drivers/pci/pcie/pme.c

   1 /*
   2  * PCIe Native PME support
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007 - 2009 Intel Corp
   5  * Copyright (C) 2007 - 2009 Shaohua Li <shaohua.li@intel.com>
   6  * Copyright (C) 2009 Rafael J. Wysocki <rjw@sisk.pl>, Novell Inc.
   7  *
   8  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   9  * License V2.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
  10  * for more details.
  11  */
  12
  13 #include <linux/pci.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/interrupt.h>
  19 #include <linux/device.h>
  20 #include <linux/pcieport_if.h>
  21 #include <linux/pm_runtime.h>
  22
  23 #include "../pci.h"
  24 #include "portdrv.h"
  25
  26 /*
  27  * If this switch is set, MSI will not be used for PCIe PME signaling.  This
  28  * causes the PCIe port driver to use INTx interrupts only, but it turns out
  29  * that using MSI for PCIe PME signaling doesn't play well with PCIe PME-based
  30  * wake-up from system sleep states.
  31  */
  32 bool pcie_pme_msi_disabled;
  33
  34 static int __init pcie_pme_setup(char *str)
  35 {
  36         if (!strncmp(str, "nomsi", 5))
  37                 pcie_pme_msi_disabled = true;
  38
  39         return 1;
  40 }
  41 __setup("pcie_pme=", pcie_pme_setup);
  42
  43 enum pme_suspend_level {
  44         PME_SUSPEND_NONE = 0,
  45         PME_SUSPEND_WAKEUP,
  46         PME_SUSPEND_NOIRQ,
  47 };
  48
  49 struct pcie_pme_service_data {
  50         spinlock_t lock;
  51         struct pcie_device *srv;
  52         struct work_struct work;
  53         enum pme_suspend_level suspend_level;
  54 };
  55
  56 /**
  57  * pcie_pme_interrupt_enable - Enable/disable PCIe PME interrupt generation.
  58  * @dev: PCIe root port or event collector.
  59  * @enable: Enable or disable the interrupt.
  60  */
  61 void pcie_pme_interrupt_enable(struct pci_dev *dev, bool enable)
  62 {
  63         if (enable)
  64                 pcie_capability_set_word(dev, PCI_EXP_RTCTL,
  65                                          PCI_EXP_RTCTL_PMEIE);
  66         else
  67                 pcie_capability_clear_word(dev, PCI_EXP_RTCTL,
  68                                            PCI_EXP_RTCTL_PMEIE);
  69 }
  70
  71 /**
  72  * pcie_pme_walk_bus - Scan a PCI bus for devices asserting PME#.
  73  * @bus: PCI bus to scan.
  74  *
  75  * Scan given PCI bus and all buses under it for devices asserting PME#.
  76  */
  77 static bool pcie_pme_walk_bus(struct pci_bus *bus)
  78 {
  79         struct pci_dev *dev;
  80         bool ret = false;
  81
  82         list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list) {
  83                 /* Skip PCIe devices in case we started from a root port. */
  84                 if (!pci_is_pcie(dev) && pci_check_pme_status(dev)) {
  85                         if (dev->pme_poll)
  86                                 dev->pme_poll = false;
  87
  88                         pci_wakeup_event(dev);
  89                         pm_request_resume(&dev->dev);
  90                         ret = true;
  91                 }
  92
  93                 if (dev->subordinate && pcie_pme_walk_bus(dev->subordinate))
  94                         ret = true;
  95         }
  96
  97         return ret;
  98 }
  99
 100 /**
 101  * pcie_pme_from_pci_bridge - Check if PCIe-PCI bridge generated a PME.
 102  * @bus: Secondary bus of the bridge.
 103  * @devfn: Device/function number to check.
 104  *
 105  * PME from PCI devices under a PCIe-PCI bridge may be converted to an in-band
 106  * PCIe PME message.  In such that case the bridge should use the Requester ID
 107  * of device/function number 0 on its secondary bus.
 108  */
 109 static bool pcie_pme_from_pci_bridge(struct pci_bus *bus, u8 devfn)
 110 {
 111         struct pci_dev *dev;
 112         bool found = false;
 113
 114         if (devfn)
 115                 return false;
 116
 117         dev = pci_dev_get(bus->self);
 118         if (!dev)
 119                 return false;
 120
 121         if (pci_is_pcie(dev) && pci_pcie_type(dev) == PCI_EXP_TYPE_PCI_BRIDGE) {
 122                 down_read(&pci_bus_sem);
 123                 if (pcie_pme_walk_bus(bus))
 124                         found = true;
 125                 up_read(&pci_bus_sem);
 126         }
 127
 128         pci_dev_put(dev);
 129         return found;
 130 }
 131
 132 /**
 133  * pcie_pme_handle_request - Find device that generated PME and handle it.
