arch/powerpc/kernel/irq.c

   1 /*
   2  *  Derived from arch/i386/kernel/irq.c
   3  *    Copyright (C) 1992 Linus Torvalds
   4  *  Adapted from arch/i386 by Gary Thomas
   5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   6  *  Updated and modified by Cort Dougan <cort@fsmlabs.com>
   7  *    Copyright (C) 1996-2001 Cort Dougan
   8  *  Adapted for Power Macintosh by Paul Mackerras
   9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras (paulus@cs.anu.edu.au)
  10  *
  11  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version
  14  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * This file contains the code used by various IRQ handling routines:
  17  * asking for different IRQ's should be done through these routines
  18  * instead of just grabbing them. Thus setups with different IRQ numbers
  19  * shouldn't result in any weird surprises, and installing new handlers
  20  * should be easier.
  21  *
  22  * The MPC8xx has an interrupt mask in the SIU.  If a bit is set, the
  23  * interrupt is _enabled_.  As expected, IRQ0 is bit 0 in the 32-bit
  24  * mask register (of which only 16 are defined), hence the weird shifting
  25  * and complement of the cached_irq_mask.  I want to be able to stuff
  26  * this right into the SIU SMASK register.
  27  * Many of the prep/chrp functions are conditional compiled on CONFIG_8xx
  28  * to reduce code space and undefined function references.
  29  */
  30
  31 #undef DEBUG
  32
  33 #include <linux/export.h>
  34 #include <linux/threads.h>
  35 #include <linux/kernel_stat.h>
  36 #include <linux/signal.h>
  37 #include <linux/sched.h>
  38 #include <linux/ptrace.h>
  39 #include <linux/ioport.h>
  40 #include <linux/interrupt.h>
  41 #include <linux/timex.h>
  42 #include <linux/init.h>
  43 #include <linux/slab.h>
  44 #include <linux/delay.h>
  45 #include <linux/irq.h>
  46 #include <linux/seq_file.h>
  47 #include <linux/cpumask.h>
  48 #include <linux/profile.h>
  49 #include <linux/bitops.h>
  50 #include <linux/list.h>
  51 #include <linux/radix-tree.h>
  52 #include <linux/mutex.h>
  53 #include <linux/bootmem.h>
  54 #include <linux/pci.h>
  55 #include <linux/debugfs.h>
  56 #include <linux/of.h>
  57 #include <linux/of_irq.h>
  58
  59 #include <asm/uaccess.h>
  60 #include <asm/system.h>
  61 #include <asm/io.h>
  62 #include <asm/pgtable.h>
  63 #include <asm/irq.h>
  64 #include <asm/cache.h>
  65 #include <asm/prom.h>
  66 #include <asm/ptrace.h>
  67 #include <asm/machdep.h>
  68 #include <asm/udbg.h>
  69 #include <asm/smp.h>
  70
  71 #ifdef CONFIG_PPC64
  72 #include <asm/paca.h>
  73 #include <asm/firmware.h>
  74 #include <asm/lv1call.h>
  75 #endif
  76 #define CREATE_TRACE_POINTS
  77 #include <asm/trace.h>
  78
  79 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(irq_cpustat_t, irq_stat);
  80 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(irq_stat);
  81
  82 int __irq_offset_value;
  83
  84 #ifdef CONFIG_PPC32
  85 EXPORT_SYMBOL(__irq_offset_value);
  86 atomic_t ppc_n_lost_interrupts;
  87
  88 #ifdef CONFIG_TAU_INT
  89 extern int tau_initialized;
  90 extern int tau_interrupts(int);
  91 #endif
  92 #endif /* CONFIG_PPC32 */
  93
  94 #ifdef CONFIG_PPC64
  95
  96 #ifndef CONFIG_SPARSE_IRQ
  97 EXPORT_SYMBOL(irq_desc);
  98 #endif
  99
 100 int distribute_irqs = 1;
 101
 102 static inline notrace unsigned long get_hard_enabled(void)
 103 {
 104         unsigned long enabled;
 105
 106         __asm__ __volatile__("lbz %0,%1(13)"
 107         : "=r" (enabled) : "i" (offsetof(struct paca_struct, hard_enabled)));
 108
 109         return enabled;
 110 }
 111
 112 static inline notrace void set_soft_enabled(unsigned long enable)
 113 {
 114         __asm__ __volatile__("stb %0,%1(13)"
 115         : : "r" (enable), "i" (offsetof(struct paca_struct, soft_enabled)));
 116 }
 117
 118 static inline notrace void decrementer_check_overflow(void)
 119 {
 120         u64 now = get_tb_or_rtc();
 121         u64 *next_tb;
 122
 123         preempt_disable();
 124         next_tb = &__get_cpu_var(decrementers_next_tb);
 125
 126         if (now >= *next_tb)
 127                 set_dec(1);
 128         preempt_enable();
 129 }
 130
 131 notrace void arch_local_irq_restore(unsigned long en)
 132 {
 133         /*
 134          * get_paca()->soft_enabled = en;
 135          * Is it ever valid to use local_irq_restore(0) when soft_enabled is 1?
