drivers/pci/msi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * PCI Message Signaled Interrupt (MSI)
   4  *
   5  * Copyright (C) 2003-2004 Intel
   6  * Copyright (C) Tom Long Nguyen (tom.l.nguyen@intel.com)
   7  * Copyright (C) 2016 Christoph Hellwig.
   8  */
   9
  10 #include <linux/err.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/irq.h>
  13 #include <linux/interrupt.h>
  14 #include <linux/export.h>
  15 #include <linux/ioport.h>
  16 #include <linux/pci.h>
  17 #include <linux/proc_fs.h>
  18 #include <linux/msi.h>
  19 #include <linux/smp.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/io.h>
  22 #include <linux/acpi_iort.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/irqdomain.h>
  25 #include <linux/of_irq.h>
  26
  27 #include "pci.h"
  28
  29 static int pci_msi_enable = 1;
  30 int pci_msi_ignore_mask;
  31
  32 #define msix_table_size(flags)  ((flags & PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE) + 1)
  33
  34 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN
  35 static int pci_msi_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
  36 {
  37         struct irq_domain *domain;
  38
  39         domain = dev_get_msi_domain(&dev->dev);
  40         if (domain && irq_domain_is_hierarchy(domain))
  41                 return msi_domain_alloc_irqs(domain, &dev->dev, nvec);
  42
  43         return arch_setup_msi_irqs(dev, nvec, type);
  44 }
  45
  46 static void pci_msi_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
  47 {
  48         struct irq_domain *domain;
  49
  50         domain = dev_get_msi_domain(&dev->dev);
  51         if (domain && irq_domain_is_hierarchy(domain))
  52                 msi_domain_free_irqs(domain, &dev->dev);
  53         else
  54                 arch_teardown_msi_irqs(dev);
  55 }
  56 #else
  57 #define pci_msi_setup_msi_irqs          arch_setup_msi_irqs
  58 #define pci_msi_teardown_msi_irqs       arch_teardown_msi_irqs
  59 #endif
  60
  61 /* Arch hooks */
  62
  63 int __weak arch_setup_msi_irq(struct pci_dev *dev, struct msi_desc *desc)
  64 {
  65         struct msi_controller *chip = dev->bus->msi;
  66         int err;
  67
  68         if (!chip || !chip->setup_irq)
  69                 return -EINVAL;
  70
  71         err = chip->setup_irq(chip, dev, desc);
  72         if (err < 0)
  73                 return err;
  74
  75         irq_set_chip_data(desc->irq, chip);
  76
  77         return 0;
  78 }
  79
  80 void __weak arch_teardown_msi_irq(unsigned int irq)
  81 {
  82         struct msi_controller *chip = irq_get_chip_data(irq);
  83
  84         if (!chip || !chip->teardown_irq)
  85                 return;
  86
  87         chip->teardown_irq(chip, irq);
  88 }
  89
  90 int __weak arch_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
  91 {
  92         struct msi_controller *chip = dev->bus->msi;
  93         struct msi_desc *entry;
  94         int ret;
  95
  96         if (chip && chip->setup_irqs)
  97                 return chip->setup_irqs(chip, dev, nvec, type);
  98         /*
  99          * If an architecture wants to support multiple MSI, it needs to
 100          * override arch_setup_msi_irqs()
 101          */
 102         if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1)
 103                 return 1;
 104
 105         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 106                 ret = arch_setup_msi_irq(dev, entry);
 107                 if (ret < 0)
 108                         return ret;
 109                 if (ret > 0)
 110                         return -ENOSPC;
 111         }
 112
 113         return 0;
 114 }
 115
 116 /*
 117  * We have a default implementation available as a separate non-weak
 118  * function, as it is used by the Xen x86 PCI code
 119  */
 120 void default_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 121 {
 122         int i;
 123         struct msi_desc *entry;
 124
 125         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
 126                 if (entry->irq)
 127                         for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++)
 128                                 arch_teardown_msi_irq(entry->irq + i);
 129 }
 130
 131 void __weak arch_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 132 {
 133         return default_teardown_msi_irqs(dev);
 134 }
 135
 136 static void default_restore_msi_irq(struct pci_dev *dev, int irq)
 137 {
 138         struct msi_desc *entry;
 139
 140         entry = NULL;
 141         if (dev->msix_enabled) {
 142                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 143                         if (irq == entry->irq)
 144                                 break;
 145                 }
 146         } else if (dev->msi_enabled)  {
 147                 entry = irq_get_msi_desc(irq);
 148         }
 149
 150         if (entry)
 151                 __pci_write_msi_msg(entry, &entry->msg);
 152 }
 153
 154 void __weak arch_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 155 {
 156         return default_restore_msi_irqs(dev);
 157 }
 158
 159 static inline __attribute_const__ u32 msi_mask(unsigned x)
 160 {
 161         /* Don't shift by >= width of type */
 162         if (x >= 5)
 163                 return 0xffffffff;
 164         return (1 << (1 << x)) - 1;
 165 }
 166
 167 /*
 168  * PCI 2.3 does not specify mask bits for each MSI interrupt.  Attempting to
 169  * mask all MSI interrupts by clearing the MSI enable bit does not work
 170  * reliably as devices without an INTx disable bit will then generate a
 171  * level IRQ which will never be cleared.
