the
932          * pin with real trigger and polarity attributes.
933          */
934         if (irq < nr_legacy_irqs() && data->count == 1) {
935                 if (info->ioapic.is_level != data->is_level)
936                         mp_register_handler(irq, info->ioapic.is_level);
937                 data->entry.is_level = data->is_level = info->ioapic.is_level;
938                 data->entry.active_low = data->active_low = info->ioapic.active_low;
939         }
940
941         return data->is_level == info->ioapic.is_level &&
942                data->active_low == info->ioapic.active_low;
943 }
944
945 static int alloc_irq_from_domain(struct irq_domain *domain, int ioapic, u32 gsi,
946                                  struct irq_alloc_info *info)
947 {
948         bool legacy = false;
949         int irq = -1;
950         int type = ioapics[ioapic].irqdomain_cfg.type;
951
952         switch (type) {
953         case IOAPIC_DOMAIN_LEGACY:
954                 /*
955                  * Dynamically allocate IRQ number for non-ISA IRQs in the first
956                  * 16 GSIs on some weird platforms.
957                  */
958                 if (!ioapic_initialized || gsi >= nr_legacy_irqs())
959                         irq = gsi;
960                 legacy = mp_is_legacy_irq(irq);
961                 break;
962         case IOAPIC_DOMAIN_STRICT:
963                 irq = gsi;
964                 break;
965         case IOAPIC_DOMAIN_DYNAMIC:
966                 break;
967         default:
968                 WARN(1, "ioapic: unknown irqdomain type %d\n", type);
969                 return -1;
970         }
971
972         return __irq_domain_alloc_irqs(domain, irq, 1,
973                                        ioapic_alloc_attr_node(info),
974                                        info, legacy, NULL);
975 }
976
977 /*
978  * Need special handling for ISA IRQs because there may be multiple IOAPIC pins
979  * sharing the same ISA IRQ number and irqdomain only supports 1:1 mapping
980  * between IOAPIC pin and IRQ number. A typical IOAPIC has 24 pins, pin 0-15 are
981  * used for legacy IRQs and pin 16-23 are used for PCI IRQs (PIRQ A-H).
982  * When ACPI is disabled, only legacy IRQ numbers (IRQ0-15) are available, and
983  * some BIOSes may use MP Interrupt Source records to override IRQ numbers for
984  * PIRQs instead of reprogramming the interrupt routing logic. Thus there may be
985  * multiple pins sharing the same legacy IRQ number when ACPI is disabled.
986  */
987 static int alloc_isa_irq_from_domain(struct irq_domain *domain,
988                                      int irq, int ioapic, int pin,
989                                      struct irq_alloc_info *info)
990 {
991         struct mp_chip_data *data;
992         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(irq);
993         int node = ioapic_alloc_attr_node(info);
994
995         /*
996          * Legacy ISA IRQ has already been allocated, just add pin to
997          * the pin list associated with this IRQ and program the IOAPIC
998          * entry. The IOAPIC entry
999          */
1000         if (irq_data && irq_data->parent_data) {
1001                 if (!mp_check_pin_attr(irq, info))
1002                         return -EBUSY;
1003                 if (__add_pin_to_irq_node(irq_data->chip_data, node, ioapic,
1004                                           info->ioapic.pin))
1005                         return -ENOMEM;
1006         } else {
1007                 info->flags |= X86_IRQ_ALLOC_LEGACY;
1008                 irq = __irq_domain_alloc_irqs(domain, irq, 1, node, info, true,
1009                                               NULL);
1010                 if (irq >= 0) {
1011                         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
1012                         data = irq_data->chip_data;
1013                         data->isa_irq = true;
1014                 }
1015         }
1016
1017         return irq;
1018 }
1019
1020 static int mp_map_pin_to_irq(u32 gsi, int idx, int ioapic, int pin,
1021                              unsigned int flags, struct irq_alloc_info *info)
1022 {
1023         int irq;
1024         bool legacy = false;
1025         struct irq_alloc_info tmp;
1026         struct mp_chip_data *data;
1027         struct irq_domain *domain = mp_ioapic_irqdomain(ioapic);
1028
1029         if (!domain)
1030                 return -ENOSYS;
1031
1032         if (idx >= 0 && test_bit(mp_irqs[idx].srcbus, mp_bus_not_pci)) {
1033                 irq = mp_irqs[idx].srcbusirq;
1034                 legacy = mp_is_legacy_irq(irq);
1035                 /*
1036                  * IRQ2 is unusable for historical reasons on systems which
1037                  * have a legacy PIC. See the comment vs. IRQ2 further down.
1038                  *
1039                  * If this gets removed at some point then the related code
1040                  * in lapic_assign_system_vectors() needs to be adjusted as
1041                  * well.
1042                  */
1043                 if (legacy && irq == PIC_CASCADE_IR)
1044                         return -EINVAL;
1045         }
1046
1047         mutex_lock(&ioapic_mutex);
1048         if (!(flags & IOAPIC_MAP_ALLOC)) {
1049                 if (!legacy) {
1050                         irq = irq_find_mapping(domain, pin);
1051                         if (irq == 0)
1052                                 irq = -ENOENT;
1053                 }
1054         } else {
1055                 ioapic_copy_alloc_attr(&tmp, info, gsi, ioapic, pin);
1056                 if (legacy)
1057                         irq = alloc_isa_irq_from_domain(domain, irq,
1058                                                         ioapic, pin, &tmp);
1059                 else if ((irq = irq_find_mapping(domain, pin)) == 0)
1060                         irq = alloc_irq_from_domain(domain, ioapic, gsi, &tmp);
1061                 else if (!mp_check_pin_attr(irq, &tmp))
1062                         irq = -EBUSY;
1063                 if (irq >= 0) {
1064                         data = irq_get_chip_data(irq);
1065                         data->count++;
1066                 }
1067         }
1068         mutex_unlock(&ioapic_mutex);
1069
1070         return irq;
1071 }
1072
1073 static int pin_2_irq(int idx, int ioapic, int pin, unsigned int flags)
1074 {
1075         u32 gsi = mp_pin_to_gsi(ioapic, pin);
1076
1077         /*
1078          * Debugging check, we are in big trouble if this message pops up!
1079          */
1080         if (mp_irqs[idx].dstirq != pin)
1081                 pr_err("broken BIOS or MPTABLE parser, ayiee!!\n");
1082
1083 #ifdef CONFIG_X86_32
1084         /*
1085          * PCI IRQ command line redirection. Yes, limits are hardcoded.
1086          */
1087         if ((pin >= 16) && (pin <= 23)) {
1088                 if (pirq_entries[pin-16] != -1) {
1089                         if (!pirq_entries[pin-16]) {
1090                                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
1091                                                 "disabling PIRQ%d\n", pin-16);
1092                         } else {
1093                                 int irq = pirq_entries[pin-16];
1094                                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
1095                                                 "using PIRQ%d -> IRQ %d\n",
1096                                                 pin-16, irq);
1097                                 return irq;
1098                         }
1099                 }
1100         }
1101 #endif
1102
1103         return  mp_map_pin_to_irq(gsi, idx, ioapic, pin, flags, NULL);
1104 }
1105
1106 int mp_map_gsi_to_irq(u32 gsi, unsigned int flags, struct irq_alloc_info *info)
1107 {
1108         int ioapic, pin, idx;
1109
1110         ioapic = mp_find_ioapic(gsi);
1111         if (ioapic < 0)
1112                 return -ENODEV;
1113
1114         pin = mp_find_ioapic_pin(ioapic, gsi);
1115         idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
1116         if ((flags & IOAPIC_MAP_CHECK) && idx < 0)
1117                 return -ENODEV;
1118
1119         return mp_map_pin_to_irq(gsi, idx, ioapic, pin, flags, info);
1120 }
1121
1122 void mp_unmap_irq(int irq)
1123 {
1124         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(irq);
1125         struct mp_chip_data *data;
1126
1127         if (!irq_data || !irq_data->domain)
1128                 return;
1129
1130         data = irq_data->chip_data;
1131         if (!data || data->isa_irq)
1132                 return;
1133
1134         mutex_lock(&ioapic_mutex);
1135         if (--data->count == 0)
1136                 irq_domain_free_irqs(irq, 1);
1137         mutex_unlock(&ioapic_mutex);
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Find a specific PCI IRQ entry.
1142  * Not an __init, possibly needed by modules
1143  */
1144 int IO_APIC_get_PCI_irq_vector(int bus, int slot, int pin)
1145 {
1146         int irq, i, best_ioapic = -1, best_idx = -1;
1147
1148         apic_printk(APIC_DEBUG,
1149                     "querying PCI -> IRQ mapping bus:%d, slot:%d, pin:%d.\n",
1150                     bus, slot, pin);
1151         if (test_bit(bus, mp_bus_not_pci)) {
1152                 apic_printk(APIC_VERBOSE,
1153                             "PCI BIOS passed nonexistent PCI bus %d!\n", bus);
1154                 return -1;
1155         }
1156
1157         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
1158                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
1159                 int ioapic_idx, found = 0;
1160
1161                 if (bus != lbus || mp_irqs[i].irqtype != mp_INT ||
1162                     slot != ((mp_irqs[i].srcbusirq >> 2) & 0x1f))
1163                         continue;
1164
1165                 for_each_ioapic(ioapic_idx)
1166                         if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == mp_irqs[i].dstapic ||
1167                             mp_irqs[i].dstapic == MP_APIC_ALL) {
1168                                 found = 1;
1169                                 break;
1170                         }
1171                 if (!found)
1172                         continue;
1173
1174                 /* Skip ISA IRQs */
1175                 irq = pin_2_irq(i, ioapic_idx, mp_irqs[i].dstirq, 0);
1176                 if (irq > 0 && !IO_APIC_IRQ(irq))
1177                         continue;
1178
1179                 if (pin == (mp_irqs[i].srcbusirq & 3)) {
1180                         best_idx = i;
1181                         best_ioapic = ioapic_idx;
1182                         goto out;
1183                 }
1184
1185                 /*
1186                  * Use the first all-but-pin matching entry as a
1187                  * best-guess fuzzy result for broken mptables.
