]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/pci/msi.c
4befe09053c1968810c104ed7a5234ec4ec8ccf9
[karo-tx-linux.git] / drivers / pci / msi.c
1 /*
2  * File:        msi.c
3  * Purpose:     PCI Message Signaled Interrupt (MSI)
4  *
5  * Copyright (C) 2003-2004 Intel
6  * Copyright (C) Tom Long Nguyen (tom.l.nguyen@intel.com)
7  */
8
9 #include <linux/err.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/irq.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/export.h>
14 #include <linux/ioport.h>
15 #include <linux/pci.h>
16 #include <linux/proc_fs.h>
17 #include <linux/msi.h>
18 #include <linux/smp.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/io.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/irqdomain.h>
23
24 #include "pci.h"
25
26 static int pci_msi_enable = 1;
27 int pci_msi_ignore_mask;
28
29 #define msix_table_size(flags)  ((flags & PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE) + 1)
30
31 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN
32 static struct irq_domain *pci_msi_default_domain;
33 static DEFINE_MUTEX(pci_msi_domain_lock);
34
35 struct irq_domain * __weak arch_get_pci_msi_domain(struct pci_dev *dev)
36 {
37         return pci_msi_default_domain;
38 }
39
40 static int pci_msi_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
41 {
42         struct irq_domain *domain;
43
44         domain = arch_get_pci_msi_domain(dev);
45         if (domain)
46                 return pci_msi_domain_alloc_irqs(domain, dev, nvec, type);
47
48         return arch_setup_msi_irqs(dev, nvec, type);
49 }
50
51 static void pci_msi_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
52 {
53         struct irq_domain *domain;
54
55         domain = arch_get_pci_msi_domain(dev);
56         if (domain)
57                 pci_msi_domain_free_irqs(domain, dev);
58         else
59                 arch_teardown_msi_irqs(dev);
60 }
61 #else
62 #define pci_msi_setup_msi_irqs          arch_setup_msi_irqs
63 #define pci_msi_teardown_msi_irqs       arch_teardown_msi_irqs
64 #endif
65
66 /* Arch hooks */
67
68 struct msi_controller * __weak pcibios_msi_controller(struct pci_dev *dev)
69 {
70         return NULL;
71 }
72
73 static struct msi_controller *pci_msi_controller(struct pci_dev *dev)
74 {
75         struct msi_controller *msi_ctrl = dev->bus->msi;
76
77         if (msi_ctrl)
78                 return msi_ctrl;
79
80         return pcibios_msi_controller(dev);
81 }
82
83 int __weak arch_setup_msi_irq(struct pci_dev *dev, struct msi_desc *desc)
84 {
85         struct msi_controller *chip = pci_msi_controller(dev);
86         int err;
87
88         if (!chip || !chip->setup_irq)
89                 return -EINVAL;
90
91         err = chip->setup_irq(chip, dev, desc);
92         if (err < 0)
93                 return err;
94
95         irq_set_chip_data(desc->irq, chip);
96
97         return 0;
98 }
99
100 void __weak arch_teardown_msi_irq(unsigned int irq)
101 {
102         struct msi_controller *chip = irq_get_chip_data(irq);
103
104         if (!chip || !chip->teardown_irq)
105                 return;
106
107         chip->teardown_irq(chip, irq);
108 }
109
110 int __weak arch_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
111 {
112         struct msi_desc *entry;
113         int ret;
114
115         /*
116          * If an architecture wants to support multiple MSI, it needs to
117          * override arch_setup_msi_irqs()
118          */
119         if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1)
120                 return 1;
121
122         list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list) {
123                 ret = arch_setup_msi_irq(dev, entry);
124                 if (ret < 0)
125                         return ret;
126                 if (ret > 0)
127                         return -ENOSPC;
128         }
129
130         return 0;
131 }
132
133 /*
134  * We have a default implementation available as a separate non-weak
135  * function, as it is used by the Xen x86 PCI code
136  */
137 void default_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
138 {
139         int i;
140         struct msi_desc *entry;
141
142         list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list)
143                 if (entry->irq)
144                         for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++)
145                                 arch_teardown_msi_irq(entry->irq + i);
146 }
147
148 void __weak arch_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
149 {
150         return default_teardown_msi_irqs(dev);
151 }
152
153 static void default_restore_msi_irq(struct pci_dev *dev, int irq)
154 {
155         struct msi_desc *entry;
156
157         entry = NULL;
158         if (dev->msix_enabled) {
159                 list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list) {
160                         if (irq == entry->irq)
161                                 break;
162                 }
163         } else if (dev->msi_enabled)  {
164                 entry = irq_get_msi_desc(irq);
165         }
166
167         if (entry)
168                 __pci_write_msi_msg(entry, &entry->msg);
169 }
170
171 void __weak arch_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
172 {
173         return default_restore_msi_irqs(dev);
174 }
175
176 static void msi_set_enable(struct pci_dev *dev, int enable)
177 {
178         u16 control;
179
180         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
181         control &= ~PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
182         if (enable)
183                 control |= PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
184         pci_write_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, control);
185 }
186
187 static void msix_clear_and_set_ctrl(struct pci_dev *dev, u16 clear, u16 set)
188 {
189         u16 ctrl;
190
191         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &ctrl);
192         ctrl &= ~clear;
193         ctrl |= set;
194         pci_write_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, ctrl);
195 }
196
197 static inline __attribute_const__ u32 msi_mask(unsigned x)
198 {
199         /* Don't shift by >= width of type */
200         if (x >= 5)
201                 return 0xffffffff;
202         return (1 << (1 << x)) - 1;
203 }
204
205 /*
206  * PCI 2.3 does not specify mask bits for each MSI interrupt.  Attempting to
207  * mask all MSI interrupts by clearing the MSI enable bit does not work
208  * reliably as devices without an INTx disable bit will then generate a
209  * level IRQ which will never be cleared.
