]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/amd64/amd64/local_apic.c
add -n option to suppress clearing the build tree and add -DNO_CLEAN
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / amd64 / amd64 / local_apic.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2003 John Baldwin <jhb@FreeBSD.org>
3  * Copyright (c) 1996, by Steve Passe
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. The name of the developer may NOT be used to endorse or promote products
12  *    derived from this software without specific prior written permission.
13  * 3. Neither the name of the author nor the names of any co-contributors
14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
15  *    without specific prior written permission.
16  *
17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
27  * SUCH DAMAGE.
28  */
29
30 /*
31  * Local APIC support on Pentium and later processors.
32  */
33
34 #include <sys/cdefs.h>
35 __FBSDID("$FreeBSD$");
36
37 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
38 #include "opt_kdtrace.h"
39
40 #include "opt_ddb.h"
41
42 #include <sys/param.h>
43 #include <sys/systm.h>
44 #include <sys/bus.h>
45 #include <sys/kernel.h>
46 #include <sys/lock.h>
47 #include <sys/mutex.h>
48 #include <sys/pcpu.h>
49 #include <sys/smp.h>
50
51 #include <vm/vm.h>
52 #include <vm/pmap.h>
53
54 #include <machine/apicreg.h>
55 #include <machine/cpu.h>
56 #include <machine/cputypes.h>
57 #include <machine/frame.h>
58 #include <machine/intr_machdep.h>
59 #include <machine/apicvar.h>
60 #include <machine/md_var.h>
61 #include <machine/smp.h>
62 #include <machine/specialreg.h>
63
64 #ifdef DDB
65 #include <sys/interrupt.h>
66 #include <ddb/ddb.h>
67 #endif
68
69 #ifdef KDTRACE_HOOKS
70 #include <sys/dtrace_bsd.h>
71 cyclic_clock_func_t     lapic_cyclic_clock_func[MAXCPU];
72 #endif
73
74 /* Sanity checks on IDT vectors. */
75 CTASSERT(APIC_IO_INTS + APIC_NUM_IOINTS == APIC_TIMER_INT);
76 CTASSERT(APIC_TIMER_INT < APIC_LOCAL_INTS);
77 CTASSERT(APIC_LOCAL_INTS == 240);
78 CTASSERT(IPI_STOP < APIC_SPURIOUS_INT);
79
80 /* Magic IRQ values for the timer and syscalls. */
81 #define IRQ_TIMER       (NUM_IO_INTS + 1)
82 #define IRQ_SYSCALL     (NUM_IO_INTS + 2)
83
84 /*
85  * Support for local APICs.  Local APICs manage interrupts on each
86  * individual processor as opposed to I/O APICs which receive interrupts
87  * from I/O devices and then forward them on to the local APICs.
88  *
89  * Local APICs can also send interrupts to each other thus providing the
90  * mechanism for IPIs.
91  */
92
93 struct lvt {
94         u_int lvt_edgetrigger:1;
95         u_int lvt_activehi:1;
96         u_int lvt_masked:1;
97         u_int lvt_active:1;
98         u_int lvt_mode:16;
99         u_int lvt_vector:8;
100 };
101
102 struct lapic {
103         struct lvt la_lvts[LVT_MAX + 1];
104         u_int la_id:8;
105         u_int la_cluster:4;
106         u_int la_cluster_id:2;
107         u_int la_present:1;
108         u_long *la_timer_count;
109         u_long la_hard_ticks;
110         u_long la_stat_ticks;
111         u_long la_prof_ticks;
112 } static lapics[MAX_APIC_ID + 1];
113
114 /* XXX: should thermal be an NMI? */
115
116 /* Global defaults for local APIC LVT entries. */
117 static struct lvt lvts[LVT_MAX + 1] = {
118         { 1, 1, 1, 1, APIC_LVT_DM_EXTINT, 0 },  /* LINT0: masked ExtINT */
119         { 1, 1, 0, 1, APIC_LVT_DM_NMI, 0 },     /* LINT1: NMI */
120         { 1, 1, 1, 1, APIC_LVT_DM_FIXED, APIC_TIMER_INT },      /* Timer */
121         { 1, 1, 1, 1, APIC_LVT_DM_FIXED, APIC_ERROR_INT },      /* Error */
122         { 1, 1, 0, 1, APIC_LVT_DM_NMI, 0 },     /* PMC */
123         { 1, 1, 1, 1, APIC_LVT_DM_FIXED, APIC_THERMAL_INT },    /* Thermal */
124 };
125
126 static inthand_t *ioint_handlers[] = {
127         NULL,                   /* 0 - 31 */
128         IDTVEC(apic_isr1),      /* 32 - 63 */
129         IDTVEC(apic_isr2),      /* 64 - 95 */
130         IDTVEC(apic_isr3),      /* 96 - 127 */
131         IDTVEC(apic_isr4),      /* 128 - 159 */
132         IDTVEC(apic_isr5),      /* 160 - 191 */
133         IDTVEC(apic_isr6),      /* 192 - 223 */
134         IDTVEC(apic_isr7),      /* 224 - 255 */
135 };
136
137 /* Include IDT_SYSCALL to make indexing easier. */
138 static u_int ioint_irqs[APIC_NUM_IOINTS + 1];
139
140 static u_int32_t lapic_timer_divisors[] = { 
141         APIC_TDCR_1, APIC_TDCR_2, APIC_TDCR_4, APIC_TDCR_8, APIC_TDCR_16,
142         APIC_TDCR_32, APIC_TDCR_64, APIC_TDCR_128
143 };
144
145 extern inthand_t IDTVEC(rsvd);
146
147 volatile lapic_t *lapic;
148 vm_paddr_t lapic_paddr;
149 static u_long lapic_timer_divisor, lapic_timer_period, lapic_timer_hz;
150
151 static void     lapic_enable(void);
152 static void     lapic_resume(struct pic *pic);
153 static void     lapic_timer_enable_intr(void);
154 static void     lapic_timer_oneshot(u_int count);
155 static void     lapic_timer_periodic(u_int count);
156 static void     lapic_timer_set_divisor(u_int divisor);
157 static uint32_t lvt_mode(struct lapic *la, u_int pin, uint32_t value);
158
159 struct pic lapic_pic = { .pic_resume = lapic_resume };
160
161 static uint32_t
162 lvt_mode(struct lapic *la, u_int pin, uint32_t value)
163 {
164         struct lvt *lvt;
165
166         KASSERT(pin <= LVT_MAX, ("%s: pin %u out of range", __func__, pin));
167         if (la->la_lvts[pin].lvt_active)
168                 lvt = &la->la_lvts[pin];
169         else
170                 lvt = &lvts[pin];
