Merge tag 'livepatching-for-5.12' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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                 /* Try the intersection of @affmsk and node mask */
278                 cpumask_and(vector_searchmask, cpumask_of_node(node), affmsk);
279                 if (!assign_vector_locked(irqd, vector_searchmask))
280                         return 0;
281         }
282
283         /* Try the full affinity mask */
284         cpumask_and(vector_searchmask, affmsk, cpu_online_mask);
285         if (!assign_vector_locked(irqd, vector_searchmask))
286                 return 0;
287
288         if (node != NUMA_NO_NODE) {
289                 /* Try the node mask */
290                 if (!assign_vector_locked(irqd, cpumask_of_node(node)))
291                         return 0;
292         }
293
294         /* Try the full online mask */
295         return assign_vector_locked(irqd, cpu_online_mask);
296 }
297
298 static int
299 assign_irq_vector_policy(struct irq_data *irqd, struct irq_alloc_info *info)
300 {
301         if (irqd_affinity_is_managed(irqd))
302                 return reserve_managed_vector(irqd);
303         if (info->mask)
304                 return assign_irq_vector(irqd, info->mask);
305         /*
306          * Make only a global reservation with no guarantee. A real vector
307          * is associated at activation time.
308          */
309         return reserve_irq_vector(irqd);
310 }
311
312 static int
313 assign_managed_vector(struct irq_data *irqd, const struct cpumask *dest)
314 {
315         const struct cpumask *affmsk = irq_data_get_affinity_mask(irqd);
316         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
317         int vector, cpu;
318
319         cpumask_and(vector_searchmask, dest, affmsk);
320
321         /* set_affinity might call here for nothing */
322         if (apicd->vector && cpumask_test_cpu(apicd->cpu, vector_searchmask))
323                 return 0;
324         vector = irq_matrix_alloc_managed(vector_matrix, vector_searchmask,
325                                           &cpu);
326         trace_vector_alloc_managed(irqd->irq, vector, vector);
327         if (vector < 0)
328                 return vector;
329         apic_update_vector(irqd, vector, cpu);
330         apic_update_irq_cfg(irqd, vector, cpu);
331         return 0;
332 }
333
334 static void clear_irq_vector(struct irq_data *irqd)
335 {
336         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
337         bool managed = irqd_affinity_is_managed(irqd);
338         unsigned int vector = apicd->vector;
339
340         lockdep_assert_held(&vector_lock);
341
342         if (!vector)
343                 return;
344
345         trace_vector_clear(irqd->irq, vector, apicd->cpu, apicd->prev_vector,
346                            apicd->prev_cpu);
347
348         per_cpu(vector_irq, apicd->cpu)[vector] = VECTOR_SHUTDOWN;
349         irq_matrix_free(vector_matrix, apicd->cpu, vector, managed);
350         apicd->vector = 0;
351
352         /* Clean up move in progress */
353         vector = apicd->prev_vector;
354         if (!vector)
355                 return;
356
357         per_cpu(vector_irq, apicd->prev_cpu)[vector] = VECTOR_SHUTDOWN;
358         irq_matrix_free(vector_matrix, apicd->prev_cpu, vector, managed);
359         apicd->prev_vector = 0;
360         apicd->move_in_progress = 0;
361         hlist_del_init(&apicd->clist);
362 }
363
364 static void x86_vector_deactivate(struct irq_domain *dom, struct irq_data *irqd)
365 {
366         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
367         unsigned long flags;
368
369         trace_vector_deactivate(irqd->irq, apicd->is_managed,
370                                 apicd->can_reserve, false);
371
372         /* Regular fixed assigned interrupt */
373         if (!apicd->is_managed && !apicd->can_reserve)
374                 return;
375         /* If the interrupt has a global reservation, nothing to do */
376         if (apicd->has_reserved)
377                 return;
378
379         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
380         clear_irq_vector(irqd);
381         if (apicd->can_reserve)
382                 reserve_irq_vector_locked(irqd);
383         else
384                 vector_assign_managed_shutdown(irqd);
385         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
386 }
387
388 static int activate_reserved(struct irq_data *irqd)
389 {
390         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
391         int ret;
392
393         ret = assign_irq_vector_any_locked(irqd);
394         if (!ret) {
395                 apicd->has_reserved = false;
396                 /*
397                  * Core might have disabled reservation mode after
398                  * allocating the irq descriptor. Ideally this should
399                  * happen before allocation time, but that would require
400                  * completely convoluted ways of transporting that
401                  * information.
