sys/platform/pc32/i386/mp_machdep.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1996, by Steve Passe
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. The name of the developer may NOT be used to endorse or promote products
  11  *    derived from this software without specific prior written permission.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  14  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  15  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  16  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  17  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  18  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  19  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  20  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  21  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  22  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  23  * SUCH DAMAGE.
  24  *
  25  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/mp_machdep.c,v 1.115.2.15 2003/03/14 21:22:35 jhb Exp $
  26  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/mp_machdep.c,v 1.60 2008/06/07 12:03:52 mneumann Exp $
  27  */
  28
  29 #include "opt_cpu.h"
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/sysctl.h>
  35 #include <sys/malloc.h>
  36 #include <sys/memrange.h>
  37 #include <sys/cons.h>   /* cngetc() */
  38 #include <sys/machintr.h>
  39
  40 #include <vm/vm.h>
  41 #include <vm/vm_param.h>
  42 #include <vm/pmap.h>
  43 #include <vm/vm_kern.h>
  44 #include <vm/vm_extern.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <vm/vm_map.h>
  47 #include <sys/user.h>
  48 #ifdef GPROF
  49 #include <sys/gmon.h>
  50 #endif
  51
  52 #include <machine/smp.h>
  53 #include <machine_base/apic/apicreg.h>
  54 #include <machine/atomic.h>
  55 #include <machine/cpufunc.h>
  56 #include <machine_base/apic/mpapic.h>
  57 #include <machine/psl.h>
  58 #include <machine/segments.h>
  59 #include <machine/tss.h>
  60 #include <machine/specialreg.h>
  61 #include <machine/globaldata.h>
  62
  63 #include <machine/md_var.h>             /* setidt() */
  64 #include <machine_base/icu/icu.h>               /* IPIs */
  65 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>      /* IPIs */
  66
  67 #define FIXUP_EXTRA_APIC_INTS   8       /* additional entries we may create */
  68
  69 #define WARMBOOT_TARGET         0
  70 #define WARMBOOT_OFF            (KERNBASE + 0x0467)
  71 #define WARMBOOT_SEG            (KERNBASE + 0x0469)
  72
  73 #define BIOS_BASE               (0xf0000)
  74 #define BIOS_SIZE               (0x10000)
  75 #define BIOS_COUNT              (BIOS_SIZE/4)
  76
  77 #define CMOS_REG                (0x70)
  78 #define CMOS_DATA               (0x71)
  79 #define BIOS_RESET              (0x0f)
  80 #define BIOS_WARM               (0x0a)
  81
  82 #define PROCENTRY_FLAG_EN       0x01
  83 #define PROCENTRY_FLAG_BP       0x02
  84 #define IOAPICENTRY_FLAG_EN     0x01
  85
  86
  87 /* MP Floating Pointer Structure */
  88 typedef struct MPFPS {
  89         char    signature[4];
  90         u_int32_t pap;
  91         u_char  length;
  92         u_char  spec_rev;
  93         u_char  checksum;
  94         u_char  mpfb1;
  95         u_char  mpfb2;
  96         u_char  mpfb3;
  97         u_char  mpfb4;
  98         u_char  mpfb5;
  99 }      *mpfps_t;
 100
 101 /* MP Configuration Table Header */
 102 typedef struct MPCTH {
 103         char    signature[4];
 104         u_short base_table_length;
 105         u_char  spec_rev;
 106         u_char  checksum;
 107         u_char  oem_id[8];
 108         u_char  product_id[12];
 109         void   *oem_table_pointer;
 110         u_short oem_table_size;
 111         u_short entry_count;
 112         void   *apic_address;
 113         u_short extended_table_length;
 114         u_char  extended_table_checksum;
 115         u_char  reserved;
 116 }      *mpcth_t;
 117
 118
 119 typedef struct PROCENTRY {
 120         u_char  type;
 121         u_char  apic_id;
 122         u_char  apic_version;
 123         u_char  cpu_flags;
 124         u_long  cpu_signature;
 125         u_long  feature_flags;
 126         u_long  reserved1;
 127         u_long  reserved2;
 128 }      *proc_entry_ptr;
 129
 130 typedef struct BUSENTRY {
 131         u_char  type;
 132         u_char  bus_id;
 133         char    bus_type[6];
 134 }      *bus_entry_ptr;
 135
 136 typedef struct IOAPICENTRY {
 137         u_char  type;
 138         u_char  apic_id;
 139         u_char  apic_version;
 140         u_char  apic_flags;
 141         void   *apic_address;
 142 }      *io_apic_entry_ptr;
 143
 144 typedef struct INTENTRY {
 145         u_char  type;
 146         u_char  int_type;
 147         u_short int_flags;
 148         u_char  src_bus_id;
 149         u_char  src_bus_irq;
 150         u_char  dst_apic_id;
 151         u_char  dst_apic_int;
 152 }      *int_entry_ptr;
 153
 154 /* descriptions of MP basetable entries */
 155 typedef struct BASETABLE_ENTRY {
 156         u_char  type;
 157         u_char  length;
 158         char    name[16];
 159 }       basetable_entry;
 160
 161 struct mptable_pos {
 162         mpfps_t         mp_fps;
 163         mpcth_t         mp_cth;
 164         vm_size_t       mp_cth_mapsz;
 165 };
 166
 167 /*
 168  * this code MUST be enabled here and in mpboot.s.
 169  * it follows the very early stages of AP boot by placing values in CMOS ram.
 170  * it NORMALLY will never be needed and thus the primitive method for enabling.
 171  *
 172  */
 173 #if defined(CHECK_POINTS)
 174 #define CHECK_READ(A)    (outb(CMOS_REG, (A)), inb(CMOS_DATA))
 175 #define CHECK_WRITE(A,D) (outb(CMOS_REG, (A)), outb(CMOS_DATA, (D)))
 176
 177 #define CHECK_INIT(D);                          \
 178         CHECK_WRITE(0x34, (D));                 \
 179         CHECK_WRITE(0x35, (D));                 \
 180         CHECK_WRITE(0x36, (D));                 \
 181         CHECK_WRITE(0x37, (D));                 \
 182         CHECK_WRITE(0x38, (D));                 \
 183         CHECK_WRITE(0x39, (D));
 184
 185 #define CHECK_PRINT(S);                         \
 186         kprintf("%s: %d, %d, %d, %d, %d, %d\n", \
 187            (S),                                 \
 188            CHECK_READ(0x34),                    \
 189            CHECK_READ(0x35),                    \
 190            CHECK_READ(0x36),                    \
 191            CHECK_READ(0x37),                    \
 192            CHECK_READ(0x38),                    \
 193            CHECK_READ(0x39));
 194
 195 #else                           /* CHECK_POINTS */
 196
 197 #define CHECK_INIT(D)
 198 #define CHECK_PRINT(S)
 199
 200 #endif                          /* CHECK_POINTS */
 201
 202 /*
 203  * Values to send to the POST hardware.
 204  */
 205 #define MP_BOOTADDRESS_POST     0x10
 206 #define MP_PROBE_POST           0x11
 207 #define MPTABLE_PASS1_POST      0x12
 208
 209 #define MP_START_POST           0x13
 210 #define MP_ENABLE_POST          0x14
 211 #define MPTABLE_PASS2_POST      0x15
 212
 213 #define START_ALL_APS_POST      0x16
 214 #define INSTALL_AP_TRAMP_POST   0x17
 215 #define START_AP_POST           0x18
 216
 217 #define MP_ANNOUNCE_POST        0x19
 218
 219 static int need_hyperthreading_fixup;
 220 static u_int logical_cpus;
 221 u_int   logical_cpus_mask;
 222
 223 static int madt_probe_test;
 224 TUNABLE_INT("hw.madt_probe_test", &madt_probe_test);
 225
 226 /** XXX FIXME: where does this really belong, isa.h/isa.c perhaps? */
 227 int     current_postcode;
 228
 229 /** XXX FIXME: what system files declare these??? */
 230 extern struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 231
 232 int     mp_naps;                /* # of Applications processors */
 233 static int      mp_nbusses;     /* # of busses */
 234 #ifdef APIC_IO
 235 int     mp_napics;              /* # of IO APICs */
 236 #endif
 237 vm_offset_t cpu_apic_address;
 238 #ifdef APIC_IO
 239 vm_offset_t io_apic_address[NAPICID];   /* NAPICID is more than enough */
 240 u_int32_t *io_apic_versions;
 241 #endif
 242 extern  int nkpt;
 243
 244 u_int32_t cpu_apic_versions[MAXCPU];
 245 int64_t tsc0_offset;
 246 extern int64_t tsc_offsets[];
 247
 248 extern u_long ebda_addr;
 249
 250 #ifdef APIC_IO
 251 struct apic_intmapinfo  int_to_apicintpin[APIC_INTMAPSIZE];
 252 #endif
 253
 254 /*
 255  * APIC ID logical/physical mapping structures.
 256  * We oversize these to simplify boot-time config.
 257  */
 258 int     cpu_num_to_apic_id[NAPICID];
 259 #ifdef APIC_IO
 260 int     io_num_to_apic_id[NAPICID];
 261 #endif
 262 int     apic_id_to_logical[NAPICID];
 263
 264 /* AP uses this during bootstrap.  Do not staticize.  */
 265 char *bootSTK;
 266 static int bootAP;
 267
 268 /* Hotwire a 0->4MB V==P mapping */
 269 extern pt_entry_t *KPTphys;
 270
 271 /*
 272  * SMP page table page.  Setup by locore to point to a page table
 273  * page from which we allocate per-cpu privatespace areas io_apics,
 274  * and so forth.
 275  */
 276
 277 #define IO_MAPPING_START_INDEX  \
 278                 (SMP_MAXCPU * sizeof(struct privatespace) / PAGE_SIZE)
 279
 280 extern pt_entry_t *SMPpt;
 281 static int SMPpt_alloc_index = IO_MAPPING_START_INDEX;
 282
 283 struct pcb stoppcbs[MAXCPU];
 284
 285 /*
 286  * Local data and functions.
 287  */
 288
 289 static u_int    boot_address;
 290 static u_int    base_memory;
 291 static int      mp_finish;
 292
 293 static void     mp_enable(u_int boot_addr);
 294
 295 static int      mptable_probe(void);
 296 static int      mptable_search_sig(u_int32_t target, int count);
 297 static void     mptable_hyperthread_fixup(u_int id_mask);
 298 static void     mptable_pass1(struct mptable_pos *);
 299 static int      mptable_pass2(struct mptable_pos *);
 300 static void     mptable_default(int type);
 301 static void     mptable_fix(void);
 302 static void     mptable_map(struct mptable_pos *, vm_paddr_t);
 303 static void     mptable_unmap(struct mptable_pos *);
 304
 305 #ifdef APIC_IO
 306 static void     setup_apic_irq_mapping(void);
 307 static int      apic_int_is_bus_type(int intr, int bus_type);
 308 #endif
 309 static int      start_all_aps(u_int boot_addr);
 310 static void     install_ap_tramp(u_int boot_addr);
 311 static int      start_ap(struct mdglobaldata *gd, u_int boot_addr);
 312
 313 static cpumask_t smp_startup_mask = 1;  /* which cpus have been started */
 314 cpumask_t smp_active_mask = 1;  /* which cpus are ready for IPIs etc? */
 315 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, smp_active, CTLFLAG_RD, &smp_active_mask, 0, "");
 316
 317 /*
 318  * Calculate usable address in base memory for AP trampoline code.
 319  */
 320 u_int
 321 mp_bootaddress(u_int basemem)
 322 {
 323         POSTCODE(MP_BOOTADDRESS_POST);
 324
 325         base_memory = basemem;
 326
 327         boot_address = base_memory & ~0xfff;    /* round down to 4k boundary */
 328         if ((base_memory - boot_address) < bootMP_size)
 329                 boot_address -= 4096;   /* not enough, lower by 4k */
 330
 331         return boot_address;
 332 }
 333
 334
 335 /*
 336  * Look for an Intel MP spec table (ie, SMP capable hardware).
 337  */
 338 static int
 339 mptable_probe(void)
 340 {
 341         int     x;
 342         u_int32_t target;
 343
 344         /*
 345          * Make sure our SMPpt[] page table is big enough to hold all the
 346          * mappings we need.
 347          */
 348         KKASSERT(IO_MAPPING_START_INDEX < NPTEPG - 2);
 349
 350         POSTCODE(MP_PROBE_POST);
 351
 352         /* see if EBDA exists */
 353         if (ebda_addr != 0) {
 354                 /* search first 1K of EBDA */
 355                 target = (u_int32_t)ebda_addr;
 356                 if ((x = mptable_search_sig(target, 1024 / 4)) > 0)
 357                         return x;
 358         } else {
 359                 /* last 1K of base memory, effective 'top of base' passed in */
 360                 target = (u_int32_t)(base_memory - 0x400);
 361                 if ((x = mptable_search_sig(target, 1024 / 4)) > 0)
 362                         return x;
 363         }
 364
 365         /* search the BIOS */
 366         target = (u_int32_t)BIOS_BASE;
 367         if ((x = mptable_search_sig(target, BIOS_COUNT)) > 0)
 368                 return x;
 369
 370         /* nothing found */
 371         return 0;
 372 }
 373
 374
 375 /*
 376  * Startup the SMP processors.