210  */
211 u32 __pci_msi_desc_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
212 {
213         u32 mask_bits = desc->masked;
214
215         if (pci_msi_ignore_mask || !desc->msi_attrib.maskbit)
216                 return 0;
217
218         mask_bits &= ~mask;
219         mask_bits |= flag;
220         pci_write_config_dword(desc->dev, desc->mask_pos, mask_bits);
221
222         return mask_bits;
223 }
224
225 static void msi_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
226 {
227         desc->masked = __pci_msi_desc_mask_irq(desc, mask, flag);
228 }
229
230 /*
231  * This internal function does not flush PCI writes to the device.
232  * All users must ensure that they read from the device before either
233  * assuming that the device state is up to date, or returning out of this
234  * file.  This saves a few milliseconds when initialising devices with lots
235  * of MSI-X interrupts.
236  */
237 u32 __pci_msix_desc_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
238 {
239         u32 mask_bits = desc->masked;
240         unsigned offset = desc->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
241                                                 PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL;
242
243         if (pci_msi_ignore_mask)
244                 return 0;
245
246         mask_bits &= ~PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT;
247         if (flag)
248                 mask_bits |= PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT;
249         writel(mask_bits, desc->mask_base + offset);
250
251         return mask_bits;
252 }
253
254 static void msix_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
255 {
256         desc->masked = __pci_msix_desc_mask_irq(desc, flag);
257 }
258
259 static void msi_set_mask_bit(struct irq_data *data, u32 flag)
260 {
261         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi(data);
262
263         if (desc->msi_attrib.is_msix) {
264                 msix_mask_irq(desc, flag);
265                 readl(desc->mask_base);         /* Flush write to device */
266         } else {
267                 unsigned offset = data->irq - desc->irq;
268                 msi_mask_irq(desc, 1 << offset, flag << offset);
269         }
270 }
271
272 /**
273  * pci_msi_mask_irq - Generic irq chip callback to mask PCI/MSI interrupts
274  * @data:       pointer to irqdata associated to that interrupt
275  */
276 void pci_msi_mask_irq(struct irq_data *data)
277 {
278         msi_set_mask_bit(data, 1);
279 }
280
281 /**
282  * pci_msi_unmask_irq - Generic irq chip callback to unmask PCI/MSI interrupts
283  * @data:       pointer to irqdata associated to that interrupt
284  */
285 void pci_msi_unmask_irq(struct irq_data *data)
286 {
287         msi_set_mask_bit(data, 0);
288 }
289
290 void default_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
291 {
292         struct msi_desc *entry;
293
294         list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list)
295                 default_restore_msi_irq(dev, entry->irq);
296 }
297
298 void __pci_read_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
299 {
300         BUG_ON(entry->dev->current_state != PCI_D0);
301
302         if (entry->msi_attrib.is_msix) {
303                 void __iomem *base = entry->mask_base +
304                         entry->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE;
305
306                 msg->address_lo = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR);
307                 msg->address_hi = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR);
308                 msg->data = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_DATA);
309         } else {
310                 struct pci_dev *dev = entry->dev;
311                 int pos = dev->msi_cap;
312                 u16 data;
313
314                 pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_LO,
315                                       &msg->address_lo);
316                 if (entry->msi_attrib.is_64) {
317                         pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_HI,
318                                               &msg->address_hi);
319                         pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_64, &data);
320                 } else {
321                         msg->address_hi = 0;
322                         pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_32, &data);
323                 }
324                 msg->data = data;
325         }
326 }
327
328 void __pci_write_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
329 {
330         if (entry->dev->current_state != PCI_D0) {
331                 /* Don't touch the hardware now */
332         } else if (entry->msi_attrib.is_msix) {
333                 void __iomem *base;
334                 base = entry->mask_base +
335                         entry->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE;
336
337                 writel(msg->address_lo, base + PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR);
338                 writel(msg->address_hi, base + PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR);
339                 writel(msg->data, base + PCI_MSIX_ENTRY_DATA);
340         } else {
341                 struct pci_dev *dev = entry->dev;
342                 int pos = dev->msi_cap;
343                 u16 msgctl;
344
345                 pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_FLAGS, &msgctl);
346                 msgctl &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
347                 msgctl |= entry->msi_attrib.multiple << 4;
348                 pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_FLAGS, msgctl);
349
350                 pci_write_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_LO,
351                                        msg->address_lo);
352                 if (entry->msi_attrib.is_64) {
353                         pci_write_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_HI,
354                                                msg->address_hi);
355                         pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_64,
356                                               msg->data);
357                 } else {
358                         pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_32,
359                                               msg->data);
360                 }
361         }
362         entry->msg = *msg;
363 }
364
365 void pci_write_msi_msg(unsigned int irq, struct msi_msg *msg)
366 {
367         struct msi_desc *entry = irq_get_msi_desc(irq);
368
369         __pci_write_msi_msg(entry, msg);
370 }
371 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_write_msi_msg);
372
373 static void free_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
