Merge branch 'x86-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6.git] / arch / x86 / include / asm / uv / uv_hub.h
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * SGI UV architectural definitions
7  *
8  * Copyright (C) 2007-2008 Silicon Graphics, Inc. All rights reserved.
9  */
10
11 #ifndef _ASM_X86_UV_UV_HUB_H
12 #define _ASM_X86_UV_UV_HUB_H
13
14 #ifdef CONFIG_X86_64
15 #include <linux/numa.h>
16 #include <linux/percpu.h>
17 #include <linux/timer.h>
18 #include <linux/io.h>
19 #include <asm/types.h>
20 #include <asm/percpu.h>
21 #include <asm/uv/uv_mmrs.h>
22 #include <asm/irq_vectors.h>
23 #include <asm/io_apic.h>
24
25
26 /*
27  * Addressing Terminology
28  *
29  *      M       - The low M bits of a physical address represent the offset
30  *                into the blade local memory. RAM memory on a blade is physically
31  *                contiguous (although various IO spaces may punch holes in
32  *                it)..
33  *
34  *      N       - Number of bits in the node portion of a socket physical
35  *                address.
36  *
37  *      NASID   - network ID of a router, Mbrick or Cbrick. Nasid values of
38  *                routers always have low bit of 1, C/MBricks have low bit
39  *                equal to 0. Most addressing macros that target UV hub chips
40  *                right shift the NASID by 1 to exclude the always-zero bit.
41  *                NASIDs contain up to 15 bits.
42  *
43  *      GNODE   - NASID right shifted by 1 bit. Most mmrs contain gnodes instead
44  *                of nasids.
45  *
46  *      PNODE   - the low N bits of the GNODE. The PNODE is the most useful variant
47  *                of the nasid for socket usage.
48  *
49  *
50  *  NumaLink Global Physical Address Format:
51  *  +--------------------------------+---------------------+
52  *  |00..000|      GNODE             |      NodeOffset     |
53  *  +--------------------------------+---------------------+
54  *          |<-------53 - M bits --->|<--------M bits ----->
55  *
56  *      M - number of node offset bits (35 .. 40)
57  *
58  *
59  *  Memory/UV-HUB Processor Socket Address Format:
60  *  +----------------+---------------+---------------------+
61  *  |00..000000000000|   PNODE       |      NodeOffset     |
62  *  +----------------+---------------+---------------------+
63  *                   <--- N bits --->|<--------M bits ----->
64  *
65  *      M - number of node offset bits (35 .. 40)
66  *      N - number of PNODE bits (0 .. 10)
67  *
68  *              Note: M + N cannot currently exceed 44 (x86_64) or 46 (IA64).
69  *              The actual values are configuration dependent and are set at
70  *              boot time. M & N values are set by the hardware/BIOS at boot.
71  *
72  *
73  * APICID format
74  *      NOTE!!!!!! This is the current format of the APICID. However, code
75  *      should assume that this will change in the future. Use functions
76  *      in this file for all APICID bit manipulations and conversion.
77  *
78  *              1111110000000000
79  *              5432109876543210
80  *              pppppppppplc0cch
81  *              sssssssssss
82  *
83  *                      p  = pnode bits
84  *                      l =  socket number on board
85  *                      c  = core
86  *                      h  = hyperthread
87  *                      s  = bits that are in the SOCKET_ID CSR
88  *
89  *      Note: Processor only supports 12 bits in the APICID register. The ACPI
90  *            tables hold all 16 bits. Software needs to be aware of this.
91  *
92  *            Unless otherwise specified, all references to APICID refer to
93  *            the FULL value contained in ACPI tables, not the subset in the
94  *            processor APICID register.
95  */
96
97
98 /*
99  * Maximum number of bricks in all partitions and in all coherency domains.
100  * This is the total number of bricks accessible in the numalink fabric. It
101  * includes all C & M bricks. Routers are NOT included.
102  *
103  * This value is also the value of the maximum number of non-router NASIDs
104  * in the numalink fabric.
105  *
106  * NOTE: a brick may contain 1 or 2 OS nodes. Don't get these confused.
107  */
108 #define UV_MAX_NUMALINK_BLADES  16384
109
110 /*
111  * Maximum number of C/Mbricks within a software SSI (hardware may support
112  * more).
113  */
114 #define UV_MAX_SSI_BLADES       256
115
116 /*
117  * The largest possible NASID of a C or M brick (+ 2)
118  */
119 #define UV_MAX_NASID_VALUE      (UV_MAX_NUMALINK_BLADES * 2)
120
121 struct uv_scir_s {
122         struct timer_list timer;
123         unsigned long   offset;
124         unsigned long   last;
125         unsigned long   idle_on;
126         unsigned long   idle_off;
127         unsigned char   state;
128         unsigned char   enabled;
129 };
130
131 /*
132  * The following defines attributes of the HUB chip. These attributes are
133  * frequently referenced and are kept in the per-cpu data areas of each cpu.
