i386: Move mp_set_cpuids() from mp_machdep.c to lapic.c
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33  */
34
35 #include <sys/param.h>
36 #include <sys/bus.h>
37 #include <sys/kernel.h>
38 #include <sys/systm.h>
39
40 #include <machine/pmap.h>
41 #include <machine/smp.h>
42 #include <machine/md_var.h>
43 #include <machine/specialreg.h>
44 #include <machine_base/apic/lapic.h>
45 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
46
47 #include "acpi_sdt.h"
48 #include "acpi_sdt_var.h"
49
50 #define MADT_VPRINTF(fmt, arg...) \
51 do { \
52         if (bootverbose) \
53                 kprintf("ACPI MADT: " fmt , ##arg); \
54 } while (0)
55
56 /* Multiple APIC Description Table */
57 struct acpi_madt {
58         struct acpi_sdth        madt_hdr;
59         uint32_t                madt_lapic_addr;
60         uint32_t                madt_flags;
61         uint8_t                 madt_ents[1];
62 } __packed;
63
64 /* Common parts of MADT APIC structure */
65 struct acpi_madt_ent {
66         uint8_t                 me_type;        /* MADT_ENT_ */
67         uint8_t                 me_len;
68 } __packed;
69
70 #define MADT_ENT_LAPIC          0
71 #define MADT_ENT_IOAPIC         1
72 #define MADT_ENT_INTSRC         2
73 #define MADT_ENT_LAPIC_ADDR     5
74
75 /* MADT Processor Local APIC */
76 struct acpi_madt_lapic {
77         struct acpi_madt_ent    ml_hdr;
78         uint8_t                 ml_cpu_id;
79         uint8_t                 ml_apic_id;
80         uint32_t                ml_flags;       /* MADT_LAPIC_ */
81 } __packed;
82
83 #define MADT_LAPIC_ENABLED      0x1
84
85 /* MADT I/O APIC */
86 struct acpi_madt_ioapic {
87         struct acpi_madt_ent    mio_hdr;
88         uint8_t                 mio_apic_id;
89         uint8_t                 mio_reserved;
90         uint32_t                mio_addr;
91         uint32_t                mio_gsi_base;
92 } __packed;
93
94 /* MADT Interrupt Source Override */
95 struct acpi_madt_intsrc {
96         struct acpi_madt_ent    mint_hdr;
97         uint8_t                 mint_bus;       /* MADT_INT_BUS_ */
98         uint8_t                 mint_src;
99         uint32_t                mint_gsi;
100         uint16_t                mint_flags;     /* MADT_INT_ */
101 } __packed;
102
103 #define MADT_INT_BUS_ISA        0
104
105 #define MADT_INT_POLA_MASK      0x3
106 #define MADT_INT_POLA_SHIFT     0
107 #define MADT_INT_POLA_CONFORM   0
108 #define MADT_INT_POLA_HIGH      1
109 #define MADT_INT_POLA_RSVD      2
110 #define MADT_INT_POLA_LOW       3
111 #define MADT_INT_TRIG_MASK      0xc
112 #define MADT_INT_TRIG_SHIFT     2
113 #define MADT_INT_TRIG_CONFORM   0
114 #define MADT_INT_TRIG_EDGE      1
115 #define MADT_INT_TRIG_RSVD      2
116 #define MADT_INT_TRIG_LEVEL     3
117
118 /* MADT Local APIC Address Override */
119 struct acpi_madt_lapic_addr {
120         struct acpi_madt_ent    mla_hdr;
121         uint16_t                mla_reserved;
122         uint64_t                mla_lapic_addr;
123 } __packed;
124
125 typedef int                     (*madt_iter_t)(void *,
126                                     const struct acpi_madt_ent *);
127
128 static int                      madt_check(vm_paddr_t);
129 static int                      madt_iterate_entries(struct acpi_madt *,
130                                     madt_iter_t, void *);
131
132 static vm_offset_t              madt_lapic_pass1(void);
133 static int                      madt_lapic_pass2(int);
134
135 static void                     madt_lapic_enumerate(struct lapic_enumerator *);
136 static int                      madt_lapic_probe(struct lapic_enumerator *);
137
138 static void                     madt_ioapic_enumerate(
139                                     struct ioapic_enumerator *);