 134  * @port: Root port or event collector that generated the PME interrupt.
 135  * @req_id: PCIe Requester ID of the device that generated the PME.
 136  */
 137 static void pcie_pme_handle_request(struct pci_dev *port, u16 req_id)
 138 {
 139         u8 busnr = req_id >> 8, devfn = req_id & 0xff;
 140         struct pci_bus *bus;
 141         struct pci_dev *dev;
 142         bool found = false;
 143
 144         /* First, check if the PME is from the root port itself. */
 145         if (port->devfn == devfn && port->bus->number == busnr) {
 146                 if (port->pme_poll)
 147                         port->pme_poll = false;
 148
 149                 if (pci_check_pme_status(port)) {
 150                         pm_request_resume(&port->dev);
 151                         found = true;
 152                 } else {
 153                         /*
 154                          * Apparently, the root port generated the PME on behalf
 155                          * of a non-PCIe device downstream.  If this is done by
 156                          * a root port, the Requester ID field in its status
 157                          * register may contain either the root port's, or the
 158                          * source device's information (PCI Express Base
 159                          * Specification, Rev. 2.0, Section 6.1.9).
 160                          */
 161                         down_read(&pci_bus_sem);
 162                         found = pcie_pme_walk_bus(port->subordinate);
 163                         up_read(&pci_bus_sem);
 164                 }
 165                 goto out;
 166         }
 167
 168         /* Second, find the bus the source device is on. */
 169         bus = pci_find_bus(pci_domain_nr(port->bus), busnr);
 170         if (!bus)
 171                 goto out;
 172
 173         /* Next, check if the PME is from a PCIe-PCI bridge. */
 174         found = pcie_pme_from_pci_bridge(bus, devfn);
 175         if (found)
 176                 goto out;
 177
 178         /* Finally, try to find the PME source on the bus. */
 179         down_read(&pci_bus_sem);
 180         list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list) {
 181                 pci_dev_get(dev);
 182                 if (dev->devfn == devfn) {
 183                         found = true;
 184                         break;
 185                 }
 186                 pci_dev_put(dev);
 187         }
 188         up_read(&pci_bus_sem);
 189
 190         if (found) {
 191                 /* The device is there, but we have to check its PME status. */
 192                 found = pci_check_pme_status(dev);
 193                 if (found) {
 194                         if (dev->pme_poll)
 195                                 dev->pme_poll = false;
 196
 197                         pci_wakeup_event(dev);
 198                         pm_request_resume(&dev->dev);
 199                 }
 200                 pci_dev_put(dev);
 201         } else if (devfn) {
 202                 /*
 203                  * The device is not there, but we can still try to recover by
 204                  * assuming that the PME was reported by a PCIe-PCI bridge that
 205                  * used devfn different from zero.
 206                  */
 207                 dev_dbg(&port->dev, "PME interrupt generated for non-existent device %02x:%02x.%d\n",
 208                         busnr, PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn));
 209                 found = pcie_pme_from_pci_bridge(bus, 0);
 210         }
 211
 212  out:
 213         if (!found)
 214                 dev_dbg(&port->dev, "Spurious native PME interrupt!\n");
 215 }
 216
 217 /**
 218  * pcie_pme_work_fn - Work handler for PCIe PME interrupt.
 219  * @work: Work structure giving access to service data.
 220  */
 221 static void pcie_pme_work_fn(struct work_struct *work)
 222 {
 223         struct pcie_pme_service_data *data =
 224                         container_of(work, struct pcie_pme_service_data, work);
 225         struct pci_dev *port = data->srv->port;
 226         u32 rtsta;
 227
 228         spin_lock_irq(&data->lock);
 229
 230         for (;;) {
 231                 if (data->suspend_level != PME_SUSPEND_NONE)
 232                         break;
 233
 234                 pcie_capability_read_dword(port, PCI_EXP_RTSTA, &rtsta);
 235                 if (rtsta == (u32) ~0)
 236                         break;
 237
 238                 if (rtsta & PCI_EXP_RTSTA_PME) {
 239                         /*
 240                          * Clear PME status of the port.  If there are other
 241                          * pending PMEs, the status will be set again.