134  * They are kept together in a struct to minimize cache misses.
135  */
136 struct uv_hub_info_s {
137         unsigned long           global_mmr_base;
138         unsigned long           gpa_mask;
139         unsigned int            gnode_extra;
140         unsigned long           gnode_upper;
141         unsigned long           lowmem_remap_top;
142         unsigned long           lowmem_remap_base;
143         unsigned short          pnode;
144         unsigned short          pnode_mask;
145         unsigned short          coherency_domain_number;
146         unsigned short          numa_blade_id;
147         unsigned char           blade_processor_id;
148         unsigned char           m_val;
149         unsigned char           n_val;
150         struct uv_scir_s        scir;
151 };
152
153 DECLARE_PER_CPU(struct uv_hub_info_s, __uv_hub_info);
154 #define uv_hub_info             (&__get_cpu_var(__uv_hub_info))
155 #define uv_cpu_hub_info(cpu)    (&per_cpu(__uv_hub_info, cpu))
156
157 /*
158  * Local & Global MMR space macros.
159  *      Note: macros are intended to be used ONLY by inline functions
160  *      in this file - not by other kernel code.
161  *              n -  NASID (full 15-bit global nasid)
162  *              g -  GNODE (full 15-bit global nasid, right shifted 1)
163  *              p -  PNODE (local part of nsids, right shifted 1)
164  */
165 #define UV_NASID_TO_PNODE(n)            (((n) >> 1) & uv_hub_info->pnode_mask)
166 #define UV_PNODE_TO_GNODE(p)            ((p) |uv_hub_info->gnode_extra)
167 #define UV_PNODE_TO_NASID(p)            (UV_PNODE_TO_GNODE(p) << 1)
168
169 #define UV_LOCAL_MMR_BASE               0xf4000000UL
170 #define UV_GLOBAL_MMR32_BASE            0xf8000000UL
171 #define UV_GLOBAL_MMR64_BASE            (uv_hub_info->global_mmr_base)
172 #define UV_LOCAL_MMR_SIZE               (64UL * 1024 * 1024)
173 #define UV_GLOBAL_MMR32_SIZE            (64UL * 1024 * 1024)
174
175 #define UV_GLOBAL_GRU_MMR_BASE          0x4000000
176
177 #define UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_SHIFT     15
178 #define UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_SHIFT     26
179
180 #define UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_BITS(p)   ((p) << (UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_SHIFT))
181
182 #define UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_BITS(p)                                   \
183         (((unsigned long)(p)) << UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_SHIFT)
184
185 #define UV_APIC_PNODE_SHIFT     6
186
187 /* Local Bus from cpu's perspective */
188 #define LOCAL_BUS_BASE          0x1c00000
189 #define LOCAL_BUS_SIZE          (4 * 1024 * 1024)
190
191 /*
192  * System Controller Interface Reg
193  *
194  * Note there are NO leds on a UV system.  This register is only
195  * used by the system controller to monitor system-wide operation.
196  * There are 64 regs per node.  With Nahelem cpus (2 cores per node,
197  * 8 cpus per core, 2 threads per cpu) there are 32 cpu threads on
198  * a node.
199  *
200  * The window is located at top of ACPI MMR space
201  */
202 #define SCIR_WINDOW_COUNT       64
203 #define SCIR_LOCAL_MMR_BASE     (LOCAL_BUS_BASE + \
204                                  LOCAL_BUS_SIZE - \
205                                  SCIR_WINDOW_COUNT)
206
207 #define SCIR_CPU_HEARTBEAT      0x01    /* timer interrupt */
208 #define SCIR_CPU_ACTIVITY       0x02    /* not idle */
209 #define SCIR_CPU_HB_INTERVAL    (HZ)    /* once per second */
210
211 /* Loop through all installed blades */
212 #define for_each_possible_blade(bid)            \
213         for ((bid) = 0; (bid) < uv_num_possible_blades(); (bid)++)
214
215 /*
216  * Macros for converting between kernel virtual addresses, socket local physical
217  * addresses, and UV global physical addresses.
218  *      Note: use the standard __pa() & __va() macros for converting
219  *            between socket virtual and socket physical addresses.
