GNU Linux-libre 5.4.274-gnu1
[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
52 #include <asm/irqdomain.h>
53 #include <asm/io.h>
54 #include <asm/smp.h>
55 #include <asm/cpu.h>
56 #include <asm/desc.h>
57 #include <asm/proto.h>
58 #include <asm/acpi.h>
59 #include <asm/dma.h>
60 #include <asm/timer.h>
61 #include <asm/time.h>
62 #include <asm/i8259.h>
63 #include <asm/setup.h>
64 #include <asm/irq_remapping.h>
65 #include <asm/hw_irq.h>
66
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         int trigger;
95         int polarity;
96         u32 count;
97         bool isa_irq;
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 /*
158  * Initialize all legacy IRQs and all pins on the first IOAPIC
159  * if we have legacy interrupt controller. Kernel boot option "pirq="
160  * may rely on non-legacy pins on the first IOAPIC.
161  */
162 static inline int mp_init_irq_at_boot(int ioapic, int irq)
163 {
164         if (!nr_legacy_irqs())
165                 return 0;
166
167         return ioapic == 0 || mp_is_legacy_irq(irq);
168 }
169
170 static inline struct irq_domain *mp_ioapic_irqdomain(int ioapic)
171 {
172         return ioapics[ioapic].irqdomain;
173 }
174
175 int nr_ioapics;
176
177 /* The one past the highest gsi number used */
178 u32 gsi_top;
179
180 /* MP IRQ source entries */
181 struct mpc_intsrc mp_irqs[MAX_IRQ_SOURCES];
182
183 /* # of MP IRQ source entries */
184 int mp_irq_entries;
185
186 #ifdef CONFIG_EISA
187 int mp_bus_id_to_type[MAX_MP_BUSSES];
188 #endif
189
190 DECLARE_BITMAP(mp_bus_not_pci, MAX_MP_BUSSES);
191
192 int skip_ioapic_setup;
193
194 /**
195  * disable_ioapic_support() - disables ioapic support at runtime
196  */
197 void disable_ioapic_support(void)
198 {
199 #ifdef CONFIG_PCI
200         noioapicquirk = 1;
201         noioapicreroute = -1;
202 #endif
203         skip_ioapic_setup = 1;
204 }
205
206 static int __init parse_noapic(char *str)
207 {
208         /* disable IO-APIC */
209         disable_ioapic_support();
210         return 0;
211 }
212 early_param("noapic", parse_noapic);
213
214 /* Will be called in mpparse/acpi/sfi codes for saving IRQ info */
215 void mp_save_irq(struct mpc_intsrc *m)
216 {
217         int i;
218
219         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Int: type %d, pol %d, trig %d, bus %02x,"
220                 " IRQ %02x, APIC ID %x, APIC INT %02x\n",
221                 m->irqtype, m->irqflag & 3, (m->irqflag >> 2) & 3, m->srcbus,
222                 m->srcbusirq, m->dstapic, m->dstirq);
223
224         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
225                 if (!memcmp(&mp_irqs[i], m, sizeof(*m)))
226                         return;
227         }
228
229         memcpy(&mp_irqs[mp_irq_entries], m, sizeof(*m));
230         if (++mp_irq_entries == MAX_IRQ_SOURCES)
231                 panic("Max # of irq sources exceeded!!\n");
232 }
233
234 static void alloc_ioapic_saved_registers(int idx)
235 {
236         size_t size;
237
238         if (ioapics[idx].saved_registers)
239                 return;
240
241         size = sizeof(struct IO_APIC_route_entry) * ioapics[idx].nr_registers;
242         ioapics[idx].saved_registers = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
243         if (!ioapics[idx].saved_registers)
244                 pr_err("IOAPIC %d: suspend/resume impossible!\n", idx);
245 }
246
247 static void free_ioapic_saved_registers(int idx)
248 {
249         kfree(ioapics[idx].saved_registers);
250         ioapics[idx].saved_registers = NULL;
251 }
252
253 int __init arch_early_ioapic_init(void)
254 {
255         int i;
256
257         if (!nr_legacy_irqs())
258                 io_apic_irqs = ~0UL;
259
260         for_each_ioapic(i)
261                 alloc_ioapic_saved_registers(i);
262
263         return 0;
264 }
265
266 struct io_apic {
267         unsigned int index;
268         unsigned int unused[3];
269         unsigned int data;
270         unsigned int unused2[11];
271         unsigned int eoi;
272 };
273
274 static __attribute_const__ struct io_apic __iomem *io_apic_base(int idx)
275 {
276         return (void __iomem *) __fix_to_virt(FIX_IO_APIC_BASE_0 + idx)
277                 + (mpc_ioapic_addr(idx) & ~PAGE_MASK);
278 }
279
280 static inline void io_apic_eoi(unsigned int apic, unsigned int vector)
281 {
282         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
283         writel(vector, &io_apic->eoi);
284 }
285
286 unsigned int native_io_apic_read(unsigned int apic, unsigned int reg)
287 {
288         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
289         writel(reg, &io_apic->index);
290         return readl(&io_apic->data);
291 }
292
293 static void io_apic_write(unsigned int apic, unsigned int reg,
294                           unsigned int value)
295 {
296         struct io_apic __iomem *io_apic = io_apic_base(apic);
297
298         writel(reg, &io_apic->index);
299         writel(value, &io_apic->data);
300 }
301
302 union entry_union {
303         struct { u32 w1, w2; };
304         struct IO_APIC_route_entry entry;
305 };
306
307 static struct IO_APIC_route_entry __ioapic_read_entry(int apic, int pin)
308 {
309         union entry_union eu;
310
311         eu.w1 = io_apic_read(apic, 0x10 + 2 * pin);
312         eu.w2 = io_apic_read(apic, 0x11 + 2 * pin);
313
314         return eu.entry;
315 }
316
317 static struct IO_APIC_route_entry ioapic_read_entry(int apic, int pin)
318 {
319         union entry_union eu;
320         unsigned long flags;
321
322         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
323         eu.entry = __ioapic_read_entry(apic, pin);
324         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
325
326         return eu.entry;
327 }
328
329 /*
330  * When we write a new IO APIC routing entry, we need to write the high
331  * word first! If the mask bit in the low word is clear, we will enable
332  * the interrupt, and we need to make sure the entry is fully populated
333  * before that happens.
334  */
335 static void __ioapic_write_entry(int apic, int pin, struct IO_APIC_route_entry e)
336 {
337         union entry_union eu = {{0, 0}};
338
339         eu.entry = e;
340         io_apic_write(apic, 0x11 + 2*pin, eu.w2);
341         io_apic_write(apic, 0x10 + 2*pin, eu.w1);
342 }
343
344 static void ioapic_write_entry(int apic, int pin, struct IO_APIC_route_entry e)
345 {
346         unsigned long flags;
347
348         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
349         __ioapic_write_entry(apic, pin, e);
350         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
351 }
352
353 /*
354  * When we mask an IO APIC routing entry, we need to write the low
355  * word first, in order to set the mask bit before we change the
356  * high bits!
357  */
358 static void ioapic_mask_entry(int apic, int pin)
359 {
360         unsigned long flags;
361         union entry_union eu = { .entry.mask = IOAPIC_MASKED };
362
363         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
364         io_apic_write(apic, 0x10 + 2*pin, eu.w1);
365         io_apic_write(apic, 0x11 + 2*pin, eu.w2);
366         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
367 }
368
369 /*
370  * The common case is 1:1 IRQ<->pin mappings. Sometimes there are
371  * shared ISA-space IRQs, so we have to support them. We are super
372  * fast in the common case, and fast for shared ISA-space IRQs.
373  */
374 static int __add_pin_to_irq_node(struct mp_chip_data *data,
375                                  int node, int apic, int pin)
376 {
377         struct irq_pin_list *entry;
378
379         /* don't allow duplicates */
380         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
381                 if (entry->apic == apic && entry->pin == pin)
382                         return 0;
383
384         entry = kzalloc_node(sizeof(struct irq_pin_list), GFP_ATOMIC, node);
385         if (!entry) {
386                 pr_err("can not alloc irq_pin_list (%d,%d,%d)\n",
387                        node, apic, pin);
388                 return -ENOMEM;
389         }
390         entry->apic = apic;
391         entry->pin = pin;
392         list_add_tail(&entry->list, &data->irq_2_pin);
393
394         return 0;
395 }
396
397 static void __remove_pin_from_irq(struct mp_chip_data *data, int apic, int pin)
398 {
399         struct irq_pin_list *tmp, *entry;
400
401         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, &data->irq_2_pin, list)
402                 if (entry->apic == apic && entry->pin == pin) {
403                         list_del(&entry->list);
404                         kfree(entry);
405                         return;
406                 }
407 }
408
409 static void add_pin_to_irq_node(struct mp_chip_data *data,
410                                 int node, int apic, int pin)
411 {
412         if (__add_pin_to_irq_node(data, node, apic, pin))
413                 panic("IO-APIC: failed to add irq-pin. Can not proceed\n");
414 }
415
416 /*
417  * Reroute an IRQ to a different pin.
418  */
419 static void __init replace_pin_at_irq_node(struct mp_chip_data *data, int node,
420                                            int oldapic, int oldpin,
421                                            int newapic, int newpin)
422 {
423         struct irq_pin_list *entry;
424
425         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
426                 if (entry->apic == oldapic && entry->pin == oldpin) {
427                         entry->apic = newapic;
428                         entry->pin = newpin;
429                         /* every one is different, right? */
430                         return;
431                 }
432         }
433
434         /* old apic/pin didn't exist, so just add new ones */
435         add_pin_to_irq_node(data, node, newapic, newpin);
436 }
437
438 static void io_apic_modify_irq(struct mp_chip_data *data,
439                                int mask_and, int mask_or,
440                                void (*final)(struct irq_pin_list *entry))
441 {
442         union entry_union eu;
443         struct irq_pin_list *entry;
444
445         eu.entry = data->entry;
446         eu.w1 &= mask_and;
447         eu.w1 |= mask_or;
448         data->entry = eu.entry;
449
450         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
451                 io_apic_write(entry->apic, 0x10 + 2 * entry->pin, eu.w1);
452                 if (final)
453                         final(entry);
454         }
455 }
456
457 static void io_apic_sync(struct irq_pin_list *entry)
458 {
459         /*
460          * Synchronize the IO-APIC and the CPU by doing
461          * a dummy read from the IO-APIC
462          */
463         struct io_apic __iomem *io_apic;
464
465         io_apic = io_apic_base(entry->apic);
466         readl(&io_apic->data);
467 }
468
469 static void mask_ioapic_irq(struct irq_data *irq_data)
470 {
471         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
472         unsigned long flags;
473
474         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
475         io_apic_modify_irq(data, ~0, IO_APIC_REDIR_MASKED, &io_apic_sync);
476         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
477 }
478
479 static void __unmask_ioapic(struct mp_chip_data *data)
480 {
481         io_apic_modify_irq(data, ~IO_APIC_REDIR_MASKED, 0, NULL);
482 }
483
484 static void unmask_ioapic_irq(struct irq_data *irq_data)
485 {
486         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
487         unsigned long flags;
488
489         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
490         __unmask_ioapic(data);
491         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
492 }
493
494 /*
495  * IO-APIC versions below 0x20 don't support EOI register.
496  * For the record, here is the information about various versions:
497  *     0Xh     82489DX
498  *     1Xh     I/OAPIC or I/O(x)APIC which are not PCI 2.2 Compliant
499  *     2Xh     I/O(x)APIC which is PCI 2.2 Compliant
500  *     30h-FFh Reserved
501  *
502  * Some of the Intel ICH Specs (ICH2 to ICH5) documents the io-apic
503  * version as 0x2. This is an error with documentation and these ICH chips
504  * use io-apic's of version 0x20.
505  *
506  * For IO-APIC's with EOI register, we use that to do an explicit EOI.
507  * Otherwise, we simulate the EOI message manually by changing the trigger
508  * mode to edge and then back to level, with RTE being masked during this.