374 {
375         struct msi_desc *entry, *tmp;
376         struct attribute **msi_attrs;
377         struct device_attribute *dev_attr;
378         int i, count = 0;
379
380         list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list)
381                 if (entry->irq)
382                         for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++)
383                                 BUG_ON(irq_has_action(entry->irq + i));
384
385         pci_msi_teardown_msi_irqs(dev);
386
387         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, &dev->msi_list, list) {
388                 if (entry->msi_attrib.is_msix) {
389                         if (list_is_last(&entry->list, &dev->msi_list))
390                                 iounmap(entry->mask_base);
391                 }
392
393                 list_del(&entry->list);
394                 kfree(entry);
395         }
396
397         if (dev->msi_irq_groups) {
398                 sysfs_remove_groups(&dev->dev.kobj, dev->msi_irq_groups);
399                 msi_attrs = dev->msi_irq_groups[0]->attrs;
400                 while (msi_attrs[count]) {
401                         dev_attr = container_of(msi_attrs[count],
402                                                 struct device_attribute, attr);
403                         kfree(dev_attr->attr.name);
404                         kfree(dev_attr);
405                         ++count;
406                 }
407                 kfree(msi_attrs);
408                 kfree(dev->msi_irq_groups[0]);
409                 kfree(dev->msi_irq_groups);
410                 dev->msi_irq_groups = NULL;
411         }
412 }
413
414 static struct msi_desc *alloc_msi_entry(struct pci_dev *dev)
415 {
416         struct msi_desc *desc = kzalloc(sizeof(*desc), GFP_KERNEL);
417         if (!desc)
418                 return NULL;
419
420         INIT_LIST_HEAD(&desc->list);
421         desc->dev = dev;
422
423         return desc;
424 }
425
426 static void pci_intx_for_msi(struct pci_dev *dev, int enable)
427 {
428         if (!(dev->dev_flags & PCI_DEV_FLAGS_MSI_INTX_DISABLE_BUG))
429                 pci_intx(dev, enable);
430 }
431
432 static void __pci_restore_msi_state(struct pci_dev *dev)
433 {
434         u16 control;
435         struct msi_desc *entry;
436
437         if (!dev->msi_enabled)
438                 return;
439
440         entry = irq_get_msi_desc(dev->irq);
441
442         pci_intx_for_msi(dev, 0);
443         msi_set_enable(dev, 0);
444         arch_restore_msi_irqs(dev);
445
446         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
447         msi_mask_irq(entry, msi_mask(entry->msi_attrib.multi_cap),
448                      entry->masked);
449         control &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
450         control |= (entry->msi_attrib.multiple << 4) | PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
451         pci_write_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, control);
452 }
453
454 static void __pci_restore_msix_state(struct pci_dev *dev)
455 {
456         struct msi_desc *entry;
457
458         if (!dev->msix_enabled)
459                 return;
460         BUG_ON(list_empty(&dev->msi_list));
461
462         /* route the table */
463         pci_intx_for_msi(dev, 0);
464         msix_clear_and_set_ctrl(dev, 0,
465                                 PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE | PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL);
466
467         arch_restore_msi_irqs(dev);
468         list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list)
469                 msix_mask_irq(entry, entry->masked);
470
471         msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL, 0);
472 }
473
474 void pci_restore_msi_state(struct pci_dev *dev)
475 {
476         __pci_restore_msi_state(dev);
477         __pci_restore_msix_state(dev);
478 }
479 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_restore_msi_state);
480
481 static ssize_t msi_mode_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
482                              char *buf)
483 {
484         struct msi_desc *entry;
485         unsigned long irq;
486         int retval;
487
488         retval = kstrtoul(attr->attr.name, 10, &irq);
489         if (retval)
490                 return retval;
491
492         entry = irq_get_msi_desc(irq);
493         if (entry)
494                 return sprintf(buf, "%s\n",
495                                 entry->msi_attrib.is_msix ? "msix" : "msi");
496
497         return -ENODEV;
498 }
499
500 static int populate_msi_sysfs(struct pci_dev *pdev)
501 {
502         struct attribute **msi_attrs;
503         struct attribute *msi_attr;
504         struct device_attribute *msi_dev_attr;
505         struct attribute_group *msi_irq_group;
506         const struct attribute_group **msi_irq_groups;
507         struct msi_desc *entry;
508         int ret = -ENOMEM;
509         int num_msi = 0;
510         int count = 0;
511
512         /* Determine how many msi entries we have */
513         list_for_each_entry(entry, &pdev->msi_list, list)
514                 ++num_msi;
515         if (!num_msi)
516                 return 0;
517
518         /* Dynamically create the MSI attributes for the PCI device */
519         msi_attrs = kzalloc(sizeof(void *) * (num_msi + 1), GFP_KERNEL);
520         if (!msi_attrs)
521                 return -ENOMEM;
522         list_for_each_entry(entry, &pdev->msi_list, list) {
523                 msi_dev_attr = kzalloc(sizeof(*msi_dev_attr), GFP_KERNEL);
524                 if (!msi_dev_attr)
525                         goto error_attrs;
526                 msi_attrs[count] = &msi_dev_attr->attr;
527
528                 sysfs_attr_init(&msi_dev_attr->attr);
529                 msi_dev_attr->attr.name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d",
530                                                     entry->irq);
531                 if (!msi_dev_attr->attr.name)
532                         goto error_attrs;
533                 msi_dev_attr->attr.mode = S_IRUGO;
534                 msi_dev_attr->show = msi_mode_show;
535                 ++count;
536         }
537
538         msi_irq_group = kzalloc(sizeof(*msi_irq_group), GFP_KERNEL);
539         if (!msi_irq_group)
540                 goto error_attrs;
541         msi_irq_group->name = "msi_irqs";
542         msi_irq_group->attrs = msi_attrs;
543
544         msi_irq_groups = kzalloc(sizeof(void *) * 2, GFP_KERNEL);
545         if (!msi_irq_groups)
546                 goto error_irq_group;
547         msi_irq_groups[0] = msi_irq_group;
548
549         ret = sysfs_create_groups(&pdev->dev.kobj, msi_irq_groups);
550         if (ret)
551                 goto error_irq_groups;