 377  */
 378 void
 379 mp_start(void)
 380 {
 381         POSTCODE(MP_START_POST);
 382         mp_enable(boot_address);
 383 }
 384
 385
 386 /*
 387  * Print various information about the SMP system hardware and setup.
 388  */
 389 void
 390 mp_announce(void)
 391 {
 392         int     x;
 393
 394         POSTCODE(MP_ANNOUNCE_POST);
 395
 396         kprintf("DragonFly/MP: Multiprocessor motherboard\n");
 397         kprintf(" cpu0 (BSP): apic id: %2d", CPU_TO_ID(0));
 398         kprintf(", version: 0x%08x", cpu_apic_versions[0]);
 399         kprintf(", at 0x%08x\n", cpu_apic_address);
 400         for (x = 1; x <= mp_naps; ++x) {
 401                 kprintf(" cpu%d (AP):  apic id: %2d", x, CPU_TO_ID(x));
 402                 kprintf(", version: 0x%08x", cpu_apic_versions[x]);
 403                 kprintf(", at 0x%08x\n", cpu_apic_address);
 404         }
 405
 406 #if defined(APIC_IO)
 407         for (x = 0; x < mp_napics; ++x) {
 408                 kprintf(" io%d (APIC): apic id: %2d", x, IO_TO_ID(x));
 409                 kprintf(", version: 0x%08x", io_apic_versions[x]);
 410                 kprintf(", at 0x%08x\n", io_apic_address[x]);
 411         }
 412 #else
 413         kprintf(" Warning: APIC I/O disabled\n");
 414 #endif  /* APIC_IO */
 415 }
 416
 417 /*
 418  * AP cpu's call this to sync up protected mode.
 419  *
 420  * WARNING!  We must ensure that the cpu is sufficiently initialized to
 421  * be able to use to the FP for our optimized bzero/bcopy code before
 422  * we enter more mainstream C code.
 423  *
 424  * WARNING! %fs is not set up on entry.  This routine sets up %fs.
 425  */
 426 void
 427 init_secondary(void)
 428 {
 429         int     gsel_tss;
 430         int     x, myid = bootAP;
 431         u_int   cr0;
 432         struct mdglobaldata *md;
 433         struct privatespace *ps;
 434
 435         ps = &CPU_prvspace[myid];
 436
 437         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int)ps;
 438         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
 439                 (int) &ps->mdglobaldata.gd_common_tss;
 440         ps->mdglobaldata.mi.gd_prvspace = ps;
 441
 442         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
 443                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[myid * NGDT + x].sd);
 444         }
 445
 446         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
 447         r_gdt.rd_base = (int) &gdt[myid * NGDT];
 448         lgdt(&r_gdt);                   /* does magic intra-segment return */
 449
 450         lidt(&r_idt);
 451
 452         lldt(_default_ldt);
 453         mdcpu->gd_currentldt = _default_ldt;
 454
 455         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
 456         gdt[myid * NGDT + GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;
 457
 458         md = mdcpu;     /* loaded through %fs:0 (mdglobaldata.mi.gd_prvspace)*/
 459
 460         md->gd_common_tss.tss_esp0 = 0; /* not used until after switch */
 461         md->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 462         md->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof md->gd_common_tss) << 16;
 463         md->gd_tss_gdt = &gdt[myid * NGDT + GPROC0_SEL].sd;
 464         md->gd_common_tssd = *md->gd_tss_gdt;
 465         ltr(gsel_tss);
 466
 467         /*
 468          * Set to a known state:
 469          * Set by mpboot.s: CR0_PG, CR0_PE
 470          * Set by cpu_setregs: CR0_NE, CR0_MP, CR0_TS, CR0_WP, CR0_AM
 471          */
 472         cr0 = rcr0();
 473         cr0 &= ~(CR0_CD | CR0_NW | CR0_EM);
 474         load_cr0(cr0);
 475         pmap_set_opt();         /* PSE/4MB pages, etc */
 476
 477         /* set up CPU registers and state */
 478         cpu_setregs();
 479
 480         /* set up FPU state on the AP */
 481         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 482
 483         /* set up SSE registers */
 484         enable_sse();
 485 }
 486
 487 /*******************************************************************
 488  * local functions and data
 489  */
 490
 491 /*
 492  * start the SMP system
 493  */
 494 static void
 495 mp_enable(u_int boot_addr)
 496 {
 497         int     x;
 498 #if defined(APIC_IO)
 499         int     apic;
 500         u_int   ux;
 501 #endif  /* APIC_IO */
 502         vm_paddr_t mpfps_paddr;
 503
 504         POSTCODE(MP_ENABLE_POST);
 505
 506         if (madt_probe_test)
 507                 mpfps_paddr = 0;
 508         else
 509                 mpfps_paddr = mptable_probe();
 510
 511         if (mpfps_paddr) {
 512                 struct mptable_pos mpt;
 513
 514                 mptable_map(&mpt, mpfps_paddr);
 515
 516                 /*
 517                  * We can safely map physical memory into SMPpt after
 518                  * mptable_pass1() completes.
 519                  */
 520                 mptable_pass1(&mpt);
 521
 522                 if (cpu_apic_address == 0)
 523                         panic("mp_enable: no local apic (mptable)!\n");
 524
 525                 /*
 526                  * Examine the MP table for needed info
 527                  */
 528                 x = mptable_pass2(&mpt);
 529
 530                 mptable_unmap(&mpt);
 531
 532                 /* Local apic is mapped on last page */
 533                 SMPpt[NPTEPG - 1] = (pt_entry_t)(PG_V | PG_RW | PG_N |
 534                     pmap_get_pgeflag() | (cpu_apic_address & PG_FRAME));
 535
 536                 /*
 537                  * Can't process default configs till the
 538                  * CPU APIC is pmapped
 539                  */
 540                 if (x)
 541                         mptable_default(x);
 542
 543                 /* Post scan cleanup */
 544                 mptable_fix();
 545         } else {
 546                 vm_paddr_t madt_paddr;
 547                 int bsp_apic_id;
 548
 549                 madt_paddr = madt_probe();
 550                 if (madt_paddr == 0)
 551                         panic("mp_enable: madt_probe failed\n");
 552
 553                 cpu_apic_address = madt_pass1(madt_paddr);
 554                 if (cpu_apic_address == 0)
 555                         panic("mp_enable: no local apic (madt)!\n");
 556
 557                 /* Local apic is mapped on last page */
 558                 SMPpt[NPTEPG - 1] = (pt_entry_t)(PG_V | PG_RW | PG_N |
 559                     pmap_get_pgeflag() | (cpu_apic_address & PG_FRAME));
 560
 561                 bsp_apic_id = (lapic.id & 0xff000000) >> 24;
 562                 if (madt_pass2(madt_paddr, bsp_apic_id))
 563                         panic("mp_enable: madt_pass2 failed\n");
 564         }
 565
 566 #if defined(APIC_IO)
 567
 568         setup_apic_irq_mapping();
 569
 570         /* fill the LOGICAL io_apic_versions table */
 571         for (apic = 0; apic < mp_napics; ++apic) {
 572                 ux = io_apic_read(apic, IOAPIC_VER);
 573                 io_apic_versions[apic] = ux;
 574                 io_apic_set_id(apic, IO_TO_ID(apic));
 575         }
 576
 577         /* program each IO APIC in the system */
 578         for (apic = 0; apic < mp_napics; ++apic)
 579                 if (io_apic_setup(apic) < 0)
 580                         panic("IO APIC setup failure");
 581
 582 #endif  /* APIC_IO */
 583
 584         /*
 585          * These are required for SMP operation
 586          */
 587
 588         /* install a 'Spurious INTerrupt' vector */
 589         setidt(XSPURIOUSINT_OFFSET, Xspuriousint,
 590                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 591
 592         /* install an inter-CPU IPI for TLB invalidation */
 593         setidt(XINVLTLB_OFFSET, Xinvltlb,
 594                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 595
 596         /* install an inter-CPU IPI for IPIQ messaging */
 597         setidt(XIPIQ_OFFSET, Xipiq,
 598                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 599
 600         /* install a timer vector */
 601         setidt(XTIMER_OFFSET, Xtimer,
 602                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 603
 604         /* install an inter-CPU IPI for CPU stop/restart */
 605         setidt(XCPUSTOP_OFFSET, Xcpustop,
 606                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 607
 608         /* start each Application Processor */
 609         start_all_aps(boot_addr);
 610 }
 611
 612
 613 /*
 614  * look for the MP spec signature
 615  */
 616
 617 /* string defined by the Intel MP Spec as identifying the MP table */
 618 #define MP_SIG          0x5f504d5f      /* _MP_ */
 619 #define NEXT(X)         ((X) += 4)
 620 static int
 621 mptable_search_sig(u_int32_t target, int count)
 622 {
 623         vm_size_t map_size;
 624         u_int32_t *addr;
 625         int x, ret;
 626
 627         KKASSERT(target != 0);
 628
 629         map_size = count * sizeof(u_int32_t);
 630         addr = pmap_mapdev((vm_paddr_t)target, map_size);
 631
 632         ret = 0;
 633         for (x = 0; x < count; NEXT(x)) {
 634                 if (addr[x] == MP_SIG) {
 635                         /* make array index a byte index */
 636                         ret = target + (x * sizeof(u_int32_t));
 637                         break;
 638                 }
 639         }
 640
 641         pmap_unmapdev((vm_offset_t)addr, map_size);
 642         return ret;
 643 }
 644
 645
 646 static basetable_entry basetable_entry_types[] =
 647 {
 648         {0, 20, "Processor"},
 649         {1, 8, "Bus"},
 650         {2, 8, "I/O APIC"},
 651         {3, 8, "I/O INT"},
 652         {4, 8, "Local INT"}
 653 };
 654
 655 typedef struct BUSDATA {
 656         u_char  bus_id;
 657         enum busTypes bus_type;
 658 }       bus_datum;
 659
 660 typedef struct INTDATA {
 661         u_char  int_type;
 662         u_short int_flags;
 663         u_char  src_bus_id;
 664         u_char  src_bus_irq;
 665         u_char  dst_apic_id;
 666         u_char  dst_apic_int;
 667         u_char  int_vector;
 668 }       io_int, local_int;
 669
 670 typedef struct BUSTYPENAME {
 671         u_char  type;
 672         char    name[7];
 673 }       bus_type_name;
 674
 675 static bus_type_name bus_type_table[] =
 676 {
 677         {CBUS, "CBUS"},
 678         {CBUSII, "CBUSII"},
 679         {EISA, "EISA"},
 680         {MCA, "MCA"},
 681         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 682         {ISA, "ISA"},
 683         {MCA, "MCA"},
 684         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 685         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 686         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 687         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 688         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 689         {PCI, "PCI"},
 690         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 691         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 692         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 693         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"},
 694         {XPRESS, "XPRESS"},
 695         {UNKNOWN_BUSTYPE, "---"}
 696 };
 697 /* from MP spec v1.4, table 5-1 */
 698 static int default_data[7][5] =
 699 {
 700 /*   nbus, id0, type0, id1, type1 */
 701         {1, 0, ISA, 255, 255},
 702         {1, 0, EISA, 255, 255},
 703         {1, 0, EISA, 255, 255},
 704         {1, 0, MCA, 255, 255},
 705         {2, 0, ISA, 1, PCI},
 706         {2, 0, EISA, 1, PCI},
 707         {2, 0, MCA, 1, PCI}
 708 };
 709
 710
 711 /* the bus data */
 712 static bus_datum *bus_data;
 713
 714 #ifdef APIC_IO
 715 /* the IO INT data, one entry per possible APIC INTerrupt */
 716 static io_int  *io_apic_ints;
 717 static int nintrs;
 718 #endif
 719
 720 static int processor_entry      (proc_entry_ptr entry, int cpu);
 721 static int bus_entry            (bus_entry_ptr entry, int bus);
 722 #ifdef APIC_IO
 723 static int io_apic_entry        (io_apic_entry_ptr entry, int apic);
 724 static int int_entry            (int_entry_ptr entry, int intr);
 725 #endif
 726 static int lookup_bus_type      (char *name);
 727
 728
 729 /*
 730  * 1st pass on motherboard's Intel MP specification table.