509  */
510 static void __eoi_ioapic_pin(int apic, int pin, int vector)
511 {
512         if (mpc_ioapic_ver(apic) >= 0x20) {
513                 io_apic_eoi(apic, vector);
514         } else {
515                 struct IO_APIC_route_entry entry, entry1;
516
517                 entry = entry1 = __ioapic_read_entry(apic, pin);
518
519                 /*
520                  * Mask the entry and change the trigger mode to edge.
521                  */
522                 entry1.mask = IOAPIC_MASKED;
523                 entry1.trigger = IOAPIC_EDGE;
524
525                 __ioapic_write_entry(apic, pin, entry1);
526
527                 /*
528                  * Restore the previous level triggered entry.
529                  */
530                 __ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
531         }
532 }
533
534 static void eoi_ioapic_pin(int vector, struct mp_chip_data *data)
535 {
536         unsigned long flags;
537         struct irq_pin_list *entry;
538
539         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
540         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
541                 __eoi_ioapic_pin(entry->apic, entry->pin, vector);
542         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
543 }
544
545 static void clear_IO_APIC_pin(unsigned int apic, unsigned int pin)
546 {
547         struct IO_APIC_route_entry entry;
548
549         /* Check delivery_mode to be sure we're not clearing an SMI pin */
550         entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
551         if (entry.delivery_mode == dest_SMI)
552                 return;
553
554         /*
555          * Make sure the entry is masked and re-read the contents to check
556          * if it is a level triggered pin and if the remote-IRR is set.
557          */
558         if (entry.mask == IOAPIC_UNMASKED) {
559                 entry.mask = IOAPIC_MASKED;
560                 ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
561                 entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
562         }
563
564         if (entry.irr) {
565                 unsigned long flags;
566
567                 /*
568                  * Make sure the trigger mode is set to level. Explicit EOI
569                  * doesn't clear the remote-IRR if the trigger mode is not
570                  * set to level.
571                  */
572                 if (entry.trigger == IOAPIC_EDGE) {
573                         entry.trigger = IOAPIC_LEVEL;
574                         ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
575                 }
576                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
577                 __eoi_ioapic_pin(apic, pin, entry.vector);
578                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
579         }
580
581         /*
582          * Clear the rest of the bits in the IO-APIC RTE except for the mask
583          * bit.
584          */
585         ioapic_mask_entry(apic, pin);
586         entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
587         if (entry.irr)
588                 pr_err("Unable to reset IRR for apic: %d, pin :%d\n",
589                        mpc_ioapic_id(apic), pin);
590 }
591
592 void clear_IO_APIC (void)
593 {
594         int apic, pin;
595
596         for_each_ioapic_pin(apic, pin)
597                 clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
598 }
599
600 #ifdef CONFIG_X86_32
601 /*
602  * support for broken MP BIOSs, enables hand-redirection of PIRQ0-7 to
603  * specific CPU-side IRQs.
604  */
605
606 #define MAX_PIRQS 8
607 static int pirq_entries[MAX_PIRQS] = {
608         [0 ... MAX_PIRQS - 1] = -1
609 };
610
611 static int __init ioapic_pirq_setup(char *str)
612 {
613         int i, max;
614         int ints[MAX_PIRQS+1];
615
616         get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
617
618         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
619                         "PIRQ redirection, working around broken MP-BIOS.\n");
620         max = MAX_PIRQS;
621         if (ints[0] < MAX_PIRQS)
622                 max = ints[0];
623
624         for (i = 0; i < max; i++) {
625                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
626                                 "... PIRQ%d -> IRQ %d\n", i, ints[i+1]);
627                 /*
628                  * PIRQs are mapped upside down, usually.
629                  */
630                 pirq_entries[MAX_PIRQS-i-1] = ints[i+1];
631         }
632         return 1;
633 }
634
635 __setup("pirq=", ioapic_pirq_setup);
636 #endif /* CONFIG_X86_32 */
637
638 /*
639  * Saves all the IO-APIC RTE's
640  */
641 int save_ioapic_entries(void)
642 {
643         int apic, pin;
644         int err = 0;
645
646         for_each_ioapic(apic) {
647                 if (!ioapics[apic].saved_registers) {
648                         err = -ENOMEM;
649                         continue;
650                 }
651
652                 for_each_pin(apic, pin)
653                         ioapics[apic].saved_registers[pin] =
654                                 ioapic_read_entry(apic, pin);
655         }
656
657         return err;
658 }
659
660 /*
661  * Mask all IO APIC entries.
662  */
663 void mask_ioapic_entries(void)
664 {
665         int apic, pin;
666
667         for_each_ioapic(apic) {
668                 if (!ioapics[apic].saved_registers)
669                         continue;
670
671                 for_each_pin(apic, pin) {
672                         struct IO_APIC_route_entry entry;
673
674                         entry = ioapics[apic].saved_registers[pin];
675                         if (entry.mask == IOAPIC_UNMASKED) {
676                                 entry.mask = IOAPIC_MASKED;
677                                 ioapic_write_entry(apic, pin, entry);
678                         }
679                 }
680         }
681 }
682
683 /*
684  * Restore IO APIC entries which was saved in the ioapic structure.
685  */
686 int restore_ioapic_entries(void)
687 {
688         int apic, pin;
689
690         for_each_ioapic(apic) {
691                 if (!ioapics[apic].saved_registers)
692                         continue;
693
694                 for_each_pin(apic, pin)
695                         ioapic_write_entry(apic, pin,
696                                            ioapics[apic].saved_registers[pin]);
697         }
698         return 0;
699 }
700
701 /*
702  * Find the IRQ entry number of a certain pin.
703  */
704 static int find_irq_entry(int ioapic_idx, int pin, int type)
705 {
706         int i;
707
708         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++)
709                 if (mp_irqs[i].irqtype == type &&
710                     (mp_irqs[i].dstapic == mpc_ioapic_id(ioapic_idx) ||
711                      mp_irqs[i].dstapic == MP_APIC_ALL) &&
712                     mp_irqs[i].dstirq == pin)
713                         return i;
714
715         return -1;
716 }
717
718 /*
719  * Find the pin to which IRQ[irq] (ISA) is connected
720  */
721 static int __init find_isa_irq_pin(int irq, int type)
722 {
723         int i;
724
725         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
726                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
727
728                 if (test_bit(lbus, mp_bus_not_pci) &&
729                     (mp_irqs[i].irqtype == type) &&
730                     (mp_irqs[i].srcbusirq == irq))
731
732                         return mp_irqs[i].dstirq;
733         }
734         return -1;
735 }
736
737 static int __init find_isa_irq_apic(int irq, int type)
738 {
739         int i;
740
741         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
742                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
743
744                 if (test_bit(lbus, mp_bus_not_pci) &&
745                     (mp_irqs[i].irqtype == type) &&
746                     (mp_irqs[i].srcbusirq == irq))
747                         break;
748         }
749
750         if (i < mp_irq_entries) {
751                 int ioapic_idx;
752
753                 for_each_ioapic(ioapic_idx)
754                         if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == mp_irqs[i].dstapic)
755                                 return ioapic_idx;
756         }
757
758         return -1;
759 }
760
761 #ifdef CONFIG_EISA
762 /*
763  * EISA Edge/Level control register, ELCR
764  */
765 static int EISA_ELCR(unsigned int irq)
766 {
767         if (irq < nr_legacy_irqs()) {
768                 unsigned int port = 0x4d0 + (irq >> 3);
769                 return (inb(port) >> (irq & 7)) & 1;
770         }
771         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
772                         "Broken MPtable reports ISA irq %d\n", irq);
773         return 0;
774 }
775
776 #endif
777
778 /* ISA interrupts are always active high edge triggered,
779  * when listed as conforming in the MP table. */
780
781 #define default_ISA_trigger(idx)        (IOAPIC_EDGE)
782 #define default_ISA_polarity(idx)       (IOAPIC_POL_HIGH)
783
784 /* EISA interrupts are always polarity zero and can be edge or level
785  * trigger depending on the ELCR value.  If an interrupt is listed as
786  * EISA conforming in the MP table, that means its trigger type must
787  * be read in from the ELCR */
788
789 #define default_EISA_trigger(idx)       (EISA_ELCR(mp_irqs[idx].srcbusirq))
790 #define default_EISA_polarity(idx)      default_ISA_polarity(idx)
791
792 /* PCI interrupts are always active low level triggered,
793  * when listed as conforming in the MP table. */
794
795 #define default_PCI_trigger(idx)        (IOAPIC_LEVEL)
796 #define default_PCI_polarity(idx)       (IOAPIC_POL_LOW)
797
798 static int irq_polarity(int idx)
799 {
800         int bus = mp_irqs[idx].srcbus;
801
802         /*
803          * Determine IRQ line polarity (high active or low active):
804          */
805         switch (mp_irqs[idx].irqflag & MP_IRQPOL_MASK) {
806         case MP_IRQPOL_DEFAULT:
807                 /* conforms to spec, ie. bus-type dependent polarity */
808                 if (test_bit(bus, mp_bus_not_pci))
809                         return default_ISA_polarity(idx);
810                 else
811                         return default_PCI_polarity(idx);
812         case MP_IRQPOL_ACTIVE_HIGH:
813                 return IOAPIC_POL_HIGH;
814         case MP_IRQPOL_RESERVED:
815                 pr_warn("IOAPIC: Invalid polarity: 2, defaulting to low\n");
816                 /* fall through */
817         case MP_IRQPOL_ACTIVE_LOW:
818         default: /* Pointless default required due to do gcc stupidity */
819                 return IOAPIC_POL_LOW;
820         }
821 }
822
823 #ifdef CONFIG_EISA
824 static int eisa_irq_trigger(int idx, int bus, int trigger)
825 {
826         switch (mp_bus_id_to_type[bus]) {
827         case MP_BUS_PCI:
828         case MP_BUS_ISA:
829                 return trigger;
830         case MP_BUS_EISA:
831                 return default_EISA_trigger(idx);
832         }
833         pr_warn("IOAPIC: Invalid srcbus: %d defaulting to level\n", bus);
834         return IOAPIC_LEVEL;
835 }
836 #else
837 static inline int eisa_irq_trigger(int idx, int bus, int trigger)
838 {
839         return trigger;
840 }
841 #endif
842
843 static int irq_trigger(int idx)
844 {
845         int bus = mp_irqs[idx].srcbus;
846         int trigger;
847
848         /*
849          * Determine IRQ trigger mode (edge or level sensitive):
850          */
851         switch (mp_irqs[idx].irqflag & MP_IRQTRIG_MASK) {
852         case MP_IRQTRIG_DEFAULT:
853                 /* conforms to spec, ie. bus-type dependent trigger mode */
854                 if (test_bit(bus, mp_bus_not_pci))
855                         trigger = default_ISA_trigger(idx);
856                 else
857                         trigger = default_PCI_trigger(idx);
858                 /* Take EISA into account */
859                 return eisa_irq_trigger(idx, bus, trigger);
860         case MP_IRQTRIG_EDGE:
861                 return IOAPIC_EDGE;
862         case MP_IRQTRIG_RESERVED:
863                 pr_warn("IOAPIC: Invalid trigger mode 2 defaulting to level\n");
864                 /* fall through */
865         case MP_IRQTRIG_LEVEL:
866         default: /* Pointless default required due to do gcc stupidity */
867                 return IOAPIC_LEVEL;
868         }
869 }
870
871 void ioapic_set_alloc_attr(struct irq_alloc_info *info, int node,
872                            int trigger, int polarity)
873 {
874         init_irq_alloc_info(info, NULL);
875         info->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC;
876         info->ioapic_node = node;
877         info->ioapic_trigger = trigger;
878         info->ioapic_polarity = polarity;
879         info->ioapic_valid = 1;
880 }
881
882 #ifndef CONFIG_ACPI
883 int acpi_get_override_irq(u32 gsi, int *trigger, int *polarity);
884 #endif
885
886 static void ioapic_copy_alloc_attr(struct irq_alloc_info *dst,
887                                    struct irq_alloc_info *src,
888                                    u32 gsi, int ioapic_idx, int pin)
889 {
890         int trigger, polarity;
891
892         copy_irq_alloc_info(dst, src);
893         dst->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC;
894         dst->ioapic_id = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
895         dst->ioapic_pin = pin;
896         dst->ioapic_valid = 1;
897         if (src && src->ioapic_valid) {
898                 dst->ioapic_node = src->ioapic_node;
899                 dst->ioapic_trigger = src->ioapic_trigger;
900                 dst->ioapic_polarity = src->ioapic_polarity;
901         } else {
902                 dst->ioapic_node = NUMA_NO_NODE;
903                 if (acpi_get_override_irq(gsi, &trigger, &polarity) >= 0) {
904                         dst->ioapic_trigger = trigger;
905                         dst->ioapic_polarity = polarity;
906                 } else {
907                         /*
908                          * PCI interrupts are always active low level
909                          * triggered.