402                  */
403                 if (!irqd_can_reserve(irqd))
404                         apicd->can_reserve = false;
405         }
406
407         /*
408          * Check to ensure that the effective affinity mask is a subset
409          * the user supplied affinity mask, and warn the user if it is not
410          */
411         if (!cpumask_subset(irq_data_get_effective_affinity_mask(irqd),
412                             irq_data_get_affinity_mask(irqd))) {
413                 pr_warn("irq %u: Affinity broken due to vector space exhaustion.\n",
414                         irqd->irq);
415         }
416
417         return ret;
418 }
419
420 static int activate_managed(struct irq_data *irqd)
421 {
422         const struct cpumask *dest = irq_data_get_affinity_mask(irqd);
423         int ret;
424
425         cpumask_and(vector_searchmask, dest, cpu_online_mask);
426         if (WARN_ON_ONCE(cpumask_empty(vector_searchmask))) {
427                 /* Something in the core code broke! Survive gracefully */
428                 pr_err("Managed startup for irq %u, but no CPU\n", irqd->irq);
429                 return -EINVAL;
430         }
431
432         ret = assign_managed_vector(irqd, vector_searchmask);
433         /*
434          * This should not happen. The vector reservation got buggered.  Handle
435          * it gracefully.
436          */
437         if (WARN_ON_ONCE(ret < 0)) {
438                 pr_err("Managed startup irq %u, no vector available\n",
439                        irqd->irq);
440         }
441         return ret;
442 }
443
444 static int x86_vector_activate(struct irq_domain *dom, struct irq_data *irqd,
445                                bool reserve)
446 {
447         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
448         unsigned long flags;
449         int ret = 0;
450
451         trace_vector_activate(irqd->irq, apicd->is_managed,
452                               apicd->can_reserve, reserve);
453
454         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
455         if (!apicd->can_reserve && !apicd->is_managed)
456                 assign_irq_vector_any_locked(irqd);
457         else if (reserve || irqd_is_managed_and_shutdown(irqd))
458                 vector_assign_managed_shutdown(irqd);
459         else if (apicd->is_managed)
460                 ret = activate_managed(irqd);
461         else if (apicd->has_reserved)
462                 ret = activate_reserved(irqd);
463         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
464         return ret;
465 }
466
467 static void vector_free_reserved_and_managed(struct irq_data *irqd)
468 {
469         const struct cpumask *dest = irq_data_get_affinity_mask(irqd);
470         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
471
472         trace_vector_teardown(irqd->irq, apicd->is_managed,
473                               apicd->has_reserved);
474
475         if (apicd->has_reserved)
476                 irq_matrix_remove_reserved(vector_matrix);
477         if (apicd->is_managed)
478                 irq_matrix_remove_managed(vector_matrix, dest);
479 }
480
481 static void x86_vector_free_irqs(struct irq_domain *domain,
482                                  unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
483 {
484         struct apic_chip_data *apicd;
485         struct irq_data *irqd;
486         unsigned long flags;
487         int i;
488
489         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
490                 irqd = irq_domain_get_irq_data(x86_vector_domain, virq + i);
491                 if (irqd && irqd->chip_data) {
492                         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
493                         clear_irq_vector(irqd);
494                         vector_free_reserved_and_managed(irqd);
495                         apicd = irqd->chip_data;
496                         irq_domain_reset_irq_data(irqd);
497                         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
498                         free_apic_chip_data(apicd);
499                 }
500         }
501 }
502
503 static bool vector_configure_legacy(unsigned int virq, struct irq_data *irqd,
504                                     struct apic_chip_data *apicd)
505 {
506         unsigned long flags;
507         bool realloc = false;
508
509         apicd->vector = ISA_IRQ_VECTOR(virq);
510         apicd->cpu = 0;
511
512         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
513         /*
514          * If the interrupt is activated, then it must stay at this vector
515          * position. That's usually the timer interrupt (0).
516          */
517         if (irqd_is_activated(irqd)) {
518                 trace_vector_setup(virq, true, 0);
519                 apic_update_irq_cfg(irqd, apicd->vector, apicd->cpu);
520         } else {
521                 /* Release the vector */
522                 apicd->can_reserve = true;
523                 irqd_set_can_reserve(irqd);
524                 clear_irq_vector(irqd);
525                 realloc = true;
526         }
527         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
528         return realloc;
529 }
530
531 static int x86_vector_alloc_irqs(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
532                                  unsigned int nr_irqs, void *arg)
533 {
534         struct irq_alloc_info *info = arg;
535         struct apic_chip_data *apicd;
536         struct irq_data *irqd;
537         int i, err, node;
538
539         if (disable_apic)
540                 return -ENXIO;
541
542         /* Currently vector allocator can't guarantee contiguous allocations */
543         if ((info->flags & X86_IRQ_ALLOC_CONTIGUOUS_VECTORS) && nr_irqs > 1)
544                 return -ENOSYS;
545
546         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
547                 irqd = irq_domain_get_irq_data(domain, virq + i);
548                 BUG_ON(!irqd);
549                 node = irq_data_get_node(irqd);
550                 WARN_ON_ONCE(irqd->chip_data);
551                 apicd = alloc_apic_chip_data(node);
552                 if (!apicd) {
553                         err = -ENOMEM;
554                         goto error;
555                 }
556
557                 apicd->irq = virq + i;
558                 irqd->chip = &lapic_controller;
559                 irqd->chip_data = apicd;
560                 irqd->hwirq = virq + i;
561                 irqd_set_single_target(irqd);
562                 /*
563                  * Prevent that any of these interrupts is invoked in
564                  * non interrupt context via e.g. generic_handle_irq()
565                  * as that can corrupt the affinity move state.