220  */
221
222 /* socket phys RAM --> UV global physical address */
223 static inline unsigned long uv_soc_phys_ram_to_gpa(unsigned long paddr)
224 {
225         if (paddr < uv_hub_info->lowmem_remap_top)
226                 paddr |= uv_hub_info->lowmem_remap_base;
227         return paddr | uv_hub_info->gnode_upper;
228 }
229
230
231 /* socket virtual --> UV global physical address */
232 static inline unsigned long uv_gpa(void *v)
233 {
234         return uv_soc_phys_ram_to_gpa(__pa(v));
235 }
236
237 /* Top two bits indicate the requested address is in MMR space.  */
238 static inline int
239 uv_gpa_in_mmr_space(unsigned long gpa)
240 {
241         return (gpa >> 62) == 0x3UL;
242 }
243
244 /* UV global physical address --> socket phys RAM */
245 static inline unsigned long uv_gpa_to_soc_phys_ram(unsigned long gpa)
246 {
247         unsigned long paddr = gpa & uv_hub_info->gpa_mask;
248         unsigned long remap_base = uv_hub_info->lowmem_remap_base;
249         unsigned long remap_top =  uv_hub_info->lowmem_remap_top;
250
251         if (paddr >= remap_base && paddr < remap_base + remap_top)
252                 paddr -= remap_base;
253         return paddr;
254 }
255
256
257 /* gnode -> pnode */
258 static inline unsigned long uv_gpa_to_gnode(unsigned long gpa)
259 {
260         return gpa >> uv_hub_info->m_val;
261 }
262
263 /* gpa -> pnode */
264 static inline int uv_gpa_to_pnode(unsigned long gpa)
265 {
266         unsigned long n_mask = (1UL << uv_hub_info->n_val) - 1;
267
268         return uv_gpa_to_gnode(gpa) & n_mask;
269 }
270
271 /* pnode, offset --> socket virtual */
272 static inline void *uv_pnode_offset_to_vaddr(int pnode, unsigned long offset)
273 {
274         return __va(((unsigned long)pnode << uv_hub_info->m_val) | offset);
275 }
276
277
278 /*
279  * Extract a PNODE from an APICID (full apicid, not processor subset)
280  */
281 static inline int uv_apicid_to_pnode(int apicid)
282 {
283         return (apicid >> UV_APIC_PNODE_SHIFT);
284 }
285
286 /*
287  * Access global MMRs using the low memory MMR32 space. This region supports
288  * faster MMR access but not all MMRs are accessible in this space.
289  */
290 static inline unsigned long *uv_global_mmr32_address(int pnode,
291                                 unsigned long offset)
292 {
293         return __va(UV_GLOBAL_MMR32_BASE |
294                        UV_GLOBAL_MMR32_PNODE_BITS(pnode) | offset);
295 }
296
297 static inline void uv_write_global_mmr32(int pnode, unsigned long offset,
298                                  unsigned long val)
299 {
300         writeq(val, uv_global_mmr32_address(pnode, offset));
301 }
302
303 static inline unsigned long uv_read_global_mmr32(int pnode,
304                                                  unsigned long offset)
305 {
306         return readq(uv_global_mmr32_address(pnode, offset));
307 }
308
309 /*
310  * Access Global MMR space using the MMR space located at the top of physical
311  * memory.
312  */
313 static inline unsigned long *uv_global_mmr64_address(int pnode,
314                                 unsigned long offset)
315 {
316         return __va(UV_GLOBAL_MMR64_BASE |
317                     UV_GLOBAL_MMR64_PNODE_BITS(pnode) | offset);
318 }
319
320 static inline void uv_write_global_mmr64(int pnode, unsigned long offset,
321                                 unsigned long val)
322 {
323         writeq(val, uv_global_mmr64_address(pnode, offset));
324 }
325
326 static inline unsigned long uv_read_global_mmr64(int pnode,
327                                                  unsigned long offset)
328 {
329         return readq(uv_global_mmr64_address(pnode, offset));
330 }
331
332 /*
333  * Global MMR space addresses when referenced by the GRU. (GRU does
334  * NOT use socket addressing).
335  */
336 static inline unsigned long uv_global_gru_mmr_address(int pnode, unsigned long offset)
337 {
338         return UV_GLOBAL_GRU_MMR_BASE | offset | (pnode << uv_hub_info->m_val);
339 }
340
341 /*
342  * Access hub local MMRs. Faster than using global space but only local MMRs
343  * are accessible.