171
172         value &= ~(APIC_LVT_M | APIC_LVT_TM | APIC_LVT_IIPP | APIC_LVT_DM |
173             APIC_LVT_VECTOR);
174         if (lvt->lvt_edgetrigger == 0)
175                 value |= APIC_LVT_TM;
176         if (lvt->lvt_activehi == 0)
177                 value |= APIC_LVT_IIPP_INTALO;
178         if (lvt->lvt_masked)
179                 value |= APIC_LVT_M;
180         value |= lvt->lvt_mode;
181         switch (lvt->lvt_mode) {
182         case APIC_LVT_DM_NMI:
183         case APIC_LVT_DM_SMI:
184         case APIC_LVT_DM_INIT:
185         case APIC_LVT_DM_EXTINT:
186                 if (!lvt->lvt_edgetrigger) {
187                         printf("lapic%u: Forcing LINT%u to edge trigger\n",
188                             la->la_id, pin);
189                         value |= APIC_LVT_TM;
190                 }
191                 /* Use a vector of 0. */
192                 break;
193         case APIC_LVT_DM_FIXED:
194                 value |= lvt->lvt_vector;
195                 break;
196         default:
197                 panic("bad APIC LVT delivery mode: %#x\n", value);
198         }
199         return (value);
200 }
201
202 /*
203  * Map the local APIC and setup necessary interrupt vectors.
204  */
205 void
206 lapic_init(vm_paddr_t addr)
207 {
208
209         /* Map the local APIC and setup the spurious interrupt handler. */
210         KASSERT(trunc_page(addr) == addr,
211             ("local APIC not aligned on a page boundary"));
212         lapic = pmap_mapdev(addr, sizeof(lapic_t));
213         lapic_paddr = addr;
214         setidt(APIC_SPURIOUS_INT, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
215
216         /* Perform basic initialization of the BSP's local APIC. */
217         lapic_enable();
218         ioint_irqs[IDT_SYSCALL - APIC_IO_INTS] = IRQ_SYSCALL;
219
220         /* Set BSP's per-CPU local APIC ID. */
221         PCPU_SET(apic_id, lapic_id());
222
223         /* Local APIC timer interrupt. */
224         setidt(APIC_TIMER_INT, IDTVEC(timerint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
225         ioint_irqs[APIC_TIMER_INT - APIC_IO_INTS] = IRQ_TIMER;
226
227         /* XXX: error/thermal interrupts */
228 }
229
230 /*
231  * Create a local APIC instance.
232  */
233 void
234 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
235 {
236         int i;
237
238         if (apic_id > MAX_APIC_ID) {
239                 printf("APIC: Ignoring local APIC with ID %d\n", apic_id);
240                 if (boot_cpu)
241                         panic("Can't ignore BSP");
242                 return;
243         }
244         KASSERT(!lapics[apic_id].la_present, ("duplicate local APIC %u",
245             apic_id));
246
247         /*
248          * Assume no local LVT overrides and a cluster of 0 and
249          * intra-cluster ID of 0.
250          */
251         lapics[apic_id].la_present = 1;
252         lapics[apic_id].la_id = apic_id;
253         for (i = 0; i < LVT_MAX; i++) {
254                 lapics[apic_id].la_lvts[i] = lvts[i];
255                 lapics[apic_id].la_lvts[i].lvt_active = 0;
256         }
257
258 #ifdef SMP
259         cpu_add(apic_id, boot_cpu);
260 #endif
261 }
262
263 /*
264  * Dump contents of local APIC registers
265  */
266 void
267 lapic_dump(const char* str)
268 {
269
270         printf("cpu%d %s:\n", PCPU_GET(cpuid), str);
271         printf("     ID: 0x%08x   VER: 0x%08x LDR: 0x%08x DFR: 0x%08x\n",
272             lapic->id, lapic->version, lapic->ldr, lapic->dfr);
273         printf("  lint0: 0x%08x lint1: 0x%08x TPR: 0x%08x SVR: 0x%08x\n",
274             lapic->lvt_lint0, lapic->lvt_lint1, lapic->tpr, lapic->svr);
275         printf("  timer: 0x%08x therm: 0x%08x err: 0x%08x pcm: 0x%08x\n",
276             lapic->lvt_timer, lapic->lvt_thermal, lapic->lvt_error,
277             lapic->lvt_pcint);
278 }
279
280 void
281 lapic_setup(int boot)
282 {
283         struct lapic *la;
284         u_int32_t maxlvt;
285         register_t eflags;
286         char buf[MAXCOMLEN + 1];
287
288         la = &lapics[lapic_id()];
289         KASSERT(la->la_present, ("missing APIC structure"));
290         eflags = intr_disable();
291         maxlvt = (lapic->version & APIC_VER_MAXLVT) >> MAXLVTSHIFT;
292
293         /* Initialize the TPR to allow all interrupts. */
294         lapic_set_tpr(0);
295
296         /* Setup spurious vector and enable the local APIC. */
297         lapic_enable();
298
299         /* Program LINT[01] LVT entries. */
300         lapic->lvt_lint0 = lvt_mode(la, LVT_LINT0, lapic->lvt_lint0);
301         lapic->lvt_lint1 = lvt_mode(la, LVT_LINT1, lapic->lvt_lint1);
302 #ifdef  HWPMC_HOOKS
303         /* Program the PMC LVT entry if present. */
304         if (maxlvt >= LVT_PMC)
305                 lapic->lvt_pcint = lvt_mode(la, LVT_PMC, lapic->lvt_pcint);
306 #endif
307
308         /* Program timer LVT and setup handler. */
309         lapic->lvt_timer = lvt_mode(la, LVT_TIMER, lapic->lvt_timer);
310         if (boot) {
311                 snprintf(buf, sizeof(buf), "cpu%d: timer", PCPU_GET(cpuid));
312                 intrcnt_add(buf, &la->la_timer_count);
313         }
314
315         /* We don't setup the timer during boot on the BSP until later. */
316         if (!(boot && PCPU_GET(cpuid) == 0)) {
317                 KASSERT(lapic_timer_period != 0, ("lapic%u: zero divisor",
318                     lapic_id()));
319                 lapic_timer_set_divisor(lapic_timer_divisor);