566                  */
567                 irqd_set_handle_enforce_irqctx(irqd);
568
569                 /* Don't invoke affinity setter on deactivated interrupts */
570                 irqd_set_affinity_on_activate(irqd);
571
572                 /*
573                  * Legacy vectors are already assigned when the IOAPIC
574                  * takes them over. They stay on the same vector. This is
575                  * required for check_timer() to work correctly as it might
576                  * switch back to legacy mode. Only update the hardware
577                  * config.
578                  */
579                 if (info->flags & X86_IRQ_ALLOC_LEGACY) {
580                         if (!vector_configure_legacy(virq + i, irqd, apicd))
581                                 continue;
582                 }
583
584                 err = assign_irq_vector_policy(irqd, info);
585                 trace_vector_setup(virq + i, false, err);
586                 if (err) {
587                         irqd->chip_data = NULL;
588                         free_apic_chip_data(apicd);
589                         goto error;
590                 }
591         }
592
593         return 0;
594
595 error:
596         x86_vector_free_irqs(domain, virq, i);
597         return err;
598 }
599
600 #ifdef CONFIG_GENERIC_IRQ_DEBUGFS
601 static void x86_vector_debug_show(struct seq_file *m, struct irq_domain *d,
602                                   struct irq_data *irqd, int ind)
603 {
604         struct apic_chip_data apicd;
605         unsigned long flags;
606         int irq;
607
608         if (!irqd) {
609                 irq_matrix_debug_show(m, vector_matrix, ind);
610                 return;
611         }
612
613         irq = irqd->irq;
614         if (irq < nr_legacy_irqs() && !test_bit(irq, &io_apic_irqs)) {
615                 seq_printf(m, "%*sVector: %5d\n", ind, "", ISA_IRQ_VECTOR(irq));
616                 seq_printf(m, "%*sTarget: Legacy PIC all CPUs\n", ind, "");
617                 return;
618         }
619
620         if (!irqd->chip_data) {
621                 seq_printf(m, "%*sVector: Not assigned\n", ind, "");
622                 return;
623         }
624
625         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
626         memcpy(&apicd, irqd->chip_data, sizeof(apicd));
627         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
628
629         seq_printf(m, "%*sVector: %5u\n", ind, "", apicd.vector);
630         seq_printf(m, "%*sTarget: %5u\n", ind, "", apicd.cpu);
631         if (apicd.prev_vector) {
632                 seq_printf(m, "%*sPrevious vector: %5u\n", ind, "", apicd.prev_vector);
633                 seq_printf(m, "%*sPrevious target: %5u\n", ind, "", apicd.prev_cpu);
634         }
635         seq_printf(m, "%*smove_in_progress: %u\n", ind, "", apicd.move_in_progress ? 1 : 0);
636         seq_printf(m, "%*sis_managed:       %u\n", ind, "", apicd.is_managed ? 1 : 0);
637         seq_printf(m, "%*scan_reserve:      %u\n", ind, "", apicd.can_reserve ? 1 : 0);
638         seq_printf(m, "%*shas_reserved:     %u\n", ind, "", apicd.has_reserved ? 1 : 0);
639         seq_printf(m, "%*scleanup_pending:  %u\n", ind, "", !hlist_unhashed(&apicd.clist));
640 }
641 #endif
642
643 int x86_fwspec_is_ioapic(struct irq_fwspec *fwspec)
644 {
645         if (fwspec->param_count != 1)
646                 return 0;
647
648         if (is_fwnode_irqchip(fwspec->fwnode)) {
649                 const char *fwname = fwnode_get_name(fwspec->fwnode);
650                 return fwname && !strncmp(fwname, "IO-APIC-", 8) &&
651                         simple_strtol(fwname+8, NULL, 10) == fwspec->param[0];
652         }
653         return to_of_node(fwspec->fwnode) &&
654                 of_device_is_compatible(to_of_node(fwspec->fwnode),
655                                         "intel,ce4100-ioapic");
656 }
657
658 int x86_fwspec_is_hpet(struct irq_fwspec *fwspec)
659 {
660         if (fwspec->param_count != 1)
661                 return 0;
662
663         if (is_fwnode_irqchip(fwspec->fwnode)) {
664                 const char *fwname = fwnode_get_name(fwspec->fwnode);
665                 return fwname && !strncmp(fwname, "HPET-MSI-", 9) &&
666                         simple_strtol(fwname+9, NULL, 10) == fwspec->param[0];
667         }
668         return 0;
669 }
670
671 static int x86_vector_select(struct irq_domain *d, struct irq_fwspec *fwspec,
672                              enum irq_domain_bus_token bus_token)
673 {
674         /*
675          * HPET and I/OAPIC cannot be parented in the vector domain
676          * if IRQ remapping is enabled. APIC IDs above 15 bits are
677          * only permitted if IRQ remapping is enabled, so check that.