 172  */
 173 u32 __pci_msi_desc_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
 174 {
 175         u32 mask_bits = desc->masked;
 176
 177         if (pci_msi_ignore_mask || !desc->msi_attrib.maskbit)
 178                 return 0;
 179
 180         mask_bits &= ~mask;
 181         mask_bits |= flag;
 182         pci_write_config_dword(msi_desc_to_pci_dev(desc), desc->mask_pos,
 183                                mask_bits);
 184
 185         return mask_bits;
 186 }
 187
 188 static void msi_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
 189 {
 190         desc->masked = __pci_msi_desc_mask_irq(desc, mask, flag);
 191 }
 192
 193 static void __iomem *pci_msix_desc_addr(struct msi_desc *desc)
 194 {
 195         return desc->mask_base +
 196                 desc->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE;
 197 }
 198
 199 /*
 200  * This internal function does not flush PCI writes to the device.
 201  * All users must ensure that they read from the device before either
 202  * assuming that the device state is up to date, or returning out of this
 203  * file.  This saves a few milliseconds when initialising devices with lots
 204  * of MSI-X interrupts.
 205  */
 206 u32 __pci_msix_desc_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
 207 {
 208         u32 mask_bits = desc->masked;
 209
 210         if (pci_msi_ignore_mask)
 211                 return 0;
 212
 213         mask_bits &= ~PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT;
 214         if (flag)
 215                 mask_bits |= PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT;
 216         writel(mask_bits, pci_msix_desc_addr(desc) + PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL);
 217
 218         return mask_bits;
 219 }
 220
 221 static void msix_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
 222 {
 223         desc->masked = __pci_msix_desc_mask_irq(desc, flag);
 224 }
 225
 226 static void msi_set_mask_bit(struct irq_data *data, u32 flag)
 227 {
 228         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(data);
 229
 230         if (desc->msi_attrib.is_msix) {
 231                 msix_mask_irq(desc, flag);
 232                 readl(desc->mask_base);         /* Flush write to device */
 233         } else {
 234                 unsigned offset = data->irq - desc->irq;
 235                 msi_mask_irq(desc, 1 << offset, flag << offset);
 236         }
 237 }
 238
 239 /**
 240  * pci_msi_mask_irq - Generic irq chip callback to mask PCI/MSI interrupts
 241  * @data:       pointer to irqdata associated to that interrupt
 242  */
 243 void pci_msi_mask_irq(struct irq_data *data)
 244 {
 245         msi_set_mask_bit(data, 1);
 246 }
 247 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_mask_irq);
 248
 249 /**
 250  * pci_msi_unmask_irq - Generic irq chip callback to unmask PCI/MSI interrupts
 251  * @data:       pointer to irqdata associated to that interrupt
 252  */
 253 void pci_msi_unmask_irq(struct irq_data *data)
 254 {
 255         msi_set_mask_bit(data, 0);
 256 }
 257 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_unmask_irq);
 258
 259 void default_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 260 {
 261         struct msi_desc *entry;
 262
 263         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
 264                 default_restore_msi_irq(dev, entry->irq);
 265 }
 266
 267 void __pci_read_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
 268 {
 269         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(entry);
 270
 271         BUG_ON(dev->current_state != PCI_D0);
 272
 273         if (entry->msi_attrib.is_msix) {
 274                 void __iomem *base = pci_msix_desc_addr(entry);
 275
 276                 msg->address_lo = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR);
 277                 msg->address_hi = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR);
 278                 msg->data = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_DATA);
 279         } else {
 280                 int pos = dev->msi_cap;
 281                 u16 data;
 282
 283                 pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_LO,
 284                                       &msg->address_lo);
 285                 if (entry->msi_attrib.is_64) {
 286                         pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_HI,
 287                                               &msg->address_hi);
 288                         pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_64, &data);
 289                 } else {
 290                         msg->address_hi = 0;
 291                         pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_32, &data);
 292                 }
 293                 msg->data = data;
 294         }
 295 }
 296