1188                  */
1189                 if (best_idx < 0) {
1190                         best_idx = i;
1191                         best_ioapic = ioapic_idx;
1192                 }
1193         }
1194         if (best_idx < 0)
1195                 return -1;
1196
1197 out:
1198         return pin_2_irq(best_idx, best_ioapic, mp_irqs[best_idx].dstirq,
1199                          IOAPIC_MAP_ALLOC);
1200 }
1201 EXPORT_SYMBOL(IO_APIC_get_PCI_irq_vector);
1202
1203 static struct irq_chip ioapic_chip, ioapic_ir_chip;
1204
1205 static void __init setup_IO_APIC_irqs(void)
1206 {
1207         unsigned int ioapic, pin;
1208         int idx;
1209
1210         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG "init IO_APIC IRQs\n");
1211
1212         for_each_ioapic_pin(ioapic, pin) {
1213                 idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
1214                 if (idx < 0)
1215                         apic_printk(APIC_VERBOSE,
1216                                     KERN_DEBUG " apic %d pin %d not connected\n",
1217                                     mpc_ioapic_id(ioapic), pin);
1218                 else
1219                         pin_2_irq(idx, ioapic, pin,
1220                                   ioapic ? 0 : IOAPIC_MAP_ALLOC);
1221         }
1222 }
1223
1224 void ioapic_zap_locks(void)
1225 {
1226         raw_spin_lock_init(&ioapic_lock);
1227 }
1228
1229 static void io_apic_print_entries(unsigned int apic, unsigned int nr_entries)
1230 {
1231         struct IO_APIC_route_entry entry;
1232         char buf[256];
1233         int i;
1234
1235         printk(KERN_DEBUG "IOAPIC %d:\n", apic);
1236         for (i = 0; i <= nr_entries; i++) {
1237                 entry = ioapic_read_entry(apic, i);
1238                 snprintf(buf, sizeof(buf),
1239                          " pin%02x, %s, %s, %s, V(%02X), IRR(%1d), S(%1d)",
1240                          i,
1241                          entry.masked ? "disabled" : "enabled ",
1242                          entry.is_level ? "level" : "edge ",
1243                          entry.active_low ? "low " : "high",
1244                          entry.vector, entry.irr, entry.delivery_status);
1245                 if (entry.ir_format) {
1246                         printk(KERN_DEBUG "%s, remapped, I(%04X),  Z(%X)\n",
1247                                buf,
1248                                (entry.ir_index_15 << 15) | entry.ir_index_0_14,
1249                                 entry.ir_zero);
1250                 } else {
1251                         printk(KERN_DEBUG "%s, %s, D(%02X%02X), M(%1d)\n", buf,
1252                                entry.dest_mode_logical ? "logical " : "physical",
1253                                entry.virt_destid_8_14, entry.destid_0_7,
1254                                entry.delivery_mode);
1255                 }
1256         }
1257 }
1258
1259 static void __init print_IO_APIC(int ioapic_idx)
1260 {
1261         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
1262         union IO_APIC_reg_01 reg_01;
1263         union IO_APIC_reg_02 reg_02;
1264         union IO_APIC_reg_03 reg_03;
1265         unsigned long flags;
1266
1267         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1268         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1269         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 1);
1270         if (reg_01.bits.version >= 0x10)
1271                 reg_02.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 2);
1272         if (reg_01.bits.version >= 0x20)
1273                 reg_03.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 3);
1274         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1275
1276         printk(KERN_DEBUG "IO APIC #%d......\n", mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1277         printk(KERN_DEBUG ".... register #00: %08X\n", reg_00.raw);
1278         printk(KERN_DEBUG ".......    : physical APIC id: %02X\n", reg_00.bits.ID);
1279         printk(KERN_DEBUG ".......    : Delivery Type: %X\n", reg_00.bits.delivery_type);
1280         printk(KERN_DEBUG ".......    : LTS          : %X\n", reg_00.bits.LTS);
1281
1282         printk(KERN_DEBUG ".... register #01: %08X\n", *(int *)&reg_01);
1283         printk(KERN_DEBUG ".......     : max redirection entries: %02X\n",
1284                 reg_01.bits.entries);
1285
1286         printk(KERN_DEBUG ".......     : PRQ implemented: %X\n", reg_01.bits.PRQ);
1287         printk(KERN_DEBUG ".......     : IO APIC version: %02X\n",
1288                 reg_01.bits.version);
1289
1290         /*
1291          * Some Intel chipsets with IO APIC VERSION of 0x1? don't have reg_02,
1292          * but the value of reg_02 is read as the previous read register
1293          * value, so ignore it if reg_02 == reg_01.
1294          */
1295         if (reg_01.bits.version >= 0x10 && reg_02.raw != reg_01.raw) {
1296                 printk(KERN_DEBUG ".... register #02: %08X\n", reg_02.raw);
1297                 printk(KERN_DEBUG ".......     : arbitration: %02X\n", reg_02.bits.arbitration);
1298         }
1299
1300         /*
1301          * Some Intel chipsets with IO APIC VERSION of 0x2? don't have reg_02
1302          * or reg_03, but the value of reg_0[23] is read as the previous read
1303          * register value, so ignore it if reg_03 == reg_0[12].
1304          */
1305         if (reg_01.bits.version >= 0x20 && reg_03.raw != reg_02.raw &&
1306             reg_03.raw != reg_01.raw) {
1307                 printk(KERN_DEBUG ".... register #03: %08X\n", reg_03.raw);
1308                 printk(KERN_DEBUG ".......     : Boot DT    : %X\n", reg_03.bits.boot_DT);
1309         }
1310
1311         printk(KERN_DEBUG ".... IRQ redirection table:\n");
1312         io_apic_print_entries(ioapic_idx, reg_01.bits.entries);
1313 }
1314
1315 void __init print_IO_APICs(void)
1316 {
1317         int ioapic_idx;
1318         unsigned int irq;
1319
1320         printk(KERN_DEBUG "number of MP IRQ sources: %d.\n", mp_irq_entries);
1321         for_each_ioapic(ioapic_idx)
1322                 printk(KERN_DEBUG "number of IO-APIC #%d registers: %d.\n",
1323                        mpc_ioapic_id(ioapic_idx),
1324                        ioapics[ioapic_idx].nr_registers);
1325
1326         /*
1327          * We are a bit conservative about what we expect.  We have to
1328          * know about every hardware change ASAP.
1329          */
1330         printk(KERN_INFO "testing the IO APIC.......................\n");
1331
1332         for_each_ioapic(ioapic_idx)
1333                 print_IO_APIC(ioapic_idx);
1334
1335         printk(KERN_DEBUG "IRQ to pin mappings:\n");
1336         for_each_active_irq(irq) {
1337                 struct irq_pin_list *entry;
1338                 struct irq_chip *chip;
1339                 struct mp_chip_data *data;
1340
1341                 chip = irq_get_chip(irq);
1342                 if (chip != &ioapic_chip && chip != &ioapic_ir_chip)
1343                         continue;
1344                 data = irq_get_chip_data(irq);
1345                 if (!data)
1346                         continue;
1347                 if (list_empty(&data->irq_2_pin))
1348                         continue;
1349
1350                 printk(KERN_DEBUG "IRQ%d ", irq);
1351                 for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
1352                         pr_cont("-> %d:%d", entry->apic, entry->pin);
1353                 pr_cont("\n");
1354         }
1355
1356         printk(KERN_INFO ".................................... done.\n");
1357 }
1358
1359 /* Where if anywhere is the i8259 connect in external int mode */
1360 static struct { int pin, apic; } ioapic_i8259 = { -1, -1 };
1361
1362 void __init enable_IO_APIC(void)
1363 {
1364         int i8259_apic, i8259_pin;
1365         int apic, pin;
1366
1367         if (skip_ioapic_setup)
1368                 nr_ioapics = 0;
1369
1370         if (!nr_legacy_irqs() || !nr_ioapics)
1371                 return;
1372
1373         for_each_ioapic_pin(apic, pin) {
1374                 /* See if any of the pins is in ExtINT mode */
1375                 struct IO_APIC_route_entry entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
1376
1377                 /* If the interrupt line is enabled and in ExtInt mode
1378                  * I have found the pin where the i8259 is connected.
1379                  */
1380                 if (!entry.masked &&
1381                     entry.delivery_mode == APIC_DELIVERY_MODE_EXTINT) {
1382                         ioapic_i8259.apic = apic;
1383                         ioapic_i8259.pin  = pin;
1384                         goto found_i8259;
1385                 }
1386         }
1387  found_i8259:
1388         /* Look to see what if the MP table has reported the ExtINT */
1389         /* If we could not find the appropriate pin by looking at the ioapic
1390          * the i8259 probably is not connected the ioapic but give the
1391          * mptable a chance anyway.
1392          */
1393         i8259_pin  = find_isa_irq_pin(0, mp_ExtINT);
1394         i8259_apic = find_isa_irq_apic(0, mp_ExtINT);
1395         /* Trust the MP table if nothing is setup in the hardware */
1396         if ((ioapic_i8259.pin == -1) && (i8259_pin >= 0)) {
1397                 printk(KERN_WARNING "ExtINT not setup in hardware but reported by MP table\n");
1398                 ioapic_i8259.pin  = i8259_pin;
1399                 ioapic_i8259.apic = i8259_apic;
1400         }
1401         /* Complain if the MP table and the hardware disagree */
1402         if (((ioapic_i8259.apic != i8259_apic) || (ioapic_i8259.pin != i8259_pin)) &&
1403                 (i8259_pin >= 0) && (ioapic_i8259.pin >= 0))
1404         {
1405                 printk(KERN_WARNING "ExtINT in hardware and MP table differ\n");
1406         }
1407
1408         /*
1409          * Do not trust the IO-APIC being empty at bootup
1410          */
1411         clear_IO_APIC();
1412 }
1413
1414 void native_restore_boot_irq_mode(void)
1415 {
1416         /*
1417          * If the i8259 is routed through an IOAPIC
1418          * Put that IOAPIC in virtual wire mode
1419          * so legacy interrupts can be delivered.