320                 lapic_timer_periodic(lapic_timer_period);
321                 lapic_timer_enable_intr();
322         }
323
324         /* XXX: Error and thermal LVTs */
325
326         if (strcmp(cpu_vendor, "AuthenticAMD") == 0) {
327                 /*
328                  * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
329                  * dual-cores (or future) k8 family.  This feature renders
330                  * the local APIC timer dead, so we disable it by reading
331                  * the Interrupt Pending Message register and clearing both
332                  * C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
333                  * 
334                  * Reference:
335                  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT
336                  *    Family 0Fh Processors"
337                  *   #32559 revision 3.00
338                  */
339                 if ((cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
340                     (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
341                         uint64_t msr;
342
343                         msr = rdmsr(0xc0010055);
344                         if (msr & 0x18000000)
345                                 wrmsr(0xc0010055, msr & ~0x18000000ULL);
346                 }
347         }
348
349         intr_restore(eflags);
350 }
351
352 /*
353  * Called by cpu_initclocks() on the BSP to setup the local APIC timer so
354  * that it can drive hardclock, statclock, and profclock.  This function
355  * returns true if it is able to use the local APIC timer to drive the
356  * clocks and false if it is not able.
357  */
358 int
359 lapic_setup_clock(void)
360 {
361         u_long value;
362
363         /* Can't drive the timer without a local APIC. */
364         if (lapic == NULL)
365                 return (0);
366
367         /* Start off with a divisor of 2 (power on reset default). */
368         lapic_timer_divisor = 2;
369
370         /* Try to calibrate the local APIC timer. */
371         do {
372                 lapic_timer_set_divisor(lapic_timer_divisor);
373                 lapic_timer_oneshot(APIC_TIMER_MAX_COUNT);
374                 DELAY(2000000);
375                 value = APIC_TIMER_MAX_COUNT - lapic->ccr_timer;
376                 if (value != APIC_TIMER_MAX_COUNT)
377                         break;
378                 lapic_timer_divisor <<= 1;
379         } while (lapic_timer_divisor <= 128);
380         if (lapic_timer_divisor > 128)
381                 panic("lapic: Divisor too big");
382         value /= 2;
383         if (bootverbose)
384                 printf("lapic: Divisor %lu, Frequency %lu hz\n",
385                     lapic_timer_divisor, value);
386
387         /*
388          * We want to run stathz in the neighborhood of 128hz.  We would
389          * like profhz to run as often as possible, so we let it run on
390          * each clock tick.  We try to honor the requested 'hz' value as
391          * much as possible.
392          *
393          * If 'hz' is above 1500, then we just let the lapic timer
394          * (and profhz) run at hz.  If 'hz' is below 1500 but above
395          * 750, then we let the lapic timer run at 2 * 'hz'.  If 'hz'
396          * is below 750 then we let the lapic timer run at 4 * 'hz'.
397          */
398         if (hz >= 1500)
399                 lapic_timer_hz = hz;
400         else if (hz >= 750)
401                 lapic_timer_hz = hz * 2;
402         else
403                 lapic_timer_hz = hz * 4;
404         stathz = lapic_timer_hz / (lapic_timer_hz / 128);
405         profhz = lapic_timer_hz;
406         lapic_timer_period = value / lapic_timer_hz;
407
408         /*
409          * Start up the timer on the BSP.  The APs will kick off their
410          * timer during lapic_setup().
411          */
412         lapic_timer_periodic(lapic_timer_period);
413         lapic_timer_enable_intr();
414         return (1);
415 }
416
417 void
418 lapic_disable(void)
419 {
420         uint32_t value;
421
422         /* Software disable the local APIC. */
423         value = lapic->svr;
424         value &= ~APIC_SVR_SWEN;
425         lapic->svr = value;
426 }
427
428 static void
429 lapic_enable(void)
430 {
431         u_int32_t value;
432
433         /* Program the spurious vector to enable the local APIC. */
434         value = lapic->svr;
435         value &= ~(APIC_SVR_VECTOR | APIC_SVR_FOCUS);
436         value |= (APIC_SVR_FEN | APIC_SVR_SWEN | APIC_SPURIOUS_INT);
437         lapic->svr = value;
438 }
439
440 /* Reset the local APIC on the BSP during resume. */
441 static void
442 lapic_resume(struct pic *pic)
443 {
444
445         lapic_setup(0);
446 }
447
448 int
449 lapic_id(void)
450 {
451
452         KASSERT(lapic != NULL, ("local APIC is not mapped"));
453         return (lapic->id >> APIC_ID_SHIFT);
454 }
455
456 int
457 lapic_intr_pending(u_int vector)
458 {
459         volatile u_int32_t *irr;
460
461         /*
462          * The IRR registers are an array of 128-bit registers each of
463          * which only describes 32 interrupts in the low 32 bits..  Thus,
464          * we divide the vector by 32 to get the 128-bit index.  We then
465          * multiply that index by 4 to get the equivalent index from
466          * treating the IRR as an array of 32-bit registers.  Finally, we
467          * modulus the vector by 32 to determine the individual bit to
468          * test.