 731  *
 732  * determines:
 733  *      cpu_apic_address (common to all CPUs)
 734  *      io_apic_address[N]
 735  *      mp_naps
 736  *      mp_nbusses
 737  *      mp_napics
 738  *      nintrs
 739  *      need_hyperthreading_fixup
 740  *      logical_cpus
 741  */
 742 static void
 743 mptable_pass1(struct mptable_pos *mpt)
 744 {
 745 #ifdef APIC_IO
 746         int     x;
 747 #endif
 748         mpfps_t fps;
 749         mpcth_t cth;
 750         int     totalSize;
 751         void*   position;
 752         int     count;
 753         int     type;
 754         u_int   id_mask;
 755
 756         POSTCODE(MPTABLE_PASS1_POST);
 757
 758         fps = mpt->mp_fps;
 759         KKASSERT(fps != NULL);
 760
 761 #ifdef APIC_IO
 762         /* clear various tables */
 763         for (x = 0; x < NAPICID; ++x) {
 764                 io_apic_address[x] = ~0;        /* IO APIC address table */
 765         }
 766 #endif
 767
 768         /* init everything to empty */
 769         mp_naps = 0;
 770         mp_nbusses = 0;
 771 #ifdef APIC_IO
 772         mp_napics = 0;
 773         nintrs = 0;
 774 #endif
 775         id_mask = 0;
 776
 777         /* check for use of 'default' configuration */
 778         if (fps->mpfb1 != 0) {
 779                 /* use default addresses */
 780                 cpu_apic_address = DEFAULT_APIC_BASE;
 781 #ifdef APIC_IO
 782                 io_apic_address[0] = DEFAULT_IO_APIC_BASE;
 783 #endif
 784
 785                 /* fill in with defaults */
 786                 mp_naps = 2;            /* includes BSP */
 787                 mp_nbusses = default_data[fps->mpfb1 - 1][0];
 788 #if defined(APIC_IO)
 789                 mp_napics = 1;
 790                 nintrs = 16;
 791 #endif  /* APIC_IO */
 792         }
 793         else {
 794                 cth = mpt->mp_cth;
 795                 if (cth == NULL)
 796                         panic("MP Configuration Table Header MISSING!");
 797
 798                 cpu_apic_address = (vm_offset_t) cth->apic_address;
 799
 800                 /* walk the table, recording info of interest */
 801                 totalSize = cth->base_table_length - sizeof(struct MPCTH);
 802                 position = (u_char *) cth + sizeof(struct MPCTH);
 803                 count = cth->entry_count;
 804
 805                 while (count--) {
 806                         switch (type = *(u_char *) position) {
 807                         case 0: /* processor_entry */
 808                                 if (((proc_entry_ptr)position)->cpu_flags
 809                                     & PROCENTRY_FLAG_EN) {
 810                                         ++mp_naps;
 811                                         id_mask |= 1 <<
 812                                             ((proc_entry_ptr)position)->apic_id;
 813                                 }
 814                                 break;
 815                         case 1: /* bus_entry */
 816                                 ++mp_nbusses;
 817                                 break;
 818                         case 2: /* io_apic_entry */
 819 #ifdef APIC_IO
 820                                 if (((io_apic_entry_ptr)position)->apic_flags
 821                                         & IOAPICENTRY_FLAG_EN)
 822                                         io_apic_address[mp_napics++] =
 823                                             (vm_offset_t)((io_apic_entry_ptr)
 824                                                 position)->apic_address;
 825 #endif
 826                                 break;
 827                         case 3: /* int_entry */
 828 #ifdef APIC_IO
 829                                 ++nintrs;
 830 #endif
 831                                 break;
 832                         case 4: /* int_entry */
 833                                 break;
 834                         default:
 835                                 panic("mpfps Base Table HOSED!");
 836                                 /* NOTREACHED */
 837                         }
 838
 839                         totalSize -= basetable_entry_types[type].length;
 840                         position = (uint8_t *)position +
 841                             basetable_entry_types[type].length;
 842                 }
 843         }
 844
 845         /* qualify the numbers */
 846         if (mp_naps > MAXCPU) {
 847                 kprintf("Warning: only using %d of %d available CPUs!\n",
 848                         MAXCPU, mp_naps);
 849                 mp_naps = MAXCPU;
 850         }
 851
 852         /* See if we need to fixup HT logical CPUs. */
 853         mptable_hyperthread_fixup(id_mask);
 854
 855         --mp_naps;      /* subtract the BSP */
 856 }
 857
 858
 859 /*
 860  * 2nd pass on motherboard's Intel MP specification table.
 861  *
 862  * sets:
 863  *      logical_cpus_mask
 864  *      ID_TO_IO(N), phy APIC ID to log CPU/IO table
 865  *      CPU_TO_ID(N), logical CPU to APIC ID table
 866  *      IO_TO_ID(N), logical IO to APIC ID table
 867  *      bus_data[N]
 868  *      io_apic_ints[N]
 869  */
 870 static int
 871 mptable_pass2(struct mptable_pos *mpt)
 872 {
 873         struct PROCENTRY proc;
 874         int     x;
 875         mpfps_t fps;
 876         mpcth_t cth;
 877         int     totalSize;
 878         void*   position;
 879         int     count;
 880         int     type;
 881         int     apic, bus, cpu, intr;
 882         int     i;
 883
 884         POSTCODE(MPTABLE_PASS2_POST);
 885
 886         fps = mpt->mp_fps;
 887         KKASSERT(fps != NULL);
 888
 889         /* Initialize fake proc entry for use with HT fixup. */
 890         bzero(&proc, sizeof(proc));
 891         proc.type = 0;
 892         proc.cpu_flags = PROCENTRY_FLAG_EN;
 893
 894 #ifdef APIC_IO
 895         MALLOC(io_apic_versions, u_int32_t *, sizeof(u_int32_t) * mp_napics,
 896             M_DEVBUF, M_WAITOK);
 897         MALLOC(ioapic, volatile ioapic_t **, sizeof(ioapic_t *) * mp_napics,
 898             M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 899         MALLOC(io_apic_ints, io_int *, sizeof(io_int) * (nintrs + FIXUP_EXTRA_APIC_INTS),
 900             M_DEVBUF, M_WAITOK);
 901 #endif
 902         MALLOC(bus_data, bus_datum *, sizeof(bus_datum) * mp_nbusses,
 903             M_DEVBUF, M_WAITOK);
 904
 905 #ifdef APIC_IO
 906         for (i = 0; i < mp_napics; i++) {
 907                 ioapic[i] = permanent_io_mapping(io_apic_address[i]);
 908         }
 909 #endif
 910
 911         /* clear various tables */
 912         for (x = 0; x < NAPICID; ++x) {
 913                 CPU_TO_ID(x) = -1;      /* logical CPU to APIC ID table */
 914 #ifdef APIC_IO
 915                 ID_TO_IO(x) = -1;       /* phy APIC ID to log CPU/IO table */
 916                 IO_TO_ID(x) = -1;       /* logical IO to APIC ID table */
 917 #endif
 918         }
 919
 920         /* clear bus data table */
 921         for (x = 0; x < mp_nbusses; ++x)
 922                 bus_data[x].bus_id = 0xff;
 923
 924 #ifdef APIC_IO
 925         /* clear IO APIC INT table */
 926         for (x = 0; x < (nintrs + 1); ++x) {
 927                 io_apic_ints[x].int_type = 0xff;
 928                 io_apic_ints[x].int_vector = 0xff;
 929         }
 930 #endif
 931
 932         /* record whether PIC or virtual-wire mode */
 933         machintr_setvar_simple(MACHINTR_VAR_IMCR_PRESENT, fps->mpfb2 & 0x80);
 934
 935         /* check for use of 'default' configuration */
 936         if (fps->mpfb1 != 0)
 937                 return fps->mpfb1;      /* return default configuration type */
 938
 939         cth = mpt->mp_cth;
 940         if (cth == NULL)
 941                 panic("MP Configuration Table Header MISSING!");
 942
 943         /* walk the table, recording info of interest */
 944         totalSize = cth->base_table_length - sizeof(struct MPCTH);
 945         position = (u_char *) cth + sizeof(struct MPCTH);
 946         count = cth->entry_count;
 947         apic = bus = intr = 0;
 948         cpu = 1;                                /* pre-count the BSP */
 949
 950         while (count--) {
 951                 switch (type = *(u_char *) position) {
 952                 case 0:
 953                         if (processor_entry(position, cpu))
 954                                 ++cpu;
 955
 956                         if (need_hyperthreading_fixup) {
 957                                 /*
 958                                  * Create fake mptable processor entries
 959                                  * and feed them to processor_entry() to
 960                                  * enumerate the logical CPUs.
 961                                  */
 962                                 proc.apic_id = ((proc_entry_ptr)position)->apic_id;
 963                                 for (i = 1; i < logical_cpus; i++) {
 964                                         proc.apic_id++;
 965                                         processor_entry(&proc, cpu);
 966                                         logical_cpus_mask |= (1 << cpu);
 967                                         cpu++;
 968                                 }
 969                         }
 970                         break;
 971                 case 1:
 972                         if (bus_entry(position, bus))
 973                                 ++bus;
 974                         break;
 975                 case 2:
 976 #ifdef APIC_IO
 977                         if (io_apic_entry(position, apic))
 978                                 ++apic;
 979 #endif
 980                         break;
 981                 case 3:
 982 #ifdef APIC_IO
 983                         if (int_entry(position, intr))
 984                                 ++intr;
 985 #endif
 986                         break;
 987                 case 4:
 988                         /* int_entry(position); */
 989                         break;
 990                 default:
 991                         panic("mpfps Base Table HOSED!");
 992                         /* NOTREACHED */
 993                 }
 994
 995                 totalSize -= basetable_entry_types[type].length;
 996                 position = (uint8_t *)position + basetable_entry_types[type].length;
 997         }
 998
 999         if (CPU_TO_ID(0) < 0)
1000                 panic("NO BSP found!");
1001
1002         /* report fact that its NOT a default configuration */
1003         return 0;
1004 }
1005
1006 /*
1007  * Check if we should perform a hyperthreading "fix-up" to
1008  * enumerate any logical CPU's that aren't already listed
1009  * in the table.
1010  *
1011  * XXX: We assume that all of the physical CPUs in the
1012  * system have the same number of logical CPUs.
1013  *
1014  * XXX: We assume that APIC ID's are allocated such that
1015  * the APIC ID's for a physical processor are aligned
1016  * with the number of logical CPU's in the processor.
1017  */
1018 static void
1019 mptable_hyperthread_fixup(u_int id_mask)
1020 {
1021         int i, id, lcpus_max;
1022
1023         if ((cpu_feature & CPUID_HTT) == 0)
1024                 return;
1025
1026         lcpus_max = (cpu_procinfo & CPUID_HTT_CORES) >> 16;
1027         if (lcpus_max <= 1)
1028                 return;
1029
1030         if (strcmp(cpu_vendor, "GenuineIntel") == 0) {
1031                 /*
1032                  * INSTRUCTION SET REFERENCE, A-M (#253666)
1033                  * Page 3-181, Table 3-20
1034                  * "The nearest power-of-2 integer that is not smaller
1035                  *  than EBX[23:16] is the number of unique initial APIC
1036                  *  IDs reserved for addressing different logical
1037                  *  processors in a physical package."
1038                  */
1039                 for (i = 0; ; ++i) {
1040                         if ((1 << i) >= lcpus_max) {
1041                                 lcpus_max = 1 << i;
1042                                 break;
1043                         }
1044                 }
1045         }
1046
1047         if (mp_naps == lcpus_max) {
1048                 /* We have nothing to fix */
1049                 return;
1050         } else if (mp_naps == 1) {
1051                 /* XXX this may be incorrect */
1052                 logical_cpus = lcpus_max;
1053         } else {
1054                 int cur, prev, dist;
1055
1056                 /*
1057                  * Calculate the distances between two nearest
1058                  * APIC IDs.  If all such distances are same,
1059                  * then it is the number of missing cpus that
1060                  * we are going to fill later.
1061                  */
1062                 dist = cur = prev = -1;
1063                 for (id = 0; id < MAXCPU; ++id) {
1064                         if ((id_mask & 1 << id) == 0)
1065                                 continue;
1066
1067                         cur = id;
1068                         if (prev >= 0) {
1069                                 int new_dist = cur - prev;
1070
1071                                 if (dist < 0)
1072                                         dist = new_dist;
1073
1074                                 /*
1075                                  * Make sure that all distances
1076                                  * between two nearest APIC IDs
1077                                  * are same.
1078                                  */
1079                                 if (dist != new_dist)
1080                                         return;
1081                         }
1082                         prev = cur;
1083                 }
1084                 if (dist == 1)
1085                         return;
1086
1087                 /* Must be power of 2 */
1088                 if (dist & (dist - 1))
1089                         return;
1090
1091                 /* Can't exceed CPU package capacity */
1092                 if (dist > lcpus_max)
1093                         logical_cpus = lcpus_max;
1094                 else
1095                         logical_cpus = dist;
1096         }
1097
1098         /*
1099          * For each APIC ID of a CPU that is set in the mask,
1100          * scan the other candidate APIC ID's for this
1101          * physical processor.  If any of those ID's are
1102          * already in the table, then kill the fixup.