1420          */
1421         if (ioapic_i8259.pin != -1) {
1422                 struct IO_APIC_route_entry entry;
1423                 u32 apic_id = read_apic_id();
1424
1425                 memset(&entry, 0, sizeof(entry));
1426                 entry.masked            = false;
1427                 entry.is_level          = false;
1428                 entry.active_low        = false;
1429                 entry.dest_mode_logical = false;
1430                 entry.delivery_mode     = APIC_DELIVERY_MODE_EXTINT;
1431                 entry.destid_0_7        = apic_id & 0xFF;
1432                 entry.virt_destid_8_14  = apic_id >> 8;
1433
1434                 /*
1435                  * Add it to the IO-APIC irq-routing table:
1436                  */
1437                 ioapic_write_entry(ioapic_i8259.apic, ioapic_i8259.pin, entry);
1438         }
1439
1440         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) || apic_from_smp_config())
1441                 disconnect_bsp_APIC(ioapic_i8259.pin != -1);
1442 }
1443
1444 void restore_boot_irq_mode(void)
1445 {
1446         if (!nr_legacy_irqs())
1447                 return;
1448
1449         x86_apic_ops.restore();
1450 }
1451
1452 #ifdef CONFIG_X86_32
1453 /*
1454  * function to set the IO-APIC physical IDs based on the
1455  * values stored in the MPC table.
1456  *
1457  * by Matt Domsch <Matt_Domsch@dell.com>  Tue Dec 21 12:25:05 CST 1999
1458  */
1459 void __init setup_ioapic_ids_from_mpc_nocheck(void)
1460 {
1461         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
1462         physid_mask_t phys_id_present_map;
1463         int ioapic_idx;
1464         int i;
1465         unsigned char old_id;
1466         unsigned long flags;
1467
1468         /*
1469          * This is broken; anything with a real cpu count has to
1470          * circumvent this idiocy regardless.
1471          */
1472         apic->ioapic_phys_id_map(&phys_cpu_present_map, &phys_id_present_map);
1473
1474         /*
1475          * Set the IOAPIC ID to the value stored in the MPC table.
1476          */
1477         for_each_ioapic(ioapic_idx) {
1478                 /* Read the register 0 value */
1479                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1480                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1481                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1482
1483                 old_id = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1484
1485                 if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) >= get_physical_broadcast()) {
1486                         printk(KERN_ERR "BIOS bug, IO-APIC#%d ID is %d in the MPC table!...\n",
1487                                 ioapic_idx, mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1488                         printk(KERN_ERR "... fixing up to %d. (tell your hw vendor)\n",
1489                                 reg_00.bits.ID);
1490                         ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicid = reg_00.bits.ID;
1491                 }
1492
1493                 /*
1494                  * Sanity check, is the ID really free? Every APIC in a
1495                  * system must have a unique ID or we get lots of nice
1496                  * 'stuck on smp_invalidate_needed IPI wait' messages.
1497                  */
1498                 if (apic->check_apicid_used(&phys_id_present_map,
1499                                             mpc_ioapic_id(ioapic_idx))) {
1500                         printk(KERN_ERR "BIOS bug, IO-APIC#%d ID %d is already used!...\n",
1501                                 ioapic_idx, mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1502                         for (i = 0; i < get_physical_broadcast(); i++)
1503                                 if (!physid_isset(i, phys_id_present_map))
1504                                         break;
1505                         if (i >= get_physical_broadcast())
1506                                 panic("Max APIC ID exceeded!\n");
1507                         printk(KERN_ERR "... fixing up to %d. (tell your hw vendor)\n",
1508                                 i);
1509                         physid_set(i, phys_id_present_map);
1510                         ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicid = i;
1511                 } else {
1512                         physid_mask_t tmp;
1513                         apic->apicid_to_cpu_present(mpc_ioapic_id(ioapic_idx),
1514                                                     &tmp);
1515                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Setting %d in the "
1516                                         "phys_id_present_map\n",
1517                                         mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1518                         physids_or(phys_id_present_map, phys_id_present_map, tmp);
1519                 }
1520
1521                 /*
1522                  * We need to adjust the IRQ routing table
1523                  * if the ID changed.
1524                  */
1525                 if (old_id != mpc_ioapic_id(ioapic_idx))
1526                         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++)
1527                                 if (mp_irqs[i].dstapic == old_id)
1528                                         mp_irqs[i].dstapic
1529                                                 = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1530
1531                 /*
1532                  * Update the ID register according to the right value
1533                  * from the MPC table if they are different.
1534                  */
1535                 if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == reg_00.bits.ID)
1536                         continue;
1537
1538                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
1539                         "...changing IO-APIC physical APIC ID to %d ...",
1540                         mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1541
1542                 reg_00.bits.ID = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1543                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1544                 io_apic_write(ioapic_idx, 0, reg_00.raw);
1545                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1546
1547                 /*
1548                  * Sanity check
1549                  */
1550                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1551                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1552                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1553                 if (reg_00.bits.ID != mpc_ioapic_id(ioapic_idx))
1554                         pr_cont("could not set ID!\n");
1555                 else
1556                         apic_printk(APIC_VERBOSE, " ok.\n");
1557         }
1558 }
1559
1560 void __init setup_ioapic_ids_from_mpc(void)
1561 {
1562
1563         if (acpi_ioapic)
1564                 return;
1565         /*
1566          * Don't check I/O APIC IDs for xAPIC systems.  They have
1567          * no meaning without the serial APIC bus.
1568          */
1569         if (!(boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL)
1570                 || APIC_XAPIC(boot_cpu_apic_version))
1571                 return;
1572         setup_ioapic_ids_from_mpc_nocheck();
1573 }
1574 #endif
1575
1576 int no_timer_check __initdata;
1577
1578 static int __init notimercheck(char *s)
1579 {
1580         no_timer_check = 1;
1581         return 1;
1582 }
1583 __setup("no_timer_check", notimercheck);
1584
1585 static void __init delay_with_tsc(void)
1586 {
1587         unsigned long long start, now;
1588         unsigned long end = jiffies + 4;
1589
1590         start = rdtsc();
1591
1592         /*
1593          * We don't know the TSC frequency yet, but waiting for
1594          * 40000000000/HZ TSC cycles is safe:
1595          * 4 GHz == 10 jiffies
1596          * 1 GHz == 40 jiffies
1597          */
1598         do {
1599                 rep_nop();
1600                 now = rdtsc();
1601         } while ((now - start) < 40000000000ULL / HZ &&
1602                 time_before_eq(jiffies, end));
1603 }
1604
1605 static void __init delay_without_tsc(void)
1606 {
1607         unsigned long end = jiffies + 4;
1608         int band = 1;
1609
1610         /*
1611          * We don't know any frequency yet, but waiting for
1612          * 40940000000/HZ cycles is safe:
1613          * 4 GHz == 10 jiffies
1614          * 1 GHz == 40 jiffies
1615          * 1 << 1 + 1 << 2 +...+ 1 << 11 = 4094
1616          */
1617         do {
1618                 __delay(((1U << band++) * 10000000UL) / HZ);
1619         } while (band < 12 && time_before_eq(jiffies, end));
1620 }
1621
1622 /*
1623  * There is a nasty bug in some older SMP boards, their mptable lies
1624  * about the timer IRQ. We do the following to work around the situation:
1625  *
1626  *      - timer IRQ defaults to IO-APIC IRQ
1627  *      - if this function detects that timer IRQs are defunct, then we fall
1628  *        back to ISA timer IRQs
1629  */
1630 static int __init timer_irq_works(void)
1631 {
1632         unsigned long t1 = jiffies;
1633
1634         if (no_timer_check)
1635                 return 1;
1636
1637         local_irq_enable();
1638         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1639                 delay_with_tsc();
1640         else
1641                 delay_without_tsc();
1642
1643         /*
1644          * Expect a few ticks at least, to be sure some possible
1645          * glue logic does not lock up after one or two first
1646          * ticks in a non-ExtINT mode.  Also the local APIC
1647          * might have cached one ExtINT interrupt.  Finally, at
1648          * least one tick may be lost due to delays.
1649          */
1650
1651         local_irq_disable();
1652
1653         /* Did jiffies advance? */
1654         return time_after(jiffies, t1 + 4);
1655 }
1656
1657 /*
1658  * In the SMP+IOAPIC case it might happen that there are an unspecified
1659  * number of pending IRQ events unhandled. These cases are very rare,
1660  * so we 'resend' these IRQs via IPIs, to the same CPU. It's much
1661  * better to do it this way as thus we do not have to be aware of
1662  * 'pending' interrupts in the IRQ path, except at this point.
1663  */
1664 /*
1665  * Edge triggered needs to resend any interrupt
1666  * that was delayed but this is now handled in the device
1667  * independent code.
1668  */
1669
1670 /*
1671  * Starting up a edge-triggered IO-APIC interrupt is
1672  * nasty - we need to make sure that we get the edge.
1673  * If it is already asserted for some reason, we need
1674  * return 1 to indicate that is was pending.
1675  *
1676  * This is not complete - we should be able to fake
1677  * an edge even if it isn't on the 8259A...
1678  */
1679 static unsigned int startup_ioapic_irq(struct irq_data *data)
1680 {
1681         int was_pending = 0, irq = data->irq;
1682         unsigned long flags;
1683
1684         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1685         if (irq < nr_legacy_irqs()) {
1686                 legacy_pic->mask(irq);
1687                 if (legacy_pic->irq_pending(irq))
1688                         was_pending = 1;
1689         }
1690         __unmask_ioapic(data->chip_data);
1691         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1692
1693         return was_pending;
1694 }
1695
1696 atomic_t irq_mis_count;
1697
1698 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
1699 static bool io_apic_level_ack_pending(struct mp_chip_data *data)
1700 {
1701         struct irq_pin_list *entry;
1702         unsigned long flags;
1703
1704         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1705         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
1706                 struct IO_APIC_route_entry e;
1707                 int pin;
1708
1709                 pin = entry->pin;
1710                 e.w1 = io_apic_read(entry->apic, 0x10 + pin*2);
1711                 /* Is the remote IRR bit set? */
1712                 if (e.irr) {
1713                         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1714                         return true;
1715                 }
1716         }
1717         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1718
1719         return false;
1720 }
1721
1722 static inline bool ioapic_prepare_move(struct irq_data *data)
1723 {
1724         /* If we are moving the IRQ we need to mask it */
1725         if (unlikely(irqd_is_setaffinity_pending(data))) {
1726                 if (!irqd_irq_masked(data))
1727                         mask_ioapic_irq(data);
1728                 return true;
1729         }
1730         return false;
1731 }
1732
1733 static inline void ioapic_finish_move(struct irq_data *data, bool moveit)
1734 {
1735         if (unlikely(moveit)) {
1736                 /* Only migrate the irq if the ack has been received.
1737                  *
1738                  * On rare occasions the broadcast level triggered ack gets
1739                  * delayed going to ioapics, and if we reprogram the
1740                  * vector while Remote IRR is still set the irq will never
1741                  * fire again.
