drivers/irqchip/irq-loongson-pch-msi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 2020, Jiaxun Yang <jiaxun.yang@flygoat.com>
   4  *  Loongson PCH MSI support
   5  */
   6
   7 #define pr_fmt(fmt) "pch-msi: " fmt
   8
   9 #include <linux/irqchip.h>
  10 #include <linux/msi.h>
  11 #include <linux/of.h>
  12 #include <linux/of_address.h>
  13 #include <linux/of_irq.h>
  14 #include <linux/of_pci.h>
  15 #include <linux/pci.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17
  18 static int nr_pics;
  19
  20 struct pch_msi_data {
  21         struct mutex    msi_map_lock;
  22         phys_addr_t     doorbell;
  23         u32             irq_first;      /* The vector number that MSIs starts */
  24         u32             num_irqs;       /* The number of vectors for MSIs */
  25         unsigned long   *msi_map;
  26 };
  27
  28 static struct fwnode_handle *pch_msi_handle[MAX_IO_PICS];
  29
  30 static void pch_msi_mask_msi_irq(struct irq_data *d)
  31 {
  32         pci_msi_mask_irq(d);
  33         irq_chip_mask_parent(d);
  34 }
  35
  36 static void pch_msi_unmask_msi_irq(struct irq_data *d)
  37 {
  38         irq_chip_unmask_parent(d);
  39         pci_msi_unmask_irq(d);
  40 }
  41
  42 static struct irq_chip pch_msi_irq_chip = {
  43         .name                   = "PCH PCI MSI",
  44         .irq_mask               = pch_msi_mask_msi_irq,
  45         .irq_unmask             = pch_msi_unmask_msi_irq,
  46         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
  47         .irq_set_affinity       = irq_chip_set_affinity_parent,
  48 };
  49
  50 static int pch_msi_allocate_hwirq(struct pch_msi_data *priv, int num_req)
  51 {
  52         int first;
  53
  54         mutex_lock(&priv->msi_map_lock);
  55
  56         first = bitmap_find_free_region(priv->msi_map, priv->num_irqs,
  57                                         get_count_order(num_req));
  58         if (first < 0) {
  59                 mutex_unlock(&priv->msi_map_lock);
  60                 return -ENOSPC;
  61         }
  62
  63         mutex_unlock(&priv->msi_map_lock);
  64
  65         return priv->irq_first + first;
  66 }
  67
  68 static void pch_msi_free_hwirq(struct pch_msi_data *priv,
  69                                 int hwirq, int num_req)
  70 {
  71         int first = hwirq - priv->irq_first;
  72
  73         mutex_lock(&priv->msi_map_lock);
  74         bitmap_release_region(priv->msi_map, first, get_count_order(num_req));
  75         mutex_unlock(&priv->msi_map_lock);
  76 }
  77
  78 static void pch_msi_compose_msi_msg(struct irq_data *data,
  79                                         struct msi_msg *msg)
  80 {
  81         struct pch_msi_data *priv = irq_data_get_irq_chip_data(data);
  82
  83         msg->address_hi = upper_32_bits(priv->doorbell);
  84         msg->address_lo = lower_32_bits(priv->doorbell);
  85         msg->data = data->hwirq;
  86 }
  87
  88 static struct msi_domain_info pch_msi_domain_info = {
  89         .flags  = MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS | MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS |
  90                   MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI | MSI_FLAG_PCI_MSIX,
  91         .chip   = &pch_msi_irq_chip,
  92 };
  93
  94 static struct irq_chip middle_irq_chip = {
  95         .name                   = "PCH MSI",
  96         .irq_mask               = irq_chip_mask_parent,
  97         .irq_unmask             = irq_chip_unmask_parent,
  98         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
  99         .irq_set_affinity       = irq_chip_set_affinity_parent,
 100         .irq_compose_msi_msg    = pch_msi_compose_msi_msg,
 101 };
 102
 103 static int pch_msi_parent_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
 104                                         unsigned int virq, int hwirq)
 105 {
 106         struct irq_fwspec fwspec;
 107
 108         fwspec.fwnode = domain->parent->fwnode;
 109         fwspec.param_count = 1;
 110         fwspec.param[0] = hwirq;
 111
 112         return irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, 1, &fwspec);
 113 }
 114
 115 static int pch_msi_middle_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
 116                                            unsigned int virq,
 117                                            unsigned int nr_irqs, void *args)
 118 {
 119         struct pch_msi_data *priv = domain->host_data;
 120         int hwirq, err, i;
 121
 122         hwirq = pch_msi_allocate_hwirq(priv, nr_irqs);
 123         if (hwirq < 0)
 124                 return hwirq;
 125
 126         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
 127                 err = pch_msi_parent_domain_alloc(domain, virq + i, hwirq + i);
 128                 if (err)
 129                         goto err_hwirq;
 130
 131                 irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq + i, hwirq + i,
 132                                               &middle_irq_chip, priv);
 133         }
 134
 135         return 0;
 136
 137 err_hwirq:
 138         pch_msi_free_hwirq(priv, hwirq, nr_irqs);
 139         irq_domain_free_irqs_parent(domain, virq, i - 1);
 140
 141         return err;
 142 }
 143
 144 static void pch_msi_middle_domain_free(struct irq_domain *domain,
 145                                            unsigned int virq,