1103          */
1104         for (id = 0; id < MAXCPU; id++) {
1105                 if ((id_mask & 1 << id) == 0)
1106                         continue;
1107                 /* First, make sure we are on a logical_cpus boundary. */
1108                 if (id % logical_cpus != 0)
1109                         return;
1110                 for (i = id + 1; i < id + logical_cpus; i++)
1111                         if ((id_mask & 1 << i) != 0)
1112                                 return;
1113         }
1114
1115         /*
1116          * Ok, the ID's checked out, so enable the fixup.  We have to fixup
1117          * mp_naps right now.
1118          */
1119         need_hyperthreading_fixup = 1;
1120         mp_naps *= logical_cpus;
1121 }
1122
1123 static void
1124 mptable_map(struct mptable_pos *mpt, vm_paddr_t mpfps_paddr)
1125 {
1126         mpfps_t fps = NULL;
1127         mpcth_t cth = NULL;
1128         vm_size_t cth_mapsz = 0;
1129
1130         fps = pmap_mapdev(mpfps_paddr, sizeof(*fps));
1131         if (fps->pap != 0) {
1132                 /*
1133                  * Map configuration table header to get
1134                  * the base table size
1135                  */
1136                 cth = pmap_mapdev(fps->pap, sizeof(*cth));
1137                 cth_mapsz = cth->base_table_length;
1138                 pmap_unmapdev((vm_offset_t)cth, sizeof(*cth));
1139
1140                 /*
1141                  * Map the base table
1142                  */
1143                 cth = pmap_mapdev(fps->pap, cth_mapsz);
1144         }
1145
1146         mpt->mp_fps = fps;
1147         mpt->mp_cth = cth;
1148         mpt->mp_cth_mapsz = cth_mapsz;
1149 }
1150
1151 static void
1152 mptable_unmap(struct mptable_pos *mpt)
1153 {
1154         if (mpt->mp_cth != NULL) {
1155                 pmap_unmapdev((vm_offset_t)mpt->mp_cth, mpt->mp_cth_mapsz);
1156                 mpt->mp_cth = NULL;
1157                 mpt->mp_cth_mapsz = 0;
1158         }
1159         if (mpt->mp_fps != NULL) {
1160                 pmap_unmapdev((vm_offset_t)mpt->mp_fps, sizeof(*mpt->mp_fps));
1161                 mpt->mp_fps = NULL;
1162         }
1163 }
1164
1165 #ifdef APIC_IO
1166
1167 void
1168 assign_apic_irq(int apic, int intpin, int irq)
1169 {
1170         int x;
1171
1172         if (int_to_apicintpin[irq].ioapic != -1)
1173                 panic("assign_apic_irq: inconsistent table");
1174
1175         int_to_apicintpin[irq].ioapic = apic;
1176         int_to_apicintpin[irq].int_pin = intpin;
1177         int_to_apicintpin[irq].apic_address = ioapic[apic];
1178         int_to_apicintpin[irq].redirindex = IOAPIC_REDTBL + 2 * intpin;
1179
1180         for (x = 0; x < nintrs; x++) {
1181                 if ((io_apic_ints[x].int_type == 0 ||
1182                      io_apic_ints[x].int_type == 3) &&
1183                     io_apic_ints[x].int_vector == 0xff &&
1184                     io_apic_ints[x].dst_apic_id == IO_TO_ID(apic) &&
1185                     io_apic_ints[x].dst_apic_int == intpin)
1186                         io_apic_ints[x].int_vector = irq;
1187         }
1188 }
1189
1190 void
1191 revoke_apic_irq(int irq)
1192 {
1193         int x;
1194         int oldapic;
1195         int oldintpin;
1196
1197         if (int_to_apicintpin[irq].ioapic == -1)
1198                 panic("revoke_apic_irq: inconsistent table");
1199
1200         oldapic = int_to_apicintpin[irq].ioapic;
1201         oldintpin = int_to_apicintpin[irq].int_pin;
1202
1203         int_to_apicintpin[irq].ioapic = -1;
1204         int_to_apicintpin[irq].int_pin = 0;
1205         int_to_apicintpin[irq].apic_address = NULL;
1206         int_to_apicintpin[irq].redirindex = 0;
1207
1208         for (x = 0; x < nintrs; x++) {
1209                 if ((io_apic_ints[x].int_type == 0 ||
1210                      io_apic_ints[x].int_type == 3) &&
1211                     io_apic_ints[x].int_vector != 0xff &&
1212                     io_apic_ints[x].dst_apic_id == IO_TO_ID(oldapic) &&
1213                     io_apic_ints[x].dst_apic_int == oldintpin)
1214                         io_apic_ints[x].int_vector = 0xff;
1215         }
1216 }
1217
1218 /*
1219  * Allocate an IRQ
1220  */
1221 static void
1222 allocate_apic_irq(int intr)
1223 {
1224         int apic;
1225         int intpin;
1226         int irq;
1227
1228         if (io_apic_ints[intr].int_vector != 0xff)
1229                 return;         /* Interrupt handler already assigned */
1230
1231         if (io_apic_ints[intr].int_type != 0 &&
1232             (io_apic_ints[intr].int_type != 3 ||
1233              (io_apic_ints[intr].dst_apic_id == IO_TO_ID(0) &&
1234               io_apic_ints[intr].dst_apic_int == 0)))
1235                 return;         /* Not INT or ExtInt on != (0, 0) */
1236
1237         irq = 0;
1238         while (irq < APIC_INTMAPSIZE &&
1239                int_to_apicintpin[irq].ioapic != -1)
1240                 irq++;
1241
1242         if (irq >= APIC_INTMAPSIZE)
1243                 return;         /* No free interrupt handlers */
1244
1245         apic = ID_TO_IO(io_apic_ints[intr].dst_apic_id);
1246         intpin = io_apic_ints[intr].dst_apic_int;
1247
1248         assign_apic_irq(apic, intpin, irq);
1249         io_apic_setup_intpin(apic, intpin);
1250 }
1251
1252
1253 static void
1254 swap_apic_id(int apic, int oldid, int newid)
1255 {
1256         int x;
1257         int oapic;
1258
1259
1260         if (oldid == newid)
1261                 return;                 /* Nothing to do */
1262
1263         kprintf("Changing APIC ID for IO APIC #%d from %d to %d in MP table\n",
1264                apic, oldid, newid);
1265
1266         /* Swap physical APIC IDs in interrupt entries */
1267         for (x = 0; x < nintrs; x++) {
1268                 if (io_apic_ints[x].dst_apic_id == oldid)
1269                         io_apic_ints[x].dst_apic_id = newid;
1270                 else if (io_apic_ints[x].dst_apic_id == newid)
1271                         io_apic_ints[x].dst_apic_id = oldid;
1272         }
1273
1274         /* Swap physical APIC IDs in IO_TO_ID mappings */
1275         for (oapic = 0; oapic < mp_napics; oapic++)
1276                 if (IO_TO_ID(oapic) == newid)
1277                         break;
1278
1279         if (oapic < mp_napics) {
1280                 kprintf("Changing APIC ID for IO APIC #%d from "
1281                        "%d to %d in MP table\n",
1282                        oapic, newid, oldid);
1283                 IO_TO_ID(oapic) = oldid;
1284         }
1285         IO_TO_ID(apic) = newid;
1286 }
1287
1288
1289 static void
1290 fix_id_to_io_mapping(void)
1291 {
1292         int x;
1293
1294         for (x = 0; x < NAPICID; x++)
1295                 ID_TO_IO(x) = -1;
1296
1297         for (x = 0; x <= mp_naps; x++)
1298                 if (CPU_TO_ID(x) < NAPICID)
1299                         ID_TO_IO(CPU_TO_ID(x)) = x;
1300
1301         for (x = 0; x < mp_napics; x++)
1302                 if (IO_TO_ID(x) < NAPICID)
1303                         ID_TO_IO(IO_TO_ID(x)) = x;
1304 }
1305
1306
1307 static int
1308 first_free_apic_id(void)
1309 {
1310         int freeid, x;
1311
1312         for (freeid = 0; freeid < NAPICID; freeid++) {
1313                 for (x = 0; x <= mp_naps; x++)
1314                         if (CPU_TO_ID(x) == freeid)
1315                                 break;
1316                 if (x <= mp_naps)
1317                         continue;
1318                 for (x = 0; x < mp_napics; x++)
1319                         if (IO_TO_ID(x) == freeid)
1320                                 break;
1321                 if (x < mp_napics)
1322                         continue;
1323                 return freeid;
1324         }
1325         return freeid;
1326 }
1327
1328
1329 static int
1330 io_apic_id_acceptable(int apic, int id)
1331 {
1332         int cpu;                /* Logical CPU number */
1333         int oapic;              /* Logical IO APIC number for other IO APIC */
1334
1335         if (id >= NAPICID)
1336                 return 0;       /* Out of range */
1337
1338         for (cpu = 0; cpu <= mp_naps; cpu++)
1339                 if (CPU_TO_ID(cpu) == id)
1340                         return 0;       /* Conflict with CPU */
1341
1342         for (oapic = 0; oapic < mp_napics && oapic < apic; oapic++)
1343                 if (IO_TO_ID(oapic) == id)
1344                         return 0;       /* Conflict with other APIC */
1345
1346         return 1;               /* ID is acceptable for IO APIC */
1347 }
1348
1349 static
1350 io_int *
1351 io_apic_find_int_entry(int apic, int pin)
1352 {
1353         int     x;
1354
1355         /* search each of the possible INTerrupt sources */
1356         for (x = 0; x < nintrs; ++x) {
1357                 if ((apic == ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id)) &&
1358                     (pin == io_apic_ints[x].dst_apic_int))
1359                         return (&io_apic_ints[x]);
1360         }
1361         return NULL;
1362 }
1363
1364 #endif
1365
1366 /*
1367  * parse an Intel MP specification table
1368  */
1369 static void
1370 mptable_fix(void)
1371 {
1372         int     x;
1373 #ifdef APIC_IO
1374         int     id;
1375         int     apic;           /* IO APIC unit number */
1376         int     freeid;         /* Free physical APIC ID */
1377         int     physid;         /* Current physical IO APIC ID */
1378         io_int *io14;
1379 #endif
1380         int     bus_0 = 0;      /* Stop GCC warning */
1381         int     bus_pci = 0;    /* Stop GCC warning */
1382         int     num_pci_bus;
1383
1384         /*
1385          * Fix mis-numbering of the PCI bus and its INT entries if the BIOS
1386          * did it wrong.  The MP spec says that when more than 1 PCI bus
1387          * exists the BIOS must begin with bus entries for the PCI bus and use
1388          * actual PCI bus numbering.  This implies that when only 1 PCI bus
1389          * exists the BIOS can choose to ignore this ordering, and indeed many
1390          * MP motherboards do ignore it.  This causes a problem when the PCI
1391          * sub-system makes requests of the MP sub-system based on PCI bus
1392          * numbers.     So here we look for the situation and renumber the
1393          * busses and associated INTs in an effort to "make it right".
1394          */
1395
1396         /* find bus 0, PCI bus, count the number of PCI busses */
1397         for (num_pci_bus = 0, x = 0; x < mp_nbusses; ++x) {
1398                 if (bus_data[x].bus_id == 0) {
1399                         bus_0 = x;
1400                 }
1401                 if (bus_data[x].bus_type == PCI) {
1402                         ++num_pci_bus;
1403                         bus_pci = x;
1404                 }
1405         }
1406         /*
1407          * bus_0 == slot of bus with ID of 0
1408          * bus_pci == slot of last PCI bus encountered
1409          */
1410
1411         /* check the 1 PCI bus case for sanity */
1412         /* if it is number 0 all is well */
1413         if (num_pci_bus == 1 &&
1414             bus_data[bus_pci].bus_id != 0) {
1415
1416                 /* mis-numbered, swap with whichever bus uses slot 0 */
1417
1418                 /* swap the bus entry types */
1419                 bus_data[bus_pci].bus_type = bus_data[bus_0].bus_type;
1420                 bus_data[bus_0].bus_type = PCI;
1421
1422 #ifdef APIC_IO
1423                 /* swap each relavant INTerrupt entry */
1424                 id = bus_data[bus_pci].bus_id;
1425                 for (x = 0; x < nintrs; ++x) {
1426                         if (io_apic_ints[x].src_bus_id == id) {
1427                                 io_apic_ints[x].src_bus_id = 0;
1428                         }
1429                         else if (io_apic_ints[x].src_bus_id == 0) {
1430                                 io_apic_ints[x].src_bus_id = id;
1431                         }
1432                 }
1433 #endif
1434         }
1435
1436 #ifdef APIC_IO
1437         /* Assign IO APIC IDs.