469          */
470         irr = &lapic->irr0;
471         return (irr[(vector / 32) * 4] & 1 << (vector % 32));
472 }
473
474 void
475 lapic_set_logical_id(u_int apic_id, u_int cluster, u_int cluster_id)
476 {
477         struct lapic *la;
478
479         KASSERT(lapics[apic_id].la_present, ("%s: APIC %u doesn't exist",
480             __func__, apic_id));
481         KASSERT(cluster <= APIC_MAX_CLUSTER, ("%s: cluster %u too big",
482             __func__, cluster));
483         KASSERT(cluster_id <= APIC_MAX_INTRACLUSTER_ID,
484             ("%s: intra cluster id %u too big", __func__, cluster_id));
485         la = &lapics[apic_id];
486         la->la_cluster = cluster;
487         la->la_cluster_id = cluster_id;
488 }
489
490 int
491 lapic_set_lvt_mask(u_int apic_id, u_int pin, u_char masked)
492 {
493
494         if (pin > LVT_MAX)
495                 return (EINVAL);
496         if (apic_id == APIC_ID_ALL) {
497                 lvts[pin].lvt_masked = masked;
498                 if (bootverbose)
499                         printf("lapic:");
500         } else {
501                 KASSERT(lapics[apic_id].la_present,
502                     ("%s: missing APIC %u", __func__, apic_id));
503                 lapics[apic_id].la_lvts[pin].lvt_masked = masked;
504                 lapics[apic_id].la_lvts[pin].lvt_active = 1;
505                 if (bootverbose)
506                         printf("lapic%u:", apic_id);
507         }
508         if (bootverbose)
509                 printf(" LINT%u %s\n", pin, masked ? "masked" : "unmasked");
510         return (0);
511 }
512
513 int
514 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int pin, u_int32_t mode)
515 {
516         struct lvt *lvt;
517
518         if (pin > LVT_MAX)
519                 return (EINVAL);
520         if (apic_id == APIC_ID_ALL) {
521                 lvt = &lvts[pin];
522                 if (bootverbose)
523                         printf("lapic:");
524         } else {
525                 KASSERT(lapics[apic_id].la_present,
526                     ("%s: missing APIC %u", __func__, apic_id));
527                 lvt = &lapics[apic_id].la_lvts[pin];
528                 lvt->lvt_active = 1;
529                 if (bootverbose)
530                         printf("lapic%u:", apic_id);
531         }
532         lvt->lvt_mode = mode;
533         switch (mode) {
534         case APIC_LVT_DM_NMI:
535         case APIC_LVT_DM_SMI:
536         case APIC_LVT_DM_INIT:
537         case APIC_LVT_DM_EXTINT:
538                 lvt->lvt_edgetrigger = 1;
539                 lvt->lvt_activehi = 1;
540                 if (mode == APIC_LVT_DM_EXTINT)
541                         lvt->lvt_masked = 1;
542                 else
543                         lvt->lvt_masked = 0;
544                 break;
545         default:
546                 panic("Unsupported delivery mode: 0x%x\n", mode);
547         }
548         if (bootverbose) {
549                 printf(" Routing ");
550                 switch (mode) {
551                 case APIC_LVT_DM_NMI:
552                         printf("NMI");
553                         break;
554                 case APIC_LVT_DM_SMI:
555                         printf("SMI");
556                         break;
557                 case APIC_LVT_DM_INIT:
558                         printf("INIT");
559                         break;
560                 case APIC_LVT_DM_EXTINT:
561                         printf("ExtINT");
562                         break;
563                 }
564                 printf(" -> LINT%u\n", pin);
565         }
566         return (0);
567 }
568
569 int
570 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int pin, enum intr_polarity pol)
571 {
572
573         if (pin > LVT_MAX || pol == INTR_POLARITY_CONFORM)
574                 return (EINVAL);
575         if (apic_id == APIC_ID_ALL) {
576                 lvts[pin].lvt_activehi = (pol == INTR_POLARITY_HIGH);
577                 if (bootverbose)
578                         printf("lapic:");
579         } else {
580                 KASSERT(lapics[apic_id].la_present,
581                     ("%s: missing APIC %u", __func__, apic_id));
582                 lapics[apic_id].la_lvts[pin].lvt_active = 1;
583                 lapics[apic_id].la_lvts[pin].lvt_activehi =
584                     (pol == INTR_POLARITY_HIGH);
585                 if (bootverbose)
586                         printf("lapic%u:", apic_id);
587         }
588         if (bootverbose)
589                 printf(" LINT%u polarity: %s\n", pin,
590                     pol == INTR_POLARITY_HIGH ? "high" : "low");
591         return (0);
592 }
593
594 int
595 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int pin, enum intr_trigger trigger)
596 {
597
598         if (pin > LVT_MAX || trigger == INTR_TRIGGER_CONFORM)
599                 return (EINVAL);
600         if (apic_id == APIC_ID_ALL) {
601                 lvts[pin].lvt_edgetrigger = (trigger == INTR_TRIGGER_EDGE);
602                 if (bootverbose)
603                         printf("lapic:");
604         } else {
605                 KASSERT(lapics[apic_id].la_present,
606                     ("%s: missing APIC %u", __func__, apic_id));
607                 lapics[apic_id].la_lvts[pin].lvt_edgetrigger =
608                     (trigger == INTR_TRIGGER_EDGE);
609                 lapics[apic_id].la_lvts[pin].lvt_active = 1;
610                 if (bootverbose)
611                         printf("lapic%u:", apic_id);
612         }
613         if (bootverbose)
614                 printf(" LINT%u trigger: %s\n", pin,
615                     trigger == INTR_TRIGGER_EDGE ? "edge" : "level");
616         return (0);
617 }
618
619 /*
620  * Adjust the TPR of the current CPU so that it blocks all interrupts below
621  * the passed in vector.