 146                                            unsigned int nr_irqs)
 147 {
 148         struct irq_data *d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
 149         struct pch_msi_data *priv = irq_data_get_irq_chip_data(d);
 150
 151         irq_domain_free_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs);
 152         pch_msi_free_hwirq(priv, d->hwirq, nr_irqs);
 153 }
 154
 155 static const struct irq_domain_ops pch_msi_middle_domain_ops = {
 156         .alloc  = pch_msi_middle_domain_alloc,
 157         .free   = pch_msi_middle_domain_free,
 158 };
 159
 160 static int pch_msi_init_domains(struct pch_msi_data *priv,
 161                                 struct irq_domain *parent,
 162                                 struct fwnode_handle *domain_handle)
 163 {
 164         struct irq_domain *middle_domain, *msi_domain;
 165
 166         middle_domain = irq_domain_create_hierarchy(parent, 0, priv->num_irqs,
 167                                                     domain_handle,
 168                                                     &pch_msi_middle_domain_ops,
 169                                                     priv);
 170         if (!middle_domain) {
 171                 pr_err("Failed to create the MSI middle domain\n");
 172                 return -ENOMEM;
 173         }
 174
 175         irq_domain_update_bus_token(middle_domain, DOMAIN_BUS_NEXUS);
 176
 177         msi_domain = pci_msi_create_irq_domain(domain_handle,
 178                                                &pch_msi_domain_info,
 179                                                middle_domain);
 180         if (!msi_domain) {
 181                 pr_err("Failed to create PCI MSI domain\n");
 182                 irq_domain_remove(middle_domain);
 183                 return -ENOMEM;
 184         }
 185
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 static int pch_msi_init(phys_addr_t msg_address, int irq_base, int irq_count,
 190                         struct irq_domain *parent_domain, struct fwnode_handle *domain_handle)
 191 {
 192         int ret;
 193         struct pch_msi_data *priv;
 194
 195         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 196         if (!priv)
 197                 return -ENOMEM;
 198
 199         mutex_init(&priv->msi_map_lock);
 200
 201         priv->doorbell = msg_address;
 202         priv->irq_first = irq_base;
 203         priv->num_irqs = irq_count;
 204
 205         priv->msi_map = bitmap_zalloc(priv->num_irqs, GFP_KERNEL);
 206         if (!priv->msi_map)
 207                 goto err_priv;
 208
 209         pr_debug("Registering %d MSIs, starting at %d\n",
 210                  priv->num_irqs, priv->irq_first);
 211
 212         ret = pch_msi_init_domains(priv, parent_domain, domain_handle);
 213         if (ret)
 214                 goto err_map;
 215
 216         pch_msi_handle[nr_pics++] = domain_handle;
 217         return 0;
 218
 219 err_map:
 220         bitmap_free(priv->msi_map);
 221 err_priv:
 222         kfree(priv);
 223
 224         return -EINVAL;
 225 }
 226
 227 #ifdef CONFIG_OF
 228 static int pch_msi_of_init(struct device_node *node, struct device_node *parent)
 229 {
 230         int err;
 231         int irq_base, irq_count;
 232         struct resource res;
 233         struct irq_domain *parent_domain;
 234
 235         parent_domain = irq_find_host(parent);
 236         if (!parent_domain) {
 237                 pr_err("Failed to find the parent domain\n");
 238                 return -ENXIO;
 239         }
 240
 241         if (of_address_to_resource(node, 0, &res)) {
 242                 pr_err("Failed to allocate resource\n");
 243                 return -EINVAL;
 244         }
 245
 246         if (of_property_read_u32(node, "loongson,msi-base-vec", &irq_base)) {
 247                 pr_err("Unable to parse MSI vec base\n");
 248                 return -EINVAL;
 249         }
 250
 251         if (of_property_read_u32(node, "loongson,msi-num-vecs", &irq_count)) {
 252                 pr_err("Unable to parse MSI vec number\n");
 253                 return -EINVAL;
 254         }
 255
 256         err = pch_msi_init(res.start, irq_base, irq_count, parent_domain, of_node_to_fwnode(node));
 257         if (err < 0)
 258                 return err;
 259
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 IRQCHIP_DECLARE(pch_msi, "loongson,pch-msi-1.0", pch_msi_of_init);
 264 #endif
 265
 266 #ifdef CONFIG_ACPI
 267 struct fwnode_handle *get_pch_msi_handle(int pci_segment)
 268 {
 269         int i;
 270
 271         for (i = 0; i < MAX_IO_PICS; i++) {
 272                 if (msi_group[i].pci_segment == pci_segment)
 273                         return pch_msi_handle[i];
 274         }
 275         return NULL;
 276 }
 277
 278 int __init pch_msi_acpi_init(struct irq_domain *parent,
 279                                         struct acpi_madt_msi_pic *acpi_pchmsi)
 280 {
 281         int ret;
 282         struct fwnode_handle *domain_handle;
 283
 284         domain_handle = irq_domain_alloc_fwnode(&acpi_pchmsi->msg_address);
 285         ret = pch_msi_init(acpi_pchmsi->msg_address, acpi_pchmsi->start,
 286                                 acpi_pchmsi->count, parent, domain_handle);
 287         if (ret < 0)
 288                 irq_domain_free_fwnode(domain_handle);
 289
 290         return ret;
 291 }
 292 #endif