910                          */
911                         dst->ioapic_trigger = IOAPIC_LEVEL;
912                         dst->ioapic_polarity = IOAPIC_POL_LOW;
913                 }
914         }
915 }
916
917 static int ioapic_alloc_attr_node(struct irq_alloc_info *info)
918 {
919         return (info && info->ioapic_valid) ? info->ioapic_node : NUMA_NO_NODE;
920 }
921
922 static void mp_register_handler(unsigned int irq, unsigned long trigger)
923 {
924         irq_flow_handler_t hdl;
925         bool fasteoi;
926
927         if (trigger) {
928                 irq_set_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
929                 fasteoi = true;
930         } else {
931                 irq_clear_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
932                 fasteoi = false;
933         }
934
935         hdl = fasteoi ? handle_fasteoi_irq : handle_edge_irq;
936         __irq_set_handler(irq, hdl, 0, fasteoi ? "fasteoi" : "edge");
937 }
938
939 static bool mp_check_pin_attr(int irq, struct irq_alloc_info *info)
940 {
941         struct mp_chip_data *data = irq_get_chip_data(irq);
942
943         /*
944          * setup_IO_APIC_irqs() programs all legacy IRQs with default trigger
945          * and polarity attirbutes. So allow the first user to reprogram the
946          * pin with real trigger and polarity attributes.
947          */
948         if (irq < nr_legacy_irqs() && data->count == 1) {
949                 if (info->ioapic_trigger != data->trigger)
950                         mp_register_handler(irq, info->ioapic_trigger);
951                 data->entry.trigger = data->trigger = info->ioapic_trigger;
952                 data->entry.polarity = data->polarity = info->ioapic_polarity;
953         }
954
955         return data->trigger == info->ioapic_trigger &&
956                data->polarity == info->ioapic_polarity;
957 }
958
959 static int alloc_irq_from_domain(struct irq_domain *domain, int ioapic, u32 gsi,
960                                  struct irq_alloc_info *info)
961 {
962         bool legacy = false;
963         int irq = -1;
964         int type = ioapics[ioapic].irqdomain_cfg.type;
965
966         switch (type) {
967         case IOAPIC_DOMAIN_LEGACY:
968                 /*
969                  * Dynamically allocate IRQ number for non-ISA IRQs in the first
970                  * 16 GSIs on some weird platforms.
971                  */
972                 if (!ioapic_initialized || gsi >= nr_legacy_irqs())
973                         irq = gsi;
974                 legacy = mp_is_legacy_irq(irq);
975                 break;
976         case IOAPIC_DOMAIN_STRICT:
977                 irq = gsi;
978                 break;
979         case IOAPIC_DOMAIN_DYNAMIC:
980                 break;
981         default:
982                 WARN(1, "ioapic: unknown irqdomain type %d\n", type);
983                 return -1;
984         }
985
986         return __irq_domain_alloc_irqs(domain, irq, 1,
987                                        ioapic_alloc_attr_node(info),
988                                        info, legacy, NULL);
989 }
990
991 /*
992  * Need special handling for ISA IRQs because there may be multiple IOAPIC pins
993  * sharing the same ISA IRQ number and irqdomain only supports 1:1 mapping
994  * between IOAPIC pin and IRQ number. A typical IOAPIC has 24 pins, pin 0-15 are
995  * used for legacy IRQs and pin 16-23 are used for PCI IRQs (PIRQ A-H).
996  * When ACPI is disabled, only legacy IRQ numbers (IRQ0-15) are available, and
997  * some BIOSes may use MP Interrupt Source records to override IRQ numbers for
998  * PIRQs instead of reprogramming the interrupt routing logic. Thus there may be
999  * multiple pins sharing the same legacy IRQ number when ACPI is disabled.
1000  */
1001 static int alloc_isa_irq_from_domain(struct irq_domain *domain,
1002                                      int irq, int ioapic, int pin,
1003                                      struct irq_alloc_info *info)
1004 {
1005         struct mp_chip_data *data;
1006         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(irq);
1007         int node = ioapic_alloc_attr_node(info);
1008
1009         /*
1010          * Legacy ISA IRQ has already been allocated, just add pin to
1011          * the pin list assoicated with this IRQ and program the IOAPIC
1012          * entry. The IOAPIC entry
1013          */
1014         if (irq_data && irq_data->parent_data) {
1015                 if (!mp_check_pin_attr(irq, info))
1016                         return -EBUSY;
1017                 if (__add_pin_to_irq_node(irq_data->chip_data, node, ioapic,
1018                                           info->ioapic_pin))
1019                         return -ENOMEM;
1020         } else {
1021                 info->flags |= X86_IRQ_ALLOC_LEGACY;
1022                 irq = __irq_domain_alloc_irqs(domain, irq, 1, node, info, true,
1023                                               NULL);
1024                 if (irq >= 0) {
1025                         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
1026                         data = irq_data->chip_data;
1027                         data->isa_irq = true;
1028                 }
1029         }
1030
1031         return irq;
1032 }
1033
1034 static int mp_map_pin_to_irq(u32 gsi, int idx, int ioapic, int pin,
1035                              unsigned int flags, struct irq_alloc_info *info)
1036 {
1037         int irq;
1038         bool legacy = false;
1039         struct irq_alloc_info tmp;
1040         struct mp_chip_data *data;
1041         struct irq_domain *domain = mp_ioapic_irqdomain(ioapic);
1042
1043         if (!domain)
1044                 return -ENOSYS;
1045
1046         if (idx >= 0 && test_bit(mp_irqs[idx].srcbus, mp_bus_not_pci)) {
1047                 irq = mp_irqs[idx].srcbusirq;
1048                 legacy = mp_is_legacy_irq(irq);
1049                 /*
1050                  * IRQ2 is unusable for historical reasons on systems which
1051                  * have a legacy PIC. See the comment vs. IRQ2 further down.
1052                  *
1053                  * If this gets removed at some point then the related code
1054                  * in lapic_assign_system_vectors() needs to be adjusted as
1055                  * well.
1056                  */
1057                 if (legacy && irq == PIC_CASCADE_IR)
1058                         return -EINVAL;
1059         }
1060
1061         mutex_lock(&ioapic_mutex);
1062         if (!(flags & IOAPIC_MAP_ALLOC)) {
1063                 if (!legacy) {
1064                         irq = irq_find_mapping(domain, pin);
1065                         if (irq == 0)
1066                                 irq = -ENOENT;
1067                 }
1068         } else {
1069                 ioapic_copy_alloc_attr(&tmp, info, gsi, ioapic, pin);
1070                 if (legacy)
1071                         irq = alloc_isa_irq_from_domain(domain, irq,
1072                                                         ioapic, pin, &tmp);
1073                 else if ((irq = irq_find_mapping(domain, pin)) == 0)
1074                         irq = alloc_irq_from_domain(domain, ioapic, gsi, &tmp);
1075                 else if (!mp_check_pin_attr(irq, &tmp))
1076                         irq = -EBUSY;
1077                 if (irq >= 0) {
1078                         data = irq_get_chip_data(irq);
1079                         data->count++;
1080                 }
1081         }
1082         mutex_unlock(&ioapic_mutex);
1083
1084         return irq;
1085 }
1086
1087 static int pin_2_irq(int idx, int ioapic, int pin, unsigned int flags)
1088 {
1089         u32 gsi = mp_pin_to_gsi(ioapic, pin);
1090
1091         /*
1092          * Debugging check, we are in big trouble if this message pops up!
1093          */
1094         if (mp_irqs[idx].dstirq != pin)
1095                 pr_err("broken BIOS or MPTABLE parser, ayiee!!\n");
1096
1097 #ifdef CONFIG_X86_32
1098         /*
1099          * PCI IRQ command line redirection. Yes, limits are hardcoded.
1100          */
1101         if ((pin >= 16) && (pin <= 23)) {
1102                 if (pirq_entries[pin-16] != -1) {
1103                         if (!pirq_entries[pin-16]) {
1104                                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
1105                                                 "disabling PIRQ%d\n", pin-16);
1106                         } else {
1107                                 int irq = pirq_entries[pin-16];
1108                                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
1109                                                 "using PIRQ%d -> IRQ %d\n",
1110                                                 pin-16, irq);
1111                                 return irq;
1112                         }
1113                 }
1114         }
1115 #endif
1116
1117         return  mp_map_pin_to_irq(gsi, idx, ioapic, pin, flags, NULL);
1118 }
1119
1120 int mp_map_gsi_to_irq(u32 gsi, unsigned int flags, struct irq_alloc_info *info)
1121 {
1122         int ioapic, pin, idx;
1123
1124         ioapic = mp_find_ioapic(gsi);
1125         if (ioapic < 0)
1126                 return -ENODEV;
1127
1128         pin = mp_find_ioapic_pin(ioapic, gsi);
1129         idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
1130         if ((flags & IOAPIC_MAP_CHECK) && idx < 0)
1131                 return -ENODEV;
1132
1133         return mp_map_pin_to_irq(gsi, idx, ioapic, pin, flags, info);
1134 }
1135
1136 void mp_unmap_irq(int irq)
1137 {
1138         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(irq);
1139         struct mp_chip_data *data;
1140
1141         if (!irq_data || !irq_data->domain)
1142                 return;
1143
1144         data = irq_data->chip_data;
1145         if (!data || data->isa_irq)
1146                 return;
1147
1148         mutex_lock(&ioapic_mutex);
1149         if (--data->count == 0)
1150                 irq_domain_free_irqs(irq, 1);
1151         mutex_unlock(&ioapic_mutex);
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Find a specific PCI IRQ entry.
1156  * Not an __init, possibly needed by modules
1157  */
1158 int IO_APIC_get_PCI_irq_vector(int bus, int slot, int pin)
1159 {
1160         int irq, i, best_ioapic = -1, best_idx = -1;
1161
1162         apic_printk(APIC_DEBUG,
1163                     "querying PCI -> IRQ mapping bus:%d, slot:%d, pin:%d.\n",
1164                     bus, slot, pin);
1165         if (test_bit(bus, mp_bus_not_pci)) {
1166                 apic_printk(APIC_VERBOSE,
1167                             "PCI BIOS passed nonexistent PCI bus %d!\n", bus);
1168                 return -1;
1169         }
1170
1171         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++) {
1172                 int lbus = mp_irqs[i].srcbus;
1173                 int ioapic_idx, found = 0;
1174
1175                 if (bus != lbus || mp_irqs[i].irqtype != mp_INT ||
1176                     slot != ((mp_irqs[i].srcbusirq >> 2) & 0x1f))
1177                         continue;
1178
1179                 for_each_ioapic(ioapic_idx)
1180                         if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == mp_irqs[i].dstapic ||
1181                             mp_irqs[i].dstapic == MP_APIC_ALL) {
1182                                 found = 1;
1183                                 break;
1184                         }
1185                 if (!found)
1186                         continue;
1187
1188                 /* Skip ISA IRQs */
1189                 irq = pin_2_irq(i, ioapic_idx, mp_irqs[i].dstirq, 0);
1190                 if (irq > 0 && !IO_APIC_IRQ(irq))
1191                         continue;
1192
1193                 if (pin == (mp_irqs[i].srcbusirq & 3)) {
1194                         best_idx = i;
1195                         best_ioapic = ioapic_idx;
1196                         goto out;
1197                 }
1198
1199                 /*
1200                  * Use the first all-but-pin matching entry as a
1201                  * best-guess fuzzy result for broken mptables.