1438          *
1439          * First try the existing ID. If a conflict is detected, try
1440          * the ID in the MP table.  If a conflict is still detected, find
1441          * a free id.
1442          *
1443          * We cannot use the ID_TO_IO table before all conflicts has been
1444          * resolved and the table has been corrected.
1445          */
1446         for (apic = 0; apic < mp_napics; ++apic) { /* For all IO APICs */
1447
1448                 /* First try to use the value set by the BIOS */
1449                 physid = io_apic_get_id(apic);
1450                 if (io_apic_id_acceptable(apic, physid)) {
1451                         if (IO_TO_ID(apic) != physid)
1452                                 swap_apic_id(apic, IO_TO_ID(apic), physid);
1453                         continue;
1454                 }
1455
1456                 /* Then check if the value in the MP table is acceptable */
1457                 if (io_apic_id_acceptable(apic, IO_TO_ID(apic)))
1458                         continue;
1459
1460                 /* Last resort, find a free APIC ID and use it */
1461                 freeid = first_free_apic_id();
1462                 if (freeid >= NAPICID)
1463                         panic("No free physical APIC IDs found");
1464
1465                 if (io_apic_id_acceptable(apic, freeid)) {
1466                         swap_apic_id(apic, IO_TO_ID(apic), freeid);
1467                         continue;
1468                 }
1469                 panic("Free physical APIC ID not usable");
1470         }
1471         fix_id_to_io_mapping();
1472 #endif
1473
1474 #ifdef APIC_IO
1475         /* detect and fix broken Compaq MP table */
1476         if (apic_int_type(0, 0) == -1) {
1477                 kprintf("APIC_IO: MP table broken: 8259->APIC entry missing!\n");
1478                 io_apic_ints[nintrs].int_type = 3;      /* ExtInt */
1479                 io_apic_ints[nintrs].int_vector = 0xff; /* Unassigned */
1480                 /* XXX fixme, set src bus id etc, but it doesn't seem to hurt */
1481                 io_apic_ints[nintrs].dst_apic_id = IO_TO_ID(0);
1482                 io_apic_ints[nintrs].dst_apic_int = 0;  /* Pin 0 */
1483                 nintrs++;
1484         } else if (apic_int_type(0, 0) == 0) {
1485                 kprintf("APIC_IO: MP table broken: ExtINT entry corrupt!\n");
1486                 for (x = 0; x < nintrs; ++x)
1487                         if ((0 == ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id)) &&
1488                             (0 == io_apic_ints[x].dst_apic_int)) {
1489                                 io_apic_ints[x].int_type = 3;
1490                                 io_apic_ints[x].int_vector = 0xff;
1491                                 break;
1492                         }
1493         }
1494
1495         /*
1496          * Fix missing IRQ 15 when IRQ 14 is an ISA interrupt.  IDE
1497          * controllers universally come in pairs.  If IRQ 14 is specified
1498          * as an ISA interrupt, then IRQ 15 had better be too.
1499          *
1500          * [ Shuttle XPC / AMD Athlon X2 ]
1501          *      The MPTable is missing an entry for IRQ 15.  Note that the
1502          *      ACPI table has an entry for both 14 and 15.
1503          */
1504         if (apic_int_type(0, 14) == 0 && apic_int_type(0, 15) == -1) {
1505                 kprintf("APIC_IO: MP table broken: IRQ 15 not ISA when IRQ 14 is!\n");
1506                 io14 = io_apic_find_int_entry(0, 14);
1507                 io_apic_ints[nintrs] = *io14;
1508                 io_apic_ints[nintrs].src_bus_irq = 15;
1509                 io_apic_ints[nintrs].dst_apic_int = 15;
1510                 nintrs++;
1511         }
1512 #endif
1513 }
1514
1515 #ifdef APIC_IO
1516
1517 /* Assign low level interrupt handlers */
1518 static void
1519 setup_apic_irq_mapping(void)
1520 {
1521         int     x;
1522         int     int_vector;
1523
1524         /* Clear array */
1525         for (x = 0; x < APIC_INTMAPSIZE; x++) {
1526                 int_to_apicintpin[x].ioapic = -1;
1527                 int_to_apicintpin[x].int_pin = 0;
1528                 int_to_apicintpin[x].apic_address = NULL;
1529                 int_to_apicintpin[x].redirindex = 0;
1530         }
1531
1532         /* First assign ISA/EISA interrupts */
1533         for (x = 0; x < nintrs; x++) {
1534                 int_vector = io_apic_ints[x].src_bus_irq;
1535                 if (int_vector < APIC_INTMAPSIZE &&
1536                     io_apic_ints[x].int_vector == 0xff &&
1537                     int_to_apicintpin[int_vector].ioapic == -1 &&
1538                     (apic_int_is_bus_type(x, ISA) ||
1539                      apic_int_is_bus_type(x, EISA)) &&
1540                     io_apic_ints[x].int_type == 0) {
1541                         assign_apic_irq(ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id),
1542                                         io_apic_ints[x].dst_apic_int,
1543                                         int_vector);
1544                 }
1545         }
1546
1547         /* Assign ExtInt entry if no ISA/EISA interrupt 0 entry */
1548         for (x = 0; x < nintrs; x++) {
1549                 if (io_apic_ints[x].dst_apic_int == 0 &&
1550                     io_apic_ints[x].dst_apic_id == IO_TO_ID(0) &&
1551                     io_apic_ints[x].int_vector == 0xff &&
1552                     int_to_apicintpin[0].ioapic == -1 &&
1553                     io_apic_ints[x].int_type == 3) {
1554                         assign_apic_irq(0, 0, 0);
1555                         break;
1556                 }
1557         }
1558         /* PCI interrupt assignment is deferred */
1559 }
1560
1561 #endif
1562
1563 void
1564 mp_set_cpuids(int cpu_id, int apic_id)
1565 {
1566         CPU_TO_ID(cpu_id) = apic_id;
1567         ID_TO_CPU(apic_id) = cpu_id;
1568 }
1569
1570 static int
1571 processor_entry(proc_entry_ptr entry, int cpu)
1572 {
1573         KKASSERT(cpu > 0);
1574
1575         /* check for usability */
1576         if (!(entry->cpu_flags & PROCENTRY_FLAG_EN))
1577                 return 0;
1578
1579         if(entry->apic_id >= NAPICID)
1580                 panic("CPU APIC ID out of range (0..%d)", NAPICID - 1);
1581         /* check for BSP flag */
1582         if (entry->cpu_flags & PROCENTRY_FLAG_BP) {
1583                 mp_set_cpuids(0, entry->apic_id);
1584                 return 0;       /* its already been counted */
1585         }
1586
1587         /* add another AP to list, if less than max number of CPUs */
1588         else if (cpu < MAXCPU) {
1589                 mp_set_cpuids(cpu, entry->apic_id);
1590                 return 1;
1591         }
1592
1593         return 0;
1594 }
1595
1596
1597 static int
1598 bus_entry(bus_entry_ptr entry, int bus)
1599 {
1600         int     x;
1601         char    c, name[8];
1602
1603         /* encode the name into an index */
1604         for (x = 0; x < 6; ++x) {
1605                 if ((c = entry->bus_type[x]) == ' ')
1606                         break;
1607                 name[x] = c;
1608         }
1609         name[x] = '\0';
1610
1611         if ((x = lookup_bus_type(name)) == UNKNOWN_BUSTYPE)
1612                 panic("unknown bus type: '%s'", name);
1613
1614         bus_data[bus].bus_id = entry->bus_id;
1615         bus_data[bus].bus_type = x;
1616
1617         return 1;
1618 }
1619
1620 #ifdef APIC_IO
1621
1622 static int
1623 io_apic_entry(io_apic_entry_ptr entry, int apic)
1624 {
1625         if (!(entry->apic_flags & IOAPICENTRY_FLAG_EN))
1626                 return 0;
1627
1628         IO_TO_ID(apic) = entry->apic_id;
1629         if (entry->apic_id < NAPICID)
1630                 ID_TO_IO(entry->apic_id) = apic;
1631
1632         return 1;
1633 }
1634
1635 #endif
1636
1637 static int
1638 lookup_bus_type(char *name)
1639 {
1640         int     x;
1641
1642         for (x = 0; x < MAX_BUSTYPE; ++x)
1643                 if (strcmp(bus_type_table[x].name, name) == 0)
1644                         return bus_type_table[x].type;
1645
1646         return UNKNOWN_BUSTYPE;
1647 }
1648
1649 #ifdef APIC_IO
1650
1651 static int
1652 int_entry(int_entry_ptr entry, int intr)
1653 {
1654         int apic;
1655
1656         io_apic_ints[intr].int_type = entry->int_type;
1657         io_apic_ints[intr].int_flags = entry->int_flags;
1658         io_apic_ints[intr].src_bus_id = entry->src_bus_id;
1659         io_apic_ints[intr].src_bus_irq = entry->src_bus_irq;
1660         if (entry->dst_apic_id == 255) {
1661                 /* This signal goes to all IO APICS.  Select an IO APIC
1662                    with sufficient number of interrupt pins */
1663                 for (apic = 0; apic < mp_napics; apic++)
1664                         if (((io_apic_read(apic, IOAPIC_VER) &
1665                               IOART_VER_MAXREDIR) >> MAXREDIRSHIFT) >=
1666                             entry->dst_apic_int)
1667                                 break;
1668                 if (apic < mp_napics)
1669                         io_apic_ints[intr].dst_apic_id = IO_TO_ID(apic);
1670                 else
1671                         io_apic_ints[intr].dst_apic_id = entry->dst_apic_id;
1672         } else
1673                 io_apic_ints[intr].dst_apic_id = entry->dst_apic_id;
1674         io_apic_ints[intr].dst_apic_int = entry->dst_apic_int;
1675
1676         return 1;
1677 }
1678
1679 static int
1680 apic_int_is_bus_type(int intr, int bus_type)
1681 {
1682         int     bus;
1683
1684         for (bus = 0; bus < mp_nbusses; ++bus)
1685                 if ((bus_data[bus].bus_id == io_apic_ints[intr].src_bus_id)
1686                     && ((int) bus_data[bus].bus_type == bus_type))
1687                         return 1;
1688
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Given a traditional ISA INT mask, return an APIC mask.
1694  */
1695 u_int
1696 isa_apic_mask(u_int isa_mask)
1697 {
1698         int isa_irq;
1699         int apic_pin;
1700
1701 #if defined(SKIP_IRQ15_REDIRECT)
1702         if (isa_mask == (1 << 15)) {
1703                 kprintf("skipping ISA IRQ15 redirect\n");
1704                 return isa_mask;
1705         }
1706 #endif  /* SKIP_IRQ15_REDIRECT */
1707
1708         isa_irq = ffs(isa_mask);                /* find its bit position */
1709         if (isa_irq == 0)                       /* doesn't exist */
1710                 return 0;
1711         --isa_irq;                              /* make it zero based */
1712
1713         apic_pin = isa_apic_irq(isa_irq);       /* look for APIC connection */
1714         if (apic_pin == -1)
1715                 return 0;
1716
1717         return (1 << apic_pin);                 /* convert pin# to a mask */
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Determine which APIC pin an ISA/EISA INT is attached to.
1722  */
1723 #define INTTYPE(I)      (io_apic_ints[(I)].int_type)
1724 #define INTPIN(I)       (io_apic_ints[(I)].dst_apic_int)
1725 #define INTIRQ(I)       (io_apic_ints[(I)].int_vector)
1726 #define INTAPIC(I)      (ID_TO_IO(io_apic_ints[(I)].dst_apic_id))
1727
1728 #define SRCBUSIRQ(I)    (io_apic_ints[(I)].src_bus_irq)
1729 int
1730 isa_apic_irq(int isa_irq)
1731 {
1732         int     intr;
1733
1734         for (intr = 0; intr < nintrs; ++intr) {         /* check each record */
1735                 if (INTTYPE(intr) == 0) {               /* standard INT */
1736                         if (SRCBUSIRQ(intr) == isa_irq) {
1737                                 if (apic_int_is_bus_type(intr, ISA) ||
1738                                     apic_int_is_bus_type(intr, EISA)) {
1739                                         if (INTIRQ(intr) == 0xff)
1740                                                 return -1; /* unassigned */
1741                                         return INTIRQ(intr);    /* found */
1742                                 }
1743                         }
1744                 }
1745         }
1746         return -1;                                      /* NOT found */
1747 }
1748
1749
1750 /*
1751  * Determine which APIC pin a PCI INT is attached to.