552         pdev->msi_irq_groups = msi_irq_groups;
553
554         return 0;
555
556 error_irq_groups:
557         kfree(msi_irq_groups);
558 error_irq_group:
559         kfree(msi_irq_group);
560 error_attrs:
561         count = 0;
562         msi_attr = msi_attrs[count];
563         while (msi_attr) {
564                 msi_dev_attr = container_of(msi_attr, struct device_attribute, attr);
565                 kfree(msi_attr->name);
566                 kfree(msi_dev_attr);
567                 ++count;
568                 msi_attr = msi_attrs[count];
569         }
570         kfree(msi_attrs);
571         return ret;
572 }
573
574 static struct msi_desc *msi_setup_entry(struct pci_dev *dev, int nvec)
575 {
576         u16 control;
577         struct msi_desc *entry;
578
579         /* MSI Entry Initialization */
580         entry = alloc_msi_entry(dev);
581         if (!entry)
582                 return NULL;
583
584         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
585
586         entry->msi_attrib.is_msix       = 0;
587         entry->msi_attrib.is_64         = !!(control & PCI_MSI_FLAGS_64BIT);
588         entry->msi_attrib.entry_nr      = 0;
589         entry->msi_attrib.maskbit       = !!(control & PCI_MSI_FLAGS_MASKBIT);
590         entry->msi_attrib.default_irq   = dev->irq;     /* Save IOAPIC IRQ */
591         entry->msi_attrib.multi_cap     = (control & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1;
592         entry->msi_attrib.multiple      = ilog2(__roundup_pow_of_two(nvec));
593         entry->nvec_used                = nvec;
594
595         if (control & PCI_MSI_FLAGS_64BIT)
596                 entry->mask_pos = dev->msi_cap + PCI_MSI_MASK_64;
597         else
598                 entry->mask_pos = dev->msi_cap + PCI_MSI_MASK_32;
599
600         /* Save the initial mask status */
601         if (entry->msi_attrib.maskbit)
602                 pci_read_config_dword(dev, entry->mask_pos, &entry->masked);
603
604         return entry;
605 }
606
607 /**
608  * msi_capability_init - configure device's MSI capability structure
609  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
610  * @nvec: number of interrupts to allocate
611  *
612  * Setup the MSI capability structure of the device with the requested
613  * number of interrupts.  A return value of zero indicates the successful
614  * setup of an entry with the new MSI irq.  A negative return value indicates
615  * an error, and a positive return value indicates the number of interrupts
616  * which could have been allocated.
617  */
618 static int msi_capability_init(struct pci_dev *dev, int nvec)
619 {
620         struct msi_desc *entry;
621         int ret;
622         unsigned mask;
623
624         msi_set_enable(dev, 0); /* Disable MSI during set up */
625
626         entry = msi_setup_entry(dev, nvec);
627         if (!entry)
628                 return -ENOMEM;
629
630         /* All MSIs are unmasked by default, Mask them all */
631         mask = msi_mask(entry->msi_attrib.multi_cap);
632         msi_mask_irq(entry, mask, mask);
633
634         list_add_tail(&entry->list, &dev->msi_list);
635
636         /* Configure MSI capability structure */
637         ret = pci_msi_setup_msi_irqs(dev, nvec, PCI_CAP_ID_MSI);
638         if (ret) {
639                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
640                 free_msi_irqs(dev);
641                 return ret;
642         }
643
644         ret = populate_msi_sysfs(dev);
645         if (ret) {
646                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
647                 free_msi_irqs(dev);
648                 return ret;
649         }
650
651         /* Set MSI enabled bits  */
652         pci_intx_for_msi(dev, 0);
653         msi_set_enable(dev, 1);
654         dev->msi_enabled = 1;
655
656         dev->irq = entry->irq;
657         return 0;
658 }
659
660 static void __iomem *msix_map_region(struct pci_dev *dev, unsigned nr_entries)
661 {
662         resource_size_t phys_addr;
663         u32 table_offset;
664         u8 bir;
665
666         pci_read_config_dword(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_TABLE,
667                               &table_offset);
668         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_TABLE_BIR);
669         table_offset &= PCI_MSIX_TABLE_OFFSET;
670         phys_addr = pci_resource_start(dev, bir) + table_offset;
671
672         return ioremap_nocache(phys_addr, nr_entries * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE);
673 }
674
675 static int msix_setup_entries(struct pci_dev *dev, void __iomem *base,
676                               struct msix_entry *entries, int nvec)
677 {
678         struct msi_desc *entry;
679         int i;
680
681         for (i = 0; i < nvec; i++) {
682                 entry = alloc_msi_entry(dev);
683                 if (!entry) {
684                         if (!i)
685                                 iounmap(base);
686                         else
687                                 free_msi_irqs(dev);
688                         /* No enough memory. Don't try again */
689                         return -ENOMEM;
690                 }
691
692                 entry->msi_attrib.is_msix       = 1;
693                 entry->msi_attrib.is_64         = 1;
694                 entry->msi_attrib.entry_nr      = entries[i].entry;
695                 entry->msi_attrib.default_irq   = dev->irq;
696                 entry->mask_base                = base;
697                 entry->nvec_used                = 1;
698
699                 list_add_tail(&entry->list, &dev->msi_list);
700         }
701
702         return 0;
703 }
704
705 static void msix_program_entries(struct pci_dev *dev,
706                                  struct msix_entry *entries)
707 {
708         struct msi_desc *entry;
709         int i = 0;
710
711         list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list) {
712                 int offset = entries[i].entry * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
713                                                 PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL;
714
715                 entries[i].vector = entry->irq;
716                 entry->masked = readl(entry->mask_base + offset);
717                 msix_mask_irq(entry, 1);
718                 i++;
719         }
720 }
721
722 /**
723  * msix_capability_init - configure device's MSI-X capability
724  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
725  * @entries: pointer to an array of struct msix_entry entries
726  * @nvec: number of @entries
727  *
728  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a
729  * single MSI-X irq. A return of zero indicates the successful setup of
730  * requested MSI-X entries with allocated irqs or non-zero for otherwise.