1202                  */
1203                 if (best_idx < 0) {
1204                         best_idx = i;
1205                         best_ioapic = ioapic_idx;
1206                 }
1207         }
1208         if (best_idx < 0)
1209                 return -1;
1210
1211 out:
1212         return pin_2_irq(best_idx, best_ioapic, mp_irqs[best_idx].dstirq,
1213                          IOAPIC_MAP_ALLOC);
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL(IO_APIC_get_PCI_irq_vector);
1216
1217 static struct irq_chip ioapic_chip, ioapic_ir_chip;
1218
1219 static void __init setup_IO_APIC_irqs(void)
1220 {
1221         unsigned int ioapic, pin;
1222         int idx;
1223
1224         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG "init IO_APIC IRQs\n");
1225
1226         for_each_ioapic_pin(ioapic, pin) {
1227                 idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
1228                 if (idx < 0)
1229                         apic_printk(APIC_VERBOSE,
1230                                     KERN_DEBUG " apic %d pin %d not connected\n",
1231                                     mpc_ioapic_id(ioapic), pin);
1232                 else
1233                         pin_2_irq(idx, ioapic, pin,
1234                                   ioapic ? 0 : IOAPIC_MAP_ALLOC);
1235         }
1236 }
1237
1238 void ioapic_zap_locks(void)
1239 {
1240         raw_spin_lock_init(&ioapic_lock);
1241 }
1242
1243 static void io_apic_print_entries(unsigned int apic, unsigned int nr_entries)
1244 {
1245         int i;
1246         char buf[256];
1247         struct IO_APIC_route_entry entry;
1248         struct IR_IO_APIC_route_entry *ir_entry = (void *)&entry;
1249
1250         printk(KERN_DEBUG "IOAPIC %d:\n", apic);
1251         for (i = 0; i <= nr_entries; i++) {
1252                 entry = ioapic_read_entry(apic, i);
1253                 snprintf(buf, sizeof(buf),
1254                          " pin%02x, %s, %s, %s, V(%02X), IRR(%1d), S(%1d)",
1255                          i,
1256                          entry.mask == IOAPIC_MASKED ? "disabled" : "enabled ",
1257                          entry.trigger == IOAPIC_LEVEL ? "level" : "edge ",
1258                          entry.polarity == IOAPIC_POL_LOW ? "low " : "high",
1259                          entry.vector, entry.irr, entry.delivery_status);
1260                 if (ir_entry->format)
1261                         printk(KERN_DEBUG "%s, remapped, I(%04X),  Z(%X)\n",
1262                                buf, (ir_entry->index2 << 15) | ir_entry->index,
1263                                ir_entry->zero);
1264                 else
1265                         printk(KERN_DEBUG "%s, %s, D(%02X), M(%1d)\n",
1266                                buf,
1267                                entry.dest_mode == IOAPIC_DEST_MODE_LOGICAL ?
1268                                "logical " : "physical",
1269                                entry.dest, entry.delivery_mode);
1270         }
1271 }
1272
1273 static void __init print_IO_APIC(int ioapic_idx)
1274 {
1275         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
1276         union IO_APIC_reg_01 reg_01;
1277         union IO_APIC_reg_02 reg_02;
1278         union IO_APIC_reg_03 reg_03;
1279         unsigned long flags;
1280
1281         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1282         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1283         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 1);
1284         if (reg_01.bits.version >= 0x10)
1285                 reg_02.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 2);
1286         if (reg_01.bits.version >= 0x20)
1287                 reg_03.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 3);
1288         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1289
1290         printk(KERN_DEBUG "IO APIC #%d......\n", mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1291         printk(KERN_DEBUG ".... register #00: %08X\n", reg_00.raw);
1292         printk(KERN_DEBUG ".......    : physical APIC id: %02X\n", reg_00.bits.ID);
1293         printk(KERN_DEBUG ".......    : Delivery Type: %X\n", reg_00.bits.delivery_type);
1294         printk(KERN_DEBUG ".......    : LTS          : %X\n", reg_00.bits.LTS);
1295
1296         printk(KERN_DEBUG ".... register #01: %08X\n", *(int *)&reg_01);
1297         printk(KERN_DEBUG ".......     : max redirection entries: %02X\n",
1298                 reg_01.bits.entries);
1299
1300         printk(KERN_DEBUG ".......     : PRQ implemented: %X\n", reg_01.bits.PRQ);
1301         printk(KERN_DEBUG ".......     : IO APIC version: %02X\n",
1302                 reg_01.bits.version);
1303
1304         /*
1305          * Some Intel chipsets with IO APIC VERSION of 0x1? don't have reg_02,
1306          * but the value of reg_02 is read as the previous read register
1307          * value, so ignore it if reg_02 == reg_01.
1308          */
1309         if (reg_01.bits.version >= 0x10 && reg_02.raw != reg_01.raw) {
1310                 printk(KERN_DEBUG ".... register #02: %08X\n", reg_02.raw);
1311                 printk(KERN_DEBUG ".......     : arbitration: %02X\n", reg_02.bits.arbitration);
1312         }
1313
1314         /*
1315          * Some Intel chipsets with IO APIC VERSION of 0x2? don't have reg_02
1316          * or reg_03, but the value of reg_0[23] is read as the previous read
1317          * register value, so ignore it if reg_03 == reg_0[12].
1318          */
1319         if (reg_01.bits.version >= 0x20 && reg_03.raw != reg_02.raw &&
1320             reg_03.raw != reg_01.raw) {
1321                 printk(KERN_DEBUG ".... register #03: %08X\n", reg_03.raw);
1322                 printk(KERN_DEBUG ".......     : Boot DT    : %X\n", reg_03.bits.boot_DT);
1323         }
1324
1325         printk(KERN_DEBUG ".... IRQ redirection table:\n");
1326         io_apic_print_entries(ioapic_idx, reg_01.bits.entries);
1327 }
1328
1329 void __init print_IO_APICs(void)
1330 {
1331         int ioapic_idx;
1332         unsigned int irq;
1333
1334         printk(KERN_DEBUG "number of MP IRQ sources: %d.\n", mp_irq_entries);
1335         for_each_ioapic(ioapic_idx)
1336                 printk(KERN_DEBUG "number of IO-APIC #%d registers: %d.\n",
1337                        mpc_ioapic_id(ioapic_idx),
1338                        ioapics[ioapic_idx].nr_registers);
1339
1340         /*
1341          * We are a bit conservative about what we expect.  We have to
1342          * know about every hardware change ASAP.
1343          */
1344         printk(KERN_INFO "testing the IO APIC.......................\n");
1345
1346         for_each_ioapic(ioapic_idx)
1347                 print_IO_APIC(ioapic_idx);
1348
1349         printk(KERN_DEBUG "IRQ to pin mappings:\n");
1350         for_each_active_irq(irq) {
1351                 struct irq_pin_list *entry;
1352                 struct irq_chip *chip;
1353                 struct mp_chip_data *data;
1354
1355                 chip = irq_get_chip(irq);
1356                 if (chip != &ioapic_chip && chip != &ioapic_ir_chip)
1357                         continue;
1358                 data = irq_get_chip_data(irq);
1359                 if (!data)
1360                         continue;
1361                 if (list_empty(&data->irq_2_pin))
1362                         continue;
1363
1364                 printk(KERN_DEBUG "IRQ%d ", irq);
1365                 for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin)
1366                         pr_cont("-> %d:%d", entry->apic, entry->pin);
1367                 pr_cont("\n");
1368         }
1369
1370         printk(KERN_INFO ".................................... done.\n");
1371 }
1372
1373 /* Where if anywhere is the i8259 connect in external int mode */
1374 static struct { int pin, apic; } ioapic_i8259 = { -1, -1 };
1375
1376 void __init enable_IO_APIC(void)
1377 {
1378         int i8259_apic, i8259_pin;
1379         int apic, pin;
1380
1381         if (skip_ioapic_setup)
1382                 nr_ioapics = 0;
1383
1384         if (!nr_legacy_irqs() || !nr_ioapics)
1385                 return;
1386
1387         for_each_ioapic_pin(apic, pin) {
1388                 /* See if any of the pins is in ExtINT mode */
1389                 struct IO_APIC_route_entry entry = ioapic_read_entry(apic, pin);
1390
1391                 /* If the interrupt line is enabled and in ExtInt mode
1392                  * I have found the pin where the i8259 is connected.
1393                  */
1394                 if ((entry.mask == 0) && (entry.delivery_mode == dest_ExtINT)) {
1395                         ioapic_i8259.apic = apic;
1396                         ioapic_i8259.pin  = pin;
1397                         goto found_i8259;
1398                 }
1399         }
1400  found_i8259:
1401         /* Look to see what if the MP table has reported the ExtINT */
1402         /* If we could not find the appropriate pin by looking at the ioapic
1403          * the i8259 probably is not connected the ioapic but give the
1404          * mptable a chance anyway.
1405          */
1406         i8259_pin  = find_isa_irq_pin(0, mp_ExtINT);
1407         i8259_apic = find_isa_irq_apic(0, mp_ExtINT);
1408         /* Trust the MP table if nothing is setup in the hardware */
1409         if ((ioapic_i8259.pin == -1) && (i8259_pin >= 0)) {
1410                 printk(KERN_WARNING "ExtINT not setup in hardware but reported by MP table\n");
1411                 ioapic_i8259.pin  = i8259_pin;
1412                 ioapic_i8259.apic = i8259_apic;
1413         }
1414         /* Complain if the MP table and the hardware disagree */
1415         if (((ioapic_i8259.apic != i8259_apic) || (ioapic_i8259.pin != i8259_pin)) &&
1416                 (i8259_pin >= 0) && (ioapic_i8259.pin >= 0))
1417         {
1418                 printk(KERN_WARNING "ExtINT in hardware and MP table differ\n");
1419         }
1420
1421         /*
1422          * Do not trust the IO-APIC being empty at bootup
1423          */
1424         clear_IO_APIC();
1425 }
1426
1427 void native_restore_boot_irq_mode(void)
1428 {
1429         /*
1430          * If the i8259 is routed through an IOAPIC
1431          * Put that IOAPIC in virtual wire mode
1432          * so legacy interrupts can be delivered.
1433          */
1434         if (ioapic_i8259.pin != -1) {
1435                 struct IO_APIC_route_entry entry;
1436
1437                 memset(&entry, 0, sizeof(entry));
1438                 entry.mask              = IOAPIC_UNMASKED;
1439                 entry.trigger           = IOAPIC_EDGE;
1440                 entry.polarity          = IOAPIC_POL_HIGH;
1441                 entry.dest_mode         = IOAPIC_DEST_MODE_PHYSICAL;
1442                 entry.delivery_mode     = dest_ExtINT;
1443                 entry.dest              = read_apic_id();
1444
1445                 /*
1446                  * Add it to the IO-APIC irq-routing table:
1447                  */
1448                 ioapic_write_entry(ioapic_i8259.apic, ioapic_i8259.pin, entry);
1449         }
1450
1451         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) || apic_from_smp_config())
1452                 disconnect_bsp_APIC(ioapic_i8259.pin != -1);
1453 }
1454
1455 void restore_boot_irq_mode(void)
1456 {
1457         if (!nr_legacy_irqs())
1458                 return;
1459
1460         x86_apic_ops.restore();
1461 }
1462
1463 #ifdef CONFIG_X86_32
1464 /*
1465  * function to set the IO-APIC physical IDs based on the
1466  * values stored in the MPC table.
1467  *
1468  * by Matt Domsch <Matt_Domsch@dell.com>  Tue Dec 21 12:25:05 CST 1999
1469  */
1470 void __init setup_ioapic_ids_from_mpc_nocheck(void)
1471 {
1472         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
1473         physid_mask_t phys_id_present_map;
1474         int ioapic_idx;
1475         int i;
1476         unsigned char old_id;
1477         unsigned long flags;
1478
1479         /*
1480          * This is broken; anything with a real cpu count has to
1481          * circumvent this idiocy regardless.
1482          */
1483         apic->ioapic_phys_id_map(&phys_cpu_present_map, &phys_id_present_map);
1484
1485         /*
1486          * Set the IOAPIC ID to the value stored in the MPC table.