 242                          */
 243                         pcie_clear_root_pme_status(port);
 244
 245                         spin_unlock_irq(&data->lock);
 246                         pcie_pme_handle_request(port, rtsta & 0xffff);
 247                         spin_lock_irq(&data->lock);
 248
 249                         continue;
 250                 }
 251
 252                 /* No need to loop if there are no more PMEs pending. */
 253                 if (!(rtsta & PCI_EXP_RTSTA_PENDING))
 254                         break;
 255
 256                 spin_unlock_irq(&data->lock);
 257                 cpu_relax();
 258                 spin_lock_irq(&data->lock);
 259         }
 260
 261         if (data->suspend_level == PME_SUSPEND_NONE)
 262                 pcie_pme_interrupt_enable(port, true);
 263
 264         spin_unlock_irq(&data->lock);
 265 }
 266
 267 /**
 268  * pcie_pme_irq - Interrupt handler for PCIe root port PME interrupt.
 269  * @irq: Interrupt vector.
 270  * @context: Interrupt context pointer.
 271  */
 272 static irqreturn_t pcie_pme_irq(int irq, void *context)
 273 {
 274         struct pci_dev *port;
 275         struct pcie_pme_service_data *data;
 276         u32 rtsta;
 277         unsigned long flags;
 278
 279         port = ((struct pcie_device *)context)->port;
 280         data = get_service_data((struct pcie_device *)context);
 281
 282         spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
 283         pcie_capability_read_dword(port, PCI_EXP_RTSTA, &rtsta);
 284
 285         if (rtsta == (u32) ~0 || !(rtsta & PCI_EXP_RTSTA_PME)) {
 286                 spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
 287                 return IRQ_NONE;
 288         }
 289
 290         pcie_pme_interrupt_enable(port, false);
 291         spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
 292
 293         /* We don't use pm_wq, because it's freezable. */
 294         schedule_work(&data->work);
 295
 296         return IRQ_HANDLED;
 297 }
 298
 299 /**
 300  * pcie_pme_set_native - Set the PME interrupt flag for given device.
 301  * @dev: PCI device to handle.
 302  * @ign: Ignored.
 303  */
 304 static int pcie_pme_set_native(struct pci_dev *dev, void *ign)
 305 {
 306         dev_info(&dev->dev, "Signaling PME through PCIe PME interrupt\n");
 307
 308         device_set_run_wake(&dev->dev, true);
 309         dev->pme_interrupt = true;
 310         return 0;
 311 }
 312
 313 /**
 314  * pcie_pme_mark_devices - Set the PME interrupt flag for devices below a port.
 315  * @port: PCIe root port or event collector to handle.
 316  *
 317  * For each device below given root port, including the port itself (or for each
 318  * root complex integrated endpoint if @port is a root complex event collector)
 319  * set the flag indicating that it can signal run-time wake-up events via PCIe
 320  * PME interrupts.
 321  */
 322 static void pcie_pme_mark_devices(struct pci_dev *port)
 323 {
 324         pcie_pme_set_native(port, NULL);
 325         if (port->subordinate) {
 326                 pci_walk_bus(port->subordinate, pcie_pme_set_native, NULL);
 327         } else {
 328                 struct pci_bus *bus = port->bus;
 329                 struct pci_dev *dev;
 330
 331                 /* Check if this is a root port event collector. */
 332                 if (pci_pcie_type(port) != PCI_EXP_TYPE_RC_EC || !bus)
 333                         return;
 334
 335                 down_read(&pci_bus_sem);
 336                 list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list)
 337                         if (pci_is_pcie(dev)
 338                             && pci_pcie_type(dev) == PCI_EXP_TYPE_RC_END)
 339                                 pcie_pme_set_native(dev, NULL);
 340                 up_read(&pci_bus_sem);
 341         }
 342 }
 343
 344 /**
 345  * pcie_pme_probe - Initialize PCIe PME service for given root port.
 346  * @srv: PCIe service to initialize.
