arch/x86/kernel/apic/msi.c

   1 /*
   2  * Support of MSI, HPET and DMAR interrupts.
   3  *
   4  * Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar, Hajnalka Szabo
   5  *      Moved from arch/x86/kernel/apic/io_apic.c.
   6  * Jiang Liu <jiang.liu@linux.intel.com>
   7  *      Convert to hierarchical irqdomain
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  */
  13 #include <linux/mm.h>
  14 #include <linux/interrupt.h>
  15 #include <linux/irq.h>
  16 #include <linux/pci.h>
  17 #include <linux/dmar.h>
  18 #include <linux/hpet.h>
  19 #include <linux/msi.h>
  20 #include <asm/irqdomain.h>
  21 #include <asm/msidef.h>
  22 #include <asm/hpet.h>
  23 #include <asm/hw_irq.h>
  24 #include <asm/apic.h>
  25 #include <asm/irq_remapping.h>
  26
  27 static struct irq_domain *msi_default_domain;
  28
  29 static void irq_msi_compose_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
  30 {
  31         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
  32
  33         msg->address_hi = MSI_ADDR_BASE_HI;
  34
  35         if (x2apic_enabled())
  36                 msg->address_hi |= MSI_ADDR_EXT_DEST_ID(cfg->dest_apicid);
  37
  38         msg->address_lo =
  39                 MSI_ADDR_BASE_LO |
  40                 ((apic->irq_dest_mode == 0) ?
  41                         MSI_ADDR_DEST_MODE_PHYSICAL :
  42                         MSI_ADDR_DEST_MODE_LOGICAL) |
  43                 ((apic->irq_delivery_mode != dest_LowestPrio) ?
  44                         MSI_ADDR_REDIRECTION_CPU :
  45                         MSI_ADDR_REDIRECTION_LOWPRI) |
  46                 MSI_ADDR_DEST_ID(cfg->dest_apicid);
  47
  48         msg->data =
  49                 MSI_DATA_TRIGGER_EDGE |
  50                 MSI_DATA_LEVEL_ASSERT |
  51                 ((apic->irq_delivery_mode != dest_LowestPrio) ?
  52                         MSI_DATA_DELIVERY_FIXED :
  53                         MSI_DATA_DELIVERY_LOWPRI) |
  54                 MSI_DATA_VECTOR(cfg->vector);
  55 }
  56
  57 /*
  58  * IRQ Chip for MSI PCI/PCI-X/PCI-Express Devices,
  59  * which implement the MSI or MSI-X Capability Structure.
  60  */
  61 static struct irq_chip pci_msi_controller = {
  62         .name                   = "PCI-MSI",
  63         .irq_unmask             = pci_msi_unmask_irq,
  64         .irq_mask               = pci_msi_mask_irq,
  65         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
  66         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
  67         .irq_compose_msi_msg    = irq_msi_compose_msg,
  68         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE,
  69 };
  70
  71 int native_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
  72 {
  73         struct irq_domain *domain;
  74         struct irq_alloc_info info;
  75
  76         init_irq_alloc_info(&info, NULL);
  77         info.type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSI;
  78         info.msi_dev = dev;
  79
  80         domain = irq_remapping_get_irq_domain(&info);
  81         if (domain == NULL)
  82                 domain = msi_default_domain;
  83         if (domain == NULL)
  84                 return -ENOSYS;
  85
  86         return msi_domain_alloc_irqs(domain, &dev->dev, nvec);
  87 }
  88
  89 void native_teardown_msi_irq(unsigned int irq)
  90 {
  91         irq_domain_free_irqs(irq, 1);
  92 }
  93
  94 static irq_hw_number_t pci_msi_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
  95                                          msi_alloc_info_t *arg)
  96 {
  97         return arg->msi_hwirq;
  98 }
  99
 100 int pci_msi_prepare(struct irq_domain *domain, struct device *dev, int nvec,
 101                     msi_alloc_info_t *arg)
 102 {
 103         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
 104         struct msi_desc *desc = first_pci_msi_entry(pdev);
 105
 106         init_irq_alloc_info(arg, NULL);
 107         arg->msi_dev = pdev;
 108         if (desc->msi_attrib.is_msix) {
 109                 arg->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSIX;
 110         } else {
 111                 arg->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSI;
 112                 arg->flags |= X86_IRQ_ALLOC_CONTIGUOUS_VECTORS;
 113         }
 114
 115         return 0;
 116 }
 117 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_prepare);
 118
 119 void pci_msi_set_desc(msi_alloc_info_t *arg, struct msi_desc *desc)
 120 {
 121         arg->msi_hwirq = pci_msi_domain_calc_hwirq(arg->msi_dev, desc);
 122 }
 123 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_set_desc);
 124
 125 static struct msi_domain_ops pci_msi_domain_ops = {
 126         .get_hwirq      = pci_msi_get_hwirq,
 127         .msi_prepare    = pci_msi_prepare,
 128         .set_desc       = pci_msi_set_desc,
 129 };
 130
 131 static struct msi_domain_info pci_msi_domain_info = {
 132         .flags          = MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS | MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS |
 133                           MSI_FLAG_PCI_MSIX,
 134         .ops            = &pci_msi_domain_ops,
 135         .chip           = &pci_msi_controller,
 136         .handler        = handle_edge_irq,
 137         .handler_name   = "edge",
 138 };
 139
 140 void __init arch_init_msi_domain(struct irq_domain *parent)
 141 {
 142         struct fwnode_handle *fn;
 143
 144         if (disable_apic)
 145                 return;
 146
 147         fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("PCI-MSI");
 148         if (fn) {
 149                 msi_default_domain =
 150                         pci_msi_create_irq_domain(fn, &pci_msi_domain_info,
 151                                                   parent);
 152         }
 153         if (!msi_default_domain) {
 154                 irq_domain_free_fwnode(fn);
 155                 pr_warn("failed to initialize irqdomain for MSI/MSI-x.\n");
 156         }
 157 }
 158
 159 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
 160 static struct irq_chip pci_msi_ir_controller = {
 161         .name                   = "IR-PCI-MSI",
 162         .irq_unmask             = pci_msi_unmask_irq,
 163         .irq_mask               = pci_msi_mask_irq,
 164         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
 165         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
 166         .irq_set_vcpu_affinity  = irq_chip_set_vcpu_affinity_parent,
 167         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE,
 168 };
 169
 170 static struct msi_domain_info pci_msi_ir_domain_info = {
 171         .flags          = MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS | MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS |
 172                           MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI | MSI_FLAG_PCI_MSIX,
 173         .ops            = &pci_msi_domain_ops,
 174         .chip           = &pci_msi_ir_controller,
 175         .handler        = handle_edge_irq,
 176         .handler_name   = "edge",
 177 };
 178
 179 struct irq_domain *arch_create_remap_msi_irq_domain(struct irq_domain *parent,
 180                                                     const char *name, int id)
 181 {
 182         struct fwnode_handle *fn;
 183         struct irq_domain *d;
 184
 185         fn = irq_domain_alloc_named_id_fwnode(name, id);
 186         if (!fn)
 187                 return NULL;
 188         d = pci_msi_create_irq_domain(fn, &pci_msi_ir_domain_info, parent);
 189         if (!d)
 190                 irq_domain_free_fwnode(fn);
 191         return d;
 192 }
 193 #endif
 194
 195 #ifdef CONFIG_DMAR_TABLE
 196 static void dmar_msi_write_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
 197 {
 198         dmar_msi_write(data->irq, msg);
 199 }
 200
 201 static struct irq_chip dmar_msi_controller = {
 202         .name                   = "DMAR-MSI",
 203         .irq_unmask             = dmar_msi_unmask,
 204         .irq_mask               = dmar_msi_mask,
 205         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
 206         .irq_set_affinity       = msi_domain_set_affinity,
 207         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
 208         .irq_compose_msi_msg    = irq_msi_compose_msg,
 209         .irq_write_msi_msg      = dmar_msi_write_msg,
 210         .flags                  = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE,
 211 };
 212
 213 static irq_hw_number_t dmar_msi_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
 214                                           msi_alloc_info_t *arg)
 215 {
 216         return arg->dmar_id;
 217 }
 218
 219 static int dmar_msi_init(struct irq_domain *domain,
 220                          struct msi_domain_info *info, unsigned int virq,
 221                          irq_hw_number_t hwirq, msi_alloc_info_t *arg)
 222 {
 223         irq_domain_set_info(domain, virq, arg->dmar_id, info->chip, NULL,
 224                             handle_edge_irq, arg->dmar_data, "edge");
 225
 226         return 0;
 227 }
 228
 229 static struct msi_domain_ops dmar_msi_domain_ops = {
 230         .get_hwirq      = dmar_msi_get_hwirq,
 231         .msi_init       = dmar_msi_init,
 232 };
 233
 234 static struct msi_domain_info dmar_msi_domain_info = {
 235         .ops            = &dmar_msi_domain_ops,
 236         .chip           = &dmar_msi_controller,
 237 };
 238
 239 static struct irq_domain *dmar_get_irq_domain(void)
 240 {
 241         static struct irq_domain *dmar_domain;
 242         static DEFINE_MUTEX(dmar_lock);
 243         struct fwnode_handle *fn;
 244
 245         mutex_lock(&dmar_lock);
 246         if (dmar_domain)
 247                 goto out;
 248
 249         fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("DMAR-MSI");
 250         if (fn) {
 251                 dmar_domain = msi_create_irq_domain(fn, &dmar_msi_domain_info,
 252                                                     x86_vector_domain);
 253                 if (!dmar_domain)
 254                         irq_domain_free_fwnode(fn);