1742                  *
1743                  * To prevent this scenario we read the Remote IRR bit
1744                  * of the ioapic.  This has two effects.
1745                  * - On any sane system the read of the ioapic will
1746                  *   flush writes (and acks) going to the ioapic from
1747                  *   this cpu.
1748                  * - We get to see if the ACK has actually been delivered.
1749                  *
1750                  * Based on failed experiments of reprogramming the
1751                  * ioapic entry from outside of irq context starting
1752                  * with masking the ioapic entry and then polling until
1753                  * Remote IRR was clear before reprogramming the
1754                  * ioapic I don't trust the Remote IRR bit to be
1755                  * completely accurate.
1756                  *
1757                  * However there appears to be no other way to plug
1758                  * this race, so if the Remote IRR bit is not
1759                  * accurate and is causing problems then it is a hardware bug
1760                  * and you can go talk to the chipset vendor about it.
1761                  */
1762                 if (!io_apic_level_ack_pending(data->chip_data))
1763                         irq_move_masked_irq(data);
1764                 /* If the IRQ is masked in the core, leave it: */
1765                 if (!irqd_irq_masked(data))
1766                         unmask_ioapic_irq(data);
1767         }
1768 }
1769 #else
1770 static inline bool ioapic_prepare_move(struct irq_data *data)
1771 {
1772         return false;
1773 }
1774 static inline void ioapic_finish_move(struct irq_data *data, bool moveit)
1775 {
1776 }
1777 #endif
1778
1779 static void ioapic_ack_level(struct irq_data *irq_data)
1780 {
1781         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(irq_data);
1782         unsigned long v;
1783         bool moveit;
1784         int i;
1785
1786         irq_complete_move(cfg);
1787         moveit = ioapic_prepare_move(irq_data);
1788
1789         /*
1790          * It appears there is an erratum which affects at least version 0x11
1791          * of I/O APIC (that's the 82093AA and cores integrated into various
1792          * chipsets).  Under certain conditions a level-triggered interrupt is
1793          * erroneously delivered as edge-triggered one but the respective IRR
1794          * bit gets set nevertheless.  As a result the I/O unit expects an EOI
1795          * message but it will never arrive and further interrupts are blocked
1796          * from the source.  The exact reason is so far unknown, but the
1797          * phenomenon was observed when two consecutive interrupt requests
1798          * from a given source get delivered to the same CPU and the source is
1799          * temporarily disabled in between.
1800          *
1801          * A workaround is to simulate an EOI message manually.  We achieve it
1802          * by setting the trigger mode to edge and then to level when the edge
1803          * trigger mode gets detected in the TMR of a local APIC for a
1804          * level-triggered interrupt.  We mask the source for the time of the
1805          * operation to prevent an edge-triggered interrupt escaping meanwhile.
1806          * The idea is from Manfred Spraul.  --macro
1807          *
1808          * Also in the case when cpu goes offline, fixup_irqs() will forward
1809          * any unhandled interrupt on the offlined cpu to the new cpu
1810          * destination that is handling the corresponding interrupt. This
1811          * interrupt forwarding is done via IPI's. Hence, in this case also
1812          * level-triggered io-apic interrupt will be seen as an edge
1813          * interrupt in the IRR. And we can't rely on the cpu's EOI
1814          * to be broadcasted to the IO-APIC's which will clear the remoteIRR
1815          * corresponding to the level-triggered interrupt. Hence on IO-APIC's
1816          * supporting EOI register, we do an explicit EOI to clear the
1817          * remote IRR and on IO-APIC's which don't have an EOI register,
1818          * we use the above logic (mask+edge followed by unmask+level) from
1819          * Manfred Spraul to clear the remote IRR.
1820          */
1821         i = cfg->vector;
1822         v = apic_read(APIC_TMR + ((i & ~0x1f) >> 1));
1823
1824         /*
1825          * We must acknowledge the irq before we move it or the acknowledge will
1826          * not propagate properly.
1827          */
1828         ack_APIC_irq();
1829
1830         /*
1831          * Tail end of clearing remote IRR bit (either by delivering the EOI
1832          * message via io-apic EOI register write or simulating it using
1833          * mask+edge followed by unmask+level logic) manually when the
1834          * level triggered interrupt is seen as the edge triggered interrupt
1835          * at the cpu.
1836          */
1837         if (!(v & (1 << (i & 0x1f)))) {
1838                 atomic_inc(&irq_mis_count);
1839                 eoi_ioapic_pin(cfg->vector, irq_data->chip_data);
1840         }
1841
1842         ioapic_finish_move(irq_data, moveit);
1843 }
1844
1845 static void ioapic_ir_ack_level(struct irq_data *irq_data)
1846 {
1847         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
1848
1849         /*
1850          * Intr-remapping uses pin number as the virtual vector
1851          * in the RTE. Actual vector is programmed in
1852          * intr-remapping table entry. Hence for the io-apic
1853          * EOI we use the pin number.
1854          */
1855         apic_ack_irq(irq_data);
1856         eoi_ioapic_pin(data->entry.vector, data);
1857 }
1858
1859 /*
1860  * The I/OAPIC is just a device for generating MSI messages from legacy
1861  * interrupt pins. Various fields of the RTE translate into bits of the
1862  * resulting MSI which had a historical meaning.
1863  *
1864  * With interrupt remapping, many of those bits have different meanings
1865  * in the underlying MSI, but the way that the I/OAPIC transforms them
1866  * from its RTE to the MSI message is the same. This function allows
1867  * the parent IRQ domain to compose the MSI message, then takes the
1868  * relevant bits to put them in the appropriate places in the RTE in
1869  * order to generate that message when the IRQ happens.
1870  *
1871  * The setup here relies on a preconfigured route entry (is_level,
1872  * active_low, masked) because the parent domain is merely composing the
1873  * generic message routing information which is used for the MSI.
1874  */
1875 static void ioapic_setup_msg_from_msi(struct irq_data *irq_data,
1876                                       struct IO_APIC_route_entry *entry)
1877 {
1878         struct msi_msg msg;
1879
1880         /* Let the parent domain compose the MSI message */
1881         irq_chip_compose_msi_msg(irq_data, &msg);
1882
1883         /*
1884          * - Real vector
1885          * - DMAR/IR: 8bit subhandle (ioapic.pin)
1886          * - AMD/IR:  8bit IRTE index
1887          */
1888         entry->vector                   = msg.arch_data.vector;
1889         /* Delivery mode (for DMAR/IR all 0) */
1890         entry->delivery_mode            = msg.arch_data.delivery_mode;
1891         /* Destination mode or DMAR/IR index bit 15 */
1892         entry->dest_mode_logical        = msg.arch_addr_lo.dest_mode_logical;
1893         /* DMAR/IR: 1, 0 for all other modes */
1894         entry->ir_format                = msg.arch_addr_lo.dmar_format;
1895         /*
1896          * - DMAR/IR: index bit 0-14.
1897          *
1898          * - Virt: If the host supports x2apic without a virtualized IR
1899          *         unit then bit 0-6 of dmar_index_0_14 are providing bit
1900          *         8-14 of the destination id.
1901          *
1902          * All other modes have bit 0-6 of dmar_index_0_14 cleared and the
1903          * topmost 8 bits are destination id bit 0-7 (entry::destid_0_7).
1904          */
1905         entry->ir_index_0_14            = msg.arch_addr_lo.dmar_index_0_14;
1906 }
1907
1908 static void ioapic_configure_entry(struct irq_data *irqd)
1909 {
1910         struct mp_chip_data *mpd = irqd->chip_data;
1911         struct irq_pin_list *entry;
1912
1913         ioapic_setup_msg_from_msi(irqd, &mpd->entry);
1914
1915         for_each_irq_pin(entry, mpd->irq_2_pin)
1916                 __ioapic_write_entry(entry->apic, entry->pin, mpd->entry);
1917 }
1918
1919 static int ioapic_set_affinity(struct irq_data *irq_data,
1920                                const struct cpumask *mask, bool force)
1921 {
1922         struct irq_data *parent = irq_data->parent_data;
1923         unsigned long flags;
1924         int ret;
1925
1926         ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
1927         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1928         if (ret >= 0 && ret != IRQ_SET_MASK_OK_DONE)
1929                 ioapic_configure_entry(irq_data);
1930         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1931
1932         return ret;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Interrupt shutdown masks the ioapic pin, but the interrupt might already
1937  * be in flight, but not yet serviced by the target CPU. That means
1938  * __synchronize_hardirq() would return and claim that everything is calmed
1939  * down. So free_irq() would proceed and deactivate the interrupt and free
1940  * resources.
1941  *
1942  * Once the target CPU comes around to service it it will find a cleared
1943  * vector and complain. While the spurious interrupt is harmless, the full
1944  * release of resources might prevent the interrupt from being acknowledged
1945  * which keeps the hardware in a weird state.
1946  *
1947  * Verify that the corresponding Remote-IRR bits are clear.
1948  */
1949 static int ioapic_irq_get_chip_state(struct irq_data *irqd,
1950                                    enum irqchip_irq_state which,
1951                                    bool *state)
1952 {
1953         struct mp_chip_data *mcd = irqd->chip_data;
1954         struct IO_APIC_route_entry rentry;
1955         struct irq_pin_list *p;
1956
1957         if (which != IRQCHIP_STATE_ACTIVE)
1958                 return -EINVAL;
1959
1960         *state = false;
1961         raw_spin_lock(&ioapic_lock);
1962         for_each_irq_pin(p, mcd->irq_2_pin) {
1963                 rentry = __ioapic_read_entry(p->apic, p->pin);
1964                 /*
1965                  * The remote IRR is only valid in level trigger mode. It's
1966                  * meaning is undefined for edge triggered interrupts and
1967                  * irrelevant because the IO-APIC treats them as fire and
1968                  * forget.