622  */
623 void
624 lapic_set_tpr(u_int vector)
625 {
626 #ifdef CHEAP_TPR
627         lapic->tpr = vector;
628 #else
629         u_int32_t tpr;
630
631         tpr = lapic->tpr & ~APIC_TPR_PRIO;
632         tpr |= vector;
633         lapic->tpr = tpr;
634 #endif
635 }
636
637 void
638 lapic_eoi(void)
639 {
640
641         lapic->eoi = 0;
642 }
643
644 void
645 lapic_handle_intr(int vector, struct trapframe *frame)
646 {
647         struct intsrc *isrc;
648
649         if (vector == -1)
650                 panic("Couldn't get vector from ISR!");
651         isrc = intr_lookup_source(apic_idt_to_irq(vector));
652         intr_execute_handlers(isrc, frame);
653 }
654
655 void
656 lapic_handle_timer(struct trapframe *frame)
657 {
658         struct lapic *la;
659
660         /* Send EOI first thing. */
661         lapic_eoi();
662
663 #if defined(SMP) && !defined(SCHED_ULE)
664         /*
665          * Don't do any accounting for the disabled HTT cores, since it
666          * will provide misleading numbers for the userland.
667          *
668          * No locking is necessary here, since even if we loose the race
669          * when hlt_cpus_mask changes it is not a big deal, really.
670          *
671          * Don't do that for ULE, since ULE doesn't consider hlt_cpus_mask
672          * and unlike other schedulers it actually schedules threads to
673          * those CPUs.
674          */
675         if ((hlt_cpus_mask & (1 << PCPU_GET(cpuid))) != 0)
676                 return;
677 #endif
678
679         /* Look up our local APIC structure for the tick counters. */
680         la = &lapics[PCPU_GET(apic_id)];
681         (*la->la_timer_count)++;
682         critical_enter();
683
684 #ifdef KDTRACE_HOOKS
685         /*
686          * If the DTrace hooks are configured and a callback function
687          * has been registered, then call it to process the high speed
688          * timers.
689          */
690         int cpu = PCPU_GET(cpuid);
691         if (lapic_cyclic_clock_func[cpu] != NULL)
692                 (*lapic_cyclic_clock_func[cpu])(frame);
693 #endif
694
695         /* Fire hardclock at hz. */
696         la->la_hard_ticks += hz;
697         if (la->la_hard_ticks >= lapic_timer_hz) {
698                 la->la_hard_ticks -= lapic_timer_hz;
699                 if (PCPU_GET(cpuid) == 0)
700                         hardclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
701                 else
702                         hardclock_cpu(TRAPF_USERMODE(frame));
703         }
704
705         /* Fire statclock at stathz. */
706         la->la_stat_ticks += stathz;
707         if (la->la_stat_ticks >= lapic_timer_hz) {
708                 la->la_stat_ticks -= lapic_timer_hz;
709                 statclock(TRAPF_USERMODE(frame));
710         }
711
712         /* Fire profclock at profhz, but only when needed. */
713         la->la_prof_ticks += profhz;
714         if (la->la_prof_ticks >= lapic_timer_hz) {
715                 la->la_prof_ticks -= lapic_timer_hz;
716                 if (profprocs != 0)
717                         profclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
718         }
719         critical_exit();
720 }
721
722 static void
723 lapic_timer_set_divisor(u_int divisor)
724 {
725
726         KASSERT(powerof2(divisor), ("lapic: invalid divisor %u", divisor));
727         KASSERT(ffs(divisor) <= sizeof(lapic_timer_divisors) /
728             sizeof(u_int32_t), ("lapic: invalid divisor %u", divisor));
729         lapic->dcr_timer = lapic_timer_divisors[ffs(divisor) - 1];
730 }
731
732 static void
733 lapic_timer_oneshot(u_int count)
734 {
735         u_int32_t value;
736
737         value = lapic->lvt_timer;
738         value &= ~APIC_LVTT_TM;
739         value |= APIC_LVTT_TM_ONE_SHOT;
740         lapic->lvt_timer = value;
741         lapic->icr_timer = count;
742 }
743
744 static void
745 lapic_timer_periodic(u_int count)
746 {
747         u_int32_t value;
748
749         value = lapic->lvt_timer;
750         value &= ~APIC_LVTT_TM;
751         value |= APIC_LVTT_TM_PERIODIC;
752         lapic->lvt_timer = value;
753         lapic->icr_timer = count;
754 }
755
756 static void
757 lapic_timer_enable_intr(void)
758 {
759         u_int32_t value;
760
761         value = lapic->lvt_timer;
762         value &= ~APIC_LVT_M;
763         lapic->lvt_timer = value;
764 }
765
766 /* Request a free IDT vector to be used by the specified IRQ. */
767 u_int
768 apic_alloc_vector(u_int irq)
769 {
770         u_int vector;
771
772         KASSERT(irq < NUM_IO_INTS, ("Invalid IRQ %u", irq));
773
774         /*
775          * Search for a free vector.  Currently we just use a very simple
776          * algorithm to find the first free vector.