678          */
679         if (apic->apic_id_valid(32768))
680                 return 0;
681
682         return x86_fwspec_is_ioapic(fwspec) || x86_fwspec_is_hpet(fwspec);
683 }
684
685 static const struct irq_domain_ops x86_vector_domain_ops = {
686         .select         = x86_vector_select,
687         .alloc          = x86_vector_alloc_irqs,
688         .free           = x86_vector_free_irqs,
689         .activate       = x86_vector_activate,
690         .deactivate     = x86_vector_deactivate,
691 #ifdef CONFIG_GENERIC_IRQ_DEBUGFS
692         .debug_show     = x86_vector_debug_show,
693 #endif
694 };
695
696 int __init arch_probe_nr_irqs(void)
697 {
698         int nr;
699
700         if (nr_irqs > (NR_VECTORS * nr_cpu_ids))
701                 nr_irqs = NR_VECTORS * nr_cpu_ids;
702
703         nr = (gsi_top + nr_legacy_irqs()) + 8 * nr_cpu_ids;
704 #if defined(CONFIG_PCI_MSI)
705         /*
706          * for MSI and HT dyn irq
707          */
708         if (gsi_top <= NR_IRQS_LEGACY)
709                 nr +=  8 * nr_cpu_ids;
710         else
711                 nr += gsi_top * 16;
712 #endif
713         if (nr < nr_irqs)
714                 nr_irqs = nr;
715
716         /*
717          * We don't know if PIC is present at this point so we need to do
718          * probe() to get the right number of legacy IRQs.
719          */
720         return legacy_pic->probe();
721 }
722
723 void lapic_assign_legacy_vector(unsigned int irq, bool replace)
724 {
725         /*
726          * Use assign system here so it wont get accounted as allocated
727          * and moveable in the cpu hotplug check and it prevents managed
728          * irq reservation from touching it.
729          */
730         irq_matrix_assign_system(vector_matrix, ISA_IRQ_VECTOR(irq), replace);
731 }
732
733 void __init lapic_assign_system_vectors(void)
734 {
735         unsigned int i, vector = 0;
736
737         for_each_set_bit_from(vector, system_vectors, NR_VECTORS)
738                 irq_matrix_assign_system(vector_matrix, vector, false);
739
740         if (nr_legacy_irqs() > 1)
741                 lapic_assign_legacy_vector(PIC_CASCADE_IR, false);
742
743         /* System vectors are reserved, online it */
744         irq_matrix_online(vector_matrix);
745
746         /* Mark the preallocated legacy interrupts */
747         for (i = 0; i < nr_legacy_irqs(); i++) {
748                 if (i != PIC_CASCADE_IR)
749                         irq_matrix_assign(vector_matrix, ISA_IRQ_VECTOR(i));
750         }
751 }
752
753 int __init arch_early_irq_init(void)
754 {
755         struct fwnode_handle *fn;
756
757         fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("VECTOR");
758         BUG_ON(!fn);
759         x86_vector_domain = irq_domain_create_tree(fn, &x86_vector_domain_ops,
760                                                    NULL);
761         BUG_ON(x86_vector_domain == NULL);
762         irq_set_default_host(x86_vector_domain);
763
764         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&vector_searchmask, GFP_KERNEL));
765
766         /*
767          * Allocate the vector matrix allocator data structure and limit the
768          * search area.
769          */
770         vector_matrix = irq_alloc_matrix(NR_VECTORS, FIRST_EXTERNAL_VECTOR,
771                                          FIRST_SYSTEM_VECTOR);
772         BUG_ON(!vector_matrix);
773
774         return arch_early_ioapic_init();
775 }
776
777 #ifdef CONFIG_SMP
778
779 static struct irq_desc *__setup_vector_irq(int vector)
780 {
781         int isairq = vector - ISA_IRQ_VECTOR(0);
782
783         /* Check whether the irq is in the legacy space */
784         if (isairq < 0 || isairq >= nr_legacy_irqs())
785                 return VECTOR_UNUSED;
786         /* Check whether the irq is handled by the IOAPIC */
787         if (test_bit(isairq, &io_apic_irqs))
788                 return VECTOR_UNUSED;
789         return irq_to_desc(isairq);
790 }
791
792 /* Online the local APIC infrastructure and initialize the vectors */
793 void lapic_online(void)
794 {
795         unsigned int vector;
796
797         lockdep_assert_held(&vector_lock);
798
799         /* Online the vector matrix array for this CPU */
800         irq_matrix_online(vector_matrix);
801
802         /*
803          * The interrupt affinity logic never targets interrupts to offline
804          * CPUs. The exception are the legacy PIC interrupts. In general
805          * they are only targeted to CPU0, but depending on the platform
806          * they can be distributed to any online CPU in hardware. The
807          * kernel has no influence on that. So all active legacy vectors
808          * must be installed on all CPUs. All non legacy interrupts can be
809          * cleared.