 297 void __pci_write_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
 298 {
 299         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(entry);
 300
 301         if (dev->current_state != PCI_D0 || pci_dev_is_disconnected(dev)) {
 302                 /* Don't touch the hardware now */
 303         } else if (entry->msi_attrib.is_msix) {
 304                 void __iomem *base = pci_msix_desc_addr(entry);
 305
 306                 writel(msg->address_lo, base + PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR);
 307                 writel(msg->address_hi, base + PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR);
 308                 writel(msg->data, base + PCI_MSIX_ENTRY_DATA);
 309         } else {
 310                 int pos = dev->msi_cap;
 311                 u16 msgctl;
 312
 313                 pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_FLAGS, &msgctl);
 314                 msgctl &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
 315                 msgctl |= entry->msi_attrib.multiple << 4;
 316                 pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_FLAGS, msgctl);
 317
 318                 pci_write_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_LO,
 319                                        msg->address_lo);
 320                 if (entry->msi_attrib.is_64) {
 321                         pci_write_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_HI,
 322                                                msg->address_hi);
 323                         pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_64,
 324                                               msg->data);
 325                 } else {
 326                         pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_32,
 327                                               msg->data);
 328                 }
 329         }
 330         entry->msg = *msg;
 331 }
 332
 333 void pci_write_msi_msg(unsigned int irq, struct msi_msg *msg)
 334 {
 335         struct msi_desc *entry = irq_get_msi_desc(irq);
 336
 337         __pci_write_msi_msg(entry, msg);
 338 }
 339 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_write_msi_msg);
 340
 341 static void free_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 342 {
 343         struct list_head *msi_list = dev_to_msi_list(&dev->dev);
 344         struct msi_desc *entry, *tmp;
 345         struct attribute **msi_attrs;
 346         struct device_attribute *dev_attr;
 347         int i, count = 0;
 348
 349         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
 350                 if (entry->irq)
 351                         for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++)
 352                                 BUG_ON(irq_has_action(entry->irq + i));
 353
 354         pci_msi_teardown_msi_irqs(dev);
 355
 356         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, msi_list, list) {
 357                 if (entry->msi_attrib.is_msix) {
 358                         if (list_is_last(&entry->list, msi_list))
 359                                 iounmap(entry->mask_base);
 360                 }
 361
 362                 list_del(&entry->list);
 363                 free_msi_entry(entry);
 364         }
 365
 366         if (dev->msi_irq_groups) {
 367                 sysfs_remove_groups(&dev->dev.kobj, dev->msi_irq_groups);
 368                 msi_attrs = dev->msi_irq_groups[0]->attrs;
 369                 while (msi_attrs[count]) {
 370                         dev_attr = container_of(msi_attrs[count],
 371                                                 struct device_attribute, attr);
 372                         kfree(dev_attr->attr.name);
 373                         kfree(dev_attr);
 374                         ++count;
 375                 }
 376                 kfree(msi_attrs);
 377                 kfree(dev->msi_irq_groups[0]);
 378                 kfree(dev->msi_irq_groups);
 379                 dev->msi_irq_groups = NULL;
 380         }
 381 }
 382
 383 static void pci_intx_for_msi(struct pci_dev *dev, int enable)
 384 {
 385         if (!(dev->dev_flags & PCI_DEV_FLAGS_MSI_INTX_DISABLE_BUG))
 386                 pci_intx(dev, enable);
 387 }
 388
 389 static void __pci_restore_msi_state(struct pci_dev *dev)
 390 {
 391         u16 control;
 392         struct msi_desc *entry;
 393
 394         if (!dev->msi_enabled)
 395                 return;
 396
 397         entry = irq_get_msi_desc(dev->irq);
 398
 399         pci_intx_for_msi(dev, 0);
 400         pci_msi_set_enable(dev, 0);
 401         arch_restore_msi_irqs(dev);
 402
 403         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
 404         msi_mask_irq(entry, msi_mask(entry->msi_attrib.multi_cap),
 405                      entry->masked);
 406         control &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