777          */
778         mtx_lock_spin(&icu_lock);
779         for (vector = 0; vector < APIC_NUM_IOINTS; vector++) {
780                 if (ioint_irqs[vector] != 0)
781                         continue;
782                 ioint_irqs[vector] = irq;
783                 mtx_unlock_spin(&icu_lock);
784                 return (vector + APIC_IO_INTS);
785         }
786         mtx_unlock_spin(&icu_lock);
787         panic("Couldn't find an APIC vector for IRQ %u", irq);
788 }
789
790 /*
791  * Request 'count' free contiguous IDT vectors to be used by 'count'
792  * IRQs.  'count' must be a power of two and the vectors will be
793  * aligned on a boundary of 'align'.  If the request cannot be
794  * satisfied, 0 is returned.
795  */
796 u_int
797 apic_alloc_vectors(u_int *irqs, u_int count, u_int align)
798 {
799         u_int first, run, vector;
800
801         KASSERT(powerof2(count), ("bad count"));
802         KASSERT(powerof2(align), ("bad align"));
803         KASSERT(align >= count, ("align < count"));
804 #ifdef INVARIANTS
805         for (run = 0; run < count; run++)
806                 KASSERT(irqs[run] < NUM_IO_INTS, ("Invalid IRQ %u at index %u",
807                     irqs[run], run));
808 #endif
809
810         /*
811          * Search for 'count' free vectors.  As with apic_alloc_vector(),
812          * this just uses a simple first fit algorithm.
813          */
814         run = 0;
815         first = 0;
816         mtx_lock_spin(&icu_lock);
817         for (vector = 0; vector < APIC_NUM_IOINTS; vector++) {
818
819                 /* Vector is in use, end run. */
820                 if (ioint_irqs[vector] != 0) {
821                         run = 0;
822                         first = 0;
823                         continue;
824                 }
825
826                 /* Start a new run if run == 0 and vector is aligned. */
827                 if (run == 0) {
828                         if ((vector & (align - 1)) != 0)
829                                 continue;
830                         first = vector;
831                 }
832                 run++;
833
834                 /* Keep looping if the run isn't long enough yet. */
835                 if (run < count)
836                         continue;
837
838                 /* Found a run, assign IRQs and return the first vector. */
839                 for (vector = 0; vector < count; vector++)
840                         ioint_irqs[first + vector] = irqs[vector];
841                 mtx_unlock_spin(&icu_lock);
842                 return (first + APIC_IO_INTS);
843         }
844         mtx_unlock_spin(&icu_lock);
845         printf("APIC: Couldn't find APIC vectors for %u IRQs\n", count);
846         return (0);
847 }
848
849 void
850 apic_enable_vector(u_int vector)
851 {
852
853         KASSERT(vector != IDT_SYSCALL, ("Attempt to overwrite syscall entry"));
854         KASSERT(ioint_handlers[vector / 32] != NULL,
855             ("No ISR handler for vector %u", vector));
856         setidt(vector, ioint_handlers[vector / 32], SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
857 }
858
859 void
860 apic_disable_vector(u_int vector)
861 {
862
863         KASSERT(vector != IDT_SYSCALL, ("Attempt to overwrite syscall entry"));
864         KASSERT(ioint_handlers[vector / 32] != NULL,
865             ("No ISR handler for vector %u", vector));
866         setidt(vector, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
867 }
868
869 /* Release an APIC vector when it's no longer in use. */
870 void
871 apic_free_vector(u_int vector, u_int irq)
872 {
873         KASSERT(vector >= APIC_IO_INTS && vector != IDT_SYSCALL &&
874             vector <= APIC_IO_INTS + APIC_NUM_IOINTS,
875             ("Vector %u does not map to an IRQ line", vector));
876         KASSERT(irq < NUM_IO_INTS, ("Invalid IRQ %u", irq));
877         KASSERT(ioint_irqs[vector - APIC_IO_INTS] == irq, ("IRQ mismatch"));
878         mtx_lock_spin(&icu_lock);
879         ioint_irqs[vector - APIC_IO_INTS] = 0;
880         mtx_unlock_spin(&icu_lock);
881 }
882
883 /* Map an IDT vector (APIC) to an IRQ (interrupt source). */
884 u_int
885 apic_idt_to_irq(u_int vector)
886 {
887
888         KASSERT(vector >= APIC_IO_INTS && vector != IDT_SYSCALL &&
889             vector <= APIC_IO_INTS + APIC_NUM_IOINTS,
890             ("Vector %u does not map to an IRQ line", vector));
891         return (ioint_irqs[vector - APIC_IO_INTS]);
892 }
893
894 #ifdef DDB
895 /*
896  * Dump data about APIC IDT vector mappings.