810          */
811         for (vector = 0; vector < NR_VECTORS; vector++)
812                 this_cpu_write(vector_irq[vector], __setup_vector_irq(vector));
813 }
814
815 void lapic_offline(void)
816 {
817         lock_vector_lock();
818         irq_matrix_offline(vector_matrix);
819         unlock_vector_lock();
820 }
821
822 static int apic_set_affinity(struct irq_data *irqd,
823                              const struct cpumask *dest, bool force)
824 {
825         int err;
826
827         if (WARN_ON_ONCE(!irqd_is_activated(irqd)))
828                 return -EIO;
829
830         raw_spin_lock(&vector_lock);
831         cpumask_and(vector_searchmask, dest, cpu_online_mask);
832         if (irqd_affinity_is_managed(irqd))
833                 err = assign_managed_vector(irqd, vector_searchmask);
834         else
835                 err = assign_vector_locked(irqd, vector_searchmask);
836         raw_spin_unlock(&vector_lock);
837         return err ? err : IRQ_SET_MASK_OK;
838 }
839
840 #else
841 # define apic_set_affinity      NULL
842 #endif
843
844 static int apic_retrigger_irq(struct irq_data *irqd)
845 {
846         struct apic_chip_data *apicd = apic_chip_data(irqd);
847         unsigned long flags;
848
849         raw_spin_lock_irqsave(&vector_lock, flags);
850         apic->send_IPI(apicd->cpu, apicd->vector);
851         raw_spin_unlock_irqrestore(&vector_lock, flags);
852
853         return 1;
854 }
855
856 void apic_ack_irq(struct irq_data *irqd)
857 {
858         irq_move_irq(irqd);
859         ack_APIC_irq();
860 }
861
862 void apic_ack_edge(struct irq_data *irqd)
863 {
864         irq_complete_move(irqd_cfg(irqd));
865         apic_ack_irq(irqd);
866 }
867
868 static void x86_vector_msi_compose_msg(struct irq_data *data,
869                                        struct msi_msg *msg)
870 {
871        __irq_msi_compose_msg(irqd_cfg(data), msg, false);
872 }
873
874 static struct irq_chip lapic_controller = {
875         .name                   = "APIC",
876         .irq_ack                = apic_ack_edge,
877         .irq_set_affinity       = apic_set_affinity,
878         .irq_compose_msi_msg    = x86_vector_msi_compose_msg,
879         .irq_retrigger          = apic_retrigger_irq,
880 };
881
882 #ifdef CONFIG_SMP
883
884 static void free_moved_vector(struct apic_chip_data *apicd)
885 {
886         unsigned int vector = apicd->prev_vector;
887         unsigned int cpu = apicd->prev_cpu;
888         bool managed = apicd->is_managed;
889
890         /*
891          * Managed interrupts are usually not migrated away
892          * from an online CPU, but CPU isolation 'managed_irq'
893          * can make that happen.
894          * 1) Activation does not take the isolation into account
895          *    to keep the code simple
896          * 2) Migration away from an isolated CPU can happen when
897          *    a non-isolated CPU which is in the calculated
898          *    affinity mask comes online.
899          */
900         trace_vector_free_moved(apicd->irq, cpu, vector, managed);
901         irq_matrix_free(vector_matrix, cpu, vector, managed);
902         per_cpu(vector_irq, cpu)[vector] = VECTOR_UNUSED;
903         hlist_del_init(&apicd->clist);
904         apicd->prev_vector = 0;
905         apicd->move_in_progress = 0;
906 }
907
908 DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_irq_move_cleanup)
909 {
910         struct hlist_head *clhead = this_cpu_ptr(&cleanup_list);
911         struct apic_chip_data *apicd;
912         struct hlist_node *tmp;
913
914         ack_APIC_irq();
915         /* Prevent vectors vanishing under us */
916         raw_spin_lock(&vector_lock);
917
918         hlist_for_each_entry_safe(apicd, tmp, clhead, clist) {
919                 unsigned int irr, vector = apicd->prev_vector;
920
921                 /*
922                  * Paranoia: Check if the vector that needs to be cleaned
923                  * up is registered at the APICs IRR. If so, then this is
924                  * not the best time to clean it up. Clean it up in the
925                  * next attempt by sending another IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR
926                  * to this CPU. IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR is the lowest
927                  * priority external vector, so on return from this
928                  * interrupt the device interrupt will happen first.