1969                  */
1970                 if (rentry.irr && rentry.is_level) {
1971                         *state = true;
1972                         break;
1973                 }
1974         }
1975         raw_spin_unlock(&ioapic_lock);
1976         return 0;
1977 }
1978
1979 static struct irq_chip ioapic_chip __read_mostly = {
1980         .name                   = "IO-APIC",
1981         .irq_startup            = startup_ioapic_irq,
1982         .irq_mask               = mask_ioapic_irq,
1983         .irq_unmask             = unmask_ioapic_irq,
1984         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1985         .irq_eoi                = ioapic_ack_level,
1986         .irq_set_affinity       = ioapic_set_affinity,
1987         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
1988         .irq_get_irqchip_state  = ioapic_irq_get_chip_state,
1989         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE |
1990                                   IRQCHIP_AFFINITY_PRE_STARTUP,
1991 };
1992
1993 static struct irq_chip ioapic_ir_chip __read_mostly = {
1994         .name                   = "IR-IO-APIC",
1995         .irq_startup            = startup_ioapic_irq,
1996         .irq_mask               = mask_ioapic_irq,
1997         .irq_unmask             = unmask_ioapic_irq,
1998         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1999         .irq_eoi                = ioapic_ir_ack_level,
2000         .irq_set_affinity       = ioapic_set_affinity,
2001         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
2002         .irq_get_irqchip_state  = ioapic_irq_get_chip_state,
2003         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE |
2004                                   IRQCHIP_AFFINITY_PRE_STARTUP,
2005 };
2006
2007 static inline void init_IO_APIC_traps(void)
2008 {
2009         struct irq_cfg *cfg;
2010         unsigned int irq;
2011
2012         for_each_active_irq(irq) {
2013                 cfg = irq_cfg(irq);
2014                 if (IO_APIC_IRQ(irq) && cfg && !cfg->vector) {
2015                         /*
2016                          * Hmm.. We don't have an entry for this,
2017                          * so default to an old-fashioned 8259
2018                          * interrupt if we can..
2019                          */
2020                         if (irq < nr_legacy_irqs())
2021                                 legacy_pic->make_irq(irq);
2022                         else
2023                                 /* Strange. Oh, well.. */
2024                                 irq_set_chip(irq, &no_irq_chip);
2025                 }
2026         }
2027 }
2028
2029 /*
2030  * The local APIC irq-chip implementation:
2031  */
2032
2033 static void mask_lapic_irq(struct irq_data *data)
2034 {
2035         unsigned long v;
2036
2037         v = apic_read(APIC_LVT0);
2038         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
2039 }
2040
2041 static void unmask_lapic_irq(struct irq_data *data)
2042 {
2043         unsigned long v;
2044
2045         v = apic_read(APIC_LVT0);
2046         apic_write(APIC_LVT0, v & ~APIC_LVT_MASKED);
2047 }
2048
2049 static void ack_lapic_irq(struct irq_data *data)
2050 {
2051         ack_APIC_irq();
2052 }
2053
2054 static struct irq_chip lapic_chip __read_mostly = {
2055         .name           = "local-APIC",
2056         .irq_mask       = mask_lapic_irq,
2057         .irq_unmask     = unmask_lapic_irq,
2058         .irq_ack        = ack_lapic_irq,
2059 };
2060
2061 static void lapic_register_intr(int irq)
2062 {
2063         irq_clear_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
2064         irq_set_chip_and_handler_name(irq, &lapic_chip, handle_edge_irq,
2065                                       "edge");
2066 }
2067
2068 /*
2069  * This looks a bit hackish but it's about the only one way of sending
2070  * a few INTA cycles to 8259As and any associated glue logic.  ICR does
2071  * not support the ExtINT mode, unfortunately.  We need to send these
2072  * cycles as some i82489DX-based boards have glue logic that keeps the
2073  * 8259A interrupt line asserted until INTA.  --macro
2074  */
2075 static inline void __init unlock_ExtINT_logic(void)
2076 {
2077         int apic, pin, i;
2078         struct IO_APIC_route_entry entry0, entry1;
2079         unsigned char save_control, save_freq_select;
2080         u32 apic_id;
2081
2082         pin  = find_isa_irq_pin(8, mp_INT);
2083         if (pin == -1) {
2084                 WARN_ON_ONCE(1);
2085                 return;
2086         }
2087         apic = find_isa_irq_apic(8, mp_INT);
2088         if (apic == -1) {
2089                 WARN_ON_ONCE(1);
2090                 return;
2091         }
2092
2093         entry0 = ioapic_read_entry(apic, pin);
2094         clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
2095
2096         apic_id = hard_smp_processor_id();
2097         memset(&entry1, 0, sizeof(entry1));
2098
2099         entry1.dest_mode_logical        = true;
2100         entry1.masked                   = false;
2101         entry1.destid_0_7               = apic_id & 0xFF;
2102         entry1.virt_destid_8_14         = apic_id >> 8;
2103         entry1.delivery_mode            = APIC_DELIVERY_MODE_EXTINT;
2104         entry1.active_low               = entry0.active_low;
2105         entry1.is_level                 = false;
2106         entry1.vector = 0;
2107
2108         ioapic_write_entry(apic, pin, entry1);
2109
2110         save_control = CMOS_READ(RTC_CONTROL);
2111         save_freq_select = CMOS_READ(RTC_FREQ_SELECT);
2112         CMOS_WRITE((save_freq_select & ~RTC_RATE_SELECT) | 0x6,
2113                    RTC_FREQ_SELECT);
2114         CMOS_WRITE(save_control | RTC_PIE, RTC_CONTROL);
2115
2116         i = 100;
2117         while (i-- > 0) {
2118                 mdelay(10);
2119                 if ((CMOS_READ(RTC_INTR_FLAGS) & RTC_PF) == RTC_PF)
2120                         i -= 10;
2121         }
2122
2123         CMOS_WRITE(save_control, RTC_CONTROL);
2124         CMOS_WRITE(save_freq_select, RTC_FREQ_SELECT);
2125         clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
2126
2127         ioapic_write_entry(apic, pin, entry0);
2128 }
2129
2130 static int disable_timer_pin_1 __initdata;
2131 /* Actually the next is obsolete, but keep it for paranoid reasons -AK */
2132 static int __init disable_timer_pin_setup(char *arg)
2133 {
2134         disable_timer_pin_1 = 1;
2135         return 0;
2136 }
2137 early_param("disable_timer_pin_1", disable_timer_pin_setup);
2138
2139 static int mp_alloc_timer_irq(int ioapic, int pin)
2140 {
2141         int irq = -1;
2142         struct irq_domain *domain = mp_ioapic_irqdomain(ioapic);
2143
2144         if (domain) {
2145                 struct irq_alloc_info info;
2146
2147                 ioapic_set_alloc_attr(&info, NUMA_NO_NODE, 0, 0);
2148                 info.devid = mpc_ioapic_id(ioapic);
2149                 info.ioapic.pin = pin;
2150                 mutex_lock(&ioapic_mutex);
2151                 irq = alloc_isa_irq_from_domain(domain, 0, ioapic, pin, &info);
2152                 mutex_unlock(&ioapic_mutex);
2153         }
2154
2155         return irq;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * This code may look a bit paranoid, but it's supposed to cooperate with
2160  * a wide range of boards and BIOS bugs.  Fortunately only the timer IRQ
2161  * is so screwy.  Thanks to Brian Perkins for testing/hacking this beast
2162  * fanatically on his truly buggy board.
2163  *
2164  * FIXME: really need to revamp this for all platforms.
2165  */
2166 static inline void __init check_timer(void)
2167 {
2168         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(0);
2169         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
2170         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(irq_data);
2171         int node = cpu_to_node(0);
2172         int apic1, pin1, apic2, pin2;
2173         int no_pin1 = 0;
2174
2175         if (!global_clock_event)
2176                 return;
2177
2178         local_irq_disable();
2179
2180         /*
2181          * get/set the timer IRQ vector:
2182          */
2183         legacy_pic->mask(0);
2184
2185         /*
2186          * As IRQ0 is to be enabled in the 8259A, the virtual
2187          * wire has to be disabled in the local APIC.  Also
2188          * timer interrupts need to be acknowledged manually in
2189          * the 8259A for the i82489DX when using the NMI
2190          * watchdog as that APIC treats NMIs as level-triggered.
2191          * The AEOI mode will finish them in the 8259A
2192          * automatically.
2193          */
2194         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED | APIC_DM_EXTINT);
2195         legacy_pic->init(1);
2196
2197         pin1  = find_isa_irq_pin(0, mp_INT);
2198         apic1 = find_isa_irq_apic(0, mp_INT);
2199         pin2  = ioapic_i8259.pin;
2200         apic2 = ioapic_i8259.apic;
2201
2202         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..TIMER: vector=0x%02X "
2203                     "apic1=%d pin1=%d apic2=%d pin2=%d\n",
2204                     cfg->vector, apic1, pin1, apic2, pin2);
2205
2206         /*
2207          * Some BIOS writers are clueless and report the ExtINTA
2208          * I/O APIC input from the cascaded 8259A as the timer
2209          * interrupt input.  So just in case, if only one pin
2210          * was found above, try it both directly and through the
2211          * 8259A.
2212          */
2213         if (pin1 == -1) {
2214                 panic_if_irq_remap("BIOS bug: timer not connected to IO-APIC");
2215                 pin1 = pin2;
2216                 apic1 = apic2;
2217                 no_pin1 = 1;
2218         } else if (pin2 == -1) {
2219                 pin2 = pin1;
2220                 apic2 = apic1;
2221         }
2222
2223         if (pin1 != -1) {
2224                 /* Ok, does IRQ0 through the IOAPIC work? */
2225                 if (no_pin1) {
2226                         mp_alloc_timer_irq(apic1, pin1);
2227                 } else {
2228                         /*
2229                          * for edge trigger, it's already unmasked,
2230                          * so only need to unmask if it is level-trigger
2231                          * do we really have level trigger timer?
2232                          */
2233                         int idx = find_irq_entry(apic1, pin1, mp_INT);
2234
2235                         if (idx != -1 && irq_is_level(idx))
2236                                 unmask_ioapic_irq(irq_get_irq_data(0));
2237                 }
2238                 irq_domain_deactivate_irq(irq_data);
2239                 irq_domain_activate_irq(irq_data, false);
2240                 if (timer_irq_works()) {
2241                         if (disable_timer_pin_1 > 0)
2242                                 clear_IO_APIC_pin(0, pin1);
2243                         goto out;
2244                 }
2245                 panic_if_irq_remap("timer doesn't work through Interrupt-remapped IO-APIC");
2246                 clear_IO_APIC_pin(apic1, pin1);
2247                 if (!no_pin1)
2248                         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_ERR "..MP-BIOS bug: "
2249                                     "8254 timer not connected to IO-APIC\n");
2250
2251                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "...trying to set up timer "
2252                             "(IRQ0) through the 8259A ...\n");
2253                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2254                             "..... (found apic %d pin %d) ...\n", apic2, pin2);
2255                 /*
2256                  * legacy devices should be connected to IO APIC #0
2257                  */
2258                 replace_pin_at_irq_node(data, node, apic1, pin1, apic2, pin2);
2259                 irq_domain_deactivate_irq(irq_data);
2260                 irq_domain_activate_irq(irq_data, false);
2261                 legacy_pic->unmask(0);
2262                 if (timer_irq_works()) {
2263                         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "....... works.\n");
2264                         goto out;
2265                 }
2266                 /*
2267                  * Cleanup, just in case ...