897  */
898 DB_SHOW_COMMAND(apic, db_show_apic)
899 {
900         struct intsrc *isrc;
901         int i, verbose;
902         u_int irq;
903
904         if (strcmp(modif, "vv") == 0)
905                 verbose = 2;
906         else if (strcmp(modif, "v") == 0)
907                 verbose = 1;
908         else
909                 verbose = 0;
910         for (i = 0; i < APIC_NUM_IOINTS + 1 && !db_pager_quit; i++) {
911                 irq = ioint_irqs[i];
912                 if (irq != 0 && irq != IRQ_SYSCALL) {
913                         db_printf("vec 0x%2x -> ", i + APIC_IO_INTS);
914                         if (irq == IRQ_TIMER)
915                                 db_printf("lapic timer\n");
916                         else if (irq < NUM_IO_INTS) {
917                                 isrc = intr_lookup_source(irq);
918                                 if (isrc == NULL || verbose == 0)
919                                         db_printf("IRQ %u\n", irq);
920                                 else
921                                         db_dump_intr_event(isrc->is_event,
922                                             verbose == 2);
923                         } else
924                                 db_printf("IRQ %u ???\n", irq);
925                 }
926         }
927 }
928
929 static void
930 dump_mask(const char *prefix, uint32_t v, int base)
931 {
932         int i, first;
933
934         first = 1;
935         for (i = 0; i < 32; i++)
936                 if (v & (1 << i)) {
937                         if (first) {
938                                 db_printf("%s:", prefix);
939                                 first = 0;
940                         }
941                         db_printf(" %02x", base + i);
942                 }
943         if (!first)
944                 db_printf("\n");
945 }
946
947 /* Show info from the lapic regs for this CPU. */
948 DB_SHOW_COMMAND(lapic, db_show_lapic)
949 {
950         uint32_t v;
951
952         db_printf("lapic ID = %d\n", lapic_id());
953         v = lapic->version;
954         db_printf("version  = %d.%d\n", (v & APIC_VER_VERSION) >> 4,
955             v & 0xf);
956         db_printf("max LVT  = %d\n", (v & APIC_VER_MAXLVT) >> MAXLVTSHIFT);
957         v = lapic->svr;
958         db_printf("SVR      = %02x (%s)\n", v & APIC_SVR_VECTOR,
959             v & APIC_SVR_ENABLE ? "enabled" : "disabled");
960         db_printf("TPR      = %02x\n", lapic->tpr);
961
962 #define dump_field(prefix, index)                                       \
963         dump_mask(__XSTRING(prefix ## index), lapic->prefix ## index,   \
964             index * 32)
965
966         db_printf("In-service Interrupts:\n");
967         dump_field(isr, 0);
968         dump_field(isr, 1);
969         dump_field(isr, 2);
970         dump_field(isr, 3);
971         dump_field(isr, 4);
972         dump_field(isr, 5);
973         dump_field(isr, 6);
974         dump_field(isr, 7);
975
976         db_printf("TMR Interrupts:\n");
977         dump_field(tmr, 0);
978         dump_field(tmr, 1);
979         dump_field(tmr, 2);
980         dump_field(tmr, 3);
981         dump_field(tmr, 4);
982         dump_field(tmr, 5);
983         dump_field(tmr, 6);
984         dump_field(tmr, 7);
985
986         db_printf("IRR Interrupts:\n");
987         dump_field(irr, 0);
988         dump_field(irr, 1);
989         dump_field(irr, 2);
990         dump_field(irr, 3);
991         dump_field(irr, 4);
992         dump_field(irr, 5);
993         dump_field(irr, 6);
994         dump_field(irr, 7);
995
996 #undef dump_field
997 }
998 #endif
999
1000 /*
1001  * APIC probing support code.  This includes code to manage enumerators.
1002  */
1003
1004 static SLIST_HEAD(, apic_enumerator) enumerators =
1005         SLIST_HEAD_INITIALIZER(enumerators);
1006 static struct apic_enumerator *best_enum;
1007         
1008 void
1009 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
1010 {
1011 #ifdef INVARIANTS
1012         struct apic_enumerator *apic_enum;
1013
1014         SLIST_FOREACH(apic_enum, &enumerators, apic_next) {
1015                 if (apic_enum == enumerator)
1016                         panic("%s: Duplicate register of %s", __func__,
1017                             enumerator->apic_name);
1018         }
1019 #endif
1020         SLIST_INSERT_HEAD(&enumerators, enumerator, apic_next);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * We have to look for CPU's very, very early because certain subsystems
1025  * want to know how many CPU's we have extremely early on in the boot
1026  * process.
1027  */
1028 static void
1029 apic_init(void *dummy __unused)
1030 {
1031         struct apic_enumerator *enumerator;
1032         int retval, best;
1033
1034         /* Don't probe if APIC mode is disabled. */
1035         if (resource_disabled("apic", 0))
1036                 return;
1037
1038         /* First, probe all the enumerators to find the best match. */
1039         best_enum = NULL;
1040         best = 0;
1041         SLIST_FOREACH(enumerator, &enumerators, apic_next) {
1042                 retval = enumerator->apic_probe();
1043                 if (retval > 0)
1044                         continue;
1045                 if (best_enum == NULL || best < retval) {
1046                         best_enum = enumerator;
1047                         best = retval;
1048                 }
1049         }
1050         if (best_enum == NULL) {
1051                 if (bootverbose)
1052                         printf("APIC: Could not find any APICs.\n");
1053                 return;
1054         }
1055
1056         if (bootverbose)
1057                 printf("APIC: Using the %s enumerator.\n",
1058                     best_enum->apic_name);
1059
1060         /* Second, probe the CPU's in the system. */
1061         retval = best_enum->apic_probe_cpus();
1062         if (retval != 0)
1063                 printf("%s: Failed to probe CPUs: returned %d\n",
1064                     best_enum->apic_name, retval);
1065 }
1066 SYSINIT(apic_init, SI_SUB_TUNABLES - 1, SI_ORDER_SECOND, apic_init, NULL);
1067
1068 /*
1069  * Setup the local APIC.  We have to do this prior to starting up the APs
1070  * in the SMP case.
1071  */
1072 static void
1073 apic_setup_local(void *dummy __unused)
1074 {
1075         int retval;
1076
1077         if (best_enum == NULL)
1078                 return;
1079         retval = best_enum->apic_setup_local();
1080         if (retval != 0)
1081                 printf("%s: Failed to setup the local APIC: returned %d\n",
1082                     best_enum->apic_name, retval);
1083 }
1084 SYSINIT(apic_setup_local, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_SECOND, apic_setup_local,
1085     NULL);
1086
1087 /*
1088  * Setup the I/O APICs.
1089  */
1090 static void
1091 apic_setup_io(void *dummy __unused)
1092 {
1093         int retval;
1094
1095         if (best_enum == NULL)
1096                 return;
1097         retval = best_enum->apic_setup_io();
1098         if (retval != 0)
1099                 printf("%s: Failed to setup I/O APICs: returned %d\n",
1100                     best_enum->apic_name, retval);
1101
1102         /*
1103          * Finish setting up the local APIC on the BSP once we know how to
1104          * properly program the LINT pins.