929                  */
930                 irr = apic_read(APIC_IRR + (vector / 32 * 0x10));
931                 if (irr & (1U << (vector % 32))) {
932                         apic->send_IPI_self(IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR);
933                         continue;
934                 }
935                 free_moved_vector(apicd);
936         }
937
938         raw_spin_unlock(&vector_lock);
939 }
940
941 static void __send_cleanup_vector(struct apic_chip_data *apicd)
942 {
943         unsigned int cpu;
944
945         raw_spin_lock(&vector_lock);
946         apicd->move_in_progress = 0;
947         cpu = apicd->prev_cpu;
948         if (cpu_online(cpu)) {
949                 hlist_add_head(&apicd->clist, per_cpu_ptr(&cleanup_list, cpu));
950                 apic->send_IPI(cpu, IRQ_MOVE_CLEANUP_VECTOR);
951         } else {
952                 apicd->prev_vector = 0;
953         }
954         raw_spin_unlock(&vector_lock);
955 }
956
957 void send_cleanup_vector(struct irq_cfg *cfg)
958 {
959         struct apic_chip_data *apicd;
960
961         apicd = container_of(cfg, struct apic_chip_data, hw_irq_cfg);
962         if (apicd->move_in_progress)
963                 __send_cleanup_vector(apicd);
964 }
965
966 void irq_complete_move(struct irq_cfg *cfg)
967 {
968         struct apic_chip_data *apicd;
969
970         apicd = container_of(cfg, struct apic_chip_data, hw_irq_cfg);
971         if (likely(!apicd->move_in_progress))
972                 return;
973
974         /*
975          * If the interrupt arrived on the new target CPU, cleanup the
976          * vector on the old target CPU. A vector check is not required
977          * because an interrupt can never move from one vector to another
978          * on the same CPU.
979          */
980         if (apicd->cpu == smp_processor_id())
981                 __send_cleanup_vector(apicd);
982 }
983
984 /*
985  * Called from fixup_irqs() with @desc->lock held and interrupts disabled.
986  */
987 void irq_force_complete_move(struct irq_desc *desc)
988 {
989         struct apic_chip_data *apicd;
990         struct irq_data *irqd;
991         unsigned int vector;
992
993         /*
994          * The function is called for all descriptors regardless of which
995          * irqdomain they belong to. For example if an IRQ is provided by
996          * an irq_chip as part of a GPIO driver, the chip data for that
997          * descriptor is specific to the irq_chip in question.
998          *
999          * Check first that the chip_data is what we expect
1000          * (apic_chip_data) before touching it any further.
1001          */
1002         irqd = irq_domain_get_irq_data(x86_vector_domain,
1003                                        irq_desc_get_irq(desc));
1004         if (!irqd)
1005                 return;
1006
1007         raw_spin_lock(&vector_lock);
1008         apicd = apic_chip_data(irqd);
1009         if (!apicd)
1010                 goto unlock;
1011
1012         /*
1013          * If prev_vector is empty, no action required.
1014          */
1015         vector = apicd->prev_vector;
1016         if (!vector)
1017                 goto unlock;
1018
1019         /*
1020          * This is tricky. If the cleanup of the old vector has not been
1021          * done yet, then the following setaffinity call will fail with
1022          * -EBUSY. This can leave the interrupt in a stale state.
1023          *
1024          * All CPUs are stuck in stop machine with interrupts disabled so
1025          * calling __irq_complete_move() would be completely pointless.
1026          *
1027          * 1) The interrupt is in move_in_progress state. That means that we
1028          *    have not seen an interrupt since the io_apic was reprogrammed to
1029          *    the new vector.
1030          *
1031          * 2) The interrupt has fired on the new vector, but the cleanup IPIs
1032          *    have not been processed yet.
1033          */
1034         if (apicd->move_in_progress) {
1035                 /*
1036                  * In theory there is a race:
1037                  *
1038                  * set_ioapic(new_vector) <-- Interrupt is raised before update
1039                  *                            is effective, i.e. it's raised on
1040                  *                            the old vector.
1041                  *
1042                  * So if the target cpu cannot handle that interrupt before
1043                  * the old vector is cleaned up, we get a spurious interrupt
1044                  * and in the worst case the ioapic irq line becomes stale.
1045                  *
1046                  * But in case of cpu hotplug this should be a non issue
1047                  * because if the affinity update happens right before all
1048                  * cpus rendevouz in stop machine, there is no way that the
1049                  * interrupt can be blocked on the target cpu because all cpus
1050                  * loops first with interrupts enabled in stop machine, so the
1051                  * old vector is not yet cleaned up when the interrupt fires.