1487          */
1488         for_each_ioapic(ioapic_idx) {
1489                 /* Read the register 0 value */
1490                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1491                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1492                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1493
1494                 old_id = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1495
1496                 if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) >= get_physical_broadcast()) {
1497                         printk(KERN_ERR "BIOS bug, IO-APIC#%d ID is %d in the MPC table!...\n",
1498                                 ioapic_idx, mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1499                         printk(KERN_ERR "... fixing up to %d. (tell your hw vendor)\n",
1500                                 reg_00.bits.ID);
1501                         ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicid = reg_00.bits.ID;
1502                 }
1503
1504                 /*
1505                  * Sanity check, is the ID really free? Every APIC in a
1506                  * system must have a unique ID or we get lots of nice
1507                  * 'stuck on smp_invalidate_needed IPI wait' messages.
1508                  */
1509                 if (apic->check_apicid_used(&phys_id_present_map,
1510                                             mpc_ioapic_id(ioapic_idx))) {
1511                         printk(KERN_ERR "BIOS bug, IO-APIC#%d ID %d is already used!...\n",
1512                                 ioapic_idx, mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1513                         for (i = 0; i < get_physical_broadcast(); i++)
1514                                 if (!physid_isset(i, phys_id_present_map))
1515                                         break;
1516                         if (i >= get_physical_broadcast())
1517                                 panic("Max APIC ID exceeded!\n");
1518                         printk(KERN_ERR "... fixing up to %d. (tell your hw vendor)\n",
1519                                 i);
1520                         physid_set(i, phys_id_present_map);
1521                         ioapics[ioapic_idx].mp_config.apicid = i;
1522                 } else {
1523                         physid_mask_t tmp;
1524                         apic->apicid_to_cpu_present(mpc_ioapic_id(ioapic_idx),
1525                                                     &tmp);
1526                         apic_printk(APIC_VERBOSE, "Setting %d in the "
1527                                         "phys_id_present_map\n",
1528                                         mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1529                         physids_or(phys_id_present_map, phys_id_present_map, tmp);
1530                 }
1531
1532                 /*
1533                  * We need to adjust the IRQ routing table
1534                  * if the ID changed.
1535                  */
1536                 if (old_id != mpc_ioapic_id(ioapic_idx))
1537                         for (i = 0; i < mp_irq_entries; i++)
1538                                 if (mp_irqs[i].dstapic == old_id)
1539                                         mp_irqs[i].dstapic
1540                                                 = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1541
1542                 /*
1543                  * Update the ID register according to the right value
1544                  * from the MPC table if they are different.
1545                  */
1546                 if (mpc_ioapic_id(ioapic_idx) == reg_00.bits.ID)
1547                         continue;
1548
1549                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
1550                         "...changing IO-APIC physical APIC ID to %d ...",
1551                         mpc_ioapic_id(ioapic_idx));
1552
1553                 reg_00.bits.ID = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
1554                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1555                 io_apic_write(ioapic_idx, 0, reg_00.raw);
1556                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1557
1558                 /*
1559                  * Sanity check
1560                  */
1561                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1562                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
1563                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1564                 if (reg_00.bits.ID != mpc_ioapic_id(ioapic_idx))
1565                         pr_cont("could not set ID!\n");
1566                 else
1567                         apic_printk(APIC_VERBOSE, " ok.\n");
1568         }
1569 }
1570
1571 void __init setup_ioapic_ids_from_mpc(void)
1572 {
1573
1574         if (acpi_ioapic)
1575                 return;
1576         /*
1577          * Don't check I/O APIC IDs for xAPIC systems.  They have
1578          * no meaning without the serial APIC bus.
1579          */
1580         if (!(boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL)
1581                 || APIC_XAPIC(boot_cpu_apic_version))
1582                 return;
1583         setup_ioapic_ids_from_mpc_nocheck();
1584 }
1585 #endif
1586
1587 int no_timer_check __initdata;
1588
1589 static int __init notimercheck(char *s)
1590 {
1591         no_timer_check = 1;
1592         return 1;
1593 }
1594 __setup("no_timer_check", notimercheck);
1595
1596 static void __init delay_with_tsc(void)
1597 {
1598         unsigned long long start, now;
1599         unsigned long end = jiffies + 4;
1600
1601         start = rdtsc();
1602
1603         /*
1604          * We don't know the TSC frequency yet, but waiting for
1605          * 40000000000/HZ TSC cycles is safe:
1606          * 4 GHz == 10 jiffies
1607          * 1 GHz == 40 jiffies
1608          */
1609         do {
1610                 rep_nop();
1611                 now = rdtsc();
1612         } while ((now - start) < 40000000000ULL / HZ &&
1613                 time_before_eq(jiffies, end));
1614 }
1615
1616 static void __init delay_without_tsc(void)
1617 {
1618         unsigned long end = jiffies + 4;
1619         int band = 1;
1620
1621         /*
1622          * We don't know any frequency yet, but waiting for
1623          * 40940000000/HZ cycles is safe:
1624          * 4 GHz == 10 jiffies
1625          * 1 GHz == 40 jiffies
1626          * 1 << 1 + 1 << 2 +...+ 1 << 11 = 4094
1627          */
1628         do {
1629                 __delay(((1U << band++) * 10000000UL) / HZ);
1630         } while (band < 12 && time_before_eq(jiffies, end));
1631 }
1632
1633 /*
1634  * There is a nasty bug in some older SMP boards, their mptable lies
1635  * about the timer IRQ. We do the following to work around the situation:
1636  *
1637  *      - timer IRQ defaults to IO-APIC IRQ
1638  *      - if this function detects that timer IRQs are defunct, then we fall
1639  *        back to ISA timer IRQs
1640  */
1641 static int __init timer_irq_works(void)
1642 {
1643         unsigned long t1 = jiffies;
1644         unsigned long flags;
1645
1646         if (no_timer_check)
1647                 return 1;
1648
1649         local_save_flags(flags);
1650         local_irq_enable();
1651
1652         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1653                 delay_with_tsc();
1654         else
1655                 delay_without_tsc();
1656
1657         local_irq_restore(flags);
1658
1659         /*
1660          * Expect a few ticks at least, to be sure some possible
1661          * glue logic does not lock up after one or two first
1662          * ticks in a non-ExtINT mode.  Also the local APIC
1663          * might have cached one ExtINT interrupt.  Finally, at
1664          * least one tick may be lost due to delays.
1665          */
1666
1667         /* jiffies wrap? */
1668         if (time_after(jiffies, t1 + 4))
1669                 return 1;
1670         return 0;
1671 }
1672
1673 /*
1674  * In the SMP+IOAPIC case it might happen that there are an unspecified
1675  * number of pending IRQ events unhandled. These cases are very rare,
1676  * so we 'resend' these IRQs via IPIs, to the same CPU. It's much
1677  * better to do it this way as thus we do not have to be aware of
1678  * 'pending' interrupts in the IRQ path, except at this point.
1679  */
1680 /*
1681  * Edge triggered needs to resend any interrupt
1682  * that was delayed but this is now handled in the device
1683  * independent code.
1684  */
1685
1686 /*
1687  * Starting up a edge-triggered IO-APIC interrupt is
1688  * nasty - we need to make sure that we get the edge.
1689  * If it is already asserted for some reason, we need
1690  * return 1 to indicate that is was pending.
1691  *
1692  * This is not complete - we should be able to fake
1693  * an edge even if it isn't on the 8259A...
1694  */
1695 static unsigned int startup_ioapic_irq(struct irq_data *data)
1696 {
1697         int was_pending = 0, irq = data->irq;
1698         unsigned long flags;
1699
1700         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1701         if (irq < nr_legacy_irqs()) {
1702                 legacy_pic->mask(irq);
1703                 if (legacy_pic->irq_pending(irq))
1704                         was_pending = 1;
1705         }
1706         __unmask_ioapic(data->chip_data);
1707         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1708
1709         return was_pending;
1710 }
1711
1712 atomic_t irq_mis_count;
1713
1714 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
1715 static bool io_apic_level_ack_pending(struct mp_chip_data *data)
1716 {
1717         struct irq_pin_list *entry;
1718         unsigned long flags;
1719
1720         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1721         for_each_irq_pin(entry, data->irq_2_pin) {
1722                 unsigned int reg;
1723                 int pin;
1724
1725                 pin = entry->pin;
1726                 reg = io_apic_read(entry->apic, 0x10 + pin*2);
1727                 /* Is the remote IRR bit set? */
1728                 if (reg & IO_APIC_REDIR_REMOTE_IRR) {
1729                         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1730                         return true;
1731                 }
1732         }
1733         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1734
1735         return false;
1736 }
1737
1738 static inline bool ioapic_irqd_mask(struct irq_data *data)
1739 {
1740         /* If we are moving the IRQ we need to mask it */
1741         if (unlikely(irqd_is_setaffinity_pending(data))) {
1742                 if (!irqd_irq_masked(data))
1743                         mask_ioapic_irq(data);
1744                 return true;
1745         }
1746         return false;
1747 }
1748
1749 static inline void ioapic_irqd_unmask(struct irq_data *data, bool masked)
1750 {
1751         if (unlikely(masked)) {
1752                 /* Only migrate the irq if the ack has been received.
1753                  *
1754                  * On rare occasions the broadcast level triggered ack gets
1755                  * delayed going to ioapics, and if we reprogram the
1756                  * vector while Remote IRR is still set the irq will never
1757                  * fire again.
1758                  *
1759                  * To prevent this scenario we read the Remote IRR bit
1760                  * of the ioapic.  This has two effects.
1761                  * - On any sane system the read of the ioapic will
1762                  *   flush writes (and acks) going to the ioapic from
1763                  *   this cpu.
1764                  * - We get to see if the ACK has actually been delivered.
1765                  *
1766                  * Based on failed experiments of reprogramming the
1767                  * ioapic entry from outside of irq context starting
1768                  * with masking the ioapic entry and then polling until
1769                  * Remote IRR was clear before reprogramming the
1770                  * ioapic I don't trust the Remote IRR bit to be
1771                  * completey accurate.
1772                  *
1773                  * However there appears to be no other way to plug
1774                  * this race, so if the Remote IRR bit is not
1775                  * accurate and is causing problems then it is a hardware bug
1776                  * and you can go talk to the chipset vendor about it.
1777                  */
1778                 if (!io_apic_level_ack_pending(data->chip_data))
1779                         irq_move_masked_irq(data);
1780                 /* If the IRQ is masked in the core, leave it: */
1781                 if (!irqd_irq_masked(data))
1782                         unmask_ioapic_irq(data);
1783         }
1784 }
1785 #else
1786 static inline bool ioapic_irqd_mask(struct irq_data *data)
1787 {
1788         return false;
1789 }
1790 static inline void ioapic_irqd_unmask(struct irq_data *data, bool masked)
1791 {
1792 }
1793 #endif
1794
1795 static void ioapic_ack_level(struct irq_data *irq_data)
1796 {
1797         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(irq_data);
1798         unsigned long v;
1799         bool masked;
1800         int i;
1801
1802         irq_complete_move(cfg);
1803         masked = ioapic_irqd_mask(irq_data);
1804
1805         /*
1806          * It appears there is an erratum which affects at least version 0x11
1807          * of I/O APIC (that's the 82093AA and cores integrated into various
1808          * chipsets).  Under certain conditions a level-triggered interrupt is
1809          * erroneously delivered as edge-triggered one but the respective IRR
1810          * bit gets set nevertheless.  As a result the I/O unit expects an EOI
1811          * message but it will never arrive and further interrupts are blocked
1812          * from the source.  The exact reason is so far unknown, but the
1813          * phenomenon was observed when two consecutive interrupt requests
1814          * from a given source get delivered to the same CPU and the source is
1815          * temporarily disabled in between.
1816          *
1817          * A workaround is to simulate an EOI message manually.  We achieve it
1818          * by setting the trigger mode to edge and then to level when the edge
1819          * trigger mode gets detected in the TMR of a local APIC for a
1820          * level-triggered interrupt.  We mask the source for the time of the
1821          * operation to prevent an edge-triggered interrupt escaping meanwhile.