 407         control |= (entry->msi_attrib.multiple << 4) | PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
 408         pci_write_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, control);
 409 }
 410
 411 static void __pci_restore_msix_state(struct pci_dev *dev)
 412 {
 413         struct msi_desc *entry;
 414
 415         if (!dev->msix_enabled)
 416                 return;
 417         BUG_ON(list_empty(dev_to_msi_list(&dev->dev)));
 418
 419         /* route the table */
 420         pci_intx_for_msi(dev, 0);
 421         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, 0,
 422                                 PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE | PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL);
 423
 424         arch_restore_msi_irqs(dev);
 425         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
 426                 msix_mask_irq(entry, entry->masked);
 427
 428         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL, 0);
 429 }
 430
 431 void pci_restore_msi_state(struct pci_dev *dev)
 432 {
 433         __pci_restore_msi_state(dev);
 434         __pci_restore_msix_state(dev);
 435 }
 436 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_restore_msi_state);
 437
 438 static ssize_t msi_mode_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 439                              char *buf)
 440 {
 441         struct msi_desc *entry;
 442         unsigned long irq;
 443         int retval;
 444
 445         retval = kstrtoul(attr->attr.name, 10, &irq);
 446         if (retval)
 447                 return retval;
 448
 449         entry = irq_get_msi_desc(irq);
 450         if (entry)
 451                 return sprintf(buf, "%s\n",
 452                                 entry->msi_attrib.is_msix ? "msix" : "msi");
 453
 454         return -ENODEV;
 455 }
 456
 457 static int populate_msi_sysfs(struct pci_dev *pdev)
 458 {
 459         struct attribute **msi_attrs;
 460         struct attribute *msi_attr;
 461         struct device_attribute *msi_dev_attr;
 462         struct attribute_group *msi_irq_group;
 463         const struct attribute_group **msi_irq_groups;
 464         struct msi_desc *entry;
 465         int ret = -ENOMEM;
 466         int num_msi = 0;
 467         int count = 0;
 468         int i;
 469
 470         /* Determine how many msi entries we have */
 471         for_each_pci_msi_entry(entry, pdev)
 472                 num_msi += entry->nvec_used;
 473         if (!num_msi)
 474                 return 0;
 475
 476         /* Dynamically create the MSI attributes for the PCI device */
 477         msi_attrs = kcalloc(num_msi + 1, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
 478         if (!msi_attrs)
 479                 return -ENOMEM;
 480         for_each_pci_msi_entry(entry, pdev) {
 481                 for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++) {
 482                         msi_dev_attr = kzalloc(sizeof(*msi_dev_attr), GFP_KERNEL);
 483                         if (!msi_dev_attr)
 484                                 goto error_attrs;
 485                         msi_attrs[count] = &msi_dev_attr->attr;
 486
 487                         sysfs_attr_init(&msi_dev_attr->attr);
 488                         msi_dev_attr->attr.name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d",
 489                                                             entry->irq + i);
 490                         if (!msi_dev_attr->attr.name)
 491                                 goto error_attrs;
 492                         msi_dev_attr->attr.mode = S_IRUGO;
 493                         msi_dev_attr->show = msi_mode_show;
 494                         ++count;
 495                 }
 496         }
 497
 498         msi_irq_group = kzalloc(sizeof(*msi_irq_group), GFP_KERNEL);
 499         if (!msi_irq_group)
 500                 goto error_attrs;
 501         msi_irq_group->name = "msi_irqs";
 502         msi_irq_group->attrs = msi_attrs;
 503
 504         msi_irq_groups = kcalloc(2, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
 505         if (!msi_irq_groups)
 506                 goto error_irq_group;
 507         msi_irq_groups[0] = msi_irq_group;
 508
 509         ret = sysfs_create_groups(&pdev->dev.kobj, msi_irq_groups);
 510         if (ret)
 511                 goto error_irq_groups;
 512         pdev->msi_irq_groups = msi_irq_groups;
 513
 514         return 0;
 515
 516 error_irq_groups:
 517         kfree(msi_irq_groups);
 518 error_irq_group:
 519         kfree(msi_irq_group);
 520 error_attrs:
 521         count = 0;
 522         msi_attr = msi_attrs[count];
 523         while (msi_attr) {
 524                 msi_dev_attr = container_of(msi_attr, struct device_attribute, attr);
 525                 kfree(msi_attr->name);