1052                  *
1053                  * So the only way to run into this issue is if the delivery
1054                  * of the interrupt on the apic/system bus would be delayed
1055                  * beyond the point where the target cpu disables interrupts
1056                  * in stop machine. I doubt that it can happen, but at least
1057                  * there is a theroretical chance. Virtualization might be
1058                  * able to expose this, but AFAICT the IOAPIC emulation is not
1059                  * as stupid as the real hardware.
1060                  *
1061                  * Anyway, there is nothing we can do about that at this point
1062                  * w/o refactoring the whole fixup_irq() business completely.
1063                  * We print at least the irq number and the old vector number,
1064                  * so we have the necessary information when a problem in that
1065                  * area arises.
1066                  */
1067                 pr_warn("IRQ fixup: irq %d move in progress, old vector %d\n",
1068                         irqd->irq, vector);
1069         }
1070         free_moved_vector(apicd);
1071 unlock:
1072         raw_spin_unlock(&vector_lock);
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1076 /*
1077  * Note, this is not accurate accounting, but at least good enough to
1078  * prevent that the actual interrupt move will run out of vectors.
1079  */
1080 int lapic_can_unplug_cpu(void)
1081 {
1082         unsigned int rsvd, avl, tomove, cpu = smp_processor_id();
1083         int ret = 0;
1084
1085         raw_spin_lock(&vector_lock);
1086         tomove = irq_matrix_allocated(vector_matrix);
1087         avl = irq_matrix_available(vector_matrix, true);
1088         if (avl < tomove) {
1089                 pr_warn("CPU %u has %u vectors, %u available. Cannot disable CPU\n",
1090                         cpu, tomove, avl);
1091                 ret = -ENOSPC;
1092                 goto out;
1093         }
1094         rsvd = irq_matrix_reserved(vector_matrix);
1095         if (avl < rsvd) {
1096                 pr_warn("Reserved vectors %u > available %u. IRQ request may fail\n",
1097                         rsvd, avl);
1098         }
1099 out:
1100         raw_spin_unlock(&vector_lock);
1101         return ret;
1102 }
1103 #endif /* HOTPLUG_CPU */
1104 #endif /* SMP */
1105
1106 static void __init print_APIC_field(int base)
1107 {
1108         int i;
1109
1110         printk(KERN_DEBUG);
1111
1112         for (i = 0; i < 8; i++)
1113                 pr_cont("%08x", apic_read(base + i*0x10));
1114
1115         pr_cont("\n");
1116 }
1117
1118 static void __init print_local_APIC(void *dummy)
1119 {
1120         unsigned int i, v, ver, maxlvt;
1121         u64 icr;
1122
1123         pr_debug("printing local APIC contents on CPU#%d/%d:\n",
1124                  smp_processor_id(), hard_smp_processor_id());
1125         v = apic_read(APIC_ID);
1126         pr_info("... APIC ID:      %08x (%01x)\n", v, read_apic_id());
1127         v = apic_read(APIC_LVR);
1128         pr_info("... APIC VERSION: %08x\n", v);
1129         ver = GET_APIC_VERSION(v);
1130         maxlvt = lapic_get_maxlvt();
1131
1132         v = apic_read(APIC_TASKPRI);
1133         pr_debug("... APIC TASKPRI: %08x (%02x)\n", v, v & APIC_TPRI_MASK);
1134
1135         /* !82489DX */
1136         if (APIC_INTEGRATED(ver)) {
1137                 if (!APIC_XAPIC(ver)) {
1138                         v = apic_read(APIC_ARBPRI);
1139                         pr_debug("... APIC ARBPRI: %08x (%02x)\n",
1140                                  v, v & APIC_ARBPRI_MASK);
1141                 }
1142                 v = apic_read(APIC_PROCPRI);
1143                 pr_debug("... APIC PROCPRI: %08x\n", v);
1144         }
1145
1146         /*
1147          * Remote read supported only in the 82489DX and local APIC for
1148          * Pentium processors.