2268                  */
2269                 legacy_pic->mask(0);
2270                 clear_IO_APIC_pin(apic2, pin2);
2271                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "....... failed.\n");
2272         }
2273
2274         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2275                     "...trying to set up timer as Virtual Wire IRQ...\n");
2276
2277         lapic_register_intr(0);
2278         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_FIXED | cfg->vector);     /* Fixed mode */
2279         legacy_pic->unmask(0);
2280
2281         if (timer_irq_works()) {
2282                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... works.\n");
2283                 goto out;
2284         }
2285         legacy_pic->mask(0);
2286         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED | APIC_DM_FIXED | cfg->vector);
2287         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... failed.\n");
2288
2289         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2290                     "...trying to set up timer as ExtINT IRQ...\n");
2291
2292         legacy_pic->init(0);
2293         legacy_pic->make_irq(0);
2294         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
2295         legacy_pic->unmask(0);
2296
2297         unlock_ExtINT_logic();
2298
2299         if (timer_irq_works()) {
2300                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... works.\n");
2301                 goto out;
2302         }
2303         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... failed :(.\n");
2304         if (apic_is_x2apic_enabled())
2305                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2306                             "Perhaps problem with the pre-enabled x2apic mode\n"
2307                             "Try booting with x2apic and interrupt-remapping disabled in the bios.\n");
2308         panic("IO-APIC + timer doesn't work!  Boot with apic=debug and send a "
2309                 "report.  Then try booting with the 'noapic' option.\n");
2310 out:
2311         local_irq_enable();
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Traditionally ISA IRQ2 is the cascade IRQ, and is not available
2316  * to devices.  However there may be an I/O APIC pin available for
2317  * this interrupt regardless.  The pin may be left unconnected, but
2318  * typically it will be reused as an ExtINT cascade interrupt for
2319  * the master 8259A.  In the MPS case such a pin will normally be
2320  * reported as an ExtINT interrupt in the MP table.  With ACPI
2321  * there is no provision for ExtINT interrupts, and in the absence
2322  * of an override it would be treated as an ordinary ISA I/O APIC
2323  * interrupt, that is edge-triggered and unmasked by default.  We
2324  * used to do this, but it caused problems on some systems because
2325  * of the NMI watchdog and sometimes IRQ0 of the 8254 timer using
2326  * the same ExtINT cascade interrupt to drive the local APIC of the
2327  * bootstrap processor.  Therefore we refrain from routing IRQ2 to
2328  * the I/O APIC in all cases now.  No actual device should request
2329  * it anyway.  --macro
2330  */
2331 #define PIC_IRQS        (1UL << PIC_CASCADE_IR)
2332
2333 static int mp_irqdomain_create(int ioapic)
2334 {
2335         struct irq_domain *parent;
2336         int hwirqs = mp_ioapic_pin_count(ioapic);
2337         struct ioapic *ip = &ioapics[ioapic];
2338         struct ioapic_domain_cfg *cfg = &ip->irqdomain_cfg;
2339         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
2340         struct fwnode_handle *fn;
2341         struct irq_fwspec fwspec;
2342
2343         if (cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_INVALID)
2344                 return 0;
2345
2346         /* Handle device tree enumerated APICs proper */
2347         if (cfg->dev) {
2348                 fn = of_node_to_fwnode(cfg->dev);
2349         } else {
2350                 fn = irq_domain_alloc_named_id_fwnode("IO-APIC", mpc_ioapic_id(ioapic));
2351                 if (!fn)
2352                         return -ENOMEM;
2353         }
2354
2355         fwspec.fwnode = fn;
2356         fwspec.param_count = 1;
2357         fwspec.param[0] = mpc_ioapic_id(ioapic);
2358
2359         parent = irq_find_matching_fwspec(&fwspec, DOMAIN_BUS_ANY);
2360         if (!parent) {
2361                 if (!cfg->dev)
2362                         irq_domain_free_fwnode(fn);
2363                 return -ENODEV;
2364         }
2365
2366         ip->irqdomain = irq_domain_create_linear(fn, hwirqs, cfg->ops,
2367                                                  (void *)(long)ioapic);
2368
2369         if (!ip->irqdomain) {
2370                 /* Release fw handle if it was allocated above */
2371                 if (!cfg->dev)
2372                         irq_domain_free_fwnode(fn);
2373                 return -ENOMEM;
2374         }
2375
2376         ip->irqdomain->parent = parent;
2377
2378         if (cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_LEGACY ||
2379             cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_STRICT)
2380                 ioapic_dynirq_base = max(ioapic_dynirq_base,
2381                                          gsi_cfg->gsi_end + 1);
2382
2383         return 0;
2384 }
2385
2386 static void ioapic_destroy_irqdomain(int idx)
2387 {
2388         struct ioapic_domain_cfg *cfg = &ioapics[idx].irqdomain_cfg;
2389         struct fwnode_handle *fn = ioapics[idx].irqdomain->fwnode;
2390
2391         if (ioapics[idx].irqdomain) {
2392                 irq_domain_remove(ioapics[idx].irqdomain);
2393                 if (!cfg->dev)
2394                         irq_domain_free_fwnode(fn);
2395                 ioapics[idx].irqdomain = NULL;
2396         }
2397 }
2398
2399 void __init setup_IO_APIC(void)
2400 {
2401         int ioapic;
2402
2403         if (skip_ioapic_setup || !nr_ioapics)
2404                 return;
2405
2406         io_apic_irqs = nr_legacy_irqs() ? ~PIC_IRQS : ~0UL;
2407
2408         apic_printk(APIC_VERBOSE, "ENABLING IO-APIC IRQs\n");
2409         for_each_ioapic(ioapic)
2410                 BUG_ON(mp_irqdomain_create(ioapic));
2411
2412         /*
2413          * Set up IO-APIC IRQ routing.
2414          */
2415         x86_init.mpparse.setup_ioapic_ids();
2416
2417         sync_Arb_IDs();
2418         setup_IO_APIC_irqs();
2419         init_IO_APIC_traps();
2420         if (nr_legacy_irqs())
2421                 check_timer();
2422
2423         ioapic_initialized = 1;
2424 }
2425
2426 static void resume_ioapic_id(int ioapic_idx)
2427 {
2428         unsigned long flags;
2429         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2430
2431         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2432         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
2433         if (reg_00.bits.ID != mpc_ioapic_id(ioapic_idx)) {
2434                 reg_00.bits.ID = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
2435                 io_apic_write(ioapic_idx, 0, reg_00.raw);
2436         }
2437         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2438 }
2439
2440 static void ioapic_resume(void)
2441 {
2442         int ioapic_idx;
2443
2444         for_each_ioapic_reverse(ioapic_idx)
2445                 resume_ioapic_id(ioapic_idx);
2446
2447         restore_ioapic_entries();
2448 }
2449
2450 static struct syscore_ops ioapic_syscore_ops = {
2451         .suspend = save_ioapic_entries,
2452         .resume = ioapic_resume,
2453 };
2454
2455 static int __init ioapic_init_ops(void)
2456 {
2457         register_syscore_ops(&ioapic_syscore_ops);
2458
2459         return 0;
2460 }
2461
2462 device_initcall(ioapic_init_ops);
2463
2464 static int io_apic_get_redir_entries(int ioapic)
2465 {
2466         union IO_APIC_reg_01    reg_01;
2467         unsigned long flags;
2468
2469         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2470         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic, 1);
2471         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2472
2473         /* The register returns the maximum index redir index
2474          * supported, which is one less than the total number of redir
2475          * entries.
2476          */
2477         return reg_01.bits.entries + 1;
2478 }
2479
2480 unsigned int arch_dynirq_lower_bound(unsigned int from)
2481 {
2482         unsigned int ret;
2483
2484         /*
2485          * dmar_alloc_hwirq() may be called before setup_IO_APIC(), so use
2486          * gsi_top if ioapic_dynirq_base hasn't been initialized yet.
2487          */
2488         ret = ioapic_dynirq_base ? : gsi_top;
2489
2490         /*
2491          * For DT enabled machines ioapic_dynirq_base is irrelevant and
2492          * always 0. gsi_top can be 0 if there is no IO/APIC registered.
2493          * 0 is an invalid interrupt number for dynamic allocations. Return
2494          * @from instead.
2495          */
2496         return ret ? : from;
2497 }
2498
2499 #ifdef CONFIG_X86_32
2500 static int io_apic_get_unique_id(int ioapic, int apic_id)
2501 {
2502         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2503         static physid_mask_t apic_id_map = PHYSID_MASK_NONE;
2504         physid_mask_t tmp;
2505         unsigned long flags;
2506         int i = 0;
2507
2508         /*
2509          * The P4 platform supports up to 256 APIC IDs on two separate APIC
2510          * buses (one for LAPICs, one for IOAPICs), where predecessors only
2511          * supports up to 16 on one shared APIC bus.
2512          *
2513          * TBD: Expand LAPIC/IOAPIC support on P4-class systems to take full
2514          *      advantage of new APIC bus architecture.
2515          */
2516
2517         if (physids_empty(apic_id_map))
2518                 apic->ioapic_phys_id_map(&phys_cpu_present_map, &apic_id_map);
2519
2520         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2521         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic, 0);
2522         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2523
2524         if (apic_id >= get_physical_broadcast()) {
2525                 printk(KERN_WARNING "IOAPIC[%d]: Invalid apic_id %d, trying "
2526                         "%d\n", ioapic, apic_id, reg_00.bits.ID);
2527                 apic_id = reg_00.bits.ID;
2528         }
2529
2530         /*
2531          * Every APIC in a system must have a unique ID or we get lots of nice
2532          * 'stuck on smp_invalidate_needed IPI wait' messages.