731  **/
732 static int msix_capability_init(struct pci_dev *dev,
733                                 struct msix_entry *entries, int nvec)
734 {
735         int ret;
736         u16 control;
737         void __iomem *base;
738
739         /* Ensure MSI-X is disabled while it is set up */
740         msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
741
742         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &control);
743         /* Request & Map MSI-X table region */
744         base = msix_map_region(dev, msix_table_size(control));
745         if (!base)
746                 return -ENOMEM;
747
748         ret = msix_setup_entries(dev, base, entries, nvec);
749         if (ret)
750                 return ret;
751
752         ret = pci_msi_setup_msi_irqs(dev, nvec, PCI_CAP_ID_MSIX);
753         if (ret)
754                 goto out_avail;
755
756         /*
757          * Some devices require MSI-X to be enabled before we can touch the
758          * MSI-X registers.  We need to mask all the vectors to prevent
759          * interrupts coming in before they're fully set up.
760          */
761         msix_clear_and_set_ctrl(dev, 0,
762                                 PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL | PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE);
763
764         msix_program_entries(dev, entries);
765
766         ret = populate_msi_sysfs(dev);
767         if (ret)
768                 goto out_free;
769
770         /* Set MSI-X enabled bits and unmask the function */
771         pci_intx_for_msi(dev, 0);
772         dev->msix_enabled = 1;
773
774         msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL, 0);
775
776         return 0;
777
778 out_avail:
779         if (ret < 0) {
780                 /*
781                  * If we had some success, report the number of irqs
782                  * we succeeded in setting up.
783                  */
784                 struct msi_desc *entry;
785                 int avail = 0;
786
787                 list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list) {
788                         if (entry->irq != 0)
789                                 avail++;
790                 }
791                 if (avail != 0)
792                         ret = avail;
793         }
794
795 out_free:
796         free_msi_irqs(dev);
797
798         return ret;
799 }
800
801 /**
802  * pci_msi_supported - check whether MSI may be enabled on a device
803  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
804  * @nvec: how many MSIs have been requested ?
805  *
806  * Look at global flags, the device itself, and its parent buses
807  * to determine if MSI/-X are supported for the device. If MSI/-X is
808  * supported return 1, else return 0.
809  **/
810 static int pci_msi_supported(struct pci_dev *dev, int nvec)
811 {
812         struct pci_bus *bus;
813
814         /* MSI must be globally enabled and supported by the device */
815         if (!pci_msi_enable)
816                 return 0;
817
818         if (!dev || dev->no_msi || dev->current_state != PCI_D0)
819                 return 0;
820
821         /*
822          * You can't ask to have 0 or less MSIs configured.
823          *  a) it's stupid ..
824          *  b) the list manipulation code assumes nvec >= 1.
825          */
826         if (nvec < 1)
827                 return 0;
828
829         /*
830          * Any bridge which does NOT route MSI transactions from its
831          * secondary bus to its primary bus must set NO_MSI flag on
832          * the secondary pci_bus.
833          * We expect only arch-specific PCI host bus controller driver
834          * or quirks for specific PCI bridges to be setting NO_MSI.
835          */
836         for (bus = dev->bus; bus; bus = bus->parent)
837                 if (bus->bus_flags & PCI_BUS_FLAGS_NO_MSI)
838                         return 0;
839
840         return 1;
841 }
842
843 /**
844  * pci_msi_vec_count - Return the number of MSI vectors a device can send
845  * @dev: device to report about
846  *
847  * This function returns the number of MSI vectors a device requested via
848  * Multiple Message Capable register. It returns a negative errno if the
849  * device is not capable sending MSI interrupts. Otherwise, the call succeeds
850  * and returns a power of two, up to a maximum of 2^5 (32), according to the
851  * MSI specification.