 255         }
 256 out:
 257         mutex_unlock(&dmar_lock);
 258         return dmar_domain;
 259 }
 260
 261 int dmar_alloc_hwirq(int id, int node, void *arg)
 262 {
 263         struct irq_domain *domain = dmar_get_irq_domain();
 264         struct irq_alloc_info info;
 265
 266         if (!domain)
 267                 return -1;
 268
 269         init_irq_alloc_info(&info, NULL);
 270         info.type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_DMAR;
 271         info.dmar_id = id;
 272         info.dmar_data = arg;
 273
 274         return irq_domain_alloc_irqs(domain, 1, node, &info);
 275 }
 276
 277 void dmar_free_hwirq(int irq)
 278 {
 279         irq_domain_free_irqs(irq, 1);
 280 }
 281 #endif
 282
 283 /*
 284  * MSI message composition
 285  */
 286 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
 287 static inline int hpet_dev_id(struct irq_domain *domain)
 288 {
 289         struct msi_domain_info *info = msi_get_domain_info(domain);
 290
 291         return (int)(long)info->data;
 292 }
 293
 294 static void hpet_msi_write_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
 295 {
 296         hpet_msi_write(irq_data_get_irq_handler_data(data), msg);
 297 }
 298
 299 static struct irq_chip hpet_msi_controller __ro_after_init = {
 300         .name = "HPET-MSI",
 301         .irq_unmask = hpet_msi_unmask,
 302         .irq_mask = hpet_msi_mask,
 303         .irq_ack = irq_chip_ack_parent,
 304         .irq_set_affinity = msi_domain_set_affinity,
 305         .irq_retrigger = irq_chip_retrigger_hierarchy,
 306         .irq_compose_msi_msg = irq_msi_compose_msg,
 307         .irq_write_msi_msg = hpet_msi_write_msg,
 308         .flags = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE,
 309 };
 310
 311 static irq_hw_number_t hpet_msi_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
 312                                           msi_alloc_info_t *arg)
 313 {
 314         return arg->hpet_index;
 315 }
 316
 317 static int hpet_msi_init(struct irq_domain *domain,
 318                          struct msi_domain_info *info, unsigned int virq,
 319                          irq_hw_number_t hwirq, msi_alloc_info_t *arg)
 320 {
 321         irq_set_status_flags(virq, IRQ_MOVE_PCNTXT);
 322         irq_domain_set_info(domain, virq, arg->hpet_index, info->chip, NULL,
 323                             handle_edge_irq, arg->hpet_data, "edge");
 324
 325         return 0;
 326 }
 327
 328 static void hpet_msi_free(struct irq_domain *domain,
 329                           struct msi_domain_info *info, unsigned int virq)
 330 {
 331         irq_clear_status_flags(virq, IRQ_MOVE_PCNTXT);
 332 }
 333
 334 static struct msi_domain_ops hpet_msi_domain_ops = {
 335         .get_hwirq      = hpet_msi_get_hwirq,
 336         .msi_init       = hpet_msi_init,
 337         .msi_free       = hpet_msi_free,
 338 };
 339
 340 static struct msi_domain_info hpet_msi_domain_info = {
 341         .ops            = &hpet_msi_domain_ops,
 342         .chip           = &hpet_msi_controller,
 343 };
 344
 345 struct irq_domain *hpet_create_irq_domain(int hpet_id)
 346 {
 347         struct msi_domain_info *domain_info;
 348         struct irq_domain *parent, *d;
 349         struct irq_alloc_info info;
 350         struct fwnode_handle *fn;
 351
 352         if (x86_vector_domain == NULL)
 353                 return NULL;
 354
 355         domain_info = kzalloc(sizeof(*domain_info), GFP_KERNEL);
 356         if (!domain_info)
 357                 return NULL;
 358
 359         *domain_info = hpet_msi_domain_info;
 360         domain_info->data = (void *)(long)hpet_id;
 361
 362         init_irq_alloc_info(&info, NULL);
 363         info.type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_HPET;
 364         info.hpet_id = hpet_id;
 365         parent = irq_remapping_get_ir_irq_domain(&info);
 366         if (parent == NULL)
 367                 parent = x86_vector_domain;
 368         else
 369                 hpet_msi_controller.name = "IR-HPET-MSI";
 370
 371         fn = irq_domain_alloc_named_id_fwnode(hpet_msi_controller.name,
 372                                               hpet_id);
 373         if (!fn) {
 374                 kfree(domain_info);
 375                 return NULL;
 376         }
 377
 378         d = msi_create_irq_domain(fn, domain_info, parent);
 379         if (!d) {
 380                 irq_domain_free_fwnode(fn);
 381                 kfree(domain_info);
 382         }
 383         return d;
 384 }
 385
 386 int hpet_assign_irq(struct irq_domain *domain, struct hpet_dev *dev,
 387                     int dev_num)
 388 {
 389         struct irq_alloc_info info;
 390
 391         init_irq_alloc_info(&info, NULL);
 392         info.type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_HPET;
 393         info.hpet_data = dev;
 394         info.hpet_id = hpet_dev_id(domain);
 395         info.hpet_index = dev_num;
 396
 397         return irq_domain_alloc_irqs(domain, 1, NUMA_NO_NODE, &info);
 398 }
 399 #endif