1149          */
1150         if (!APIC_INTEGRATED(ver) || maxlvt == 3) {
1151                 v = apic_read(APIC_RRR);
1152                 pr_debug("... APIC RRR: %08x\n", v);
1153         }
1154
1155         v = apic_read(APIC_LDR);
1156         pr_debug("... APIC LDR: %08x\n", v);
1157         if (!x2apic_enabled()) {
1158                 v = apic_read(APIC_DFR);
1159                 pr_debug("... APIC DFR: %08x\n", v);
1160         }
1161         v = apic_read(APIC_SPIV);
1162         pr_debug("... APIC SPIV: %08x\n", v);
1163
1164         pr_debug("... APIC ISR field:\n");
1165         print_APIC_field(APIC_ISR);
1166         pr_debug("... APIC TMR field:\n");
1167         print_APIC_field(APIC_TMR);
1168         pr_debug("... APIC IRR field:\n");
1169         print_APIC_field(APIC_IRR);
1170
1171         /* !82489DX */
1172         if (APIC_INTEGRATED(ver)) {
1173                 /* Due to the Pentium erratum 3AP. */
1174                 if (maxlvt > 3)
1175                         apic_write(APIC_ESR, 0);
1176
1177                 v = apic_read(APIC_ESR);
1178                 pr_debug("... APIC ESR: %08x\n", v);
1179         }
1180
1181         icr = apic_icr_read();
1182         pr_debug("... APIC ICR: %08x\n", (u32)icr);
1183         pr_debug("... APIC ICR2: %08x\n", (u32)(icr >> 32));
1184
1185         v = apic_read(APIC_LVTT);
1186         pr_debug("... APIC LVTT: %08x\n", v);
1187
1188         if (maxlvt > 3) {
1189                 /* PC is LVT#4. */
1190                 v = apic_read(APIC_LVTPC);
1191                 pr_debug("... APIC LVTPC: %08x\n", v);
1192         }
1193         v = apic_read(APIC_LVT0);
1194         pr_debug("... APIC LVT0: %08x\n", v);
1195         v = apic_read(APIC_LVT1);
1196         pr_debug("... APIC LVT1: %08x\n", v);
1197
1198         if (maxlvt > 2) {
1199                 /* ERR is LVT#3. */
1200                 v = apic_read(APIC_LVTERR);
1201                 pr_debug("... APIC LVTERR: %08x\n", v);
1202         }
1203
1204         v = apic_read(APIC_TMICT);
1205         pr_debug("... APIC TMICT: %08x\n", v);
1206         v = apic_read(APIC_TMCCT);
1207         pr_debug("... APIC TMCCT: %08x\n", v);
1208         v = apic_read(APIC_TDCR);
1209         pr_debug("... APIC TDCR: %08x\n", v);
1210
1211         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_EXTAPIC)) {
1212                 v = apic_read(APIC_EFEAT);
1213                 maxlvt = (v >> 16) & 0xff;
1214                 pr_debug("... APIC EFEAT: %08x\n", v);
1215                 v = apic_read(APIC_ECTRL);
1216                 pr_debug("... APIC ECTRL: %08x\n", v);
1217                 for (i = 0; i < maxlvt; i++) {
1218                         v = apic_read(APIC_EILVTn(i));
1219                         pr_debug("... APIC EILVT%d: %08x\n", i, v);
1220                 }
1221         }
1222         pr_cont("\n");
1223 }
1224
1225 static void __init print_local_APICs(int maxcpu)
1226 {
1227         int cpu;
1228
1229         if (!maxcpu)
1230                 return;
1231
1232         preempt_disable();
1233         for_each_online_cpu(cpu) {
1234                 if (cpu >= maxcpu)
1235                         break;
1236                 smp_call_function_single(cpu, print_local_APIC, NULL, 1);
1237         }
1238         preempt_enable();
1239 }
1240
1241 static void __init print_PIC(void)
1242 {
1243         unsigned int v;
1244         unsigned long flags;
1245
1246         if (!nr_legacy_irqs())
1247                 return;
1248
1249         pr_debug("\nprinting PIC contents\n");
1250
1251         raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
1252
1253         v = inb(0xa1) << 8 | inb(0x21);
1254         pr_debug("... PIC  IMR: %04x\n", v);
1255
1256         v = inb(0xa0) << 8 | inb(0x20);
1257         pr_debug("... PIC  IRR: %04x\n", v);
1258
1259         outb(0x0b, 0xa0);
1260         outb(0x0b, 0x20);
1261         v = inb(0xa0) << 8 | inb(0x20);
1262         outb(0x0a, 0xa0);
1263         outb(0x0a, 0x20);
1264
1265         raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
1266
1267         pr_debug("... PIC  ISR: %04x\n", v);
1268
1269         v = inb(0x4d1) << 8 | inb(0x4d0);
1270         pr_debug("... PIC ELCR: %04x\n", v);
1271 }
1272
1273 static int show_lapic __initdata = 1;
1274 static __init int setup_show_lapic(char *arg)
1275 {
1276         int num = -1;
1277
1278         if (strcmp(arg, "all") == 0) {
1279                 show_lapic = CONFIG_NR_CPUS;
1280         } else {
1281                 get_option(&arg, &num);
1282                 if (num >= 0)
1283                         show_lapic = num;
1284         }
1285
1286         return 1;
1287 }
1288 __setup("show_lapic=", setup_show_lapic);
1289
1290 static int __init print_ICs(void)
1291 {
1292         if (apic_verbosity == APIC_QUIET)
1293                 return 0;
1294
1295         print_PIC();
1296
1297         /* don't print out if apic is not there */
1298         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && !apic_from_smp_config())
1299                 return 0;
1300
1301         print_local_APICs(show_lapic);
1302         print_IO_APICs();
1303
1304         return 0;
1305 }
1306
1307 late_initcall(print_ICs);