 347  */
 348 static int pcie_pme_probe(struct pcie_device *srv)
 349 {
 350         struct pci_dev *port;
 351         struct pcie_pme_service_data *data;
 352         int ret;
 353
 354         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
 355         if (!data)
 356                 return -ENOMEM;
 357
 358         spin_lock_init(&data->lock);
 359         INIT_WORK(&data->work, pcie_pme_work_fn);
 360         data->srv = srv;
 361         set_service_data(srv, data);
 362
 363         port = srv->port;
 364         pcie_pme_interrupt_enable(port, false);
 365         pcie_clear_root_pme_status(port);
 366
 367         ret = request_irq(srv->irq, pcie_pme_irq, IRQF_SHARED, "PCIe PME", srv);
 368         if (ret) {
 369                 kfree(data);
 370         } else {
 371                 pcie_pme_mark_devices(port);
 372                 pcie_pme_interrupt_enable(port, true);
 373         }
 374
 375         return ret;
 376 }
 377
 378 static bool pcie_pme_check_wakeup(struct pci_bus *bus)
 379 {
 380         struct pci_dev *dev;
 381
 382         if (!bus)
 383                 return false;
 384
 385         list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list)
 386                 if (device_may_wakeup(&dev->dev)
 387                     || pcie_pme_check_wakeup(dev->subordinate))
 388                         return true;
 389
 390         return false;
 391 }
 392
 393 /**
 394  * pcie_pme_suspend - Suspend PCIe PME service device.
 395  * @srv: PCIe service device to suspend.
 396  */
 397 static int pcie_pme_suspend(struct pcie_device *srv)
 398 {
 399         struct pcie_pme_service_data *data = get_service_data(srv);
 400         struct pci_dev *port = srv->port;
 401         bool wakeup, wake_irq_enabled = false;
 402         int ret;
 403
 404         if (device_may_wakeup(&port->dev)) {
 405                 wakeup = true;
 406         } else {
 407                 down_read(&pci_bus_sem);
 408                 wakeup = pcie_pme_check_wakeup(port->subordinate);
 409                 up_read(&pci_bus_sem);
 410         }
 411         spin_lock_irq(&data->lock);
 412         if (wakeup) {
 413                 ret = enable_irq_wake(srv->irq);
 414                 if (ret == 0) {
 415                         data->suspend_level = PME_SUSPEND_WAKEUP;
 416                         wake_irq_enabled = true;
 417                 }
 418         }
 419         if (!wake_irq_enabled) {
 420                 pcie_pme_interrupt_enable(port, false);
 421                 pcie_clear_root_pme_status(port);
 422                 data->suspend_level = PME_SUSPEND_NOIRQ;
 423         }
 424         spin_unlock_irq(&data->lock);
 425
 426         synchronize_irq(srv->irq);
 427
 428         return 0;
 429 }
 430
 431 /**
 432  * pcie_pme_resume - Resume PCIe PME service device.
 433  * @srv - PCIe service device to resume.
 434  */
 435 static int pcie_pme_resume(struct pcie_device *srv)
 436 {
 437         struct pcie_pme_service_data *data = get_service_data(srv);
 438
 439         spin_lock_irq(&data->lock);
 440         if (data->suspend_level == PME_SUSPEND_NOIRQ) {
 441                 struct pci_dev *port = srv->port;
 442
 443                 pcie_clear_root_pme_status(port);
 444                 pcie_pme_interrupt_enable(port, true);
 445         } else {
 446                 disable_irq_wake(srv->irq);
 447         }
 448         data->suspend_level = PME_SUSPEND_NONE;
 449         spin_unlock_irq(&data->lock);
 450
 451         return 0;
 452 }
 453
 454 /**
 455  * pcie_pme_remove - Prepare PCIe PME service device for removal.
 456  * @srv - PCIe service device to remove.
 457  */
 458 static void pcie_pme_remove(struct pcie_device *srv)
 459 {
 460         pcie_pme_suspend(srv);
 461         free_irq(srv->irq, srv);
 462         kfree(get_service_data(srv));
 463 }
 464
 465 static struct pcie_port_service_driver pcie_pme_driver = {
 466         .name           = "pcie_pme",
 467         .port_type      = PCI_EXP_TYPE_ROOT_PORT,
 468         .service        = PCIE_PORT_SERVICE_PME,
 469
 470         .probe          = pcie_pme_probe,
 471         .suspend        = pcie_pme_suspend,
 472         .resume         = pcie_pme_resume,
 473         .remove         = pcie_pme_remove,
 474 };
 475
 476 /**
 477  * pcie_pme_service_init - Register the PCIe PME service driver.
 478  */
 479 static int __init pcie_pme_service_init(void)
 480 {
 481         return pcie_port_service_register(&pcie_pme_driver);
 482 }
 483 device_initcall(pcie_pme_service_init);