 526                 kfree(msi_dev_attr);
 527                 ++count;
 528                 msi_attr = msi_attrs[count];
 529         }
 530         kfree(msi_attrs);
 531         return ret;
 532 }
 533
 534 static struct msi_desc *
 535 msi_setup_entry(struct pci_dev *dev, int nvec, const struct irq_affinity *affd)
 536 {
 537         struct cpumask *masks = NULL;
 538         struct msi_desc *entry;
 539         u16 control;
 540
 541         if (affd)
 542                 masks = irq_create_affinity_masks(nvec, affd);
 543
 544
 545         /* MSI Entry Initialization */
 546         entry = alloc_msi_entry(&dev->dev, nvec, masks);
 547         if (!entry)
 548                 goto out;
 549
 550         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
 551
 552         entry->msi_attrib.is_msix       = 0;
 553         entry->msi_attrib.is_64         = !!(control & PCI_MSI_FLAGS_64BIT);
 554         entry->msi_attrib.entry_nr      = 0;
 555         entry->msi_attrib.maskbit       = !!(control & PCI_MSI_FLAGS_MASKBIT);
 556         entry->msi_attrib.default_irq   = dev->irq;     /* Save IOAPIC IRQ */
 557         entry->msi_attrib.multi_cap     = (control & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1;
 558         entry->msi_attrib.multiple      = ilog2(__roundup_pow_of_two(nvec));
 559
 560         if (control & PCI_MSI_FLAGS_64BIT)
 561                 entry->mask_pos = dev->msi_cap + PCI_MSI_MASK_64;
 562         else
 563                 entry->mask_pos = dev->msi_cap + PCI_MSI_MASK_32;
 564
 565         /* Save the initial mask status */
 566         if (entry->msi_attrib.maskbit)
 567                 pci_read_config_dword(dev, entry->mask_pos, &entry->masked);
 568
 569 out:
 570         kfree(masks);
 571         return entry;
 572 }
 573
 574 static int msi_verify_entries(struct pci_dev *dev)
 575 {
 576         struct msi_desc *entry;
 577
 578         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 579                 if (!dev->no_64bit_msi || !entry->msg.address_hi)
 580                         continue;
 581                 pci_err(dev, "Device has broken 64-bit MSI but arch"
 582                         " tried to assign one above 4G\n");
 583                 return -EIO;
 584         }
 585         return 0;
 586 }
 587
 588 /**
 589  * msi_capability_init - configure device's MSI capability structure
 590  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
 591  * @nvec: number of interrupts to allocate
 592  * @affd: description of automatic irq affinity assignments (may be %NULL)
 593  *
 594  * Setup the MSI capability structure of the device with the requested
 595  * number of interrupts.  A return value of zero indicates the successful
 596  * setup of an entry with the new MSI irq.  A negative return value indicates
 597  * an error, and a positive return value indicates the number of interrupts
 598  * which could have been allocated.
 599  */
 600 static int msi_capability_init(struct pci_dev *dev, int nvec,
 601                                const struct irq_affinity *affd)
 602 {
 603         struct msi_desc *entry;
 604         int ret;
 605         unsigned mask;
 606
 607         pci_msi_set_enable(dev, 0);     /* Disable MSI during set up */
 608
 609         entry = msi_setup_entry(dev, nvec, affd);
 610         if (!entry)
 611                 return -ENOMEM;
 612
 613         /* All MSIs are unmasked by default, Mask them all */
 614         mask = msi_mask(entry->msi_attrib.multi_cap);
 615         msi_mask_irq(entry, mask, mask);
 616
 617         list_add_tail(&entry->list, dev_to_msi_list(&dev->dev));
 618
 619         /* Configure MSI capability structure */
 620         ret = pci_msi_setup_msi_irqs(dev, nvec, PCI_CAP_ID_MSI);
 621         if (ret) {
 622                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
 623                 free_msi_irqs(dev);
 624                 return ret;
 625         }
 626
 627         ret = msi_verify_entries(dev);
 628         if (ret) {
 629                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
 630                 free_msi_irqs(dev);
 631                 return ret;
 632         }
 633
 634         ret = populate_msi_sysfs(dev);
 635         if (ret) {
 636                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
 637                 free_msi_irqs(dev);
 638                 return ret;
 639         }
 640
 641         /* Set MSI enabled bits  */
 642         pci_intx_for_msi(dev, 0);
 643         pci_msi_set_enable(dev, 1);
 644         dev->msi_enabled = 1;
 645
 646         pcibios_free_irq(dev);
 647         dev->irq = entry->irq;
 648         return 0;
 649 }
 650
 651 static void __iomem *msix_map_region(struct pci_dev *dev, unsigned nr_entries)
 652 {
 653         resource_size_t phys_addr;
 654         u32 table_offset;