1752  */
1753 #define SRCBUSID(I)     (io_apic_ints[(I)].src_bus_id)
1754 #define SRCBUSDEVICE(I) ((io_apic_ints[(I)].src_bus_irq >> 2) & 0x1f)
1755 #define SRCBUSLINE(I)   (io_apic_ints[(I)].src_bus_irq & 0x03)
1756 int
1757 pci_apic_irq(int pciBus, int pciDevice, int pciInt)
1758 {
1759         int     intr;
1760
1761         --pciInt;                                       /* zero based */
1762
1763         for (intr = 0; intr < nintrs; ++intr) {         /* check each record */
1764                 if ((INTTYPE(intr) == 0)                /* standard INT */
1765                     && (SRCBUSID(intr) == pciBus)
1766                     && (SRCBUSDEVICE(intr) == pciDevice)
1767                     && (SRCBUSLINE(intr) == pciInt)) {  /* a candidate IRQ */
1768                         if (apic_int_is_bus_type(intr, PCI)) {
1769                                 if (INTIRQ(intr) == 0xff)
1770                                         allocate_apic_irq(intr);
1771                                 if (INTIRQ(intr) == 0xff)
1772                                         return -1;      /* unassigned */
1773                                 return INTIRQ(intr);    /* exact match */
1774                         }
1775                 }
1776         }
1777
1778         return -1;                                      /* NOT found */
1779 }
1780
1781 int
1782 next_apic_irq(int irq)
1783 {
1784         int intr, ointr;
1785         int bus, bustype;
1786
1787         bus = 0;
1788         bustype = 0;
1789         for (intr = 0; intr < nintrs; intr++) {
1790                 if (INTIRQ(intr) != irq || INTTYPE(intr) != 0)
1791                         continue;
1792                 bus = SRCBUSID(intr);
1793                 bustype = apic_bus_type(bus);
1794                 if (bustype != ISA &&
1795                     bustype != EISA &&
1796                     bustype != PCI)
1797                         continue;
1798                 break;
1799         }
1800         if (intr >= nintrs) {
1801                 return -1;
1802         }
1803         for (ointr = intr + 1; ointr < nintrs; ointr++) {
1804                 if (INTTYPE(ointr) != 0)
1805                         continue;
1806                 if (bus != SRCBUSID(ointr))
1807                         continue;
1808                 if (bustype == PCI) {
1809                         if (SRCBUSDEVICE(intr) != SRCBUSDEVICE(ointr))
1810                                 continue;
1811                         if (SRCBUSLINE(intr) != SRCBUSLINE(ointr))
1812                                 continue;
1813                 }
1814                 if (bustype == ISA || bustype == EISA) {
1815                         if (SRCBUSIRQ(intr) != SRCBUSIRQ(ointr))
1816                                 continue;
1817                 }
1818                 if (INTPIN(intr) == INTPIN(ointr))
1819                         continue;
1820                 break;
1821         }
1822         if (ointr >= nintrs) {
1823                 return -1;
1824         }
1825         return INTIRQ(ointr);
1826 }
1827 #undef SRCBUSLINE
1828 #undef SRCBUSDEVICE
1829 #undef SRCBUSID
1830 #undef SRCBUSIRQ
1831
1832 #undef INTPIN
1833 #undef INTIRQ
1834 #undef INTAPIC
1835 #undef INTTYPE
1836
1837 #endif
1838
1839 /*
1840  * Reprogram the MB chipset to NOT redirect an ISA INTerrupt.
1841  *
1842  * XXX FIXME:
1843  *  Exactly what this means is unclear at this point.  It is a solution
1844  *  for motherboards that redirect the MBIRQ0 pin.  Generically a motherboard
1845  *  could route any of the ISA INTs to upper (>15) IRQ values.  But most would
1846  *  NOT be redirected via MBIRQ0, thus "undirect()ing" them would NOT be an
1847  *  option.
1848  */
1849 int
1850 undirect_isa_irq(int rirq)
1851 {
1852 #if defined(READY)
1853         if (bootverbose)
1854             kprintf("Freeing redirected ISA irq %d.\n", rirq);
1855         /** FIXME: tickle the MB redirector chip */
1856         return /* XXX */;
1857 #else
1858         if (bootverbose)
1859             kprintf("Freeing (NOT implemented) redirected ISA irq %d.\n", rirq);
1860         return 0;
1861 #endif  /* READY */
1862 }
1863
1864
1865 /*
1866  * Reprogram the MB chipset to NOT redirect a PCI INTerrupt
1867  */
1868 int
1869 undirect_pci_irq(int rirq)
1870 {
1871 #if defined(READY)
1872         if (bootverbose)
1873                 kprintf("Freeing redirected PCI irq %d.\n", rirq);
1874
1875         /** FIXME: tickle the MB redirector chip */
1876         return /* XXX */;
1877 #else
1878         if (bootverbose)
1879                 kprintf("Freeing (NOT implemented) redirected PCI irq %d.\n",
1880                        rirq);
1881         return 0;
1882 #endif  /* READY */
1883 }
1884
1885
1886 /*
1887  * given a bus ID, return:
1888  *  the bus type if found
1889  *  -1 if NOT found
1890  */
1891 int
1892 apic_bus_type(int id)
1893 {
1894         int     x;
1895
1896         for (x = 0; x < mp_nbusses; ++x)
1897                 if (bus_data[x].bus_id == id)
1898                         return bus_data[x].bus_type;
1899
1900         return -1;
1901 }
1902
1903 #ifdef APIC_IO
1904
1905 /*
1906  * given a LOGICAL APIC# and pin#, return:
1907  *  the associated src bus ID if found
1908  *  -1 if NOT found
1909  */
1910 int
1911 apic_src_bus_id(int apic, int pin)
1912 {
1913         int     x;
1914
1915         /* search each of the possible INTerrupt sources */
1916         for (x = 0; x < nintrs; ++x)
1917                 if ((apic == ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id)) &&
1918                     (pin == io_apic_ints[x].dst_apic_int))
1919                         return (io_apic_ints[x].src_bus_id);
1920
1921         return -1;              /* NOT found */
1922 }
1923
1924 /*
1925  * given a LOGICAL APIC# and pin#, return:
1926  *  the associated src bus IRQ if found
1927  *  -1 if NOT found
1928  */
1929 int
1930 apic_src_bus_irq(int apic, int pin)
1931 {
1932         int     x;
1933
1934         for (x = 0; x < nintrs; x++)
1935                 if ((apic == ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id)) &&
1936                     (pin == io_apic_ints[x].dst_apic_int))
1937                         return (io_apic_ints[x].src_bus_irq);
1938
1939         return -1;              /* NOT found */
1940 }
1941
1942
1943 /*
1944  * given a LOGICAL APIC# and pin#, return:
1945  *  the associated INTerrupt type if found
1946  *  -1 if NOT found
1947  */
1948 int
1949 apic_int_type(int apic, int pin)
1950 {
1951         int     x;
1952
1953         /* search each of the possible INTerrupt sources */
1954         for (x = 0; x < nintrs; ++x) {
1955                 if ((apic == ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id)) &&
1956                     (pin == io_apic_ints[x].dst_apic_int))
1957                         return (io_apic_ints[x].int_type);
1958         }
1959         return -1;              /* NOT found */
1960 }
1961
1962 /*
1963  * Return the IRQ associated with an APIC pin
1964  */
1965 int
1966 apic_irq(int apic, int pin)
1967 {
1968         int x;
1969         int res;
1970
1971         for (x = 0; x < nintrs; ++x) {
1972                 if ((apic == ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id)) &&
1973                     (pin == io_apic_ints[x].dst_apic_int)) {
1974                         res = io_apic_ints[x].int_vector;
1975                         if (res == 0xff)
1976                                 return -1;
1977                         if (apic != int_to_apicintpin[res].ioapic)
1978                                 panic("apic_irq: inconsistent table %d/%d", apic, int_to_apicintpin[res].ioapic);
1979                         if (pin != int_to_apicintpin[res].int_pin)
1980                                 panic("apic_irq inconsistent table (2)");
1981                         return res;
1982                 }
1983         }
1984         return -1;
1985 }
1986
1987
1988 /*
1989  * given a LOGICAL APIC# and pin#, return:
1990  *  the associated trigger mode if found
1991  *  -1 if NOT found
1992  */
1993 int
1994 apic_trigger(int apic, int pin)
1995 {
1996         int     x;
1997
1998         /* search each of the possible INTerrupt sources */
1999         for (x = 0; x < nintrs; ++x)
2000                 if ((apic == ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id)) &&
2001                     (pin == io_apic_ints[x].dst_apic_int))
2002                         return ((io_apic_ints[x].int_flags >> 2) & 0x03);
2003
2004         return -1;              /* NOT found */
2005 }
2006
2007
2008 /*
2009  * given a LOGICAL APIC# and pin#, return:
2010  *  the associated 'active' level if found
2011  *  -1 if NOT found
2012  */
2013 int
2014 apic_polarity(int apic, int pin)
2015 {
2016         int     x;
2017
2018         /* search each of the possible INTerrupt sources */
2019         for (x = 0; x < nintrs; ++x)
2020                 if ((apic == ID_TO_IO(io_apic_ints[x].dst_apic_id)) &&
2021                     (pin == io_apic_ints[x].dst_apic_int))
2022                         return (io_apic_ints[x].int_flags & 0x03);
2023
2024         return -1;              /* NOT found */
2025 }
2026
2027 #endif
2028
2029 /*
2030  * set data according to MP defaults
2031  * FIXME: probably not complete yet...
2032  */
2033 static void
2034 mptable_default(int type)
2035 {
2036         int     ap_cpu_id, boot_cpu_id;
2037 #if defined(APIC_IO)
2038         int     io_apic_id;
2039         int     pin;
2040 #endif  /* APIC_IO */
2041
2042 #if 0
2043         kprintf("  MP default config type: %d\n", type);
2044         switch (type) {
2045         case 1:
2046                 kprintf("   bus: ISA, APIC: 82489DX\n");
2047                 break;
2048         case 2:
2049                 kprintf("   bus: EISA, APIC: 82489DX\n");
2050                 break;
2051         case 3:
2052                 kprintf("   bus: EISA, APIC: 82489DX\n");
2053                 break;
2054         case 4:
2055                 kprintf("   bus: MCA, APIC: 82489DX\n");
2056                 break;
2057         case 5:
2058                 kprintf("   bus: ISA+PCI, APIC: Integrated\n");
2059                 break;
2060         case 6:
2061                 kprintf("   bus: EISA+PCI, APIC: Integrated\n");
2062                 break;
2063         case 7:
2064                 kprintf("   bus: MCA+PCI, APIC: Integrated\n");
2065                 break;
2066         default:
2067                 kprintf("   future type\n");
2068                 break;
2069                 /* NOTREACHED */
2070         }
2071 #endif  /* 0 */
2072
2073         boot_cpu_id = (lapic.id & APIC_ID_MASK) >> 24;
2074         ap_cpu_id = (boot_cpu_id == 0) ? 1 : 0;
2075
2076         /* BSP */
2077         CPU_TO_ID(0) = boot_cpu_id;
2078         ID_TO_CPU(boot_cpu_id) = 0;
2079
2080         /* one and only AP */
2081         CPU_TO_ID(1) = ap_cpu_id;
2082         ID_TO_CPU(ap_cpu_id) = 1;
2083
2084 #if defined(APIC_IO)
2085         /* one and only IO APIC */
2086         io_apic_id = (io_apic_read(0, IOAPIC_ID) & APIC_ID_MASK) >> 24;
2087
2088         /*
2089          * sanity check, refer to MP spec section 3.6.6, last paragraph
2090          * necessary as some hardware isn't properly setting up the IO APIC
2091          */
2092 #if defined(REALLY_ANAL_IOAPICID_VALUE)
2093         if (io_apic_id != 2) {
2094 #else
2095         if ((io_apic_id == 0) || (io_apic_id == 1) || (io_apic_id == 15)) {
2096 #endif  /* REALLY_ANAL_IOAPICID_VALUE */
2097                 io_apic_set_id(0, 2);
2098                 io_apic_id = 2;
2099         }
2100         IO_TO_ID(0) = io_apic_id;
2101         ID_TO_IO(io_apic_id) = 0;
2102 #endif  /* APIC_IO */
2103
2104         /* fill out bus entries */
2105         switch (type) {
2106         case 1:
2107         case 2:
2108         case 3:
2109         case 4:
2110         case 5:
2111         case 6:
2112         case 7:
2113                 bus_data[0].bus_id = default_data[type - 1][1];
2114                 bus_data[0].bus_type = default_data[type - 1][2];
2115                 bus_data[1].bus_id = default_data[type - 1][3];
2116                 bus_data[1].bus_type = default_data[type - 1][4];
2117                 break;
2118
2119         /* case 4: case 7:                 MCA NOT supported */
2120         default:                /* illegal/reserved */
2121                 panic("BAD default MP config: %d", type);
2122                 /* NOTREACHED */
2123         }
2124
2125 #if defined(APIC_IO)
2126         /* general cases from MP v1.4, table 5-2 */
2127         for (pin = 0; pin < 16; ++pin) {
2128                 io_apic_ints[pin].int_type = 0;
2129                 io_apic_ints[pin].int_flags = 0x05;     /* edge/active-hi */
2130                 io_apic_ints[pin].src_bus_id = 0;
2131                 io_apic_ints[pin].src_bus_irq = pin;    /* IRQ2 caught below */
2132                 io_apic_ints[pin].dst_apic_id = io_apic_id;
2133                 io_apic_ints[pin].dst_apic_int = pin;   /* 1-to-1 */
2134         }
2135
2136         /* special cases from MP v1.4, table 5-2 */
2137         if (type == 2) {
2138                 io_apic_ints[2].int_type = 0xff;        /* N/C */
2139                 io_apic_ints[13].int_type = 0xff;       /* N/C */
2140 #if !defined(APIC_MIXED_MODE)
2141                 /** FIXME: ??? */
2142                 panic("sorry, can't support type 2 default yet");
2143 #endif  /* APIC_MIXED_MODE */
2144         }
2145         else
2146                 io_apic_ints[2].src_bus_irq = 0;        /* ISA IRQ0 is on APIC INT 2 */
2147
2148         if (type == 7)
2149                 io_apic_ints[0].int_type = 0xff;        /* N/C */
2150         else
2151                 io_apic_ints[0].int_type = 3;   /* vectored 8259 */
2152 #endif  /* APIC_IO */
2153 }
2154
2155 /*
2156  * Map a physical memory address representing I/O into KVA.  The I/O
2157  * block is assumed not to cross a page boundary.