140 static int                      madt_ioapic_probe(struct ioapic_enumerator *);
141
142 static vm_paddr_t               madt_phyaddr;
143
144 static void
145 madt_probe(void)
146 {
147         vm_paddr_t madt_paddr;
148
149         KKASSERT(madt_phyaddr == 0);
150
151         madt_paddr = sdt_search(ACPI_MADT_SIG);
152         if (madt_paddr == 0) {
153                 kprintf("madt_probe: can't locate MADT\n");
154                 return;
155         }
156
157         /* Preliminary checks */
158         if (madt_check(madt_paddr)) {
159                 kprintf("madt_probe: madt_check failed\n");
160                 return;
161         }
162
163         madt_phyaddr = madt_paddr;
164 }
165 SYSINIT(madt_probe, SI_BOOT2_PRESMP, SI_ORDER_SECOND, madt_probe, 0);
166
167 static int
168 madt_check(vm_paddr_t madt_paddr)
169 {
170         struct acpi_madt *madt;
171         int error = 0;
172
173         KKASSERT(madt_paddr != 0);
174
175         madt = sdt_sdth_map(madt_paddr);
176         KKASSERT(madt != NULL);
177
178         /*
179          * MADT in ACPI specification 1.0 - 4.0
180          */
181         if (madt->madt_hdr.sdth_rev < 1 || madt->madt_hdr.sdth_rev > 3) {
182                 kprintf("madt_check: unsupported MADT revision %d\n",
183                         madt->madt_hdr.sdth_rev);
184                 error = EOPNOTSUPP;
185                 goto back;
186         }
187
188         if (madt->madt_hdr.sdth_len <
189             sizeof(*madt) - sizeof(madt->madt_ents)) {
190                 kprintf("madt_check: invalid MADT length %u\n",
191                         madt->madt_hdr.sdth_len);
192                 error = EINVAL;
193                 goto back;
194         }
195 back:
196         sdt_sdth_unmap(&madt->madt_hdr);
197         return error;
198 }
199
200 static int
201 madt_iterate_entries(struct acpi_madt *madt, madt_iter_t func, void *arg)
202 {
203         int size, cur, error;
204
205         size = madt->madt_hdr.sdth_len -
206                (sizeof(*madt) - sizeof(madt->madt_ents));
207         cur = 0;
208         error = 0;
209
210         while (size - cur > sizeof(struct acpi_madt_ent)) {
211                 const struct acpi_madt_ent *ent;
212
213                 ent = (const struct acpi_madt_ent *)&madt->madt_ents[cur];
214                 if (ent->me_len < sizeof(*ent)) {
215                         kprintf("madt_iterate_entries: invalid MADT "
216                                 "entry len %d\n", ent->me_len);
217                         error = EINVAL;
218                         break;
219                 }
220                 if (ent->me_len > (size - cur)) {
221                         kprintf("madt_iterate_entries: invalid MADT "
222                                 "entry len %d, > table length\n", ent->me_len);
223                         error = EINVAL;
224                         break;
225                 }
226
227                 cur += ent->me_len;
228
229                 /*
230                  * Only Local APIC, I/O APIC and Interrupt Source Override
231                  * are defined in ACPI specification 1.0 - 4.0
232                  */
233                 switch (ent->me_type) {
234                 case MADT_ENT_LAPIC:
235                         if (ent->me_len < sizeof(struct acpi_madt_lapic)) {
236                                 kprintf("madt_iterate_entries: invalid MADT "
237                                         "lapic entry len %d\n", ent->me_len);
238                                 error = EINVAL;
239                         }
240                         break;
241
242                 case MADT_ENT_IOAPIC:
243                         if (ent->me_len < sizeof(struct acpi_madt_ioapic)) {
244                                 kprintf("madt_iterate_entries: invalid MADT "