 655         unsigned long flags;
 656         u8 bir;
 657
 658         pci_read_config_dword(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_TABLE,
 659                               &table_offset);
 660         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_TABLE_BIR);
 661         flags = pci_resource_flags(dev, bir);
 662         if (!flags || (flags & IORESOURCE_UNSET))
 663                 return NULL;
 664
 665         table_offset &= PCI_MSIX_TABLE_OFFSET;
 666         phys_addr = pci_resource_start(dev, bir) + table_offset;
 667
 668         return ioremap_nocache(phys_addr, nr_entries * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE);
 669 }
 670
 671 static int msix_setup_entries(struct pci_dev *dev, void __iomem *base,
 672                               struct msix_entry *entries, int nvec,
 673                               const struct irq_affinity *affd)
 674 {
 675         struct cpumask *curmsk, *masks = NULL;
 676         struct msi_desc *entry;
 677         int ret, i;
 678
 679         if (affd)
 680                 masks = irq_create_affinity_masks(nvec, affd);
 681
 682         for (i = 0, curmsk = masks; i < nvec; i++) {
 683                 entry = alloc_msi_entry(&dev->dev, 1, curmsk);
 684                 if (!entry) {
 685                         if (!i)
 686                                 iounmap(base);
 687                         else
 688                                 free_msi_irqs(dev);
 689                         /* No enough memory. Don't try again */
 690                         ret = -ENOMEM;
 691                         goto out;
 692                 }
 693
 694                 entry->msi_attrib.is_msix       = 1;
 695                 entry->msi_attrib.is_64         = 1;
 696                 if (entries)
 697                         entry->msi_attrib.entry_nr = entries[i].entry;
 698                 else
 699                         entry->msi_attrib.entry_nr = i;
 700                 entry->msi_attrib.default_irq   = dev->irq;
 701                 entry->mask_base                = base;
 702
 703                 list_add_tail(&entry->list, dev_to_msi_list(&dev->dev));
 704                 if (masks)
 705                         curmsk++;
 706         }
 707         ret = 0;
 708 out:
 709         kfree(masks);
 710         return ret;
 711 }
 712
 713 static void msix_program_entries(struct pci_dev *dev,
 714                                  struct msix_entry *entries)
 715 {
 716         struct msi_desc *entry;
 717         int i = 0;
 718
 719         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 720                 if (entries)
 721                         entries[i++].vector = entry->irq;
 722                 entry->masked = readl(pci_msix_desc_addr(entry) +
 723                                 PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL);
 724                 msix_mask_irq(entry, 1);
 725         }
 726 }
 727
 728 /**
 729  * msix_capability_init - configure device's MSI-X capability
 730  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
 731  * @entries: pointer to an array of struct msix_entry entries
 732  * @nvec: number of @entries
 733  * @affd: Optional pointer to enable automatic affinity assignement
 734  *
 735  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a
 736  * single MSI-X irq. A return of zero indicates the successful setup of
 737  * requested MSI-X entries with allocated irqs or non-zero for otherwise.
 738  **/
 739 static int msix_capability_init(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries,
 740                                 int nvec, const struct irq_affinity *affd)
 741 {
 742         int ret;
 743         u16 control;
 744         void __iomem *base;
 745
 746         /* Ensure MSI-X is disabled while it is set up */
 747         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
 748
 749         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &control);
 750         /* Request & Map MSI-X table region */
 751         base = msix_map_region(dev, msix_table_size(control));
 752         if (!base)
 753                 return -ENOMEM;
 754
 755         ret = msix_setup_entries(dev, base, entries, nvec, affd);
 756         if (ret)
 757                 return ret;
 758
 759         ret = pci_msi_setup_msi_irqs(dev, nvec, PCI_CAP_ID_MSIX);
 760         if (ret)
 761                 goto out_avail;
 762
 763         /* Check if all MSI entries honor device restrictions */
 764         ret = msi_verify_entries(dev);
 765         if (ret)
 766                 goto out_free;
 767
 768         /*
 769          * Some devices require MSI-X to be enabled before we can touch the
 770          * MSI-X registers.  We need to mask all the vectors to prevent
 771          * interrupts coming in before they're fully set up.