852  **/
853 int pci_msi_vec_count(struct pci_dev *dev)
854 {
855         int ret;
856         u16 msgctl;
857
858         if (!dev->msi_cap)
859                 return -EINVAL;
860
861         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &msgctl);
862         ret = 1 << ((msgctl & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1);
863
864         return ret;
865 }
866 EXPORT_SYMBOL(pci_msi_vec_count);
867
868 void pci_msi_shutdown(struct pci_dev *dev)
869 {
870         struct msi_desc *desc;
871         u32 mask;
872
873         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msi_enabled)
874                 return;
875
876         BUG_ON(list_empty(&dev->msi_list));
877         desc = list_first_entry(&dev->msi_list, struct msi_desc, list);
878
879         msi_set_enable(dev, 0);
880         pci_intx_for_msi(dev, 1);
881         dev->msi_enabled = 0;
882
883         /* Return the device with MSI unmasked as initial states */
884         mask = msi_mask(desc->msi_attrib.multi_cap);
885         /* Keep cached state to be restored */
886         __pci_msi_desc_mask_irq(desc, mask, ~mask);
887
888         /* Restore dev->irq to its default pin-assertion irq */
889         dev->irq = desc->msi_attrib.default_irq;
890 }
891
892 void pci_disable_msi(struct pci_dev *dev)
893 {
894         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msi_enabled)
895                 return;
896
897         pci_msi_shutdown(dev);
898         free_msi_irqs(dev);
899 }
900 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msi);
901
902 /**
903  * pci_msix_vec_count - return the number of device's MSI-X table entries
904  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
905  * This function returns the number of device's MSI-X table entries and
906  * therefore the number of MSI-X vectors device is capable of sending.
907  * It returns a negative errno if the device is not capable of sending MSI-X
908  * interrupts.
909  **/
910 int pci_msix_vec_count(struct pci_dev *dev)
911 {
912         u16 control;
913
914         if (!dev->msix_cap)
915                 return -EINVAL;
916
917         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &control);
918         return msix_table_size(control);
919 }
920 EXPORT_SYMBOL(pci_msix_vec_count);
921
922 /**
923  * pci_enable_msix - configure device's MSI-X capability structure
924  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
925  * @entries: pointer to an array of MSI-X entries
926  * @nvec: number of MSI-X irqs requested for allocation by device driver
927  *
928  * Setup the MSI-X capability structure of device function with the number
929  * of requested irqs upon its software driver call to request for
930  * MSI-X mode enabled on its hardware device function. A return of zero
931  * indicates the successful configuration of MSI-X capability structure
932  * with new allocated MSI-X irqs. A return of < 0 indicates a failure.
933  * Or a return of > 0 indicates that driver request is exceeding the number
934  * of irqs or MSI-X vectors available. Driver should use the returned value to
935  * re-send its request.
936  **/
937 int pci_enable_msix(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries, int nvec)
938 {
939         int nr_entries;
940         int i, j;
941
942         if (!pci_msi_supported(dev, nvec))
943                 return -EINVAL;
944
945         if (!entries)
946                 return -EINVAL;
947
948         nr_entries = pci_msix_vec_count(dev);
949         if (nr_entries < 0)
950                 return nr_entries;
951         if (nvec > nr_entries)
952                 return nr_entries;
953
954         /* Check for any invalid entries */
955         for (i = 0; i < nvec; i++) {
956                 if (entries[i].entry >= nr_entries)
957                         return -EINVAL;         /* invalid entry */
958                 for (j = i + 1; j < nvec; j++) {
959                         if (entries[i].entry == entries[j].entry)
960                                 return -EINVAL; /* duplicate entry */
961                 }
962         }
963         WARN_ON(!!dev->msix_enabled);
964
965         /* Check whether driver already requested for MSI irq */
966         if (dev->msi_enabled) {
967                 dev_info(&dev->dev, "can't enable MSI-X (MSI IRQ already assigned)\n");
968                 return -EINVAL;
969         }
970         return msix_capability_init(dev, entries, nvec);
971 }
972 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msix);
973
974 void pci_msix_shutdown(struct pci_dev *dev)
975 {
976         struct msi_desc *entry;
977
978         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msix_enabled)
979                 return;
980
981         /* Return the device with MSI-X masked as initial states */
982         list_for_each_entry(entry, &dev->msi_list, list) {
983                 /* Keep cached states to be restored */
984                 __pci_msix_desc_mask_irq(entry, 1);
985         }
986
987         msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
988         pci_intx_for_msi(dev, 1);
989         dev->msix_enabled = 0;
990 }
991
992 void pci_disable_msix(struct pci_dev *dev)
993 {
994         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msix_enabled)
995                 return;
996
997         pci_msix_shutdown(dev);
998         free_msi_irqs(dev);
999 }
1000 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msix);
1001
1002 void pci_no_msi(void)
1003 {
1004         pci_msi_enable = 0;
1005 }
1006
1007 /**
1008  * pci_msi_enabled - is MSI enabled?
1009  *
1010  * Returns true if MSI has not been disabled by the command-line option
1011  * pci=nomsi.
1012  **/
1013 int pci_msi_enabled(void)
1014 {
1015         return pci_msi_enable;
1016 }
1017 EXPORT_SYMBOL(pci_msi_enabled);
1018
1019 void pci_msi_init_pci_dev(struct pci_dev *dev)
1020 {
1021         INIT_LIST_HEAD(&dev->msi_list);
1022
1023         /* Disable the msi hardware to avoid screaming interrupts
1024          * during boot.  This is the power on reset default so
1025          * usually this should be a noop.
1026          */
1027         dev->msi_cap = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI);
1028         if (dev->msi_cap)
1029                 msi_set_enable(dev, 0);
1030
1031         dev->msix_cap = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX);
1032         if (dev->msix_cap)
1033                 msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
1034 }
1035
1036 /**
1037  * pci_enable_msi_range - configure device's MSI capability structure
1038  * @dev: device to configure
1039  * @minvec: minimal number of interrupts to configure
1040  * @maxvec: maximum number of interrupts to configure
1041  *
1042  * This function tries to allocate a maximum possible number of interrupts in a
1043  * range between @minvec and @maxvec. It returns a negative errno if an error
1044  * occurs. If it succeeds, it returns the actual number of interrupts allocated
1045  * and updates the @dev's irq member to the lowest new interrupt number;
1046  * the other interrupt numbers allocated to this device are consecutive.