1105          */
1106         lapic_setup(1);
1107         intr_register_pic(&lapic_pic);
1108         if (bootverbose)
1109                 lapic_dump("BSP");
1110
1111         /* Enable the MSI "pic". */
1112         msi_init();
1113 }
1114 SYSINIT(apic_setup_io, SI_SUB_INTR, SI_ORDER_SECOND, apic_setup_io, NULL);
1115
1116 #ifdef SMP
1117 /*
1118  * Inter Processor Interrupt functions.  The lapic_ipi_*() functions are
1119  * private to the sys/amd64 code.  The public interface for the rest of the
1120  * kernel is defined in mp_machdep.c.
1121  */
1122 int
1123 lapic_ipi_wait(int delay)
1124 {
1125         int x, incr;
1126
1127         /*
1128          * Wait delay loops for IPI to be sent.  This is highly bogus
1129          * since this is sensitive to CPU clock speed.  If delay is
1130          * -1, we wait forever.
1131          */
1132         if (delay == -1) {
1133                 incr = 0;
1134                 delay = 1;
1135         } else
1136                 incr = 1;
1137         for (x = 0; x < delay; x += incr) {
1138                 if ((lapic->icr_lo & APIC_DELSTAT_MASK) == APIC_DELSTAT_IDLE)
1139                         return (1);
1140                 ia32_pause();
1141         }
1142         return (0);
1143 }
1144
1145 void
1146 lapic_ipi_raw(register_t icrlo, u_int dest)
1147 {
1148         register_t value, eflags;
1149
1150         /* XXX: Need more sanity checking of icrlo? */
1151         KASSERT(lapic != NULL, ("%s called too early", __func__));
1152         KASSERT((dest & ~(APIC_ID_MASK >> APIC_ID_SHIFT)) == 0,
1153             ("%s: invalid dest field", __func__));
1154         KASSERT((icrlo & APIC_ICRLO_RESV_MASK) == 0,
1155             ("%s: reserved bits set in ICR LO register", __func__));
1156
1157         /* Set destination in ICR HI register if it is being used. */
1158         eflags = intr_disable();
1159         if ((icrlo & APIC_DEST_MASK) == APIC_DEST_DESTFLD) {
1160                 value = lapic->icr_hi;
1161                 value &= ~APIC_ID_MASK;
1162                 value |= dest << APIC_ID_SHIFT;
1163                 lapic->icr_hi = value;
1164         }
1165
1166         /* Program the contents of the IPI and dispatch it. */
1167         value = lapic->icr_lo;
1168         value &= APIC_ICRLO_RESV_MASK;
1169         value |= icrlo;
1170         lapic->icr_lo = value;
1171         intr_restore(eflags);
1172 }
1173
1174 #define BEFORE_SPIN     1000000
1175 #ifdef DETECT_DEADLOCK
1176 #define AFTER_SPIN      1000
1177 #endif
1178
1179 void
1180 lapic_ipi_vectored(u_int vector, int dest)
1181 {
1182         register_t icrlo, destfield;
1183
1184         KASSERT((vector & ~APIC_VECTOR_MASK) == 0,
1185             ("%s: invalid vector %d", __func__, vector));
1186
1187         icrlo = vector | APIC_DELMODE_FIXED | APIC_DESTMODE_PHY |
1188             APIC_LEVEL_DEASSERT | APIC_TRIGMOD_EDGE;
1189         destfield = 0;
1190         switch (dest) {
1191         case APIC_IPI_DEST_SELF:
1192                 icrlo |= APIC_DEST_SELF;
1193                 break;
1194         case APIC_IPI_DEST_ALL:
1195                 icrlo |= APIC_DEST_ALLISELF;
1196                 break;
1197         case APIC_IPI_DEST_OTHERS:
1198                 icrlo |= APIC_DEST_ALLESELF;
1199                 break;
1200         default:
1201                 KASSERT((dest & ~(APIC_ID_MASK >> APIC_ID_SHIFT)) == 0,
1202                     ("%s: invalid destination 0x%x", __func__, dest));
1203                 destfield = dest;
1204         }
1205
1206         /* Wait for an earlier IPI to finish. */
1207         if (!lapic_ipi_wait(BEFORE_SPIN)) {
1208                 if (panicstr != NULL)
1209                         return;
1210                 else
1211                         panic("APIC: Previous IPI is stuck");
1212         }
1213
1214         lapic_ipi_raw(icrlo, destfield);
1215
1216 #ifdef DETECT_DEADLOCK
1217         /* Wait for IPI to be delivered. */
1218         if (!lapic_ipi_wait(AFTER_SPIN)) {
1219 #ifdef needsattention
1220                 /*
1221                  * XXX FIXME:
1222                  *
1223                  * The above function waits for the message to actually be
1224                  * delivered.  It breaks out after an arbitrary timeout
1225                  * since the message should eventually be delivered (at
1226                  * least in theory) and that if it wasn't we would catch
1227                  * the failure with the check above when the next IPI is
1228                  * sent.
1229                  *
1230                  * We could skip this wait entirely, EXCEPT it probably
1231                  * protects us from other routines that assume that the
1232                  * message was delivered and acted upon when this function
1233                  * returns.
1234                  */
1235                 printf("APIC: IPI might be stuck\n");
1236 #else /* !needsattention */
1237                 /* Wait until mesage is sent without a timeout. */
1238                 while (lapic->icr_lo & APIC_DELSTAT_PEND)
1239                         ia32_pause();
1240 #endif /* needsattention */
1241         }
1242 #endif /* DETECT_DEADLOCK */
1243 }
1244 #endif /* SMP */