 772          */
 773         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, 0,
 774                                 PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL | PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE);
 775
 776         msix_program_entries(dev, entries);
 777
 778         ret = populate_msi_sysfs(dev);
 779         if (ret)
 780                 goto out_free;
 781
 782         /* Set MSI-X enabled bits and unmask the function */
 783         pci_intx_for_msi(dev, 0);
 784         dev->msix_enabled = 1;
 785         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL, 0);
 786
 787         pcibios_free_irq(dev);
 788         return 0;
 789
 790 out_avail:
 791         if (ret < 0) {
 792                 /*
 793                  * If we had some success, report the number of irqs
 794                  * we succeeded in setting up.
 795                  */
 796                 struct msi_desc *entry;
 797                 int avail = 0;
 798
 799                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 800                         if (entry->irq != 0)
 801                                 avail++;
 802                 }
 803                 if (avail != 0)
 804                         ret = avail;
 805         }
 806
 807 out_free:
 808         free_msi_irqs(dev);
 809
 810         return ret;
 811 }
 812
 813 /**
 814  * pci_msi_supported - check whether MSI may be enabled on a device
 815  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
 816  * @nvec: how many MSIs have been requested ?
 817  *
 818  * Look at global flags, the device itself, and its parent buses
 819  * to determine if MSI/-X are supported for the device. If MSI/-X is
 820  * supported return 1, else return 0.
 821  **/
 822 static int pci_msi_supported(struct pci_dev *dev, int nvec)
 823 {
 824         struct pci_bus *bus;
 825
 826         /* MSI must be globally enabled and supported by the device */
 827         if (!pci_msi_enable)
 828                 return 0;
 829
 830         if (!dev || dev->no_msi || dev->current_state != PCI_D0)
 831                 return 0;
 832
 833         /*
 834          * You can't ask to have 0 or less MSIs configured.
 835          *  a) it's stupid ..
 836          *  b) the list manipulation code assumes nvec >= 1.
 837          */
 838         if (nvec < 1)
 839                 return 0;
 840
 841         /*
 842          * Any bridge which does NOT route MSI transactions from its
 843          * secondary bus to its primary bus must set NO_MSI flag on
 844          * the secondary pci_bus.
 845          * We expect only arch-specific PCI host bus controller driver
 846          * or quirks for specific PCI bridges to be setting NO_MSI.
 847          */
 848         for (bus = dev->bus; bus; bus = bus->parent)
 849                 if (bus->bus_flags & PCI_BUS_FLAGS_NO_MSI)
 850                         return 0;
 851
 852         return 1;
 853 }
 854
 855 /**
 856  * pci_msi_vec_count - Return the number of MSI vectors a device can send
 857  * @dev: device to report about
 858  *
 859  * This function returns the number of MSI vectors a device requested via
 860  * Multiple Message Capable register. It returns a negative errno if the
 861  * device is not capable sending MSI interrupts. Otherwise, the call succeeds
 862  * and returns a power of two, up to a maximum of 2^5 (32), according to the
 863  * MSI specification.
 864  **/
 865 int pci_msi_vec_count(struct pci_dev *dev)
 866 {
 867         int ret;
 868         u16 msgctl;
 869
 870         if (!dev->msi_cap)
 871                 return -EINVAL;
 872
 873         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &msgctl);
 874         ret = 1 << ((msgctl & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1);
 875
 876         return ret;
 877 }
 878 EXPORT_SYMBOL(pci_msi_vec_count);
 879
 880 static void pci_msi_shutdown(struct pci_dev *dev)
 881 {
 882         struct msi_desc *desc;
 883         u32 mask;
 884
 885         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msi_enabled)
 886                 return;
 887
 888         BUG_ON(list_empty(dev_to_msi_list(&dev->dev)));
 889         desc = first_pci_msi_entry(dev);
 890
 891         pci_msi_set_enable(dev, 0);
 892         pci_intx_for_msi(dev, 1);
 893         dev->msi_enabled = 0;
 894
 895         /* Return the device with MSI unmasked as initial states */
 896         mask = msi_mask(desc->msi_attrib.multi_cap);
 897         /* Keep cached state to be restored */
 898         __pci_msi_desc_mask_irq(desc, mask, ~mask);
 899
 900         /* Restore dev->irq to its default pin-assertion irq */
 901         dev->irq = desc->msi_attrib.default_irq;
 902         pcibios_alloc_irq(dev);
 903 }
 904
 905 void pci_disable_msi(struct pci_dev *dev)
 906 {
 907         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msi_enabled)
 908                 return;
 909
 910         pci_msi_shutdown(dev);
 911         free_msi_irqs(dev);
 912 }
 913 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msi);
 914
 915 /**
 916  * pci_msix_vec_count - return the number of device's MSI-X table entries
 917  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
 918  * This function returns the number of device's MSI-X table entries and
 919  * therefore the number of MSI-X vectors device is capable of sending.