1822          * The idea is from Manfred Spraul.  --macro
1823          *
1824          * Also in the case when cpu goes offline, fixup_irqs() will forward
1825          * any unhandled interrupt on the offlined cpu to the new cpu
1826          * destination that is handling the corresponding interrupt. This
1827          * interrupt forwarding is done via IPI's. Hence, in this case also
1828          * level-triggered io-apic interrupt will be seen as an edge
1829          * interrupt in the IRR. And we can't rely on the cpu's EOI
1830          * to be broadcasted to the IO-APIC's which will clear the remoteIRR
1831          * corresponding to the level-triggered interrupt. Hence on IO-APIC's
1832          * supporting EOI register, we do an explicit EOI to clear the
1833          * remote IRR and on IO-APIC's which don't have an EOI register,
1834          * we use the above logic (mask+edge followed by unmask+level) from
1835          * Manfred Spraul to clear the remote IRR.
1836          */
1837         i = cfg->vector;
1838         v = apic_read(APIC_TMR + ((i & ~0x1f) >> 1));
1839
1840         /*
1841          * We must acknowledge the irq before we move it or the acknowledge will
1842          * not propagate properly.
1843          */
1844         ack_APIC_irq();
1845
1846         /*
1847          * Tail end of clearing remote IRR bit (either by delivering the EOI
1848          * message via io-apic EOI register write or simulating it using
1849          * mask+edge followed by unnask+level logic) manually when the
1850          * level triggered interrupt is seen as the edge triggered interrupt
1851          * at the cpu.
1852          */
1853         if (!(v & (1 << (i & 0x1f)))) {
1854                 atomic_inc(&irq_mis_count);
1855                 eoi_ioapic_pin(cfg->vector, irq_data->chip_data);
1856         }
1857
1858         ioapic_irqd_unmask(irq_data, masked);
1859 }
1860
1861 static void ioapic_ir_ack_level(struct irq_data *irq_data)
1862 {
1863         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
1864
1865         /*
1866          * Intr-remapping uses pin number as the virtual vector
1867          * in the RTE. Actual vector is programmed in
1868          * intr-remapping table entry. Hence for the io-apic
1869          * EOI we use the pin number.
1870          */
1871         apic_ack_irq(irq_data);
1872         eoi_ioapic_pin(data->entry.vector, data);
1873 }
1874
1875 static void ioapic_configure_entry(struct irq_data *irqd)
1876 {
1877         struct mp_chip_data *mpd = irqd->chip_data;
1878         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(irqd);
1879         struct irq_pin_list *entry;
1880
1881         /*
1882          * Only update when the parent is the vector domain, don't touch it
1883          * if the parent is the remapping domain. Check the installed
1884          * ioapic chip to verify that.
1885          */
1886         if (irqd->chip == &ioapic_chip) {
1887                 mpd->entry.dest = cfg->dest_apicid;
1888                 mpd->entry.vector = cfg->vector;
1889         }
1890         for_each_irq_pin(entry, mpd->irq_2_pin)
1891                 __ioapic_write_entry(entry->apic, entry->pin, mpd->entry);
1892 }
1893
1894 static int ioapic_set_affinity(struct irq_data *irq_data,
1895                                const struct cpumask *mask, bool force)
1896 {
1897         struct irq_data *parent = irq_data->parent_data;
1898         unsigned long flags;
1899         int ret;
1900
1901         ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
1902         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
1903         if (ret >= 0 && ret != IRQ_SET_MASK_OK_DONE)
1904                 ioapic_configure_entry(irq_data);
1905         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
1906
1907         return ret;
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Interrupt shutdown masks the ioapic pin, but the interrupt might already
1912  * be in flight, but not yet serviced by the target CPU. That means
1913  * __synchronize_hardirq() would return and claim that everything is calmed
1914  * down. So free_irq() would proceed and deactivate the interrupt and free
1915  * resources.
1916  *
1917  * Once the target CPU comes around to service it it will find a cleared
1918  * vector and complain. While the spurious interrupt is harmless, the full
1919  * release of resources might prevent the interrupt from being acknowledged
1920  * which keeps the hardware in a weird state.
1921  *
1922  * Verify that the corresponding Remote-IRR bits are clear.
1923  */
1924 static int ioapic_irq_get_chip_state(struct irq_data *irqd,
1925                                    enum irqchip_irq_state which,
1926                                    bool *state)
1927 {
1928         struct mp_chip_data *mcd = irqd->chip_data;
1929         struct IO_APIC_route_entry rentry;
1930         struct irq_pin_list *p;
1931
1932         if (which != IRQCHIP_STATE_ACTIVE)
1933                 return -EINVAL;
1934
1935         *state = false;
1936         raw_spin_lock(&ioapic_lock);
1937         for_each_irq_pin(p, mcd->irq_2_pin) {
1938                 rentry = __ioapic_read_entry(p->apic, p->pin);
1939                 /*
1940                  * The remote IRR is only valid in level trigger mode. It's
1941                  * meaning is undefined for edge triggered interrupts and
1942                  * irrelevant because the IO-APIC treats them as fire and
1943                  * forget.
1944                  */
1945                 if (rentry.irr && rentry.trigger) {
1946                         *state = true;
1947                         break;
1948                 }
1949         }
1950         raw_spin_unlock(&ioapic_lock);
1951         return 0;
1952 }
1953
1954 static struct irq_chip ioapic_chip __read_mostly = {
1955         .name                   = "IO-APIC",
1956         .irq_startup            = startup_ioapic_irq,
1957         .irq_mask               = mask_ioapic_irq,
1958         .irq_unmask             = unmask_ioapic_irq,
1959         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1960         .irq_eoi                = ioapic_ack_level,
1961         .irq_set_affinity       = ioapic_set_affinity,
1962         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
1963         .irq_get_irqchip_state  = ioapic_irq_get_chip_state,
1964         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE |
1965                                   IRQCHIP_AFFINITY_PRE_STARTUP,
1966 };
1967
1968 static struct irq_chip ioapic_ir_chip __read_mostly = {
1969         .name                   = "IR-IO-APIC",
1970         .irq_startup            = startup_ioapic_irq,
1971         .irq_mask               = mask_ioapic_irq,
1972         .irq_unmask             = unmask_ioapic_irq,
1973         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1974         .irq_eoi                = ioapic_ir_ack_level,
1975         .irq_set_affinity       = ioapic_set_affinity,
1976         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
1977         .irq_get_irqchip_state  = ioapic_irq_get_chip_state,
1978         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE |
1979                                   IRQCHIP_AFFINITY_PRE_STARTUP,
1980 };
1981
1982 static inline void init_IO_APIC_traps(void)
1983 {
1984         struct irq_cfg *cfg;
1985         unsigned int irq;
1986
1987         for_each_active_irq(irq) {
1988                 cfg = irq_cfg(irq);
1989                 if (IO_APIC_IRQ(irq) && cfg && !cfg->vector) {
1990                         /*
1991                          * Hmm.. We don't have an entry for this,
1992                          * so default to an old-fashioned 8259
1993                          * interrupt if we can..
1994                          */
1995                         if (irq < nr_legacy_irqs())
1996                                 legacy_pic->make_irq(irq);
1997                         else
1998                                 /* Strange. Oh, well.. */
1999                                 irq_set_chip(irq, &no_irq_chip);
2000                 }
2001         }
2002 }
2003
2004 /*
2005  * The local APIC irq-chip implementation:
2006  */
2007
2008 static void mask_lapic_irq(struct irq_data *data)
2009 {
2010         unsigned long v;
2011
2012         v = apic_read(APIC_LVT0);
2013         apic_write(APIC_LVT0, v | APIC_LVT_MASKED);
2014 }
2015
2016 static void unmask_lapic_irq(struct irq_data *data)
2017 {
2018         unsigned long v;
2019
2020         v = apic_read(APIC_LVT0);
2021         apic_write(APIC_LVT0, v & ~APIC_LVT_MASKED);
2022 }
2023
2024 static void ack_lapic_irq(struct irq_data *data)
2025 {
2026         ack_APIC_irq();
2027 }
2028
2029 static struct irq_chip lapic_chip __read_mostly = {
2030         .name           = "local-APIC",
2031         .irq_mask       = mask_lapic_irq,
2032         .irq_unmask     = unmask_lapic_irq,
2033         .irq_ack        = ack_lapic_irq,
2034 };
2035
2036 static void lapic_register_intr(int irq)
2037 {
2038         irq_clear_status_flags(irq, IRQ_LEVEL);
2039         irq_set_chip_and_handler_name(irq, &lapic_chip, handle_edge_irq,
2040                                       "edge");
2041 }
2042
2043 /*
2044  * This looks a bit hackish but it's about the only one way of sending
2045  * a few INTA cycles to 8259As and any associated glue logic.  ICR does
2046  * not support the ExtINT mode, unfortunately.  We need to send these
2047  * cycles as some i82489DX-based boards have glue logic that keeps the
2048  * 8259A interrupt line asserted until INTA.  --macro
2049  */
2050 static inline void __init unlock_ExtINT_logic(void)
2051 {
2052         int apic, pin, i;
2053         struct IO_APIC_route_entry entry0, entry1;
2054         unsigned char save_control, save_freq_select;
2055
2056         pin  = find_isa_irq_pin(8, mp_INT);
2057         if (pin == -1) {
2058                 WARN_ON_ONCE(1);
2059                 return;
2060         }
2061         apic = find_isa_irq_apic(8, mp_INT);
2062         if (apic == -1) {
2063                 WARN_ON_ONCE(1);
2064                 return;
2065         }
2066
2067         entry0 = ioapic_read_entry(apic, pin);
2068         clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
2069
2070         memset(&entry1, 0, sizeof(entry1));
2071
2072         entry1.dest_mode = IOAPIC_DEST_MODE_PHYSICAL;
2073         entry1.mask = IOAPIC_UNMASKED;
2074         entry1.dest = hard_smp_processor_id();
2075         entry1.delivery_mode = dest_ExtINT;
2076         entry1.polarity = entry0.polarity;
2077         entry1.trigger = IOAPIC_EDGE;
2078         entry1.vector = 0;
2079
2080         ioapic_write_entry(apic, pin, entry1);
2081
2082         save_control = CMOS_READ(RTC_CONTROL);
2083         save_freq_select = CMOS_READ(RTC_FREQ_SELECT);
2084         CMOS_WRITE((save_freq_select & ~RTC_RATE_SELECT) | 0x6,
2085                    RTC_FREQ_SELECT);
2086         CMOS_WRITE(save_control | RTC_PIE, RTC_CONTROL);
2087
2088         i = 100;
2089         while (i-- > 0) {
2090                 mdelay(10);
2091                 if ((CMOS_READ(RTC_INTR_FLAGS) & RTC_PF) == RTC_PF)
2092                         i -= 10;
2093         }
2094
2095         CMOS_WRITE(save_control, RTC_CONTROL);
2096         CMOS_WRITE(save_freq_select, RTC_FREQ_SELECT);
2097         clear_IO_APIC_pin(apic, pin);
2098
2099         ioapic_write_entry(apic, pin, entry0);
2100 }
2101
2102 static int disable_timer_pin_1 __initdata;
2103 /* Actually the next is obsolete, but keep it for paranoid reasons -AK */
2104 static int __init disable_timer_pin_setup(char *arg)
2105 {
2106         disable_timer_pin_1 = 1;
2107         return 0;
2108 }
2109 early_param("disable_timer_pin_1", disable_timer_pin_setup);
2110
2111 static int mp_alloc_timer_irq(int ioapic, int pin)
2112 {
2113         int irq = -1;
2114         struct irq_domain *domain = mp_ioapic_irqdomain(ioapic);
2115
2116         if (domain) {
2117                 struct irq_alloc_info info;
2118
2119                 ioapic_set_alloc_attr(&info, NUMA_NO_NODE, 0, 0);
2120                 info.ioapic_id = mpc_ioapic_id(ioapic);
2121                 info.ioapic_pin = pin;
2122                 mutex_lock(&ioapic_mutex);
2123                 irq = alloc_isa_irq_from_domain(domain, 0, ioapic, pin, &info);
2124                 mutex_unlock(&ioapic_mutex);
2125         }
2126
2127         return irq;
2128 }
2129
2130 /*
2131  * This code may look a bit paranoid, but it's supposed to cooperate with
2132  * a wide range of boards and BIOS bugs.  Fortunately only the timer IRQ
2133  * is so screwy.  Thanks to Brian Perkins for testing/hacking this beast
2134  * fanatically on his truly buggy board.