2533          */
2534         if (apic->check_apicid_used(&apic_id_map, apic_id)) {
2535
2536                 for (i = 0; i < get_physical_broadcast(); i++) {
2537                         if (!apic->check_apicid_used(&apic_id_map, i))
2538                                 break;
2539                 }
2540
2541                 if (i == get_physical_broadcast())
2542                         panic("Max apic_id exceeded!\n");
2543
2544                 printk(KERN_WARNING "IOAPIC[%d]: apic_id %d already used, "
2545                         "trying %d\n", ioapic, apic_id, i);
2546
2547                 apic_id = i;
2548         }
2549
2550         apic->apicid_to_cpu_present(apic_id, &tmp);
2551         physids_or(apic_id_map, apic_id_map, tmp);
2552
2553         if (reg_00.bits.ID != apic_id) {
2554                 reg_00.bits.ID = apic_id;
2555
2556                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2557                 io_apic_write(ioapic, 0, reg_00.raw);
2558                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic, 0);
2559                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2560
2561                 /* Sanity check */
2562                 if (reg_00.bits.ID != apic_id) {
2563                         pr_err("IOAPIC[%d]: Unable to change apic_id!\n",
2564                                ioapic);
2565                         return -1;
2566                 }
2567         }
2568
2569         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
2570                         "IOAPIC[%d]: Assigned apic_id %d\n", ioapic, apic_id);
2571
2572         return apic_id;
2573 }
2574
2575 static u8 io_apic_unique_id(int idx, u8 id)
2576 {
2577         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) &&
2578             !APIC_XAPIC(boot_cpu_apic_version))
2579                 return io_apic_get_unique_id(idx, id);
2580         else
2581                 return id;
2582 }
2583 #else
2584 static u8 io_apic_unique_id(int idx, u8 id)
2585 {
2586         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2587         DECLARE_BITMAP(used, 256);
2588         unsigned long flags;
2589         u8 new_id;
2590         int i;
2591
2592         bitmap_zero(used, 256);
2593         for_each_ioapic(i)
2594                 __set_bit(mpc_ioapic_id(i), used);
2595
2596         /* Hand out the requested id if available */
2597         if (!test_bit(id, used))
2598                 return id;
2599
2600         /*
2601          * Read the current id from the ioapic and keep it if
2602          * available.
2603          */
2604         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2605         reg_00.raw = io_apic_read(idx, 0);
2606         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2607         new_id = reg_00.bits.ID;
2608         if (!test_bit(new_id, used)) {
2609                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
2610                         "IOAPIC[%d]: Using reg apic_id %d instead of %d\n",
2611                          idx, new_id, id);
2612                 return new_id;
2613         }
2614
2615         /*
2616          * Get the next free id and write it to the ioapic.
2617          */
2618         new_id = find_first_zero_bit(used, 256);
2619         reg_00.bits.ID = new_id;
2620         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2621         io_apic_write(idx, 0, reg_00.raw);
2622         reg_00.raw = io_apic_read(idx, 0);
2623         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2624         /* Sanity check */
2625         BUG_ON(reg_00.bits.ID != new_id);
2626
2627         return new_id;
2628 }
2629 #endif
2630
2631 static int io_apic_get_version(int ioapic)
2632 {
2633         union IO_APIC_reg_01    reg_01;
2634         unsigned long flags;
2635
2636         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2637         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic, 1);
2638         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2639
2640         return reg_01.bits.version;
2641 }
2642
2643 /*
2644  * This function updates target affinity of IOAPIC interrupts to include
2645  * the CPUs which came online during SMP bringup.
2646  */
2647 #define IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE 11
2648
2649 static struct resource *ioapic_resources;
2650
2651 static struct resource * __init ioapic_setup_resources(void)
2652 {
2653         unsigned long n;
2654         struct resource *res;
2655         char *mem;
2656         int i;
2657
2658         if (nr_ioapics == 0)
2659                 return NULL;
2660
2661         n = IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE + sizeof(struct resource);
2662         n *= nr_ioapics;
2663
2664         mem = memblock_alloc(n, SMP_CACHE_BYTES);
2665         if (!mem)
2666                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes\n", __func__, n);
2667         res = (void *)mem;
2668
2669         mem += sizeof(struct resource) * nr_ioapics;
2670
2671         for_each_ioapic(i) {
2672                 res[i].name = mem;
2673                 res[i].flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
2674                 snprintf(mem, IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE, "IOAPIC %u", i);
2675                 mem += IOAPIC_RESOURCE_NAME_SIZE;
2676                 ioapics[i].iomem_res = &res[i];
2677         }
2678
2679         ioapic_resources = res;
2680
2681         return res;
2682 }
2683
2684 void __init io_apic_init_mappings(void)
2685 {
2686         unsigned long ioapic_phys, idx = FIX_IO_APIC_BASE_0;
2687         struct resource *ioapic_res;
2688         int i;
2689
2690         ioapic_res = ioapic_setup_resources();
2691         for_each_ioapic(i) {
2692                 if (smp_found_config) {
2693                         ioapic_phys = mpc_ioapic_addr(i);
2694 #ifdef CONFIG_X86_32
2695                         if (!ioapic_phys) {
2696                                 printk(KERN_ERR
2697                                        "WARNING: bogus zero IO-APIC "
2698                                        "address found in MPTABLE, "
2699                                        "disabling IO/APIC support!\n");
2700                                 smp_found_config = 0;
2701                                 skip_ioapic_setup = 1;
2702                                 goto fake_ioapic_page;
2703                         }
2704 #endif
2705                 } else {
2706 #ifdef CONFIG_X86_32
2707 fake_ioapic_page:
2708 #endif
2709                         ioapic_phys = (unsigned long)memblock_alloc(PAGE_SIZE,
2710                                                                     PAGE_SIZE);
2711                         if (!ioapic_phys)
2712                                 panic("%s: Failed to allocate %lu bytes align=0x%lx\n",
2713                                       __func__, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
2714                         ioapic_phys = __pa(ioapic_phys);
2715                 }
2716                 set_fixmap_nocache(idx, ioapic_phys);
2717                 apic_printk(APIC_VERBOSE, "mapped IOAPIC to %08lx (%08lx)\n",
2718                         __fix_to_virt(idx) + (ioapic_phys & ~PAGE_MASK),
2719                         ioapic_phys);
2720                 idx++;
2721
2722                 ioapic_res->start = ioapic_phys;
2723                 ioapic_res->end = ioapic_phys + IO_APIC_SLOT_SIZE - 1;
2724                 ioapic_res++;
2725         }
2726 }
2727
2728 void __init ioapic_insert_resources(void)
2729 {
2730         int i;
2731         struct resource *r = ioapic_resources;
2732
2733         if (!r) {
2734                 if (nr_ioapics > 0)
2735                         printk(KERN_ERR
2736                                 "IO APIC resources couldn't be allocated.\n");
2737                 return;
2738         }
2739
2740         for_each_ioapic(i) {
2741                 insert_resource(&iomem_resource, r);
2742                 r++;
2743         }
2744 }
2745
2746 int mp_find_ioapic(u32 gsi)
2747 {
2748         int i;
2749
2750         if (nr_ioapics == 0)
2751                 return -1;
2752
2753         /* Find the IOAPIC that manages this GSI. */
2754         for_each_ioapic(i) {
2755                 struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(i);
2756                 if (gsi >= gsi_cfg->gsi_base && gsi <= gsi_cfg->gsi_end)
2757                         return i;
2758         }
2759
2760         printk(KERN_ERR "ERROR: Unable to locate IOAPIC for GSI %d\n", gsi);
2761         return -1;
2762 }
2763
2764 int mp_find_ioapic_pin(int ioapic, u32 gsi)
2765 {
2766         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg;
2767
2768         if (WARN_ON(ioapic < 0))
2769                 return -1;
2770
2771         gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
2772         if (WARN_ON(gsi > gsi_cfg->gsi_end))
2773                 return -1;
2774
2775         return gsi - gsi_cfg->gsi_base;
2776 }
2777
2778 static int bad_ioapic_register(int idx)
2779 {
2780         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2781         union IO_APIC_reg_01 reg_01;
2782         union IO_APIC_reg_02 reg_02;
2783
2784         reg_00.raw = io_apic_read(idx, 0);
2785         reg_01.raw = io_apic_read(idx, 1);
2786         reg_02.raw = io_apic_read(idx, 2);
2787
2788         if (reg_00.raw == -1 && reg_01.raw == -1 && reg_02.raw == -1) {
2789                 pr_warn("I/O APIC 0x%x registers return all ones, skipping!\n",
2790                         mpc_ioapic_addr(idx));
2791                 return 1;
2792         }
2793
2794         return 0;
2795 }
2796
2797 static int find_free_ioapic_entry(void)
2798 {
2799         int idx;
2800
2801         for (idx = 0; idx < MAX_IO_APICS; idx++)
2802                 if (ioapics[idx].nr_registers == 0)
2803                         return idx;
2804
2805         return MAX_IO_APICS;
2806 }
2807
2808 /**
2809  * mp_register_ioapic - Register an IOAPIC device
2810  * @id:         hardware IOAPIC ID
2811  * @address:    physical address of IOAPIC register area
2812  * @gsi_base:   base of GSI associated with the IOAPIC
2813  * @cfg:        configuration information for the IOAPIC
2814  */
2815 int mp_register_ioapic(int id, u32 address, u32 gsi_base,
2816                        struct ioapic_domain_cfg *cfg)
2817 {
2818         bool hotplug = !!ioapic_initialized;
2819         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg;
2820         int idx, ioapic, entries;
2821         u32 gsi_end;
2822
2823         if (!address) {
2824                 pr_warn("Bogus (zero) I/O APIC address found, skipping!\n");
2825                 return -EINVAL;
2826         }
2827         for_each_ioapic(ioapic)
2828                 if (ioapics[ioapic].mp_config.apicaddr == address) {
2829                         pr_warn("address 0x%x conflicts with IOAPIC%d\n",
2830                                 address, ioapic);
2831                         return -EEXIST;
2832                 }
2833
2834         idx = find_free_ioapic_entry();
2835         if (idx >= MAX_IO_APICS) {
2836                 pr_warn("Max # of I/O APICs (%d) exceeded (found %d), skipping\n",
2837                         MAX_IO_APICS, idx);
2838                 return -ENOSPC;
2839         }
2840
2841         ioapics[idx].mp_config.type = MP_IOAPIC;
2842         ioapics[idx].mp_config.flags = MPC_APIC_USABLE;
2843         ioapics[idx].mp_config.apicaddr = address;
2844
2845         set_fixmap_nocache(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx, address);
2846         if (bad_ioapic_register(idx)) {
2847                 clear_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx);
2848                 return -ENODEV;
2849         }
2850
2851         ioapics[idx].mp_config.apicid = io_apic_unique_id(idx, id);
2852         ioapics[idx].mp_config.apicver = io_apic_get_version(idx);
2853
2854         /*
2855          * Build basic GSI lookup table to facilitate gsi->io_apic lookups
2856          * and to prevent reprogramming of IOAPIC pins (PCI GSIs).