245                                         "ioapic entry len %d\n", ent->me_len);
246                                 error = EINVAL;
247                         }
248                         break;
249
250                 case MADT_ENT_INTSRC:
251                         if (ent->me_len < sizeof(struct acpi_madt_intsrc)) {
252                                 kprintf("madt_iterate_entries: invalid MADT "
253                                         "intsrc entry len %d\n",
254                                         ent->me_len);
255                                 error = EINVAL;
256                         }
257                         break;
258                 }
259                 if (error)
260                         break;
261
262                 error = func(arg, ent);
263                 if (error)
264                         break;
265         }
266         return error;
267 }
268
269 static int
270 madt_lapic_pass1_callback(void *xarg, const struct acpi_madt_ent *ent)
271 {
272         const struct acpi_madt_lapic_addr *lapic_addr_ent;
273         uint64_t *addr64 = xarg;
274
275         if (ent->me_type != MADT_ENT_LAPIC_ADDR)
276                 return 0;
277         if (ent->me_len < sizeof(*lapic_addr_ent)) {
278                 kprintf("madt_lapic_pass1: "
279                         "invalid LAPIC address override length\n");
280                 return 0;
281         }
282         lapic_addr_ent = (const struct acpi_madt_lapic_addr *)ent;
283
284         *addr64 = lapic_addr_ent->mla_lapic_addr;
285         return 0;
286 }
287
288 static vm_offset_t
289 madt_lapic_pass1(void)
290 {
291         struct acpi_madt *madt;
292         vm_offset_t lapic_addr;
293         uint64_t lapic_addr64;
294         int error;
295
296         KKASSERT(madt_phyaddr != 0);
297
298         madt = sdt_sdth_map(madt_phyaddr);
299         KKASSERT(madt != NULL);
300
301         MADT_VPRINTF("LAPIC address 0x%08x, flags %#x\n",
302                      madt->madt_lapic_addr, madt->madt_flags);
303         lapic_addr = madt->madt_lapic_addr;
304
305         lapic_addr64 = 0;
306         error = madt_iterate_entries(madt, madt_lapic_pass1_callback,
307                                      &lapic_addr64);
308         if (error)
309                 panic("madt_iterate_entries(pass1) failed\n");
310
311         if (lapic_addr64 != 0) {
312                 kprintf("ACPI MADT: warning 64bits lapic address 0x%llx\n",
313                         lapic_addr64);
314                 /* XXX vm_offset_t is 32bits on i386 */
315                 lapic_addr = lapic_addr64;
316         }
317
318         sdt_sdth_unmap(&madt->madt_hdr);
319
320         return lapic_addr;
321 }
322
323 struct madt_lapic_pass2_cbarg {
324         int     cpu;
325         int     bsp_found;
326         int     bsp_apic_id;
327 };
328
329 static int
330 madt_lapic_pass2_callback(void *xarg, const struct acpi_madt_ent *ent)
331 {
332         const struct acpi_madt_lapic *lapic_ent;
333         struct madt_lapic_pass2_cbarg *arg = xarg;
334
335         if (ent->me_type != MADT_ENT_LAPIC)
336                 return 0;
337
338         lapic_ent = (const struct acpi_madt_lapic *)ent;
339         if (lapic_ent->ml_flags & MADT_LAPIC_ENABLED) {
340                 MADT_VPRINTF("cpu id %d, apic id %d\n",
341                              lapic_ent->ml_cpu_id, lapic_ent->ml_apic_id);
342                 if (lapic_ent->ml_apic_id == arg->bsp_apic_id) {
343                         lapic_set_cpuid(0, lapic_ent->ml_apic_id);
344                         arg->bsp_found = 1;
345                 } else {
346                         lapic_set_cpuid(arg->cpu, lapic_ent->ml_apic_id);
347                         arg->cpu++;
348                 }
349         }
350         return 0;
351 }
352
353 static int
354 madt_lapic_pass2(int bsp_apic_id)
355 {
356         struct acpi_madt *madt;
357         struct madt_lapic_pass2_cbarg arg;
358         int error;
359
360         MADT_VPRINTF("BSP apic id %d\n", bsp_apic_id);
361
362         KKASSERT(madt_phyaddr != 0);
363
364         madt = sdt_sdth_map(madt_phyaddr);
365         KKASSERT(madt != NULL);
366
367         bzero(&arg, sizeof(arg));
368         arg.cpu = 1;
369         arg.bsp_apic_id = bsp_apic_id;
370
371         error = madt_iterate_entries(madt, madt_lapic_pass2_callback, &arg);
372         if (error)
373                 panic("madt_iterate_entries(pass2) failed\n");
374
375         KKASSERT(arg.bsp_found);
376         KKASSERT(arg.cpu > 1);
377         mp_naps = arg.cpu - 1; /* exclude BSP */
378
379         sdt_sdth_unmap(&madt->madt_hdr);
380
381         return 0;
382 }
383
384 struct madt_lapic_probe_cbarg {
385         int             cpu_count;
386         vm_offset_t     lapic_addr;
387 };
388
389 static int
390 madt_lapic_probe_callback(void *xarg, const struct acpi_madt_ent *ent)
391 {
392         struct madt_lapic_probe_cbarg *arg = xarg;
393
394         if (ent->me_type == MADT_ENT_LAPIC) {
395                 const struct acpi_madt_lapic *lapic_ent;
396
397                 lapic_ent = (const struct acpi_madt_lapic *)ent;
398                 if (lapic_ent->ml_flags & MADT_LAPIC_ENABLED)
399                         arg->cpu_count++;
400         } else if (ent->me_type == MADT_ENT_LAPIC_ADDR) {
401                 const struct acpi_madt_lapic_addr *lapic_addr_ent;
402
403                 if (ent->me_len < sizeof(*lapic_addr_ent)) {
404                         kprintf("madt_lapic_probe: "
405                                 "invalid LAPIC address override length\n");
406                         return 0;
407                 }
408                 lapic_addr_ent = (const struct acpi_madt_lapic_addr *)ent;
409
410                 if (lapic_addr_ent->mla_lapic_addr != 0)
411                         arg->lapic_addr = lapic_addr_ent->mla_lapic_addr;
412         }
413         return 0;
414 }
415
416 static int
417 madt_lapic_probe(struct lapic_enumerator *e)
418 {
419         struct madt_lapic_probe_cbarg arg;
420         struct acpi_madt *madt;
421         int error;
422
423         if (madt_phyaddr == 0)
424                 return ENXIO;
425
426         madt = sdt_sdth_map(madt_phyaddr);
427         KKASSERT(madt != NULL);
428
429         bzero(&arg, sizeof(arg));
430         arg.lapic_addr = madt->madt_lapic_addr;
431
432         error = madt_iterate_entries(madt, madt_lapic_probe_callback, &arg);
433         if (!error) {
434                 if (arg.cpu_count <= 1) {
435                         kprintf("madt_lapic_probe: "
436                                 "less than 2 CPUs is found\n");
437                         error = EOPNOTSUPP;
438                 }
439                 if (arg.lapic_addr == 0) {
440                         kprintf("madt_lapic_probe: zero LAPIC address\n");
441                         error = EOPNOTSUPP;
442                 }
443         }
444
445         sdt_sdth_unmap(&madt->madt_hdr);
446         return error;
447 }
448
449 static void
450 madt_lapic_enumerate(struct lapic_enumerator *e)
451 {
452         vm_offset_t lapic_addr;
453         int bsp_apic_id;
454
455         KKASSERT(madt_phyaddr != 0);
456
457         lapic_addr = madt_lapic_pass1();
458         if (lapic_addr == 0)
459                 panic("madt_lapic_enumerate: no local apic\n");
460
461         lapic_map(lapic_addr);
462
463         bsp_apic_id = APIC_ID(lapic->id);
464         if (madt_lapic_pass2(bsp_apic_id))
465                 panic("madt_lapic_enumerate: madt_lapic_pass2 failed\n");
466 }
467
468 static struct lapic_enumerator  madt_lapic_enumerator = {
469         .lapic_prio = LAPIC_ENUM_PRIO_MADT,
470         .lapic_probe = madt_lapic_probe,
471         .lapic_enumerate = madt_lapic_enumerate
472 };
473
474 static void
475 madt_lapic_enum_register(void)
476 {
477         int prio;
478
479         prio = LAPIC_ENUM_PRIO_MADT;
480         kgetenv_int("hw.madt_lapic_prio", &prio);
481         madt_lapic_enumerator.lapic_prio = prio;
482
483         lapic_enumerator_register(&madt_lapic_enumerator);
484 }
485 SYSINIT(madt_lapic, SI_BOOT2_PRESMP, SI_ORDER_ANY, madt_lapic_enum_register, 0);
486
487 struct madt_ioapic_probe_cbarg {
488         int     ioapic_cnt;
489         int     gsi_base0;
490 };
491
492 static int
493 madt_ioapic_probe_callback(void *xarg, const struct acpi_madt_ent *ent)
494 {
495         struct madt_ioapic_probe_cbarg *arg = xarg;
496
497         if (ent->me_type == MADT_ENT_INTSRC) {
498                 const struct acpi_madt_intsrc *intsrc_ent;
499                 int trig, pola;
500
501                 intsrc_ent = (const struct acpi_madt_intsrc *)ent;
502
503                 /* XXX magic number */
504                 if (intsrc_ent->mint_src >= 16) {
505                         kprintf("madt_ioapic_probe: invalid intsrc irq (%d)\n",
506                                 intsrc_ent->mint_src);
507                         return EINVAL;
508                 }
509
510                 if (intsrc_ent->mint_bus != MADT_INT_BUS_ISA) {
511                         kprintf("ACPI MADT: warning intsrc irq %d "
512                                 "bus is not ISA (%d)\n",
513                                 intsrc_ent->mint_src, intsrc_ent->mint_bus);
514                 }
515
516                 trig = (intsrc_ent->mint_flags & MADT_INT_TRIG_MASK) >>
517                        MADT_INT_TRIG_SHIFT;
518                 if (trig == MADT_INT_TRIG_RSVD) {
519                         kprintf("ACPI MADT: warning invalid intsrc irq %d "
520                                 "trig (%d)\n", intsrc_ent->mint_src, trig);
521                 }
522
523                 pola = (intsrc_ent->mint_flags & MADT_INT_POLA_MASK) >>
524                        MADT_INT_POLA_SHIFT;
525                 if (pola == MADT_INT_POLA_RSVD) {
526                         kprintf("ACPI MADT: warning invalid intsrc irq %d "
527                                 "pola (%d)\n", intsrc_ent->mint_src, pola);
528                 }
529         } else if (ent->me_type == MADT_ENT_IOAPIC) {
530                 const struct acpi_madt_ioapic *ioapic_ent;
531
532                 ioapic_ent = (const struct acpi_madt_ioapic *)ent;
533                 if (ioapic_ent->mio_addr == 0) {
534                         kprintf("madt_ioapic_probe: zero IOAPIC address\n");
535                         return EINVAL;
536                 }
537
538                 arg->ioapic_cnt++;
539                 if (ioapic_ent->mio_gsi_base == 0)
540                         arg->gsi_base0 = 1;
541         }
542         return 0;
543 }
544
545 static int
546 madt_ioapic_probe(struct ioapic_enumerator *e)
547 {
548         struct madt_ioapic_probe_cbarg arg;
549         struct acpi_madt *madt;
550         int error;
551
552         if (madt_phyaddr == 0)
553                 return ENXIO;
554
555         madt = sdt_sdth_map(madt_phyaddr);
556         KKASSERT(madt != NULL);
557
558         bzero(&arg, sizeof(arg));
559
560         error = madt_iterate_entries(madt, madt_ioapic_probe_callback, &arg);
561         if (!error) {
562                 if (arg.ioapic_cnt == 0) {
563                         kprintf("madt_ioapic_probe: no IOAPIC\n");
564                         error = ENXIO;
565                 }
566                 if (!arg.gsi_base0) {
567                         kprintf("madt_ioapic_probe: no GSI base 0\n");
568                         error = EINVAL;
569                 }
570         }
571
572         sdt_sdth_unmap(&madt->madt_hdr);
573         return error;
574 }
575
576 static int
577 madt_ioapic_enum_callback(void *xarg, const struct acpi_madt_ent *ent)
578 {
579         if (ent->me_type == MADT_ENT_INTSRC) {
580                 const struct acpi_madt_intsrc *intsrc_ent;
581                 enum intr_trigger trig;
582                 enum intr_polarity pola;
583                 int ent_trig;
584
585                 intsrc_ent = (const struct acpi_madt_intsrc *)ent;
586
587                 KKASSERT(intsrc_ent->mint_src < 16);
588                 if (intsrc_ent->mint_bus != MADT_INT_BUS_ISA)
589                         return 0;
590
591                 ent_trig = (intsrc_ent->mint_flags & MADT_INT_TRIG_MASK) >>
592                            MADT_INT_TRIG_SHIFT;
593                 if (ent_trig == MADT_INT_TRIG_RSVD) {
594                         return 0;
595 #ifdef notyet
596                 } else if (ent_trig == MADT_INT_TRIG_LEVEL) {
597                         trig = INTR_TRIGGER_LEVEL;
598                         pola = INTR_POLARITY_LOW;
599 #endif
600                 } else {
601                         trig = INTR_TRIGGER_EDGE;
602                         pola = INTR_POLARITY_HIGH;
603                 }
604
605                 if (intsrc_ent->mint_src == intsrc_ent->mint_gsi &&
606                     trig == INTR_TRIGGER_EDGE) {
607                         /* Nothing changed */
608                         return 0;
609                 }
610
611                 MADT_VPRINTF("INTSRC irq %d -> gsi %u %s/%s\n",
612                              intsrc_ent->mint_src, intsrc_ent->mint_gsi,
613                              intr_str_trigger(trig), intr_str_polarity(pola));
614                 ioapic_intsrc(intsrc_ent->mint_src, intsrc_ent->mint_gsi,
615                               trig, pola);
616         } else if (ent->me_type == MADT_ENT_IOAPIC) {
617                 const struct acpi_madt_ioapic *ioapic_ent;
618                 uint32_t ver;
619                 void *addr;
620                 int npin;
621
622                 ioapic_ent = (const struct acpi_madt_ioapic *)ent;
623                 MADT_VPRINTF("IOAPIC addr 0x%08x, apic id %d, gsi base %u\n",
624                              ioapic_ent->mio_addr, ioapic_ent->mio_apic_id,
625                              ioapic_ent->mio_gsi_base);
626
627                 addr = ioapic_map(ioapic_ent->mio_addr);
628
629                 ver = ioapic_read(addr, IOAPIC_VER);
630                 npin = ((ver & IOART_VER_MAXREDIR) >> MAXREDIRSHIFT) + 1;
631
632                 ioapic_add(addr, ioapic_ent->mio_gsi_base, npin);
633         }
634         return 0;
635 }
636
637 static void
638 madt_ioapic_enumerate(struct ioapic_enumerator *e)
639 {
640         struct acpi_madt *madt;
641         int error;
642
643         KKASSERT(madt_phyaddr != 0);
644
645         madt = sdt_sdth_map(madt_phyaddr);
646         KKASSERT(madt != NULL);
647
648         error = madt_iterate_entries(madt, madt_ioapic_enum_callback, NULL);
649         if (error)
650                 panic("madt_ioapic_enumerate failed\n");
651
652         sdt_sdth_unmap(&madt->madt_hdr);
653 }
654
655 static struct ioapic_enumerator madt_ioapic_enumerator = {
656         .ioapic_prio = IOAPIC_ENUM_PRIO_MADT,
657         .ioapic_probe = madt_ioapic_probe,
658         .ioapic_enumerate = madt_ioapic_enumerate
659 };
660
661 static void
662 madt_ioapic_enum_register(void)
663 {
664         int prio;
665
666         prio = IOAPIC_ENUM_PRIO_MADT;
667         kgetenv_int("hw.madt_ioapic_prio", &prio);
668         madt_ioapic_enumerator.ioapic_prio = prio;
669
670         ioapic_enumerator_register(&madt_ioapic_enumerator);
671 }
672 SYSINIT(madt_ioapic, SI_BOOT2_PRESMP, SI_ORDER_ANY,
673         madt_ioapic_enum_register, 0);