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