2135  *
2136  * FIXME: really need to revamp this for all platforms.
2137  */
2138 static inline void __init check_timer(void)
2139 {
2140         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(0);
2141         struct mp_chip_data *data = irq_data->chip_data;
2142         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(irq_data);
2143         int node = cpu_to_node(0);
2144         int apic1, pin1, apic2, pin2;
2145         unsigned long flags;
2146         int no_pin1 = 0;
2147
2148         if (!global_clock_event)
2149                 return;
2150
2151         local_irq_save(flags);
2152
2153         /*
2154          * get/set the timer IRQ vector:
2155          */
2156         legacy_pic->mask(0);
2157
2158         /*
2159          * As IRQ0 is to be enabled in the 8259A, the virtual
2160          * wire has to be disabled in the local APIC.  Also
2161          * timer interrupts need to be acknowledged manually in
2162          * the 8259A for the i82489DX when using the NMI
2163          * watchdog as that APIC treats NMIs as level-triggered.
2164          * The AEOI mode will finish them in the 8259A
2165          * automatically.
2166          */
2167         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED | APIC_DM_EXTINT);
2168         legacy_pic->init(1);
2169
2170         pin1  = find_isa_irq_pin(0, mp_INT);
2171         apic1 = find_isa_irq_apic(0, mp_INT);
2172         pin2  = ioapic_i8259.pin;
2173         apic2 = ioapic_i8259.apic;
2174
2175         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..TIMER: vector=0x%02X "
2176                     "apic1=%d pin1=%d apic2=%d pin2=%d\n",
2177                     cfg->vector, apic1, pin1, apic2, pin2);
2178
2179         /*
2180          * Some BIOS writers are clueless and report the ExtINTA
2181          * I/O APIC input from the cascaded 8259A as the timer
2182          * interrupt input.  So just in case, if only one pin
2183          * was found above, try it both directly and through the
2184          * 8259A.
2185          */
2186         if (pin1 == -1) {
2187                 panic_if_irq_remap("BIOS bug: timer not connected to IO-APIC");
2188                 pin1 = pin2;
2189                 apic1 = apic2;
2190                 no_pin1 = 1;
2191         } else if (pin2 == -1) {
2192                 pin2 = pin1;
2193                 apic2 = apic1;
2194         }
2195
2196         if (pin1 != -1) {
2197                 /* Ok, does IRQ0 through the IOAPIC work? */
2198                 if (no_pin1) {
2199                         mp_alloc_timer_irq(apic1, pin1);
2200                 } else {
2201                         /*
2202                          * for edge trigger, it's already unmasked,
2203                          * so only need to unmask if it is level-trigger
2204                          * do we really have level trigger timer?
2205                          */
2206                         int idx;
2207                         idx = find_irq_entry(apic1, pin1, mp_INT);
2208                         if (idx != -1 && irq_trigger(idx))
2209                                 unmask_ioapic_irq(irq_get_irq_data(0));
2210                 }
2211                 irq_domain_deactivate_irq(irq_data);
2212                 irq_domain_activate_irq(irq_data, false);
2213                 if (timer_irq_works()) {
2214                         if (disable_timer_pin_1 > 0)
2215                                 clear_IO_APIC_pin(0, pin1);
2216                         goto out;
2217                 }
2218                 panic_if_irq_remap("timer doesn't work through Interrupt-remapped IO-APIC");
2219                 local_irq_disable();
2220                 clear_IO_APIC_pin(apic1, pin1);
2221                 if (!no_pin1)
2222                         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_ERR "..MP-BIOS bug: "
2223                                     "8254 timer not connected to IO-APIC\n");
2224
2225                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "...trying to set up timer "
2226                             "(IRQ0) through the 8259A ...\n");
2227                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2228                             "..... (found apic %d pin %d) ...\n", apic2, pin2);
2229                 /*
2230                  * legacy devices should be connected to IO APIC #0
2231                  */
2232                 replace_pin_at_irq_node(data, node, apic1, pin1, apic2, pin2);
2233                 irq_domain_deactivate_irq(irq_data);
2234                 irq_domain_activate_irq(irq_data, false);
2235                 legacy_pic->unmask(0);
2236                 if (timer_irq_works()) {
2237                         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "....... works.\n");
2238                         goto out;
2239                 }
2240                 /*
2241                  * Cleanup, just in case ...
2242                  */
2243                 local_irq_disable();
2244                 legacy_pic->mask(0);
2245                 clear_IO_APIC_pin(apic2, pin2);
2246                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "....... failed.\n");
2247         }
2248
2249         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2250                     "...trying to set up timer as Virtual Wire IRQ...\n");
2251
2252         lapic_register_intr(0);
2253         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_FIXED | cfg->vector);     /* Fixed mode */
2254         legacy_pic->unmask(0);
2255
2256         if (timer_irq_works()) {
2257                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... works.\n");
2258                 goto out;
2259         }
2260         local_irq_disable();
2261         legacy_pic->mask(0);
2262         apic_write(APIC_LVT0, APIC_LVT_MASKED | APIC_DM_FIXED | cfg->vector);
2263         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... failed.\n");
2264
2265         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2266                     "...trying to set up timer as ExtINT IRQ...\n");
2267
2268         legacy_pic->init(0);
2269         legacy_pic->make_irq(0);
2270         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_EXTINT);
2271         legacy_pic->unmask(0);
2272
2273         unlock_ExtINT_logic();
2274
2275         if (timer_irq_works()) {
2276                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... works.\n");
2277                 goto out;
2278         }
2279         local_irq_disable();
2280         apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO "..... failed :(.\n");
2281         if (apic_is_x2apic_enabled())
2282                 apic_printk(APIC_QUIET, KERN_INFO
2283                             "Perhaps problem with the pre-enabled x2apic mode\n"
2284                             "Try booting with x2apic and interrupt-remapping disabled in the bios.\n");
2285         panic("IO-APIC + timer doesn't work!  Boot with apic=debug and send a "
2286                 "report.  Then try booting with the 'noapic' option.\n");
2287 out:
2288         local_irq_restore(flags);
2289 }
2290
2291 /*
2292  * Traditionally ISA IRQ2 is the cascade IRQ, and is not available
2293  * to devices.  However there may be an I/O APIC pin available for
2294  * this interrupt regardless.  The pin may be left unconnected, but
2295  * typically it will be reused as an ExtINT cascade interrupt for
2296  * the master 8259A.  In the MPS case such a pin will normally be
2297  * reported as an ExtINT interrupt in the MP table.  With ACPI
2298  * there is no provision for ExtINT interrupts, and in the absence
2299  * of an override it would be treated as an ordinary ISA I/O APIC
2300  * interrupt, that is edge-triggered and unmasked by default.  We
2301  * used to do this, but it caused problems on some systems because
2302  * of the NMI watchdog and sometimes IRQ0 of the 8254 timer using
2303  * the same ExtINT cascade interrupt to drive the local APIC of the
2304  * bootstrap processor.  Therefore we refrain from routing IRQ2 to
2305  * the I/O APIC in all cases now.  No actual device should request
2306  * it anyway.  --macro
2307  */
2308 #define PIC_IRQS        (1UL << PIC_CASCADE_IR)
2309
2310 static int mp_irqdomain_create(int ioapic)
2311 {
2312         struct irq_alloc_info info;
2313         struct irq_domain *parent;
2314         int hwirqs = mp_ioapic_pin_count(ioapic);
2315         struct ioapic *ip = &ioapics[ioapic];
2316         struct ioapic_domain_cfg *cfg = &ip->irqdomain_cfg;
2317         struct mp_ioapic_gsi *gsi_cfg = mp_ioapic_gsi_routing(ioapic);
2318         struct fwnode_handle *fn;
2319         char *name = "IO-APIC";
2320
2321         if (cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_INVALID)
2322                 return 0;
2323
2324         init_irq_alloc_info(&info, NULL);
2325         info.type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC;
2326         info.ioapic_id = mpc_ioapic_id(ioapic);
2327         parent = irq_remapping_get_ir_irq_domain(&info);
2328         if (!parent)
2329                 parent = x86_vector_domain;
2330         else
2331                 name = "IO-APIC-IR";
2332
2333         /* Handle device tree enumerated APICs proper */
2334         if (cfg->dev) {
2335                 fn = of_node_to_fwnode(cfg->dev);
2336         } else {
2337                 fn = irq_domain_alloc_named_id_fwnode(name, ioapic);
2338                 if (!fn)
2339                         return -ENOMEM;
2340         }
2341
2342         ip->irqdomain = irq_domain_create_linear(fn, hwirqs, cfg->ops,
2343                                                  (void *)(long)ioapic);
2344
2345         if (!ip->irqdomain) {
2346                 /* Release fw handle if it was allocated above */
2347                 if (!cfg->dev)
2348                         irq_domain_free_fwnode(fn);
2349                 return -ENOMEM;
2350         }
2351
2352         ip->irqdomain->parent = parent;
2353
2354         if (cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_LEGACY ||
2355             cfg->type == IOAPIC_DOMAIN_STRICT)
2356                 ioapic_dynirq_base = max(ioapic_dynirq_base,
2357                                          gsi_cfg->gsi_end + 1);
2358
2359         return 0;
2360 }
2361
2362 static void ioapic_destroy_irqdomain(int idx)
2363 {
2364         struct ioapic_domain_cfg *cfg = &ioapics[idx].irqdomain_cfg;
2365         struct fwnode_handle *fn = ioapics[idx].irqdomain->fwnode;
2366
2367         if (ioapics[idx].irqdomain) {
2368                 irq_domain_remove(ioapics[idx].irqdomain);
2369                 if (!cfg->dev)
2370                         irq_domain_free_fwnode(fn);
2371                 ioapics[idx].irqdomain = NULL;
2372         }
2373 }
2374
2375 void __init setup_IO_APIC(void)
2376 {
2377         int ioapic;
2378
2379         if (skip_ioapic_setup || !nr_ioapics)
2380                 return;
2381
2382         io_apic_irqs = nr_legacy_irqs() ? ~PIC_IRQS : ~0UL;
2383
2384         apic_printk(APIC_VERBOSE, "ENABLING IO-APIC IRQs\n");
2385         for_each_ioapic(ioapic)
2386                 BUG_ON(mp_irqdomain_create(ioapic));
2387
2388         /*
2389          * Set up IO-APIC IRQ routing.
2390          */
2391         x86_init.mpparse.setup_ioapic_ids();
2392
2393         sync_Arb_IDs();
2394         setup_IO_APIC_irqs();
2395         init_IO_APIC_traps();
2396         if (nr_legacy_irqs())
2397                 check_timer();
2398
2399         ioapic_initialized = 1;
2400 }
2401
2402 static void resume_ioapic_id(int ioapic_idx)
2403 {
2404         unsigned long flags;
2405         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2406
2407         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2408         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic_idx, 0);
2409         if (reg_00.bits.ID != mpc_ioapic_id(ioapic_idx)) {
2410                 reg_00.bits.ID = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
2411                 io_apic_write(ioapic_idx, 0, reg_00.raw);
2412         }
2413         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2414 }
2415
2416 static void ioapic_resume(void)
2417 {
2418         int ioapic_idx;
2419
2420         for_each_ioapic_reverse(ioapic_idx)
2421                 resume_ioapic_id(ioapic_idx);
2422
2423         restore_ioapic_entries();
2424 }
2425
2426 static struct syscore_ops ioapic_syscore_ops = {
2427         .suspend = save_ioapic_entries,
2428         .resume = ioapic_resume,
2429 };
2430
2431 static int __init ioapic_init_ops(void)
2432 {
2433         register_syscore_ops(&ioapic_syscore_ops);
2434
2435         return 0;
2436 }
2437
2438 device_initcall(ioapic_init_ops);
2439
2440 static int io_apic_get_redir_entries(int ioapic)
2441 {
2442         union IO_APIC_reg_01    reg_01;
2443         unsigned long flags;
2444
2445         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2446         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic, 1);
2447         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2448
2449         /* The register returns the maximum index redir index
2450          * supported, which is one less than the total number of redir
2451          * entries.