344  */
345 static inline unsigned long *uv_local_mmr_address(unsigned long offset)
346 {
347         return __va(UV_LOCAL_MMR_BASE | offset);
348 }
349
350 static inline unsigned long uv_read_local_mmr(unsigned long offset)
351 {
352         return readq(uv_local_mmr_address(offset));
353 }
354
355 static inline void uv_write_local_mmr(unsigned long offset, unsigned long val)
356 {
357         writeq(val, uv_local_mmr_address(offset));
358 }
359
360 static inline unsigned char uv_read_local_mmr8(unsigned long offset)
361 {
362         return readb(uv_local_mmr_address(offset));
363 }
364
365 static inline void uv_write_local_mmr8(unsigned long offset, unsigned char val)
366 {
367         writeb(val, uv_local_mmr_address(offset));
368 }
369
370 /*
371  * Structures and definitions for converting between cpu, node, pnode, and blade
372  * numbers.
373  */
374 struct uv_blade_info {
375         unsigned short  nr_possible_cpus;
376         unsigned short  nr_online_cpus;
377         unsigned short  pnode;
378         short           memory_nid;
379 };
380 extern struct uv_blade_info *uv_blade_info;
381 extern short *uv_node_to_blade;
382 extern short *uv_cpu_to_blade;
383 extern short uv_possible_blades;
384
385 /* Blade-local cpu number of current cpu. Numbered 0 .. <# cpus on the blade> */
386 static inline int uv_blade_processor_id(void)
387 {
388         return uv_hub_info->blade_processor_id;
389 }
390
391 /* Blade number of current cpu. Numnbered 0 .. <#blades -1> */
392 static inline int uv_numa_blade_id(void)
393 {
394         return uv_hub_info->numa_blade_id;
395 }
396
397 /* Convert a cpu number to the the UV blade number */
398 static inline int uv_cpu_to_blade_id(int cpu)
399 {
400         return uv_cpu_to_blade[cpu];
401 }
402
403 /* Convert linux node number to the UV blade number */
404 static inline int uv_node_to_blade_id(int nid)
405 {
406         return uv_node_to_blade[nid];
407 }
408
409 /* Convert a blade id to the PNODE of the blade */
410 static inline int uv_blade_to_pnode(int bid)
411 {
412         return uv_blade_info[bid].pnode;
413 }
414
415 /* Nid of memory node on blade. -1 if no blade-local memory */
416 static inline int uv_blade_to_memory_nid(int bid)
417 {
418         return uv_blade_info[bid].memory_nid;
419 }
420
421 /* Determine the number of possible cpus on a blade */
422 static inline int uv_blade_nr_possible_cpus(int bid)
423 {
424         return uv_blade_info[bid].nr_possible_cpus;
425 }
426
427 /* Determine the number of online cpus on a blade */
428 static inline int uv_blade_nr_online_cpus(int bid)
429 {
430         return uv_blade_info[bid].nr_online_cpus;
431 }
432
433 /* Convert a cpu id to the PNODE of the blade containing the cpu */
434 static inline int uv_cpu_to_pnode(int cpu)
435 {
436         return uv_blade_info[uv_cpu_to_blade_id(cpu)].pnode;
437 }
438
439 /* Convert a linux node number to the PNODE of the blade */
440 static inline int uv_node_to_pnode(int nid)
441 {
442         return uv_blade_info[uv_node_to_blade_id(nid)].pnode;
443 }
444
445 /* Maximum possible number of blades */
446 static inline int uv_num_possible_blades(void)
447 {
448         return uv_possible_blades;
449 }
450
451 /* Update SCIR state */
452 static inline void uv_set_scir_bits(unsigned char value)
453 {
454         if (uv_hub_info->scir.state != value) {
455                 uv_hub_info->scir.state = value;
456                 uv_write_local_mmr8(uv_hub_info->scir.offset, value);
457         }
458 }
459
460 static inline void uv_set_cpu_scir_bits(int cpu, unsigned char value)
461 {
462         if (uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.state != value) {
463                 uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.state = value;
464                 uv_write_local_mmr8(uv_cpu_hub_info(cpu)->scir.offset, value);
465         }
466 }
467
468 static unsigned long uv_hub_ipi_value(int apicid, int vector, int mode)
469 {
470         return (1UL << UVH_IPI_INT_SEND_SHFT) |
471                         ((apicid) << UVH_IPI_INT_APIC_ID_SHFT) |
472                         (mode << UVH_IPI_INT_DELIVERY_MODE_SHFT) |
473                         (vector << UVH_IPI_INT_VECTOR_SHFT);
474 }
475
476 static inline void uv_hub_send_ipi(int pnode, int apicid, int vector)
477 {
478         unsigned long val;
479         unsigned long dmode = dest_Fixed;
480
481         if (vector == NMI_VECTOR)
482                 dmode = dest_NMI;
483
484         val = uv_hub_ipi_value(apicid, vector, dmode);
485         uv_write_global_mmr64(pnode, UVH_IPI_INT, val);
486 }
487
488 #endif /* CONFIG_X86_64 */
489 #endif /* _ASM_X86_UV_UV_HUB_H */