1047  **/
1048 int pci_enable_msi_range(struct pci_dev *dev, int minvec, int maxvec)
1049 {
1050         int nvec;
1051         int rc;
1052
1053         if (!pci_msi_supported(dev, minvec))
1054                 return -EINVAL;
1055
1056         WARN_ON(!!dev->msi_enabled);
1057
1058         /* Check whether driver already requested MSI-X irqs */
1059         if (dev->msix_enabled) {
1060                 dev_info(&dev->dev,
1061                          "can't enable MSI (MSI-X already enabled)\n");
1062                 return -EINVAL;
1063         }
1064
1065         if (maxvec < minvec)
1066                 return -ERANGE;
1067
1068         nvec = pci_msi_vec_count(dev);
1069         if (nvec < 0)
1070                 return nvec;
1071         else if (nvec < minvec)
1072                 return -EINVAL;
1073         else if (nvec > maxvec)
1074                 nvec = maxvec;
1075
1076         do {
1077                 rc = msi_capability_init(dev, nvec);
1078                 if (rc < 0) {
1079                         return rc;
1080                 } else if (rc > 0) {
1081                         if (rc < minvec)
1082                                 return -ENOSPC;
1083                         nvec = rc;
1084                 }
1085         } while (rc);
1086
1087         return nvec;
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msi_range);
1090
1091 /**
1092  * pci_enable_msix_range - configure device's MSI-X capability structure
1093  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
1094  * @entries: pointer to an array of MSI-X entries
1095  * @minvec: minimum number of MSI-X irqs requested
1096  * @maxvec: maximum number of MSI-X irqs requested
1097  *
1098  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a maximum
1099  * possible number of interrupts in the range between @minvec and @maxvec
1100  * upon its software driver call to request for MSI-X mode enabled on its
1101  * hardware device function. It returns a negative errno if an error occurs.
1102  * If it succeeds, it returns the actual number of interrupts allocated and
1103  * indicates the successful configuration of MSI-X capability structure
1104  * with new allocated MSI-X interrupts.
1105  **/
1106 int pci_enable_msix_range(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries,
1107                                int minvec, int maxvec)
1108 {
1109         int nvec = maxvec;
1110         int rc;
1111
1112         if (maxvec < minvec)
1113                 return -ERANGE;
1114
1115         do {
1116                 rc = pci_enable_msix(dev, entries, nvec);
1117                 if (rc < 0) {
1118                         return rc;
1119                 } else if (rc > 0) {
1120                         if (rc < minvec)
1121                                 return -ENOSPC;
1122                         nvec = rc;
1123                 }
1124         } while (rc);
1125
1126         return nvec;
1127 }
1128 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msix_range);
1129
1130 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN
1131 /**
1132  * pci_msi_domain_write_msg - Helper to write MSI message to PCI config space
1133  * @irq_data:   Pointer to interrupt data of the MSI interrupt
1134  * @msg:        Pointer to the message
1135  */
1136 void pci_msi_domain_write_msg(struct irq_data *irq_data, struct msi_msg *msg)
1137 {
1138         struct msi_desc *desc = irq_data->msi_desc;
1139
1140         /*
1141          * For MSI-X desc->irq is always equal to irq_data->irq. For
1142          * MSI only the first interrupt of MULTI MSI passes the test.
1143          */
1144         if (desc->irq == irq_data->irq)
1145                 __pci_write_msi_msg(desc, msg);
1146 }
1147
1148 /**
1149  * pci_msi_domain_calc_hwirq - Generate a unique ID for an MSI source
1150  * @dev:        Pointer to the PCI device
1151  * @desc:       Pointer to the msi descriptor
1152  *
1153  * The ID number is only used within the irqdomain.