 136          * That was allowed before, and in such a case we do need to take care
 137          * that gcc will set soft_enabled directly via r13, not choose to use
 138          * an intermediate register, lest we're preempted to a different cpu.
 139          */
 140         set_soft_enabled(en);
 141         if (!en)
 142                 return;
 143
 144 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
 145         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES)) {
 146                 /*
 147                  * Do we need to disable preemption here?  Not really: in the
 148                  * unlikely event that we're preempted to a different cpu in
 149                  * between getting r13, loading its lppaca_ptr, and loading
 150                  * its any_int, we might call iseries_handle_interrupts without
 151                  * an interrupt pending on the new cpu, but that's no disaster,
 152                  * is it?  And the business of preempting us off the old cpu
 153                  * would itself involve a local_irq_restore which handles the
 154                  * interrupt to that cpu.
 155                  *
 156                  * But use "local_paca->lppaca_ptr" instead of "get_lppaca()"
 157                  * to avoid any preemption checking added into get_paca().
 158                  */
 159                 if (local_paca->lppaca_ptr->int_dword.any_int)
 160                         iseries_handle_interrupts();
 161         }
 162 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */
 163
 164         /*
 165          * if (get_paca()->hard_enabled) return;
 166          * But again we need to take care that gcc gets hard_enabled directly
 167          * via r13, not choose to use an intermediate register, lest we're
 168          * preempted to a different cpu in between the two instructions.
 169          */
 170         if (get_hard_enabled())
 171                 return;
 172
 173         /*
 174          * Need to hard-enable interrupts here.  Since currently disabled,
 175          * no need to take further asm precautions against preemption; but
 176          * use local_paca instead of get_paca() to avoid preemption checking.
 177          */
 178         local_paca->hard_enabled = en;
 179
 180         /*
 181          * Trigger the decrementer if we have a pending event. Some processors
 182          * only trigger on edge transitions of the sign bit. We might also
 183          * have disabled interrupts long enough that the decrementer wrapped
 184          * to positive.
 185          */
 186         decrementer_check_overflow();
 187
 188         /*
 189          * Force the delivery of pending soft-disabled interrupts on PS3.
 190          * Any HV call will have this side effect.
 191          */
 192         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1)) {
 193                 u64 tmp, tmp2;
 194                 lv1_get_version_info(&tmp, &tmp2);
 195         }
 196
 197         __hard_irq_enable();
 198 }
 199 EXPORT_SYMBOL(arch_local_irq_restore);
 200 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 201
 202 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
 203 {
 204         int j;
 205
 206 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_TAU_INT)
 207         if (tau_initialized) {
 208                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TAU");
 209                 for_each_online_cpu(j)
 210                         seq_printf(p, "%10u ", tau_interrupts(j));
 211                 seq_puts(p, "  PowerPC             Thermal Assist (cpu temp)\n");
 212         }
 213 #endif /* CONFIG_PPC32 && CONFIG_TAU_INT */
 214
 215         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
 216         for_each_online_cpu(j)
 217                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs);
 218         seq_printf(p, "  Local timer interrupts\n");
 219
 220         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "SPU");
 221         for_each_online_cpu(j)
 222                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).spurious_irqs);
 223         seq_printf(p, "  Spurious interrupts\n");
 224
 225         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "CNT");
 226         for_each_online_cpu(j)
 227                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).pmu_irqs);
 228         seq_printf(p, "  Performance monitoring interrupts\n");
 229
 230         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "MCE");
 231         for_each_online_cpu(j)
 232                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).mce_exceptions);
 233         seq_printf(p, "  Machine check exceptions\n");
 234
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 /*
 239  * /proc/stat helpers
 240  */
 241 u64 arch_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
 242 {
 243         u64 sum = per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs;
 244
 245         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).pmu_irqs;
 246         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).mce_exceptions;
 247         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).spurious_irqs;
 248
 249         return sum;
 250 }
 251
 252 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 253 void migrate_irqs(void)
 254 {
 255         struct irq_desc *desc;
 256         unsigned int irq;
 257         static int warned;
 258         cpumask_var_t mask;
 259         const struct cpumask *map = cpu_online_mask;
 260
 261         alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL);
 262
 263         for_each_irq(irq) {
 264                 struct irq_data *data;
 265                 struct irq_chip *chip;
 266
 267                 desc = irq_to_desc(irq);
 268                 if (!desc)
 269                         continue;
 270
 271                 data = irq_desc_get_irq_data(desc);
 272                 if (irqd_is_per_cpu(data))
 273                         continue;
 274
 275                 chip = irq_data_get_irq_chip(data);
 276
 277                 cpumask_and(mask, data->affinity, map);
 278                 if (cpumask_any(mask) >= nr_cpu_ids) {
 279                         printk("Breaking affinity for irq %i\n", irq);
 280                         cpumask_copy(mask, map);
 281                 }
 282                 if (chip->irq_set_affinity)
 283                         chip->irq_set_affinity(data, mask, true);
 284                 else if (desc->action && !(warned++))
 285                         printk("Cannot set affinity for irq %i\n", irq);
 286         }
 287
 288         free_cpumask_var(mask);
 289
 290         local_irq_enable();
 291         mdelay(1);
 292         local_irq_disable();
 293 }
 294 #endif
 295
 296 static inline void handle_one_irq(unsigned int irq)
 297 {
 298         struct thread_info *curtp, *irqtp;
 299         unsigned long saved_sp_limit;
 300         struct irq_desc *desc;
 301
 302         desc = irq_to_desc(irq);
 303         if (!desc)
 304                 return;
 305
 306         /* Switch to the irq stack to handle this */
 307         curtp = current_thread_info();
 308         irqtp = hardirq_ctx[smp_processor_id()];
 309
 310         if (curtp == irqtp) {
 311                 /* We're already on the irq stack, just handle it */
 312                 desc->handle_irq(irq, desc);
 313                 return;
 314         }
 315
 316         saved_sp_limit = current->thread.ksp_limit;
 317
 318         irqtp->task = curtp->task;
 319         irqtp->flags = 0;
 320
 321         /* Copy the softirq bits in preempt_count so that the
 322          * softirq checks work in the hardirq context. */
 323         irqtp->preempt_count = (irqtp->preempt_count & ~SOFTIRQ_MASK) |
 324                                (curtp->preempt_count & SOFTIRQ_MASK);
 325
 326         current->thread.ksp_limit = (unsigned long)irqtp +
 327                 _ALIGN_UP(sizeof(struct thread_info), 16);
 328
 329         call_handle_irq(irq, desc, irqtp, desc->handle_irq);
 330         current->thread.ksp_limit = saved_sp_limit;
 331         irqtp->task = NULL;
 332
 333         /* Set any flag that may have been set on the
 334          * alternate stack
 335          */
 336         if (irqtp->flags)
 337                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
 338 }
 339
 340 static inline void check_stack_overflow(void)
 341 {
 342 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
 343         long sp;
 344
 345         sp = __get_SP() & (THREAD_SIZE-1);
 346
 347         /* check for stack overflow: is there less than 2KB free? */
 348         if (unlikely(sp < (sizeof(struct thread_info) + 2048))) {
 349                 printk("do_IRQ: stack overflow: %ld\n",
 350                         sp - sizeof(struct thread_info));
 351                 dump_stack();
 352         }
 353 #endif
 354 }
 355
 356 void do_IRQ(struct pt_regs *regs)
 357 {
 358         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
 359         unsigned int irq;
 360
 361         trace_irq_entry(regs);
 362
 363         irq_enter();
 364
 365         check_stack_overflow();
 366
 367         irq = ppc_md.get_irq();
 368
 369         if (irq != NO_IRQ && irq != NO_IRQ_IGNORE)
 370                 handle_one_irq(irq);
 371         else if (irq != NO_IRQ_IGNORE)
 372                 __get_cpu_var(irq_stat).spurious_irqs++;
 373
 374         irq_exit();
 375         set_irq_regs(old_regs);
 376
 377 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 378         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES) &&
 379                         get_lppaca()->int_dword.fields.decr_int) {
 380                 get_lppaca()->int_dword.fields.decr_int = 0;
 381                 /* Signal a fake decrementer interrupt */
 382                 timer_interrupt(regs);
 383         }
 384 #endif
 385
 386         trace_irq_exit(regs);
 387 }
 388
 389 void __init init_IRQ(void)
 390 {
 391         if (ppc_md.init_IRQ)
 392                 ppc_md.init_IRQ();
 393
 394         exc_lvl_ctx_init();
 395
 396         irq_ctx_init();
 397 }
 398
 399 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
 400 struct thread_info   *critirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 401 struct thread_info    *dbgirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 402 struct thread_info *mcheckirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 403
 404 void exc_lvl_ctx_init(void)
 405 {
 406         struct thread_info *tp;
 407         int i, cpu_nr;
 408
 409         for_each_possible_cpu(i) {
 410 #ifdef CONFIG_PPC64
 411                 cpu_nr = i;
 412 #else
 413                 cpu_nr = get_hard_smp_processor_id(i);
 414 #endif
 415                 memset((void *)critirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
 416                 tp = critirq_ctx[cpu_nr];
 417                 tp->cpu = cpu_nr;
 418                 tp->preempt_count = 0;
 419
 420 #ifdef CONFIG_BOOKE
 421                 memset((void *)dbgirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
 422                 tp = dbgirq_ctx[cpu_nr];
 423                 tp->cpu = cpu_nr;
 424                 tp->preempt_count = 0;
 425
 426                 memset((void *)mcheckirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
 427                 tp = mcheckirq_ctx[cpu_nr];
 428                 tp->cpu = cpu_nr;
 429                 tp->preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
 430 #endif
 431         }
 432 }
 433 #endif
 434
 435 struct thread_info *softirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 436 struct thread_info *hardirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 437
 438 void irq_ctx_init(void)
 439 {
 440         struct thread_info *tp;
 441         int i;
 442
 443         for_each_possible_cpu(i) {
 444                 memset((void *)softirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
 445                 tp = softirq_ctx[i];
 446                 tp->cpu = i;
 447                 tp->preempt_count = 0;
 448
 449                 memset((void *)hardirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
 450                 tp = hardirq_ctx[i];
 451                 tp->cpu = i;
 452                 tp->preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
 453         }
 454 }
 455
 456 static inline void do_softirq_onstack(void)
 457 {
 458         struct thread_info *curtp, *irqtp;
 459         unsigned long saved_sp_limit = current->thread.ksp_limit;
 460
 461         curtp = current_thread_info();
 462         irqtp = softirq_ctx[smp_processor_id()];
 463         irqtp->task = curtp->task;
 464         irqtp->flags = 0;
 465         current->thread.ksp_limit = (unsigned long)irqtp +
 466                                     _ALIGN_UP(sizeof(struct thread_info), 16);
 467         call_do_softirq(irqtp);
 468         current->thread.ksp_limit = saved_sp_limit;
 469         irqtp->task = NULL;
 470
 471         /* Set any flag that may have been set on the
 472          * alternate stack
 473          */
 474         if (irqtp->flags)
 475                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
 476 }
 477
 478 void do_softirq(void)
 479 {
 480         unsigned long flags;
 481
 482         if (in_interrupt())
 483                 return;
 484
 485         local_irq_save(flags);
 486
 487         if (local_softirq_pending())
 488                 do_softirq_onstack();
 489
 490         local_irq_restore(flags);
 491 }
 492
 493 irq_hw_number_t irqd_to_hwirq(struct irq_data *d)
 494 {
 495         return d->hwirq;
 496 }
 497 EXPORT_SYMBOL_GPL(irqd_to_hwirq);
 498
 499 irq_hw_number_t virq_to_hw(unsigned int virq)
 500 {
 501         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(virq);
 502         return WARN_ON(!irq_data) ? 0 : irq_data->hwirq;
 503 }
 504 EXPORT_SYMBOL_GPL(virq_to_hw);
 505
 506 #ifdef CONFIG_SMP
 507 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
 508 {
 509         int cpuid;
 510
 511         if (cpumask_equal(mask, cpu_all_mask)) {
 512                 static int irq_rover;
 513                 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_rover_lock);
 514                 unsigned long flags;
 515
 516                 /* Round-robin distribution... */
 517 do_round_robin:
 518                 raw_spin_lock_irqsave(&irq_rover_lock, flags);
 519
 520                 irq_rover = cpumask_next(irq_rover, cpu_online_mask);
 521                 if (irq_rover >= nr_cpu_ids)
 522                         irq_rover = cpumask_first(cpu_online_mask);
 523
 524                 cpuid = irq_rover;
 525
 526                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_rover_lock, flags);
 527         } else {
 528                 cpuid = cpumask_first_and(mask, cpu_online_mask);
 529                 if (cpuid >= nr_cpu_ids)
 530                         goto do_round_robin;
 531         }
 532
 533         return get_hard_smp_processor_id(cpuid);
 534 }
 535 #else
 536 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
 537 {
 538         return hard_smp_processor_id();
 539 }
 540 #endif
 541
 542 int arch_early_irq_init(void)
 543 {
 544         return 0;
 545 }
 546
 547 #ifdef CONFIG_PPC64
 548 static int __init setup_noirqdistrib(char *str)
 549 {
 550         distribute_irqs = 0;
 551         return 1;
 552 }
 553
 554 __setup("noirqdistrib", setup_noirqdistrib);
 555 #endif /* CONFIG_PPC64 */