2452          */
2453         return reg_01.bits.entries + 1;
2454 }
2455
2456 unsigned int arch_dynirq_lower_bound(unsigned int from)
2457 {
2458         unsigned int ret;
2459
2460         /*
2461          * dmar_alloc_hwirq() may be called before setup_IO_APIC(), so use
2462          * gsi_top if ioapic_dynirq_base hasn't been initialized yet.
2463          */
2464         ret = ioapic_dynirq_base ? : gsi_top;
2465
2466         /*
2467          * For DT enabled machines ioapic_dynirq_base is irrelevant and
2468          * always 0. gsi_top can be 0 if there is no IO/APIC registered.
2469          * 0 is an invalid interrupt number for dynamic allocations. Return
2470          * @from instead.
2471          */
2472         return ret ? : from;
2473 }
2474
2475 #ifdef CONFIG_X86_32
2476 static int io_apic_get_unique_id(int ioapic, int apic_id)
2477 {
2478         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2479         static physid_mask_t apic_id_map = PHYSID_MASK_NONE;
2480         physid_mask_t tmp;
2481         unsigned long flags;
2482         int i = 0;
2483
2484         /*
2485          * The P4 platform supports up to 256 APIC IDs on two separate APIC
2486          * buses (one for LAPICs, one for IOAPICs), where predecessors only
2487          * supports up to 16 on one shared APIC bus.
2488          *
2489          * TBD: Expand LAPIC/IOAPIC support on P4-class systems to take full
2490          *      advantage of new APIC bus architecture.
2491          */
2492
2493         if (physids_empty(apic_id_map))
2494                 apic->ioapic_phys_id_map(&phys_cpu_present_map, &apic_id_map);
2495
2496         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2497         reg_00.raw = io_apic_read(ioapic, 0);
2498         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2499
2500         if (apic_id >= get_physical_broadcast()) {
2501                 printk(KERN_WARNING "IOAPIC[%d]: Invalid apic_id %d, trying "
2502                         "%d\n", ioapic, apic_id, reg_00.bits.ID);
2503                 apic_id = reg_00.bits.ID;
2504         }
2505
2506         /*
2507          * Every APIC in a system must have a unique ID or we get lots of nice
2508          * 'stuck on smp_invalidate_needed IPI wait' messages.
2509          */
2510         if (apic->check_apicid_used(&apic_id_map, apic_id)) {
2511
2512                 for (i = 0; i < get_physical_broadcast(); i++) {
2513                         if (!apic->check_apicid_used(&apic_id_map, i))
2514                                 break;
2515                 }
2516
2517                 if (i == get_physical_broadcast())
2518                         panic("Max apic_id exceeded!\n");
2519
2520                 printk(KERN_WARNING "IOAPIC[%d]: apic_id %d already used, "
2521                         "trying %d\n", ioapic, apic_id, i);
2522
2523                 apic_id = i;
2524         }
2525
2526         apic->apicid_to_cpu_present(apic_id, &tmp);
2527         physids_or(apic_id_map, apic_id_map, tmp);
2528
2529         if (reg_00.bits.ID != apic_id) {
2530                 reg_00.bits.ID = apic_id;
2531
2532                 raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2533                 io_apic_write(ioapic, 0, reg_00.raw);
2534                 reg_00.raw = io_apic_read(ioapic, 0);
2535                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2536
2537                 /* Sanity check */
2538                 if (reg_00.bits.ID != apic_id) {
2539                         pr_err("IOAPIC[%d]: Unable to change apic_id!\n",
2540                                ioapic);
2541                         return -1;
2542                 }
2543         }
2544
2545         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
2546                         "IOAPIC[%d]: Assigned apic_id %d\n", ioapic, apic_id);
2547
2548         return apic_id;
2549 }
2550
2551 static u8 io_apic_unique_id(int idx, u8 id)
2552 {
2553         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) &&
2554             !APIC_XAPIC(boot_cpu_apic_version))
2555                 return io_apic_get_unique_id(idx, id);
2556         else
2557                 return id;
2558 }
2559 #else
2560 static u8 io_apic_unique_id(int idx, u8 id)
2561 {
2562         union IO_APIC_reg_00 reg_00;
2563         DECLARE_BITMAP(used, 256);
2564         unsigned long flags;
2565         u8 new_id;
2566         int i;
2567
2568         bitmap_zero(used, 256);
2569         for_each_ioapic(i)
2570                 __set_bit(mpc_ioapic_id(i), used);
2571
2572         /* Hand out the requested id if available */
2573         if (!test_bit(id, used))
2574                 return id;
2575
2576         /*
2577          * Read the current id from the ioapic and keep it if
2578          * available.
2579          */
2580         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2581         reg_00.raw = io_apic_read(idx, 0);
2582         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2583         new_id = reg_00.bits.ID;
2584         if (!test_bit(new_id, used)) {
2585                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_INFO
2586                         "IOAPIC[%d]: Using reg apic_id %d instead of %d\n",
2587                          idx, new_id, id);
2588                 return new_id;
2589         }
2590
2591         /*
2592          * Get the next free id and write it to the ioapic.
2593          */
2594         new_id = find_first_zero_bit(used, 256);
2595         reg_00.bits.ID = new_id;
2596         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2597         io_apic_write(idx, 0, reg_00.raw);
2598         reg_00.raw = io_apic_read(idx, 0);
2599         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2600         /* Sanity check */
2601         BUG_ON(reg_00.bits.ID != new_id);
2602
2603         return new_id;
2604 }
2605 #endif
2606
2607 static int io_apic_get_version(int ioapic)
2608 {
2609         union IO_APIC_reg_01    reg_01;
2610         unsigned long flags;
2611
2612         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
2613         reg_01.raw = io_apic_read(ioapic, 1);
2614         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
2615
2616         return reg_01.bits.version;
2617 }
2618
2619 int acpi_get_override_irq(u32 gsi, int *trigger, int *polarity)
2620 {
2621         int ioapic, pin, idx;
2622
2623         if (skip_ioapic_setup)
2624                 return -1;
2625
2626         ioapic = mp_find_ioapic(gsi);
2627         if (ioapic < 0)
2628                 return -1;
2629
2630         pin = mp_find_ioapic_pin(ioapic, gsi);
2631         if (pin < 0)
2632                 return -1;
2633
2634         idx = find_irq_entry(ioapic, pin, mp_INT);
2635         if (idx < 0)
2636                 return -1;
2637
2638         *trigger = irq_trigger(idx);
2639         *polarity = irq_polarity(idx);
2640         return 0;
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/SFI/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->trigger = info->ioapic_trigger;
2967                 data->polarity = info->ioapic_polarity;
2968         } else if (acpi_get_override_irq(gsi, &data->trigger,
2969                                          &data->polarity) < 0) {
2970                 /* PCI interrupts are always active low level triggered. */
2971                 data->trigger = IOAPIC_LEVEL;
2972                 data->polarity = IOAPIC_POL_LOW;
2973         }
2974 }
2975
2976 static void mp_setup_entry(struct irq_cfg *cfg, struct mp_chip_data *data,
2977                            struct IO_APIC_route_entry *entry)
2978 {
2979         memset(entry, 0, sizeof(*entry));
2980         entry->delivery_mode = apic->irq_delivery_mode;
2981         entry->dest_mode     = apic->irq_dest_mode;
2982         entry->dest          = cfg->dest_apicid;
2983         entry->vector        = cfg->vector;
2984         entry->trigger       = data->trigger;
2985         entry->polarity      = data->polarity;
2986         /*
2987          * Mask level triggered irqs. Edge triggered irqs are masked
2988          * by the irq core code in case they fire.
2989          */
2990         if (data->trigger == IOAPIC_LEVEL)
2991                 entry->mask = IOAPIC_MASKED;
2992         else
2993                 entry->mask = IOAPIC_UNMASKED;
2994 }
2995
2996 int mp_irqdomain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
2997                        unsigned int nr_irqs, void *arg)
2998 {
2999         int ret, ioapic, pin;
3000         struct irq_cfg *cfg;
3001         struct irq_data *irq_data;
3002         struct mp_chip_data *data;
3003         struct irq_alloc_info *info = arg;
3004         unsigned long flags;
3005
3006         if (!info || nr_irqs > 1)
3007                 return -EINVAL;
3008         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
3009         if (!irq_data)
3010                 return -EINVAL;
3011
3012         ioapic = mp_irqdomain_ioapic_idx(domain);
3013         pin = info->ioapic_pin;
3014         if (irq_find_mapping(domain, (irq_hw_number_t)pin) > 0)
3015                 return -EEXIST;
3016
3017         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
3018         if (!data)
3019                 return -ENOMEM;
3020
3021         info->ioapic_entry = &data->entry;
3022         ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs, info);
3023         if (ret < 0) {
3024                 kfree(data);
3025                 return ret;
3026         }
3027
3028         INIT_LIST_HEAD(&data->irq_2_pin);
3029         irq_data->hwirq = info->ioapic_pin;
3030         irq_data->chip = (domain->parent == x86_vector_domain) ?
3031                           &ioapic_chip : &ioapic_ir_chip;
3032         irq_data->chip_data = data;
3033         mp_irqdomain_get_attr(mp_pin_to_gsi(ioapic, pin), data, info);
3034
3035         cfg = irqd_cfg(irq_data);
3036         add_pin_to_irq_node(data, ioapic_alloc_attr_node(info), ioapic, pin);
3037
3038         local_irq_save(flags);
3039         if (info->ioapic_entry)
3040                 mp_setup_entry(cfg, data, info->ioapic_entry);
3041         mp_register_handler(virq, data->trigger);
3042         if (virq < nr_legacy_irqs())
3043                 legacy_pic->mask(virq);
3044         local_irq_restore(flags);
3045
3046         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG
3047                     "IOAPIC[%d]: Set routing entry (%d-%d -> 0x%x -> IRQ %d Mode:%i Active:%i Dest:%d)\n",
3048                     ioapic, mpc_ioapic_id(ioapic), pin, cfg->vector,
3049                     virq, data->trigger, data->polarity, cfg->dest_apicid);
3050
3051         return 0;
3052 }
3053
3054 void mp_irqdomain_free(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
3055                        unsigned int nr_irqs)
3056 {
3057         struct irq_data *irq_data;
3058         struct mp_chip_data *data;
3059
3060         BUG_ON(nr_irqs != 1);
3061         irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
3062         if (irq_data && irq_data->chip_data) {
3063                 data = irq_data->chip_data;
3064                 __remove_pin_from_irq(data, mp_irqdomain_ioapic_idx(domain),
3065                                       (int)irq_data->hwirq);
3066                 WARN_ON(!list_empty(&data->irq_2_pin));
3067                 kfree(irq_data->chip_data);
3068         }
3069         irq_domain_free_irqs_top(domain, virq, nr_irqs);
3070 }
3071
3072 int mp_irqdomain_activate(struct irq_domain *domain,
3073                           struct irq_data *irq_data, bool reserve)
3074 {
3075         unsigned long flags;
3076
3077         raw_spin_lock_irqsave(&ioapic_lock, flags);
3078         ioapic_configure_entry(irq_data);
3079         raw_spin_unlock_irqrestore(&ioapic_lock, flags);
3080         return 0;
3081 }
3082
3083 void mp_irqdomain_deactivate(struct irq_domain *domain,
3084                              struct irq_data *irq_data)
3085 {
3086         /* It won't be called for IRQ with multiple IOAPIC pins associated */
3087         ioapic_mask_entry(mp_irqdomain_ioapic_idx(domain),
3088                           (int)irq_data->hwirq);
3089 }
3090
3091 int mp_irqdomain_ioapic_idx(struct irq_domain *domain)
3092 {
3093         return (int)(long)domain->host_data;
3094 }
3095
3096 const struct irq_domain_ops mp_ioapic_irqdomain_ops = {
3097         .alloc          = mp_irqdomain_alloc,
3098         .free           = mp_irqdomain_free,
3099         .activate       = mp_irqdomain_activate,
3100         .deactivate     = mp_irqdomain_deactivate,
3101 };