1154  */
1155 irq_hw_number_t pci_msi_domain_calc_hwirq(struct pci_dev *dev,
1156                                           struct msi_desc *desc)
1157 {
1158         return (irq_hw_number_t)desc->msi_attrib.entry_nr |
1159                 PCI_DEVID(dev->bus->number, dev->devfn) << 11 |
1160                 (pci_domain_nr(dev->bus) & 0xFFFFFFFF) << 27;
1161 }
1162
1163 static inline bool pci_msi_desc_is_multi_msi(struct msi_desc *desc)
1164 {
1165         return !desc->msi_attrib.is_msix && desc->nvec_used > 1;
1166 }
1167
1168 /**
1169  * pci_msi_domain_check_cap - Verify that @domain supports the capabilities for @dev
1170  * @domain:     The interrupt domain to check
1171  * @info:       The domain info for verification
1172  * @dev:        The device to check
1173  *
1174  * Returns:
1175  *  0 if the functionality is supported
1176  *  1 if Multi MSI is requested, but the domain does not support it
1177  *  -ENOTSUPP otherwise
1178  */
1179 int pci_msi_domain_check_cap(struct irq_domain *domain,
1180                              struct msi_domain_info *info, struct device *dev)
1181 {
1182         struct msi_desc *desc = first_pci_msi_entry(to_pci_dev(dev));
1183
1184         /* Special handling to support pci_enable_msi_range() */
1185         if (pci_msi_desc_is_multi_msi(desc) &&
1186             !(info->flags & MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI))
1187                 return 1;
1188         else if (desc->msi_attrib.is_msix && !(info->flags & MSI_FLAG_PCI_MSIX))
1189                 return -ENOTSUPP;
1190
1191         return 0;
1192 }
1193
1194 static int pci_msi_domain_handle_error(struct irq_domain *domain,
1195                                        struct msi_desc *desc, int error)
1196 {
1197         /* Special handling to support pci_enable_msi_range() */
1198         if (pci_msi_desc_is_multi_msi(desc) && error == -ENOSPC)
1199                 return 1;
1200
1201         return error;
1202 }
1203
1204 #ifdef GENERIC_MSI_DOMAIN_OPS
1205 static void pci_msi_domain_set_desc(msi_alloc_info_t *arg,
1206                                     struct msi_desc *desc)
1207 {
1208         arg->desc = desc;
1209         arg->hwirq = pci_msi_domain_calc_hwirq(msi_desc_to_pci_dev(desc),
1210                                                desc);
1211 }
1212 #else
1213 #define pci_msi_domain_set_desc         NULL
1214 #endif
1215
1216 static struct msi_domain_ops pci_msi_domain_ops_default = {
1217         .set_desc       = pci_msi_domain_set_desc,
1218         .msi_check      = pci_msi_domain_check_cap,
1219         .handle_error   = pci_msi_domain_handle_error,
1220 };
1221
1222 static void pci_msi_domain_update_dom_ops(struct msi_domain_info *info)
1223 {
1224         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
1225
1226         if (ops == NULL) {
1227                 info->ops = &pci_msi_domain_ops_default;
1228         } else {
1229                 if (ops->set_desc == NULL)
1230                         ops->set_desc = pci_msi_domain_set_desc;
1231                 if (ops->msi_check == NULL)
1232                         ops->msi_check = pci_msi_domain_check_cap;
1233                 if (ops->handle_error == NULL)
1234                         ops->handle_error = pci_msi_domain_handle_error;
1235         }
1236 }
1237
1238 static void pci_msi_domain_update_chip_ops(struct msi_domain_info *info)
1239 {
1240         struct irq_chip *chip = info->chip;
1241
1242         BUG_ON(!chip);
1243         if (!chip->irq_write_msi_msg)
1244                 chip->irq_write_msi_msg = pci_msi_domain_write_msg;
1245 }
1246
1247 /**
1248  * pci_msi_create_irq_domain - Creat a MSI interrupt domain
1249  * @node:       Optional device-tree node of the interrupt controller
1250  * @info:       MSI domain info
1251  * @parent:     Parent irq domain
1252  *
1253  * Updates the domain and chip ops and creates a MSI interrupt domain.
1254  *
1255  * Returns:
1256  * A domain pointer or NULL in case of failure.
1257  */
1258 struct irq_domain *pci_msi_create_irq_domain(struct device_node *node,
1259                                              struct msi_domain_info *info,
1260                                              struct irq_domain *parent)
1261 {
1262         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS)
1263                 pci_msi_domain_update_dom_ops(info);
1264         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS)
1265                 pci_msi_domain_update_chip_ops(info);
1266
1267         return msi_create_irq_domain(node, info, parent);
1268 }
1269
1270 /**
1271  * pci_msi_domain_alloc_irqs - Allocate interrupts for @dev in @domain
1272  * @domain:     The interrupt domain to allocate from
1273  * @dev:        The device for which to allocate
1274  * @nvec:       The number of interrupts to allocate
1275  * @type:       Unused to allow simpler migration from the arch_XXX interfaces
1276  *
1277  * Returns:
1278  * A virtual interrupt number or an error code in case of failure
1279  */
1280 int pci_msi_domain_alloc_irqs(struct irq_domain *domain, struct pci_dev *dev,
1281                               int nvec, int type)
1282 {
1283         return msi_domain_alloc_irqs(domain, &dev->dev, nvec);
1284 }
1285
1286 /**
1287  * pci_msi_domain_free_irqs - Free interrupts for @dev in @domain
1288  * @domain:     The interrupt domain
1289  * @dev:        The device for which to free interrupts
1290  */
1291 void pci_msi_domain_free_irqs(struct irq_domain *domain, struct pci_dev *dev)
1292 {
1293         msi_domain_free_irqs(domain, &dev->dev);
1294 }
1295
1296 /**
1297  * pci_msi_create_default_irq_domain - Create a default MSI interrupt domain
1298  * @node:       Optional device-tree node of the interrupt controller
1299  * @info:       MSI domain info
1300  * @parent:     Parent irq domain
1301  *
1302  * Returns: A domain pointer or NULL in case of failure. If successful
1303  * the default PCI/MSI irqdomain pointer is updated.
1304  */
1305 struct irq_domain *pci_msi_create_default_irq_domain(struct device_node *node,
1306                 struct msi_domain_info *info, struct irq_domain *parent)
1307 {
1308         struct irq_domain *domain;
1309
1310         mutex_lock(&pci_msi_domain_lock);
1311         if (pci_msi_default_domain) {
1312                 pr_err("PCI: default irq domain for PCI MSI has already been created.\n");
1313                 domain = NULL;
1314         } else {
1315                 domain = pci_msi_create_irq_domain(node, info, parent);
1316                 pci_msi_default_domain = domain;
1317         }
1318         mutex_unlock(&pci_msi_domain_lock);
1319
1320         return domain;
1321 }
1322 #endif /* CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN */