x86/apic: Add select() method on vector irqdomain
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / x86 / kernel / apic / vector.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Local APIC related interfaces to support IOAPIC, MSI, etc.
4  *
5  * Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar, Hajnalka Szabo
6  *      Moved from arch/x86/kernel/apic/io_apic.c.
7  * Jiang Liu <jiang.liu@linux.intel.com>
8  *      Enable support of hierarchical irqdomains
9  */
10 #include <linux/interrupt.h>
11 #include <linux/irq.h>
12 #include <linux/seq_file.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/compiler.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <asm/irqdomain.h>
17 #include <asm/hw_irq.h>
18 #include <asm/traps.h>
19 #include <asm/apic.h>
20 #include <asm/i8259.h>
21 #include <asm/desc.h>
22 #include <asm/irq_remapping.h>
23
24 #include <asm/trace/irq_vectors.h>
25
26 struct apic_chip_data {
27         struct irq_cfg          hw_irq_cfg;
28         unsigned int            vector;
29         unsigned int            prev_vector;
30         unsigned int            cpu;
31         unsigned int            prev_cpu;
32         unsigned int            irq;
33         struct hlist_node       clist;
34         unsigned int            move_in_progress        : 1,
35                                 is_managed              : 1,
36                                 can_reserve             : 1,
37                                 has_reserved            : 1;
38 };
39
40 struct irq_domain *x86_vector_domain;
41 EXPORT_SYMBOL_GPL(x86_vector_domain);
42 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(vector_lock);
43 static cpumask_var_t vector_searchmask;
44 static struct irq_chip lapic_controller;
45 static struct irq_matrix *vector_matrix;
46 #ifdef CONFIG_SMP
47 static DEFINE_PER_CPU(struct hlist_head, cleanup_list);
48 #endif
49
50 void lock_vector_lock(void)
51 {
52         /* Used to the online set of cpus does not change
53          * during assign_irq_vector.
54          */
55         raw_spin_lock(&vector_lock);
56 }
57
58 void unlock_vector_lock(void)
59 {
60         raw_spin_unlock(&vector_lock);
61 }
62
63 void init_irq_alloc_info(struct irq_alloc_info *info,
64                          const struct cpumask *mask)
65 {
66         memset(info, 0, sizeof(*info));
67         info->mask = mask;
68 }
69
70 void copy_irq_alloc_info(struct irq_alloc_info *dst, struct irq_alloc_info *src)
71 {
72         if (src)
73                 *dst = *src;
74         else
75                 memset(dst, 0, sizeof(*dst));
76 }
77
78 static struct apic_chip_data *apic_chip_data(struct irq_data *irqd)
79 {
80         if (!irqd)
81                 return NULL;
82
83         while (irqd->parent_data)
84                 irqd = irqd->parent_data;
85
86         return irqd->chip_data;
87 }
88
89 struct irq_cfg *irqd_cfg(struct irq_data *irqd)
90 {
91         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
92
93         return apicd ? &apicd->hw_irq_cfg : NULL;
94 }
95 EXPORT_SYMBOL_GPL(irqd_cfg);
96
97 struct irq_cfg *irq_cfg(unsigned int irq)
98 {
99         return irqd_cfg(irq_get_irq_data(irq));
100 }
101
102 static struct apic_chip_data *alloc_apic_chip_data(int node)
103 {
104         struct apic_chip_data *apicd;
105
106         apicd = kzalloc_node(sizeof(*apicd), GFP_KERNEL, node);
107         if (apicd)
108                 INIT_HLIST_NODE(&apicd->clist);
109         return apicd;
110 }
111
112 static void free_apic_chip_data(struct apic_chip_data *apicd)
113 {
114         kfree(apicd);
115 }
116
117 static void apic_update_irq_cfg(struct irq_data *irqd, unsigned int vector,
118                                 unsigned int cpu)
119 {
120         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
121
122         lockdep_assert_held(&vector_lock);
123
124         apicd->hw_irq_cfg.vector = vector;
125         apicd->hw_irq_cfg.dest_apicid = apic->calc_dest_apicid(cpu);
126         irq_data_update_effective_affinity(irqd, cpumask_of(cpu));
127         trace_vector_config(irqd->irq, vector, cpu,
128                             apicd->hw_irq_cfg.dest_apicid);
129 }
130
131 static void apic_update_vector(struct irq_data *irqd, unsigned int newvec,
132                                unsigned int newcpu)
133 {
134         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
135         struct irq_desc *desc = irq_data_to_desc(irqd);
136         bool managed = irqd_affinity_is_managed(irqd);
137
138         lockdep_assert_held(&vector_lock);
139
140         trace_vector_update(irqd->irq, newvec, newcpu, apicd->vector,
141                             apicd->cpu);
142
143         /*
144          * If there is no vector associated or if the associated vector is
145          * the shutdown vector, which is associated to make PCI/MSI
146          * shutdown mode work, then there is nothing to release. Clear out
147          * prev_vector for this and the offlined target case.
148          */
149         apicd->prev_vector = 0;
150         if (!apicd->vector || apicd->vector == MANAGED_IRQ_SHUTDOWN_VECTOR)
151                 goto setnew;
152         /*
153          * If the target CPU of the previous vector is online, then mark
154          * the vector as move in progress and store it for cleanup when the
155          * first interrupt on the new vector arrives. If the target CPU is
156          * offline then the regular release mechanism via the cleanup
157          * vector is not possible and the vector can be immediately freed
158          * in the underlying matrix allocator.
159          */
160         if (cpu_online(apicd->cpu)) {
161                 apicd->move_in_progress = true;
162                 apicd->prev_vector = apicd->vector;
163                 apicd->prev_cpu = apicd->cpu;
164                 WARN_ON_ONCE(apicd->cpu == newcpu);
165         } else {
166                 irq_matrix_free(vector_matrix, apicd->cpu, apicd->vector,
167                                 managed);
168         }
169
170 setnew:
171         apicd->vector = newvec;
172         apicd->cpu = newcpu;
173         BUG_ON(!IS_ERR_OR_NULL(per_cpu(vector_irq, newcpu)[newvec]));
174         per_cpu(vector_irq, newcpu)[newvec] = desc;
175 }
176
177 static void vector_assign_managed_shutdown(struct irq_data *irqd)
178 {
179         unsigned int cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
180
181         apic_update_irq_cfg(irqd, MANAGED_IRQ_SHUTDOWN_VECTOR, cpu);
182 }
183
184 static int reserve_managed_vector(struct irq_data *irqd)
185 {
186         const struct cpumask *affmsk = irq_data_get_affinity_mask(irqd);
187         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
188         unsigned long flags;
189         int ret;
190
191         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
192         apicd->is_managed = true;
193         ret = irq_matrix_reserve_managed(vector_matrix, affmsk);
194         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
195         trace_vector_reserve_managed(irqd->irq, ret);
196         return ret;
197 }
198
199 static void reserve_irq_vector_locked(struct irq_data *irqd)
200 {
201         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
202
203         irq_matrix_reserve(vector_matrix);
204         apicd->can_reserve = true;
205         apicd->has_reserved = true;
206         irqd_set_can_reserve(irqd);
207         trace_vector_reserve(irqd->irq, 0);
208         vector_assign_managed_shutdown(irqd);
209 }
210
211 static int reserve_irq_vector(struct irq_data *irqd)
212 {
213         unsigned long flags;
214
215         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
216         reserve_irq_vector_locked(irqd);
217         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
218         return 0;
219 }
220
221 static int
222 assign_vector_locked(struct irq_data *irqd, const struct cpumask *dest)
223 {
224         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
225         bool resvd = apicd->has_reserved;
226         unsigned int cpu = apicd->cpu;
227         int vector = apicd->vector;
228
229         lockdep_assert_held(&vector_lock);
230
231         /*
232          * If the current target CPU is online and in the new requested
233          * affinity mask, there is no point in moving the interrupt from
234          * one CPU to another.
235          */
236         if (vector && cpu_online(cpu) && cpumask_test_cpu(cpu, dest))
237                 return 0;
238
239         /*
240          * Careful here. @apicd might either have move_in_progress set or
241          * be enqueued for cleanup. Assigning a new vector would either
242          * leave a stale vector on some CPU around or in case of a pending
243          * cleanup corrupt the hlist.
244          */
245         if (apicd->move_in_progress || !hlist_unhashed(&apicd->clist))
246                 return -EBUSY;
247
248         vector = irq_matrix_alloc(vector_matrix, dest, resvd, &cpu);
249         trace_vector_alloc(irqd->irq, vector, resvd, vector);
250         if (vector < 0)
251                 return vector;
252         apic_update_vector(irqd, vector, cpu);
253         apic_update_irq_cfg(irqd, vector, cpu);
254
255         return 0;
256 }
257
258 static int assign_irq_vector(struct irq_data *irqd, const struct cpumask *dest)
259 {
260         unsigned long flags;
261         int ret;
262
263         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
264         cpumask_and(vector_searchmask, dest, cpu_online_mask);
265         ret = assign_vector_locked(irqd, vector_searchmask);
266         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
267         return ret;
268 }
269
270 static int assign_irq_vector_any_locked(struct irq_data *irqd)
271 {
272         /* Get the affinity mask - either irq_default_affinity or (user) set */
273         const struct cpumask *affmsk = irq_data_get_affinity_mask(irqd);
274         int node = irq_data_get_node(irqd);
275
276         if (node == NUMA_NO_NODE)
277                 goto all;
278         /* Try the intersection of @affmsk and node mask */
279         cpumask_and(vector_searchmask, cpumask_of_node(node), affmsk);
280         if (!assign_vector_locked(irqd, vector_searchmask))
281                 return 0;
282         /* Try the node mask */
283         if (!assign_vector_locked(irqd, cpumask_of_node(node)))
284                 return 0;
285 all:
286         /* Try the full affinity mask */
287         cpumask_and(vector_searchmask, affmsk, cpu_online_mask);
288         if (!assign_vector_locked(irqd, vector_searchmask))
289                 return 0;
290         /* Try the full online mask */
291         return assign_vector_locked(irqd, cpu_online_mask);
292 }
293
294 static int
295 assign_irq_vector_policy(struct irq_data *irqd, struct irq_alloc_info *info)
296 {
297         if (irqd_affinity_is_managed(irqd))
298                 return reserve_managed_vector(irqd);
299         if (info->mask)
300                 return assign_irq_vector(irqd, info->mask);
301         /*
302          * Make only a global reservation with no guarantee. A real vector
303          * is associated at activation time.
304          */
305         return reserve_irq_vector(irqd);
306 }
307
308 static int
309 assign_managed_vector(struct irq_data *irqd, const struct cpumask *dest)
310 {
311         const struct cpumask *affmsk = irq_data_get_affinity_mask(irqd);
312         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
313         int vector, cpu;
314
315         cpumask_and(vector_searchmask, dest, affmsk);
316
317         /* set_affinity might call here for nothing */
318         if (apicd->vector && cpumask_test_cpu(apicd->cpu, vector_searchmask))
319                 return 0;
320         vector = irq_matrix_alloc_managed(vector_matrix, vector_searchmask,
321                                           &cpu);
322         trace_vector_alloc_managed(irqd->irq, vector, vector);
323         if (vector < 0)
324                 return vector;
325         apic_update_vector(irqd, vector, cpu);
326         apic_update_irq_cfg(irqd, vector, cpu);
327         return 0;
328 }
329
330 static void clear_irq_vector(struct irq_data *irqd)
331 {
332         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
333         bool managed = irqd_affinity_is_managed(irqd);
334         unsigned int vector = apicd->vector;
335
336         lockdep_assert_held(&vector_lock);
337
338         if (!vector)
339                 return;
340
341         trace_vector_clear(irqd->irq, vector, apicd->cpu, apicd->prev_vector,
342                            apicd->prev_cpu);
343
344         per_cpu(vector_irq, apicd->cpu)[vector] = VECTOR_SHUTDOWN;
345         irq_matrix_free(vector_matrix, apicd->cpu, vector, managed);
346         apicd->vector = 0;
347
348         /* Clean up move in progress */
349         vector = apicd->prev_vector;
350         if (!vector)
351                 return;
352
353         per_cpu(vector_irq, apicd->prev_cpu)[vector] = VECTOR_SHUTDOWN;
354         irq_matrix_free(vector_matrix, apicd->prev_cpu, vector, managed);
355         apicd->prev_vector = 0;
356         apicd->move_in_progress = 0;
357         hlist_del_init(&apicd->clist);
358 }
359
360 static void x86_vector_deactivate(struct irq_domain *dom, struct irq_data *irqd)
361 {
362         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
363         unsigned long flags;
364
365         trace_vector_deactivate(irqd->irq, apicd->is_managed,
366                                 apicd->can_reserve, false);
367
368         /* Regular fixed assigned interrupt */
369         if (!apicd->is_managed && !apicd->can_reserve)
370                 return;
371         /* If the interrupt has a global reservation, nothing to do */
372         if (apicd->has_reserved)
373                 return;
374
375         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
376         clear_irq_vector(irqd);
377         if (apicd->can_reserve)
378                 reserve_irq_vector_locked(irqd);
379         else
380                 vector_assign_managed_shutdown(irqd);
381         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
382 }
383
384 static int activate_reserved(struct irq_data *irqd)
385 {
386         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
387         int ret;
388
389         ret = assign_irq_vector_any_locked(irqd);
390         if (!ret) {
391                 apicd->has_reserved = false;
392                 /*
393                  * Core might have disabled reservation mode after
394                  * allocating the irq descriptor. Ideally this should
395                  * happen before allocation time, but that would require
396                  * completely convoluted ways of transporting that
397                  * information.
398                  */
399                 if (!irqd_can_reserve(irqd))
400                         apicd->can_reserve = false;
401         }
402
403         /*
404          * Check to ensure that the effective affinity mask is a subset
405          * the user supplied affinity mask, and warn the user if it is not
406          */
407         if (!cpumask_subset(irq_data_get_effective_affinity_mask(irqd),
408                             irq_data_get_affinity_mask(irqd))) {
409                 pr_warn("irq %u: Affinity broken due to vector space exhaustion.\n",
410                         irqd->irq);
411         }
412
413         return ret;
414 }
415
416 static int activate_managed(struct irq_data *irqd)
417 {
418         const struct cpumask *dest = irq_data_get_affinity_mask(irqd);
419         int ret;
420
421         cpumask_and(vector_searchmask, dest, cpu_online_mask);
422         if (WARN_ON_ONCE(cpumask_empty(vector_searchmask))) {
423                 /* Something in the core code broke! Survive gracefully */
424                 pr_err("Managed startup for irq %u, but no CPU\n", irqd->irq);
425                 return -EINVAL;
426         }
427
428         ret = assign_managed_vector(irqd, vector_searchmask);
429         /*
430          * This should not happen. The vector reservation got buggered.  Handle
431          * it gracefully.
432          */
433         if (WARN_ON_ONCE(ret < 0)) {
434                 pr_err("Managed startup irq %u, no vector available\n",
435                        irqd->irq);
436         }
437         return ret;
438 }
439
440 static int x86_vector_activate(struct irq_domain *dom, struct irq_data *irqd,
441                                bool reserve)
442 {
443         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
444         unsigned long flags;
445         int ret = 0;
446
447         trace_vector_activate(irqd->irq, apicd->is_managed,
448                               apicd->can_reserve, reserve);
449
450         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
451         if (!apicd->can_reserve && !apicd->is_managed)
452                 assign_irq_vector_any_locked(irqd);
453         else if (reserve || irqd_is_managed_and_shutdown(irqd))
454                 vector_assign_managed_shutdown(irqd);
455         else if (apicd->is_managed)
456                 ret = activate_managed(irqd);
457         else if (apicd->has_reserved)
458                 ret = activate_reserved(irqd);
459         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
460         return ret;
461 }
462
463 static void vector_free_reserved_and_managed(struct irq_data *irqd)
464 {
465         const struct cpumask *dest = irq_data_get_affinity_mask(irqd);
466         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
467
468         trace_vector_teardown(irqd->irq, apicd->is_managed,
469                               apicd->has_reserved);
470
471         if (apicd->has_reserved)
472                 irq_matrix_remove_reserved(vector_matrix);
473         if (apicd->is_managed)
474                 irq_matrix_remove_managed(vector_matrix, dest);
475 }
476
477 static void x86_vector_free_irqs(struct irq_domain *domain,
478                                  unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
479 {
480         struct apic_chip_data *apicd;
481         struct irq_data *irqd;
482         unsigned long flags;
483         int i;
484
485         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
486                 irqd = irq_domain_get_irq_data(x86_vector_domain, virq + i);
487                 if (irqd && irqd->chip_data) {
488                         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
489                         clear_irq_vector(irqd);
490                         vector_free_reserved_and_managed(irqd);
491                         apicd = irqd->chip_data;
492                         irq_domain_reset_irq_data(irqd);
493                         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
494                         free_apic_chip_data(apicd);
495                 }
496         }
497 }
498
499 static bool vector_configure_legacy(unsigned int virq, struct irq_data *irqd,
500                                     struct apic_chip_data *apicd)
501 {
502         unsigned long flags;
503         bool realloc = false;
504
505         apicd->vector = ISA_IRQ_VECTOR(virq);
506         apicd->cpu = 0;
507
508         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
509         /*
510          * If the interrupt is activated, then it must stay at this vector
511          * position. That's usually the timer interrupt (0).
512          */
513         if (irqd_is_activated(irqd)) {
514                 trace_vector_setup(virq, true, 0);
515                 apic_update_irq_cfg(irqd, apicd->vector, apicd->cpu);
516         } else {
517                 /* Release the vector */
518                 apicd->can_reserve = true;
519                 irqd_set_can_reserve(irqd);
520                 clear_irq_vector(irqd);
521                 realloc = true;
522         }
523         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
524         return realloc;
525 }
526
527 static int x86_vector_alloc_irqs(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
528                                  unsigned int nr_irqs, void *arg)
529 {
530         struct irq_alloc_info *info = arg;
531         struct apic_chip_data *apicd;
532         struct irq_data *irqd;
533         int i, err, node;
534
535         if (disable_apic)
536                 return -ENXIO;
537
538         /* Currently vector allocator can't guarantee contiguous allocations */
539         if ((info->flags & X86_IRQ_ALLOC_CONTIGUOUS_VECTORS) && nr_irqs > 1)
540                 return -ENOSYS;
541
542         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
543                 irqd = irq_domain_get_irq_data(domain, virq + i);
544                 BUG_ON(!irqd);
545                 node = irq_data_get_node(irqd);
546                 WARN_ON_ONCE(irqd->chip_data);
547                 apicd = alloc_apic_chip_data(node);
548                 if (!apicd) {
549                         err = -ENOMEM;
550                         goto error;
551                 }
552
553                 apicd->irq = virq + i;
554                 irqd->chip = &lapic_controller;
555                 irqd->chip_data = apicd;
556                 irqd->hwirq = virq + i;
557                 irqd_set_single_target(irqd);
558                 /*
559                  * Prevent that any of these interrupts is invoked in
560                  * non interrupt context via e.g. generic_handle_irq()
561                  * as that can corrupt the affinity move state.
562                  */
563                 irqd_set_handle_enforce_irqctx(irqd);
564
565                 /* Don't invoke affinity setter on deactivated interrupts */
566                 irqd_set_affinity_on_activate(irqd);
567
568                 /*
569                  * Legacy vectors are already assigned when the IOAPIC
570                  * takes them over. They stay on the same vector. This is
571                  * required for check_timer() to work correctly as it might
572                  * switch back to legacy mode. Only update the hardware
573                  * config.
574                  */
575                 if (info->flags & X86_IRQ_ALLOC_LEGACY) {
576                         if (!vector_configure_legacy(virq + i, irqd, apicd))
577                                 continue;
578                 }
579
580                 err = assign_irq_vector_policy(irqd, info);
581                 trace_vector_setup(virq + i, false, err);
582                 if (err) {
583                         irqd->chip_data = NULL;
584                         free_apic_chip_data(apicd);
585                         goto error;
586                 }
587         }
588
589         return 0;
590
591 error:
592         x86_vector_free_irqs(domain, virq, i);
593         return err;
594 }
595
596 #ifdef CONFIG_GENERIC_IRQ_DEBUGFS
597 static void x86_vector_debug_show(struct seq_file *m, struct irq_domain *d,
598                                   struct irq_data *irqd, int ind)
599 {
600         struct apic_chip_data apicd;
601         unsigned long flags;
602         int irq;
603
604         if (!irqd) {
605                 irq_matrix_debug_show(m, vector_matrix, ind);
606                 return;
607         }
608
609         irq = irqd->irq;
610         if (irq < nr_legacy_irqs() && !test_bit(irq, &io_apic_irqs)) {
611                 seq_printf(m, "%*sVector: %5d\n", ind, "", ISA_IRQ_VECTOR(irq));
612                 seq_printf(m, "%*sTarget: Legacy PIC all CPUs\n", ind, "");
613                 return;
614         }
615
616         if (!irqd->chip_data) {
617                 seq_printf(m, "%*sVector: Not assigned\n", ind, "");
618                 return;
619         }
620
621         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
622         memcpy(&apicd, irqd->chip_data, sizeof(apicd));
623         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
624
625         seq_printf(m, "%*sVector: %5u\n", ind, "", apicd.vector);
626         seq_printf(m, "%*sTarget: %5u\n", ind, "", apicd.cpu);
627         if (apicd.prev_vector) {
628                 seq_printf(m, "%*sPrevious vector: %5u\n", ind, "", apicd.prev_vector);
629                 seq_printf(m, "%*sPrevious target: %5u\n", ind, "", apicd.prev_cpu);
630         }
631         seq_printf(m, "%*smove_in_progress: %u\n", ind, "", apicd.move_in_progress ? 1 : 0);
632         seq_printf(m, "%*sis_managed:       %u\n", ind, "", apicd.is_managed ? 1 : 0);
633         seq_printf(m, "%*scan_reserve:      %u\n", ind, "", apicd.can_reserve ? 1 : 0);
634         seq_printf(m, "%*shas_reserved:     %u\n", ind, "", apicd.has_reserved ? 1 : 0);
635         seq_printf(m, "%*scleanup_pending:  %u\n", ind, "", !hlist_unhashed(&apicd.clist));
636 }
637 #endif
638
639 int x86_fwspec_is_ioapic(struct irq_fwspec *fwspec)
640 {
641         if (fwspec->param_count != 1)
642                 return 0;
643
644         if (is_fwnode_irqchip(fwspec->fwnode)) {
645                 const char *fwname = fwnode_get_name(fwspec->fwnode);
646                 return fwname && !strncmp(fwname, "IO-APIC-", 8) &&
647                         simple_strtol(fwname+8, NULL, 10) == fwspec->param[0];
648         }
649         return to_of_node(fwspec->fwnode) &&
650                 of_device_is_compatible(to_of_node(fwspec->fwnode),
651                                         "intel,ce4100-ioapic");
652 }
653
654 int x86_fwspec_is_hpet(struct irq_fwspec *fwspec)
655 {
656         if (fwspec->param_count != 1)
657                 return 0;
658
659         if (is_fwnode_irqchip(fwspec->fwnode)) {
660                 const char *fwname = fwnode_get_name(fwspec->fwnode);
661                 return fwname && !strncmp(fwname, "HPET-MSI-", 9) &&
662                         simple_strtol(fwname+9, NULL, 10) == fwspec->param[0];
663         }
664         return 0;
665 }
666
667 static int x86_vector_select(struct irq_domain *d, struct irq_fwspec *fwspec,
668                              enum irq_domain_bus_token bus_token)
669 {
670         /*
671          * HPET and I/OAPIC cannot be parented in the vector domain
672          * if IRQ remapping is enabled. APIC IDs above 15 bits are
673          * only permitted if IRQ remapping is enabled, so check that.
674          */
675         if (apic->apic_id_valid(32768))
676                 return 0;
677
678         return x86_fwspec_is_ioapic(fwspec) || x86_fwspec_is_hpet(fwspec);
679 }
680
681 static const struct irq_domain_ops x86_vector_domain_ops = {
682         .select         = x86_vector_select,
683         .alloc          = x86_vector_alloc_irqs,
684         .free           = x86_vector_free_irqs,
685         .activate       = x86_vector_activate,
686         .deactivate     = x86_vector_deactivate,
687 #ifdef CONFIG_GENERIC_IRQ_DEBUGFS
688         .debug_show     = x86_vector_debug_show,
689 #endif
690 };
691
692 int __init arch_probe_nr_irqs(void)
693 {
694         int nr;
695
696         if (nr_irqs > (NR_VECTORS * nr_cpu_ids))
697                 nr_irqs = NR_VECTORS * nr_cpu_ids;
698
699         nr = (gsi_top + nr_legacy_irqs()) + 8 * nr_cpu_ids;
700 #if defined(CONFIG_PCI_MSI)
701         /*
702          * for MSI and HT dyn irq
703          */
704         if (gsi_top <= NR_IRQS_LEGACY)
705                 nr +=  8 * nr_cpu_ids;
706         else
707                 nr += gsi_top * 16;
708 #endif
709         if (nr < nr_irqs)
710                 nr_irqs = nr;
711
712         /*
713          * We don't know if PIC is present at this point so we need to do
714          * probe() to get the right number of legacy IRQs.
715          */
716         return legacy_pic->probe();
717 }
718
719 void lapic_assign_legacy_vector(unsigned int irq, bool replace)
720 {
721         /*
722          * Use assign system here so it wont get accounted as allocated
723          * and moveable in the cpu hotplug check and it prevents managed
724          * irq reservation from touching it.
725          */
726         irq_matrix_assign_system(vector_matrix, ISA_IRQ_VECTOR(irq), replace);
727 }
728
729 void __init lapic_assign_system_vectors(void)
730 {
731         unsigned int i, vector = 0;
732
733         for_each_set_bit_from(vector, system_vectors, NR_VECTORS)
734                 irq_matrix_assign_system(vector_matrix, vector, false);
735
736         if (nr_legacy_irqs() > 1)
737                 lapic_assign_legacy_vector(PIC_CASCADE_IR, false);
738
739         /* System vectors are reserved, online it */
740         irq_matrix_online(vector_matrix);
741
742         /* Mark the preallocated legacy interrupts */
743         for (i = 0; i < nr_legacy_irqs(); i++) {
744                 if (i != PIC_CASCADE_IR)
745                         irq_matrix_assign(vector_matrix, ISA_IRQ_VECTOR(i));
746         }
747 }
748
749 int __init arch_early_irq_init(void)
750 {
751         struct fwnode_handle *fn;
752
753         fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("VECTOR");
754         BUG_ON(!fn);
755         x86_vector_domain = irq_domain_create_tree(fn, &x86_vector_domain_ops,
756                                                    NULL);
757         BUG_ON(x86_vector_domain == NULL);
758         irq_set_default_host(x86_vector_domain);
759
760         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&vector_searchmask, GFP_KERNEL));
761
762         /*
763          * Allocate the vector matrix allocator data structure and limit the
764          * search area.
765          */
766         vector_matrix = irq_alloc_matrix(NR_VECTORS, FIRST_EXTERNAL_VECTOR,
767                                          FIRST_SYSTEM_VECTOR);
768         BUG_ON(!vector_matrix);
769
770         return arch_early_ioapic_init();
771 }
772
773 #ifdef CONFIG_SMP
774
775 static struct irq_desc *__setup_vector_irq(int vector)
776 {
777         int isairq = vector - ISA_IRQ_VECTOR(0);
778
779         /* Check whether the irq is in the legacy space */
780         if (isairq < 0 || isairq >= nr_legacy_irqs())
781                 return VECTOR_UNUSED;
782         /* Check whether the irq is handled by the IOAPIC */
783         if (test_bit(isairq, &io_apic_irqs))
784                 return VECTOR_UNUSED;
785         return irq_to_desc(isairq);
786 }
787
788 /* Online the local APIC infrastructure and initialize the vectors */
789 void lapic_online(void)
790 {
791         unsigned int vector;
792
793         lockdep_assert_held(&vector_lock);
794
795         /* Online the vector matrix array for this CPU */
796         irq_matrix_online(vector_matrix);
797
798         /*
799          * The interrupt affinity logic never targets interrupts to offline
800          * CPUs. The exception are the legacy PIC interrupts. In general
801          * they are only targeted to CPU0, but depending on the platform
802          * they can be distributed to any online CPU in hardware. The
803          * kernel has no influence on that. So all active legacy vectors
804          * must be installed on all CPUs. All non legacy interrupts can be
805          * cleared.
806          */
807         for (vector = 0; vector < NR_VECTORS; vector++)
808                 this_cpu_write(vector_irq[vector], __setup_vector_irq(vector));
809 }
810
811 void lapic_offline(void)
812 {
813         lock_vector_lock();
814         irq_matrix_offline(vector_matrix);
815         unlock_vector_lock();
816 }
817
818 static int apic_set_affinity(struct irq_data *irqd,
819                              const struct cpumask *dest, bool force)
820 {
821         int err;
822
823         if (WARN_ON_ONCE(!irqd_is_activated(irqd)))
824                 return -EIO;
825
826         raw_spin_lock(&vector_lock);
827         cpumask_and(vector_searchmask, dest, cpu_online_mask);
828         if (irqd_affinity_is_managed(irqd))
829                 err = assign_managed_vector(irqd, vector_searchmask);
830         else
831                 err = assign_vector_locked(irqd, vector_searchmask);
832         raw_spin_unlock(&vector_lock);
833         return err ? err : IRQ_SET_MASK_OK;
834 }
835
836 #else
837 # define apic_set_affinity      NULL
838 #endif
839
840 static int apic_retrigger_irq(struct irq_data *irqd)
841 {
842         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
843         unsigned long flags;
844
845         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
846         apic->send_IPI(apicd->cpu, apicd->vector);
847         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
848
849         return 1;
850 }
851
852 void apic_ack_irq(struct irq_data *irqd)
853 {
854         irq_move_irq(irqd);
855         ack_APIC_irq();
856 }
857
858 void apic_ack_edge(struct irq_data *irqd)
859 {
860         irq_complete_move(irqd_cfg(irqd));
861         apic_ack_irq(irqd);
862 }
863
864 static void x86_vector_msi_compose_msg(struct irq_data *data,
865                                        struct msi_msg *msg)
866 {
867        __irq_msi_compose_msg(irqd_cfg(data), msg, false);
868 }
869
870 static struct irq_chip lapic_controller = {
871         .name                   = "APIC",
872         .irq_ack                = apic_ack_edge,
873         .irq_set_affinity       = apic_set_affinity,
874         .irq_compose_msi_msg    = x86_vector_msi_compose_msg,
875         .irq_retrigger          = apic_retrigger_irq,
876 };
877
878 #ifdef CONFIG_SMP
879
880 static void free_moved_vector(struct apic_chip_data *apicd)
881 {
882         unsigned int vector = apicd->prev_vector;
883         unsigned int cpu = apicd->prev_cpu;
884         bool managed = apicd->is_managed;
885
886         /*
887          * Managed interrupts are usually not migrated away
888          * from an online CPU, but CPU isolation 'managed_irq'
889          * can make that happen.
890          * 1) Activation does not take the isolation into account
891          *    to keep the code simple
892          * 2) Migration away from an isolated CPU can happen when
893          *    a non-isolated CPU which is in the calculated
894          *    affinity mask comes online.
895          */
896         trace_vector_free_moved(apicd->irq, cpu, vector, managed);
897         irq_matrix_free(vector_matrix, cpu, vector, managed);
898         per_cpu(vector_irq, cpu)[vector] = VECTOR_UNUSED;
899         hlist_del_init(&apicd->clist);
900         apicd->prev_vector = 0;
901         apicd->move_in_progress = 0;
902 }
903
904 DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_irq_move_cleanup)
905 {
906         struct hlist_head *clhead = this_cpu_ptr(&cleanup_list);
907         struct apic_chip_data *apicd;
908         struct hlist_node *tmp;
909
910         ack_APIC_irq();
911         /* Prevent vectors vanishing under us */
912         raw_spin_lock(&vector_lock);
913
914         hlist_for_each_entry_safe(apicd, tmp, clhead, clist) {
915                 unsigned int irr, vector = apicd->prev_vector;
916
917                 /*
918                  * Paranoia: Check if the vector that needs to be cleaned
919                  * up is registered at the APICs IRR. If so, then this is
920                  * not the best time to clean it up. Clean it up in the
921                  * next attempt by sending another IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR
922                  * to this CPU. IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR is the lowest
923                  * priority external vector, so on return from this
924                  * interrupt the device interrupt will happen first.
925                  */
926                 irr = apic_read(APIC_IRR + (vector / 32 * 0x10));
927                 if (irr & (1U << (vector % 32))) {
928                         apic->send_IPI_self(IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR);
929                         continue;
930                 }
931                 free_moved_vector(apicd);
932         }
933
934         raw_spin_unlock(&vector_lock);
935 }
936
937 static void __send_cleanup_vector(struct apic_chip_data *apicd)
938 {
939         unsigned int cpu;
940
941         raw_spin_lock(&vector_lock);
942         apicd->move_in_progress = 0;
943         cpu = apicd->prev_cpu;
944         if (cpu_online(cpu)) {
945                 hlist_add_head(&apicd->clist, per_cpu_ptr(&cleanup_list, cpu));
946                 apic->send_IPI(cpu, IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR);
947         } else {
948                 apicd->prev_vector = 0;
949         }
950         raw_spin_unlock(&vector_lock);
951 }
952
953 void send_cleanup_vector(struct irq_cfg *cfg)
954 {
955         struct apic_chip_data *apicd;
956
957         apicd = container_of(cfg, struct apic_chip_data, hw_irq_cfg);
958         if (apicd->move_in_progress)
959                 __send_cleanup_vector(apicd);
960 }
961
962 void irq_complete_move(struct irq_cfg *cfg)
963 {
964         struct apic_chip_data *apicd;
965
966         apicd = container_of(cfg, struct apic_chip_data, hw_irq_cfg);
967         if (likely(!apicd->move_in_progress))
968                 return;
969
970         /*
971          * If the interrupt arrived on the new target CPU, cleanup the
972          * vector on the old target CPU. A vector check is not required
973          * because an interrupt can never move from one vector to another
974          * on the same CPU.
975          */
976         if (apicd->cpu == smp_processor_id())
977                 __send_cleanup_vector(apicd);
978 }
979
980 /*
981  * Called from fixup_irqs() with @desc->lock held and interrupts disabled.
982  */
983 void irq_force_complete_move(struct irq_desc *desc)
984 {
985         struct apic_chip_data *apicd;
986         struct irq_data *irqd;
987         unsigned int vector;
988
989         /*
990          * The function is called for all descriptors regardless of which
991          * irqdomain they belong to. For example if an IRQ is provided by
992          * an irq_chip as part of a GPIO driver, the chip data for that
993          * descriptor is specific to the irq_chip in question.
994          *
995          * Check first that the chip_data is what we expect
996          * (apic_chip_data) before touching it any further.
997          */
998         irqd = irq_domain_get_irq_data(x86_vector_domain,
999                                        irq_desc_get_irq(desc));
1000         if (!irqd)
1001                 return;
1002
1003         raw_spin_lock(&vector_lock);
1004         apicd = apic_chip_data(irqd);
1005         if (!apicd)
1006                 goto unlock;
1007
1008         /*
1009          * If prev_vector is empty, no action required.
1010          */
1011         vector = apicd->prev_vector;
1012         if (!vector)
1013                 goto unlock;
1014
1015         /*
1016          * This is tricky. If the cleanup of the old vector has not been
1017          * done yet, then the following setaffinity call will fail with
1018          * -EBUSY. This can leave the interrupt in a stale state.
1019          *
1020          * All CPUs are stuck in stop machine with interrupts disabled so
1021          * calling __irq_complete_move() would be completely pointless.
1022          *
1023          * 1) The interrupt is in move_in_progress state. That means that we
1024          *    have not seen an interrupt since the io_apic was reprogrammed to
1025          *    the new vector.
1026          *
1027          * 2) The interrupt has fired on the new vector, but the cleanup IPIs
1028          *    have not been processed yet.
1029          */
1030         if (apicd->move_in_progress) {
1031                 /*
1032                  * In theory there is a race:
1033                  *
1034                  * set_ioapic(new_vector) <-- Interrupt is raised before update
1035                  *                            is effective, i.e. it's raised on
1036                  *                            the old vector.
1037                  *
1038                  * So if the target cpu cannot handle that interrupt before
1039                  * the old vector is cleaned up, we get a spurious interrupt
1040                  * and in the worst case the ioapic irq line becomes stale.
1041                  *
1042                  * But in case of cpu hotplug this should be a non issue
1043                  * because if the affinity update happens right before all
1044                  * cpus rendevouz in stop machine, there is no way that the
1045                  * interrupt can be blocked on the target cpu because all cpus
1046                  * loops first with interrupts enabled in stop machine, so the
1047                  * old vector is not yet cleaned up when the interrupt fires.
1048                  *
1049                  * So the only way to run into this issue is if the delivery
1050                  * of the interrupt on the apic/system bus would be delayed
1051                  * beyond the point where the target cpu disables interrupts
1052                  * in stop machine. I doubt that it can happen, but at least
1053                  * there is a theroretical chance. Virtualization might be
1054                  * able to expose this, but AFAICT the IOAPIC emulation is not
1055                  * as stupid as the real hardware.
1056                  *
1057                  * Anyway, there is nothing we can do about that at this point
1058                  * w/o refactoring the whole fixup_irq() business completely.
1059                  * We print at least the irq number and the old vector number,
1060                  * so we have the necessary information when a problem in that
1061                  * area arises.
1062                  */
1063                 pr_warn("IRQ fixup: irq %d move in progress, old vector %d\n",
1064                         irqd->irq, vector);
1065         }
1066         free_moved_vector(apicd);
1067 unlock:
1068         raw_spin_unlock(&vector_lock);
1069 }
1070
1071 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1072 /*
1073  * Note, this is not accurate accounting, but at least good enough to
1074  * prevent that the actual interrupt move will run out of vectors.
1075  */
1076 int lapic_can_unplug_cpu(void)
1077 {
1078         unsigned int rsvd, avl, tomove, cpu = smp_processor_id();
1079         int ret = 0;
1080
1081         raw_spin_lock(&vector_lock);
1082         tomove = irq_matrix_allocated(vector_matrix);
1083         avl = irq_matrix_available(vector_matrix, true);
1084         if (avl < tomove) {
1085                 pr_warn("CPU %u has %u vectors, %u available. Cannot disable CPU\n",
1086                         cpu, tomove, avl);
1087                 ret = -ENOSPC;
1088                 goto out;
1089         }
1090         rsvd = irq_matrix_reserved(vector_matrix);
1091         if (avl < rsvd) {
1092                 pr_warn("Reserved vectors %u > available %u. IRQ request may fail\n",
1093                         rsvd, avl);
1094         }
1095 out:
1096         raw_spin_unlock(&vector_lock);
1097         return ret;
1098 }
1099 #endif /* HOTPLUG_CPU */
1100 #endif /* SMP */
1101
1102 static void __init print_APIC_field(int base)
1103 {
1104         int i;
1105
1106         printk(KERN_DEBUG);
1107
1108         for (i = 0; i < 8; i++)
1109                 pr_cont("%08x", apic_read(base + i*0x10));
1110
1111         pr_cont("\n");
1112 }
1113
1114 static void __init print_local_APIC(void *dummy)
1115 {
1116         unsigned int i, v, ver, maxlvt;
1117         u64 icr;
1118
1119         pr_debug("printing local APIC contents on CPU#%d/%d:\n",
1120                  smp_processor_id(), hard_smp_processor_id());
1121         v = apic_read(APIC_ID);
1122         pr_info("... APIC ID:      %08x (%01x)\n", v, read_apic_id());
1123         v = apic_read(APIC_LVR);
1124         pr_info("... APIC VERSION: %08x\n", v);
1125         ver = GET_APIC_VERSION(v);
1126         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1127
1128         v = apic_read(APIC_TASKPRI);
1129         pr_debug("... APIC TASKPRI: %08x (%02x)\n", v, v & APIC_TPRI_MASK);
1130
1131         /* !82489DX */
1132         if (APIC_INTEGRATED(ver)) {
1133                 if (!APIC_XAPIC(ver)) {
1134                         v = apic_read(APIC_ARBPRI);
1135                         pr_debug("... APIC ARBPRI: %08x (%02x)\n",
1136                                  v, v & APIC_ARBPRI_MASK);
1137                 }
1138                 v = apic_read(APIC_PROCPRI);
1139                 pr_debug("... APIC PROCPRI: %08x\n", v);
1140         }
1141
1142         /*
1143          * Remote read supported only in the 82489DX and local APIC for
1144          * Pentium processors.
1145          */
1146         if (!APIC_INTEGRATED(ver) || maxlvt == 3) {
1147                 v = apic_read(APIC_RRR);
1148                 pr_debug("... APIC RRR: %08x\n", v);
1149         }
1150
1151         v = apic_read(APIC_LDR);
1152         pr_debug("... APIC LDR: %08x\n", v);
1153         if (!x2apic_enabled()) {
1154                 v = apic_read(APIC_DFR);
1155                 pr_debug("... APIC DFR: %08x\n", v);
1156         }
1157         v = apic_read(APIC_SPIV);
1158         pr_debug("... APIC SPIV: %08x\n", v);
1159
1160         pr_debug("... APIC ISR field:\n");
1161         print_APIC_field(APIC_ISR);
1162         pr_debug("... APIC TMR field:\n");
1163         print_APIC_field(APIC_TMR);
1164         pr_debug("... APIC IRR field:\n");
1165         print_APIC_field(APIC_IRR);
1166
1167         /* !82489DX */
1168         if (APIC_INTEGRATED(ver)) {
1169                 /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1170                 if (maxlvt > 3)
1171                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1172
1173                 v = apic_read(APIC_ESR);
1174                 pr_debug("... APIC ESR: %08x\n", v);
1175         }
1176
1177         icr = apic_icr_read();
1178         pr_debug("... APIC ICR: %08x\n", (u32)icr);
1179         pr_debug("... APIC ICR2: %08x\n", (u32)(icr >> 32));
1180
1181         v = apic_read(APIC_LVTT);
1182         pr_debug("... APIC LVTT: %08x\n", v);
1183
1184         if (maxlvt > 3) {
1185                 /* PC is LVT#4. */
1186                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
1187                 pr_debug("... APIC LVTPC: %08x\n", v);
1188         }
1189         v = apic_read(APIC_LVT0);
1190         pr_debug("... APIC LVT0: %08x\n", v);
1191         v = apic_read(APIC_LVT1);
1192         pr_debug("... APIC LVT1: %08x\n", v);
1193
1194         if (maxlvt > 2) {
1195                 /* ERR is LVT#3. */
1196                 v = apic_read(APIC_LVTERR);
1197                 pr_debug("... APIC LVTERR: %08x\n", v);
1198         }
1199
1200         v = apic_read(APIC_TMICT);
1201         pr_debug("... APIC TMICT: %08x\n", v);
1202         v = apic_read(APIC_TMCCT);
1203         pr_debug("... APIC TMCCT: %08x\n", v);
1204         v = apic_read(APIC_TDCR);
1205         pr_debug("... APIC TDCR: %08x\n", v);
1206
1207         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_EXTAPIC)) {
1208                 v = apic_read(APIC_EFEAT);
1209                 maxlvt = (v >> 16) & 0xff;
1210                 pr_debug("... APIC EFEAT: %08x\n", v);
1211                 v = apic_read(APIC_ECTRL);
1212                 pr_debug("... APIC ECTRL: %08x\n", v);
1213                 for (i = 0; i < maxlvt; i++) {
1214                         v = apic_read(APIC_EILVTn(i));
1215                         pr_debug("... APIC EILVT%d: %08x\n", i, v);
1216                 }
1217         }
1218         pr_cont("\n");
1219 }
1220
1221 static void __init print_local_APICs(int maxcpu)
1222 {
1223         int cpu;
1224
1225         if (!maxcpu)
1226                 return;
1227
1228         preempt_disable();
1229         for_each_online_cpu(cpu) {
1230                 if (cpu >= maxcpu)
1231                         break;
1232                 smp_call_function_single(cpu, print_local_APIC, NULL, 1);
1233         }
1234         preempt_enable();
1235 }
1236
1237 static void __init print_PIC(void)
1238 {
1239         unsigned int v;
1240         unsigned long flags;
1241
1242         if (!nr_legacy_irqs())
1243                 return;
1244
1245         pr_debug("\nprinting PIC contents\n");
1246
1247         raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
1248
1249         v = inb(0xa1) << 8 | inb(0x21);
1250         pr_debug("... PIC  IMR: %04x\n", v);
1251
1252         v = inb(0xa0) << 8 | inb(0x20);
1253         pr_debug("... PIC  IRR: %04x\n", v);
1254
1255         outb(0x0b, 0xa0);
1256         outb(0x0b, 0x20);
1257         v = inb(0xa0) << 8 | inb(0x20);
1258         outb(0x0a, 0xa0);
1259         outb(0x0a, 0x20);
1260
1261         raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
1262
1263         pr_debug("... PIC  ISR: %04x\n", v);
1264
1265         v = inb(0x4d1) << 8 | inb(0x4d0);
1266         pr_debug("... PIC ELCR: %04x\n", v);
1267 }
1268
1269 static int show_lapic __initdata = 1;
1270 static __init int setup_show_lapic(char *arg)
1271 {
1272         int num = -1;
1273
1274         if (strcmp(arg, "all") == 0) {
1275                 show_lapic = CONFIG_NR_CPUS;
1276         } else {
1277                 get_option(&arg, &num);
1278                 if (num >= 0)
1279                         show_lapic = num;
1280         }
1281
1282         return 1;
1283 }
1284 __setup("show_lapic=", setup_show_lapic);
1285
1286 static int __init print_ICs(void)
1287 {
1288         if (apic_verbosity == APIC_QUIET)
1289                 return 0;
1290
1291         print_PIC();
1292
1293         /* don't print out if apic is not there */
1294         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && !apic_from_smp_config())
1295                 return 0;
1296
1297         print_local_APICs(show_lapic);
1298         print_IO_APICs();
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 late_initcall(print_ICs);