2158  */
2159 void *
2160 permanent_io_mapping(vm_paddr_t pa)
2161 {
2162         vm_offset_t vaddr;
2163         int pgeflag;
2164         int i;
2165
2166         KKASSERT(pa < 0x100000000LL);
2167
2168         pgeflag = 0;    /* not used for SMP yet */
2169
2170         /*
2171          * If the requested physical address has already been incidently
2172          * mapped, just use the existing mapping.  Otherwise create a new
2173          * mapping.
2174          */
2175         for (i = IO_MAPPING_START_INDEX; i < SMPpt_alloc_index; ++i) {
2176                 if (((vm_offset_t)SMPpt[i] & PG_FRAME) ==
2177                     ((vm_offset_t)pa & PG_FRAME)) {
2178                         break;
2179                 }
2180         }
2181         if (i == SMPpt_alloc_index) {
2182                 if (i == NPTEPG - 2) {
2183                         panic("permanent_io_mapping: We ran out of space"
2184                               " in SMPpt[]!");
2185                 }
2186                 SMPpt[i] = (pt_entry_t)(PG_V | PG_RW | pgeflag |
2187                            ((vm_offset_t)pa & PG_FRAME));
2188                 ++SMPpt_alloc_index;
2189         }
2190         vaddr = (vm_offset_t)CPU_prvspace + (i * PAGE_SIZE) +
2191                 ((vm_offset_t)pa & PAGE_MASK);
2192         return ((void *)vaddr);
2193 }
2194
2195 /*
2196  * start each AP in our list
2197  */
2198 static int
2199 start_all_aps(u_int boot_addr)
2200 {
2201         int     x, i, pg;
2202         int     shift;
2203         u_char  mpbiosreason;
2204         u_long  mpbioswarmvec;
2205         struct mdglobaldata *gd;
2206         struct privatespace *ps;
2207         char *stack;
2208         uintptr_t kptbase;
2209
2210         POSTCODE(START_ALL_APS_POST);
2211
2212         /* Initialize BSP's local APIC */
2213         apic_initialize(TRUE);
2214
2215         /* install the AP 1st level boot code */
2216         install_ap_tramp(boot_addr);
2217
2218
2219         /* save the current value of the warm-start vector */
2220         mpbioswarmvec = *((u_long *) WARMBOOT_OFF);
2221         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
2222         mpbiosreason = inb(CMOS_DATA);
2223
2224         /* set up temporary P==V mapping for AP boot */
2225         /* XXX this is a hack, we should boot the AP on its own stack/PTD */
2226         kptbase = (uintptr_t)(void *)KPTphys;
2227         for (x = 0; x < NKPT; x++) {
2228                 PTD[x] = (pd_entry_t)(PG_V | PG_RW |
2229                     ((kptbase + x * PAGE_SIZE) & PG_FRAME));
2230         }
2231         cpu_invltlb();
2232
2233         /* start each AP */
2234         for (x = 1; x <= mp_naps; ++x) {
2235
2236                 /* This is a bit verbose, it will go away soon.  */
2237
2238                 /* first page of AP's private space */
2239                 pg = x * i386_btop(sizeof(struct privatespace));
2240
2241                 /* allocate new private data page(s) */
2242                 gd = (struct mdglobaldata *)kmem_alloc(&kernel_map,
2243                                 MDGLOBALDATA_BASEALLOC_SIZE);
2244                 /* wire it into the private page table page */
2245                 for (i = 0; i < MDGLOBALDATA_BASEALLOC_SIZE; i += PAGE_SIZE) {
2246                         SMPpt[pg + i / PAGE_SIZE] = (pt_entry_t)
2247                             (PG_V | PG_RW | vtophys_pte((char *)gd + i));
2248                 }
2249                 pg += MDGLOBALDATA_BASEALLOC_PAGES;
2250
2251                 SMPpt[pg + 0] = 0;              /* *gd_CMAP1 */
2252                 SMPpt[pg + 1] = 0;              /* *gd_CMAP2 */
2253                 SMPpt[pg + 2] = 0;              /* *gd_CMAP3 */
2254                 SMPpt[pg + 3] = 0;              /* *gd_PMAP1 */
2255
2256                 /* allocate and set up an idle stack data page */
2257                 stack = (char *)kmem_alloc(&kernel_map, UPAGES*PAGE_SIZE);
2258                 for (i = 0; i < UPAGES; i++) {
2259                         SMPpt[pg + 4 + i] = (pt_entry_t)
2260                             (PG_V | PG_RW | vtophys_pte(PAGE_SIZE * i + stack));
2261                 }
2262
2263                 gd = &CPU_prvspace[x].mdglobaldata;     /* official location */
2264                 bzero(gd, sizeof(*gd));
2265                 gd->mi.gd_prvspace = ps = &CPU_prvspace[x];
2266
2267                 /* prime data page for it to use */
2268                 mi_gdinit(&gd->mi, x);
2269                 cpu_gdinit(gd, x);
2270                 gd->gd_CMAP1 = &SMPpt[pg + 0];
2271                 gd->gd_CMAP2 = &SMPpt[pg + 1];
2272                 gd->gd_CMAP3 = &SMPpt[pg + 2];
2273                 gd->gd_PMAP1 = &SMPpt[pg + 3];
2274                 gd->gd_CADDR1 = ps->CPAGE1;
2275                 gd->gd_CADDR2 = ps->CPAGE2;
2276                 gd->gd_CADDR3 = ps->CPAGE3;
2277                 gd->gd_PADDR1 = (unsigned *)ps->PPAGE1;
2278                 gd->mi.gd_ipiq = (void *)kmem_alloc(&kernel_map, sizeof(lwkt_ipiq) * (mp_naps + 1));
2279                 bzero(gd->mi.gd_ipiq, sizeof(lwkt_ipiq) * (mp_naps + 1));
2280
2281                 /* setup a vector to our boot code */
2282                 *((volatile u_short *) WARMBOOT_OFF) = WARMBOOT_TARGET;
2283                 *((volatile u_short *) WARMBOOT_SEG) = (boot_addr >> 4);
2284                 outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
2285                 outb(CMOS_DATA, BIOS_WARM);     /* 'warm-start' */
2286
2287                 /*
2288                  * Setup the AP boot stack
2289                  */
2290                 bootSTK = &ps->idlestack[UPAGES*PAGE_SIZE/2];
2291                 bootAP = x;
2292
2293                 /* attempt to start the Application Processor */
2294                 CHECK_INIT(99); /* setup checkpoints */
2295                 if (!start_ap(gd, boot_addr)) {
2296                         kprintf("AP #%d (PHY# %d) failed!\n", x, CPU_TO_ID(x));
2297                         CHECK_PRINT("trace");   /* show checkpoints */
2298                         /* better panic as the AP may be running loose */
2299                         kprintf("panic y/n? [y] ");
2300                         if (cngetc() != 'n')
2301                                 panic("bye-bye");
2302                 }
2303                 CHECK_PRINT("trace");           /* show checkpoints */
2304
2305                 /* record its version info */
2306                 cpu_apic_versions[x] = cpu_apic_versions[0];
2307         }
2308
2309         /* set ncpus to 1 + highest logical cpu.  Not all may have come up */
2310         ncpus = x;
2311
2312         /* ncpus2 -- ncpus rounded down to the nearest power of 2 */
2313         for (shift = 0; (1 << shift) <= ncpus; ++shift)
2314                 ;
2315         --shift;
2316         ncpus2_shift = shift;
2317         ncpus2 = 1 << shift;
2318         ncpus2_mask = ncpus2 - 1;
2319
2320         /* ncpus_fit -- ncpus rounded up to the nearest power of 2 */
2321         if ((1 << shift) < ncpus)
2322                 ++shift;
2323         ncpus_fit = 1 << shift;
2324         ncpus_fit_mask = ncpus_fit - 1;
2325
2326         /* build our map of 'other' CPUs */
2327         mycpu->gd_other_cpus = smp_startup_mask & ~(1 << mycpu->gd_cpuid);
2328         mycpu->gd_ipiq = (void *)kmem_alloc(&kernel_map, sizeof(lwkt_ipiq) * ncpus);
2329         bzero(mycpu->gd_ipiq, sizeof(lwkt_ipiq) * ncpus);
2330
2331         /* fill in our (BSP) APIC version */
2332         cpu_apic_versions[0] = lapic.version;
2333
2334         /* restore the warmstart vector */
2335         *(u_long *) WARMBOOT_OFF = mpbioswarmvec;
2336         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
2337         outb(CMOS_DATA, mpbiosreason);
2338
2339         /*
2340          * NOTE!  The idlestack for the BSP was setup by locore.  Finish
2341          * up, clean out the P==V mapping we did earlier.
2342          */
2343         for (x = 0; x < NKPT; x++)
2344                 PTD[x] = 0;
2345         pmap_set_opt();
2346
2347         /* number of APs actually started */
2348         return ncpus - 1;
2349 }
2350
2351
2352 /*
2353  * load the 1st level AP boot code into base memory.
2354  */
2355
2356 /* targets for relocation */
2357 extern void bigJump(void);
2358 extern void bootCodeSeg(void);
2359 extern void bootDataSeg(void);
2360 extern void MPentry(void);
2361 extern u_int MP_GDT;
2362 extern u_int mp_gdtbase;
2363
2364 static void
2365 install_ap_tramp(u_int boot_addr)
2366 {
2367         int     x;
2368         int     size = *(int *) ((u_long) & bootMP_size);
2369         u_char *src = (u_char *) ((u_long) bootMP);
2370         u_char *dst = (u_char *) boot_addr + KERNBASE;
2371         u_int   boot_base = (u_int) bootMP;
2372         u_int8_t *dst8;
2373         u_int16_t *dst16;
2374         u_int32_t *dst32;
2375
2376         POSTCODE(INSTALL_AP_TRAMP_POST);
2377
2378         for (x = 0; x < size; ++x)
2379                 *dst++ = *src++;
2380
2381         /*
2382          * modify addresses in code we just moved to basemem. unfortunately we
2383          * need fairly detailed info about mpboot.s for this to work.  changes
2384          * to mpboot.s might require changes here.
2385          */
2386
2387         /* boot code is located in KERNEL space */
2388         dst = (u_char *) boot_addr + KERNBASE;
2389
2390         /* modify the lgdt arg */
2391         dst32 = (u_int32_t *) (dst + ((u_int) & mp_gdtbase - boot_base));
2392         *dst32 = boot_addr + ((u_int) & MP_GDT - boot_base);
2393
2394         /* modify the ljmp target for MPentry() */
2395         dst32 = (u_int32_t *) (dst + ((u_int) bigJump - boot_base) + 1);
2396         *dst32 = ((u_int) MPentry - KERNBASE);
2397
2398         /* modify the target for boot code segment */
2399         dst16 = (u_int16_t *) (dst + ((u_int) bootCodeSeg - boot_base));
2400         dst8 = (u_int8_t *) (dst16 + 1);
2401         *dst16 = (u_int) boot_addr & 0xffff;
2402         *dst8 = ((u_int) boot_addr >> 16) & 0xff;
2403
2404         /* modify the target for boot data segment */
2405         dst16 = (u_int16_t *) (dst + ((u_int) bootDataSeg - boot_base));
2406         dst8 = (u_int8_t *) (dst16 + 1);
2407         *dst16 = (u_int) boot_addr & 0xffff;
2408         *dst8 = ((u_int) boot_addr >> 16) & 0xff;
2409 }
2410
2411
2412 /*
2413  * this function starts the AP (application processor) identified
2414  * by the APIC ID 'physicalCpu'.  It does quite a "song and dance"
2415  * to accomplish this.  This is necessary because of the nuances
2416  * of the different hardware we might encounter.  It ain't pretty,
2417  * but it seems to work.
2418  *
2419  * NOTE: eventually an AP gets to ap_init(), which is called just
2420  * before the AP goes into the LWKT scheduler's idle loop.
2421  */
2422 static int
2423 start_ap(struct mdglobaldata *gd, u_int boot_addr)
2424 {
2425         int     physical_cpu;
2426         int     vector;
2427         u_long  icr_lo, icr_hi;
2428
2429         POSTCODE(START_AP_POST);
2430
2431         /* get the PHYSICAL APIC ID# */
2432         physical_cpu = CPU_TO_ID(gd->mi.gd_cpuid);
2433
2434         /* calculate the vector */
2435         vector = (boot_addr >> 12) & 0xff;
2436
2437         /* Make sure the target cpu sees everything */
2438         wbinvd();
2439
2440         /*
2441          * first we do an INIT/RESET IPI this INIT IPI might be run, reseting
2442          * and running the target CPU. OR this INIT IPI might be latched (P5
2443          * bug), CPU waiting for STARTUP IPI. OR this INIT IPI might be
2444          * ignored.
2445          */
2446
2447         /* setup the address for the target AP */
2448         icr_hi = lapic.icr_hi & ~APIC_ID_MASK;
2449         icr_hi |= (physical_cpu << 24);
2450         lapic.icr_hi = icr_hi;
2451
2452         /* do an INIT IPI: assert RESET */
2453         icr_lo = lapic.icr_lo & 0xfff00000;
2454         lapic.icr_lo = icr_lo | 0x0000c500;
2455
2456         /* wait for pending status end */
2457         while (lapic.icr_lo & APIC_DELSTAT_MASK)
2458                  /* spin */ ;
2459
2460         /* do an INIT IPI: deassert RESET */
2461         lapic.icr_lo = icr_lo | 0x00008500;
2462
2463         /* wait for pending status end */
2464         u_sleep(10000);         /* wait ~10mS */
2465         while (lapic.icr_lo & APIC_DELSTAT_MASK)
2466                  /* spin */ ;
2467
2468         /*
2469          * next we do a STARTUP IPI: the previous INIT IPI might still be
2470          * latched, (P5 bug) this 1st STARTUP would then terminate
2471          * immediately, and the previously started INIT IPI would continue. OR
2472          * the previous INIT IPI has already run. and this STARTUP IPI will
2473          * run. OR the previous INIT IPI was ignored. and this STARTUP IPI
2474          * will run.
2475          */
2476
2477         /* do a STARTUP IPI */
2478         lapic.icr_lo = icr_lo | 0x00000600 | vector;
2479         while (lapic.icr_lo & APIC_DELSTAT_MASK)
2480                  /* spin */ ;
2481         u_sleep(200);           /* wait ~200uS */
2482
2483         /*
2484          * finally we do a 2nd STARTUP IPI: this 2nd STARTUP IPI should run IF
2485          * the previous STARTUP IPI was cancelled by a latched INIT IPI. OR
2486          * this STARTUP IPI will be ignored, as only ONE STARTUP IPI is
2487          * recognized after hardware RESET or INIT IPI.
2488          */
2489
2490         lapic.icr_lo = icr_lo | 0x00000600 | vector;
2491         while (lapic.icr_lo & APIC_DELSTAT_MASK)
2492                  /* spin */ ;
2493         u_sleep(200);           /* wait ~200uS */
2494
2495         /* wait for it to start, see ap_init() */
2496         set_apic_timer(5000000);/* == 5 seconds */
2497         while (read_apic_timer()) {
2498                 if (smp_startup_mask & (1 << gd->mi.gd_cpuid))
2499                         return 1;       /* return SUCCESS */
2500         }
2501         return 0;               /* return FAILURE */
2502 }
2503
2504
2505 /*
2506  * Lazy flush the TLB on all other CPU's.  DEPRECATED.
2507  *
2508  * If for some reason we were unable to start all cpus we cannot safely
2509  * use broadcast IPIs.
2510  */
2511 void
2512 smp_invltlb(void)
2513 {
2514 #ifdef SMP
2515         if (smp_startup_mask == smp_active_mask) {
2516                 all_but_self_ipi(XINVLTLB_OFFSET);
2517         } else {
2518                 selected_apic_ipi(smp_active_mask, XINVLTLB_OFFSET,
2519                         APIC_DELMODE_FIXED);
2520         }
2521 #endif
2522 }
2523
2524 /*
2525  * When called the executing CPU will send an IPI to all other CPUs
2526  *  requesting that they halt execution.
2527  *
2528  * Usually (but not necessarily) called with 'other_cpus' as its arg.
2529  *
2530  *  - Signals all CPUs in map to stop.
2531  *  - Waits for each to stop.
2532  *
2533  * Returns:
2534  *  -1: error
2535  *   0: NA
2536  *   1: ok
2537  *
2538  * XXX FIXME: this is not MP-safe, needs a lock to prevent multiple CPUs
2539  *            from executing at same time.
2540  */
2541 int
2542 stop_cpus(u_int map)
2543 {
2544         map &= smp_active_mask;
2545
2546         /* send the Xcpustop IPI to all CPUs in map */
2547         selected_apic_ipi(map, XCPUSTOP_OFFSET, APIC_DELMODE_FIXED);
2548
2549         while ((stopped_cpus & map) != map)
2550                 /* spin */ ;
2551
2552         return 1;
2553 }
2554
2555
2556 /*
2557  * Called by a CPU to restart stopped CPUs.
2558  *
2559  * Usually (but not necessarily) called with 'stopped_cpus' as its arg.
2560  *
2561  *  - Signals all CPUs in map to restart.
2562  *  - Waits for each to restart.
2563  *
2564  * Returns:
2565  *  -1: error
2566  *   0: NA
2567  *   1: ok
2568  */
2569 int
2570 restart_cpus(u_int map)
2571 {
2572         /* signal other cpus to restart */
2573         started_cpus = map & smp_active_mask;
2574
2575         while ((stopped_cpus & map) != 0) /* wait for each to clear its bit */
2576                 /* spin */ ;
2577
2578         return 1;
2579 }
2580
2581 /*
2582  * This is called once the mpboot code has gotten us properly relocated
2583  * and the MMU turned on, etc.   ap_init() is actually the idle thread,
2584  * and when it returns the scheduler will call the real cpu_idle() main
2585  * loop for the idlethread.  Interrupts are disabled on entry and should
2586  * remain disabled at return.
2587  */
2588 void
2589 ap_init(void)
2590 {
2591         u_int   apic_id;
2592
2593         /*
2594          * Adjust smp_startup_mask to signal the BSP that we have started
2595          * up successfully.  Note that we do not yet hold the BGL.  The BSP
2596          * is waiting for our signal.
2597          *
2598          * We can't set our bit in smp_active_mask yet because we are holding
2599          * interrupts physically disabled and remote cpus could deadlock
2600          * trying to send us an IPI.
2601          */
2602         smp_startup_mask |= 1 << mycpu->gd_cpuid;
2603         cpu_mfence();
2604
2605         /*
2606          * Interlock for finalization.  Wait until mp_finish is non-zero,
2607          * then get the MP lock.
2608          *
2609          * Note: We are in a critical section.
2610          *
2611          * Note: We have to synchronize td_mpcount to our desired MP state
2612          * before calling cpu_try_mplock().
2613          *
2614          * Note: we are the idle thread, we can only spin.
2615          *
2616          * Note: The load fence is memory volatile and prevents the compiler
2617          * from improperly caching mp_finish, and the cpu from improperly
2618          * caching it.
2619          */
2620         while (mp_finish == 0)
2621             cpu_lfence();
2622         ++curthread->td_mpcount;
2623         while (cpu_try_mplock() == 0)
2624             ;
2625
2626         if (cpu_feature & CPUID_TSC) {
2627             /*
2628              * The BSP is constantly updating tsc0_offset, figure out the
2629              * relative difference to synchronize ktrdump.
2630              */
2631             tsc_offsets[mycpu->gd_cpuid] = rdtsc() - tsc0_offset;
2632         }
2633
2634         /* BSP may have changed PTD while we're waiting for the lock */
2635         cpu_invltlb();
2636
2637 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2638         lidt(&r_idt);
2639 #endif
2640
2641         /* Build our map of 'other' CPUs. */
2642         mycpu->gd_other_cpus = smp_startup_mask & ~(1 << mycpu->gd_cpuid);
2643
2644         kprintf("SMP: AP CPU #%d Launched!\n", mycpu->gd_cpuid);
2645
2646         /* A quick check from sanity claus */
2647         apic_id = (apic_id_to_logical[(lapic.id & 0x0f000000) >> 24]);
2648         if (mycpu->gd_cpuid != apic_id) {
2649                 kprintf("SMP: cpuid = %d\n", mycpu->gd_cpuid);
2650                 kprintf("SMP: apic_id = %d\n", apic_id);
2651                 kprintf("PTD[MPPTDI] = %p\n", (void *)PTD[MPPTDI]);
2652                 panic("cpuid mismatch! boom!!");
2653         }
2654
2655         /* Initialize AP's local APIC for irq's */
2656         apic_initialize(FALSE);
2657
2658         /* Set memory range attributes for this CPU to match the BSP */
2659         mem_range_AP_init();
2660
2661         /*
2662          * Once we go active we must process any IPIQ messages that may
2663          * have been queued, because no actual IPI will occur until we
2664          * set our bit in the smp_active_mask.  If we don't the IPI
2665          * message interlock could be left set which would also prevent
2666          * further IPIs.
2667          *
2668          * The idle loop doesn't expect the BGL to be held and while
2669          * lwkt_switch() normally cleans things up this is a special case
2670          * because we returning almost directly into the idle loop.
2671          *
2672          * The idle thread is never placed on the runq, make sure
2673          * nothing we've done put it there.
2674          */
2675         KKASSERT(curthread->td_mpcount == 1);
2676         smp_active_mask |= 1 << mycpu->gd_cpuid;
2677
2678         /*
2679          * Enable interrupts here.  idle_restore will also do it, but
2680          * doing it here lets us clean up any strays that got posted to
2681          * the CPU during the AP boot while we are still in a critical
2682          * section.
2683          */
2684         __asm __volatile("sti; pause; pause"::);
2685         mdcpu->gd_fpending = 0;
2686         mdcpu->gd_ipending = 0;
2687
2688         initclocks_pcpu();      /* clock interrupts (via IPIs) */
2689         lwkt_process_ipiq();
2690
2691         /*
2692          * Releasing the mp lock lets the BSP finish up the SMP init
2693          */
2694         rel_mplock();
2695         KKASSERT((curthread->td_flags & TDF_RUNQ) == 0);
2696 }
2697
2698 /*
2699  * Get SMP fully working before we start initializing devices.
2700  */
2701 static
2702 void
2703 ap_finish(void)
2704 {
2705         mp_finish = 1;
2706         if (bootverbose)
2707                 kprintf("Finish MP startup\n");
2708         if (cpu_feature & CPUID_TSC)
2709                 tsc0_offset = rdtsc();
2710         tsc_offsets[0] = 0;
2711         rel_mplock();
2712         while (smp_active_mask != smp_startup_mask) {
2713                 cpu_lfence();
2714                 if (cpu_feature & CPUID_TSC)
2715                         tsc0_offset = rdtsc();
2716         }
2717         while (try_mplock() == 0)
2718                 ;
2719         if (bootverbose)
2720                 kprintf("Active CPU Mask: %08x\n", smp_active_mask);
2721 }
2722
2723 SYSINIT(finishsmp, SI_BOOT2_FINISH_SMP, SI_ORDER_FIRST, ap_finish, NULL)
2724
2725 void
2726 cpu_send_ipiq(int dcpu)
2727 {
2728         if ((1 << dcpu) & smp_active_mask)
2729                 single_apic_ipi(dcpu, XIPIQ_OFFSET, APIC_DELMODE_FIXED);
2730 }
2731
2732 #if 0   /* single_apic_ipi_passive() not working yet */
2733 /*
2734  * Returns 0 on failure, 1 on success
2735  */
2736 int
2737 cpu_send_ipiq_passive(int dcpu)
2738 {
2739         int r = 0;
2740         if ((1 << dcpu) & smp_active_mask) {
2741                 r = single_apic_ipi_passive(dcpu, XIPIQ_OFFSET,
2742                                         APIC_DELMODE_FIXED);
2743         }
2744         return(r);
2745 }
2746 #endif
2747