2857          */
2858         entries = io_apic_get_redir_entries(idx);
2859         gsi_end = gsi_base + entries - 1;
2860         for_each_ioapic(ioapic) {
2861                 gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
2862                 if ((gsi_base >= gsi_cfg->gsi_base &&
2863                      gsi_base <= gsi_cfg->gsi_end) ||
2864                     (gsi_end >= gsi_cfg->gsi_base &&
2865                      gsi_end <= gsi_cfg->gsi_end)) {
2866                         pr_warn("GSI range [%u-%u] for new IOAPIC conflicts with GSI[%u-%u]\n",
2867                                 gsi_base, gsi_end,
2868                                 gsi_cfg->gsi_base, gsi_cfg->gsi_end);
2869                         clear_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx);
2870                         return -ENOSPC;
2871                 }
2872         }
2873         gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(idx);
2874         gsi_cfg->gsi_base = gsi_base;
2875         gsi_cfg->gsi_end = gsi_end;
2876
2877         ioapics[idx].irqdomain = NULL;
2878         ioapics[idx].irqdomain_cfg = *cfg;
2879
2880         /*
2881          * If mp_register_ioapic() is called during early boot stage when
2882          * walking ACPI/DT tables, it's too early to create irqdomain,
2883          * we are still using bootmem allocator. So delay it to setup_IO_APIC().
2884          */
2885         if (hotplug) {
2886                 if (mp_irqdomain_create(idx)) {
2887                         clear_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx);
2888                         return -ENOMEM;
2889                 }
2890                 alloc_ioapic_saved_registers(idx);
2891         }
2892
2893         if (gsi_cfg->gsi_end >= gsi_top)
2894                 gsi_top = gsi_cfg->gsi_end + 1;
2895         if (nr_ioapics <= idx)
2896                 nr_ioapics = idx + 1;
2897
2898         /* Set nr_registers to mark entry present */
2899         ioapics[idx].nr_registers = entries;
2900
2901         pr_info("IOAPIC[%d]: apic_id %d, version %d, address 0x%x, GSI %d-%d\n",
2902                 idx, mpc_ioapic_id(idx),
2903                 mpc_ioapic_ver(idx), mpc_ioapic_addr(idx),
2904                 gsi_cfg->gsi_base, gsi_cfg->gsi_end);
2905
2906         return 0;
2907 }
2908
2909 int mp_unregister_ioapic(u32 gsi_base)
2910 {
2911         int ioapic, pin;
2912         int found = 0;
2913
2914         for_each_ioapic(ioapic)
2915                 if (ioapics[ioapic].gsi_config.gsi_base == gsi_base) {
2916                         found = 1;
2917                         break;
2918                 }
2919         if (!found) {
2920                 pr_warn("can't find IOAPIC for GSI %d\n", gsi_base);
2921                 return -ENODEV;
2922         }
2923
2924         for_each_pin(ioapic, pin) {
2925                 u32 gsi = mp_pin_to_gsi(ioapic, pin);
2926                 int irq = mp_map_gsi_to_irq(gsi, 0, NULL);
2927                 struct mp_chip_data *data;
2928
2929                 if (irq >= 0) {
2930                         data = irq_get_chip_data(irq);
2931                         if (data && data->count) {
2932                                 pr_warn("pin%d on IOAPIC%d is still in use.\n",
2933                                         pin, ioapic);
2934                                 return -EBUSY;
2935                         }
2936                 }
2937         }
2938
2939         /* Mark entry not present */
2940         ioapics[ioapic].nr_registers  = 0;
2941         ioapic_destroy_irqdomain(ioapic);
2942         free_ioapic_saved_registers(ioapic);
2943         if (ioapics[ioapic].iomem_res)
2944                 release_resource(ioapics[ioapic].iomem_res);
2945         clear_fixmap(FIX_IO_APIC_BASE_0 + ioapic);
2946         memset(&ioapics[ioapic], 0, sizeof(ioapics[ioapic]));
2947
2948         return 0;
2949 }
2950
2951 int mp_ioapic_registered(u32 gsi_base)
2952 {
2953         int ioapic;
2954
2955         for_each_ioapic(ioapic)
2956                 if (ioapics[ioapic].gsi_config.gsi_base == gsi_base)
2957                         return 1;
2958
2959         return 0;
2960 }
2961
2962 static void mp_irqdomain_get_attr(u32 gsi, struct mp_chip_data *data,
2963                                   struct irq_alloc_info *info)
2964 {
2965         if (info && info->ioapic.valid) {
2966                 data->is_level = info->ioapic.is_level;
2967                 data->active_low = info->ioapic.active_low;
2968         } else if (__acpi_get_override_irq(gsi, &data->is_level,
2969                                            &data->active_low) < 0) {
2970                 /* PCI interrupts are always active low level triggered. */
2971                 data->is_level = true;
2972                 data->active_low = true;
2973         }
2974 }
2975
2976 /*
2977  * Configure the I/O-APIC specific fields in the routing entry.
2978  *
2979  * This is important to setup the I/O-APIC specific bits (is_level,
2980  * active_low, masked) because the underlying parent domain will only
2981  * provide the routing information and is oblivious of the I/O-APIC
2982  * specific bits.
2983  *
2984  * The entry is just preconfigured at this point and not written into the
2985  * RTE. This happens later during activation which will fill in the actual
2986  * routing information.
2987  */
2988 static void mp_preconfigure_entry(struct mp_chip_data *data)
2989 {
2990         struct IO_APIC_route_entry *entry = &data->entry;
2991
2992         memset(entry, 0, sizeof(*entry));
2993         entry->is_level          = data->is_level;
2994         entry->active_low        = data->active_low;
2995         /*
2996          * Mask level triggered irqs. Edge triggered irqs are masked
2997          * by the irq core code in case they fire.
2998          */
2999         entry->masked           = data->is_level;
3000 }
3001
3002 int mp_irqdomain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
3003                        unsigned int nr_irqs, void *arg)
3004 {
3005         struct irq_alloc_info *info = arg;
3006         struct mp_chip_data *data;
3007         struct irq_data *irq_data;
3008         int ret, ioapic, pin;
3009         unsigned long flags;
3010
3011         if (!info || nr_irqs > 1)
3012                 return -EINVAL;
3013         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
3014         if (!irq_data)
3015                 return -EINVAL;
3016
3017         ioapic = mp_irqdomain_ioapic_idx(domain);
3018         pin = info->ioapic.pin;
3019         if (irq_find_mapping(domain, (irq_hw_number_t)pin) > 0)
3020                 return -EEXIST;
3021
3022         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
3023         if (!data)
3024                 return -ENOMEM;
3025
3026         ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs, info);
3027         if (ret < 0) {
3028                 kfree(data);
3029                 return ret;
3030         }
3031
3032         INIT_LIST_HEAD(&data->irq_2_pin);
3033         irq_data->hwirq = info->ioapic.pin;
3034         irq_data->chip = (domain->parent == x86_vector_domain) ?
3035                           &ioapic_chip : &ioapic_ir_chip;
3036         irq_data->chip_data = data;
3037         mp_irqdomain_get_attr(mp_pin_to_gsi(ioapic, pin), data, info);
3038
3039         add_pin_to_irq_node(data, ioapic_alloc_attr_node(info), ioapic, pin);
3040
3041         mp_preconfigure_entry(data);
3042         mp_register_handler(virq, data->is_level);
3043
3044         local_irq_save(flags);
3045         if (virq < nr_legacy_irqs())
3046                 legacy_pic->mask(virq);
3047         local_irq_restore(flags);
3048
3049         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
3050                     "IOAPIC[%d]: Preconfigured routing entry (%d-%d -> IRQ %d Level:%i ActiveLow:%i)\n",
3051                     ioapic, mpc_ioapic_id(ioapic), pin, virq,
3052                     data->is_level, data->active_low);
3053         return 0;
3054 }
3055
3056 void mp_irqdomain_free(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
3057                        unsigned int nr_irqs)
3058 {
3059         struct irq_data *irq_data;
3060         struct mp_chip_data *data;
3061
3062         BUG_ON(nr_irqs != 1);
3063         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
3064         if (irq_data && irq_data->chip_data) {
3065                 data = irq_data->chip_data;
3066                 __remove_pin_from_irq(data, mp_irqdomain_ioapic_idx(domain),
3067                                       (int)irq_data->hwirq);
3068                 WARN_ON(!list_empty(&data->irq_2_pin));
3069                 kfree(irq_data->chip_data);
3070         }
3071         irq_domain_free_irqs_top(domain, virq, nr_irqs);
3072 }
3073
3074 int mp_irqdomain_activate(struct irq_domain *domain,
3075                           struct irq_data *irq_data, bool reserve)
3076 {
3077         unsigned long flags;
3078
3079         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
3080         ioapic_configure_entry(irq_data);
3081         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
3082         return 0;
3083 }
3084
3085 void mp_irqdomain_deactivate(struct irq_domain *domain,
3086                              struct irq_data *irq_data)
3087 {
3088         /* It won't be called for IRQ with multiple IOAPIC pins associated */
3089         ioapic_mask_entry(mp_irqdomain_ioapic_idx(domain),
3090                           (int)irq_data->hwirq);
3091 }
3092
3093 int mp_irqdomain_ioapic_idx(struct irq_domain *domain)
3094 {
3095         return (int)(long)domain->host_data;
3096 }
3097
3098 const struct irq_domain_ops mp_ioapic_irqdomain_ops = {
3099         .alloc          = mp_irqdomain_alloc,
3100         .free           = mp_irqdomain_free,
3101         .activate       = mp_irqdomain_activate,
3102         .deactivate     = mp_irqdomain_deactivate,
3103 };