 920  * It returns a negative errno if the device is not capable of sending MSI-X
 921  * interrupts.
 922  **/
 923 int pci_msix_vec_count(struct pci_dev *dev)
 924 {
 925         u16 control;
 926
 927         if (!dev->msix_cap)
 928                 return -EINVAL;
 929
 930         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &control);
 931         return msix_table_size(control);
 932 }
 933 EXPORT_SYMBOL(pci_msix_vec_count);
 934
 935 static int __pci_enable_msix(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries,
 936                              int nvec, const struct irq_affinity *affd)
 937 {
 938         int nr_entries;
 939         int i, j;
 940
 941         if (!pci_msi_supported(dev, nvec))
 942                 return -EINVAL;
 943
 944         nr_entries = pci_msix_vec_count(dev);
 945         if (nr_entries < 0)
 946                 return nr_entries;
 947         if (nvec > nr_entries)
 948                 return nr_entries;
 949
 950         if (entries) {
 951                 /* Check for any invalid entries */
 952                 for (i = 0; i < nvec; i++) {
 953                         if (entries[i].entry >= nr_entries)
 954                                 return -EINVAL;         /* invalid entry */
 955                         for (j = i + 1; j < nvec; j++) {
 956                                 if (entries[i].entry == entries[j].entry)
 957                                         return -EINVAL; /* duplicate entry */
 958                         }
 959                 }
 960         }
 961         WARN_ON(!!dev->msix_enabled);
 962
 963         /* Check whether driver already requested for MSI irq */
 964         if (dev->msi_enabled) {
 965                 pci_info(dev, "can't enable MSI-X (MSI IRQ already assigned)\n");
 966                 return -EINVAL;
 967         }
 968         return msix_capability_init(dev, entries, nvec, affd);
 969 }
 970
 971 static void pci_msix_shutdown(struct pci_dev *dev)
 972 {
 973         struct msi_desc *entry;
 974
 975         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msix_enabled)
 976                 return;
 977
 978         if (pci_dev_is_disconnected(dev)) {
 979                 dev->msix_enabled = 0;
 980                 return;
 981         }
 982
 983         /* Return the device with MSI-X masked as initial states */
 984         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 985                 /* Keep cached states to be restored */
 986                 __pci_msix_desc_mask_irq(entry, 1);
 987         }
 988
 989         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
 990         pci_intx_for_msi(dev, 1);
 991         dev->msix_enabled = 0;
 992         pcibios_alloc_irq(dev);
 993 }
 994
 995 void pci_disable_msix(struct pci_dev *dev)
 996 {
 997         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msix_enabled)
 998                 return;
 999
1000         pci_msix_shutdown(dev);
1001         free_msi_irqs(dev);
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msix);
1004
1005 void pci_no_msi(void)
1006 {
1007         pci_msi_enable = 0;
1008 }
1009
1010 /**
1011  * pci_msi_enabled - is MSI enabled?
1012  *
1013  * Returns true if MSI has not been disabled by the command-line option
1014  * pci=nomsi.
1015  **/
1016 int pci_msi_enabled(void)
1017 {
1018         return pci_msi_enable;
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL(pci_msi_enabled);
1021
1022 static int __pci_enable_msi_range(struct pci_dev *dev, int minvec, int maxvec,
1023                                   const struct irq_affinity *affd)
1024 {
1025         int nvec;
1026         int rc;
1027
1028         if (!pci_msi_supported(dev, minvec))
1029                 return -EINVAL;
1030
1031         WARN_ON(!!dev->msi_enabled);
1032
1033         /* Check whether driver already requested MSI-X irqs */
1034         if (dev->msix_enabled) {
1035                 pci_info(dev, "can't enable MSI (MSI-X already enabled)\n");
1036                 return -EINVAL;
1037         }
1038
1039         if (maxvec < minvec)
1040                 return -ERANGE;
1041
1042         nvec = pci_msi_vec_count(dev);
1043         if (nvec < 0)
1044                 return nvec;
1045         if (nvec < minvec)
1046                 return -ENOSPC;
1047
1048         if (nvec > maxvec)
1049                 nvec = maxvec;
1050
1051         for (;;) {
1052                 if (affd) {
1053                         nvec = irq_calc_affinity_vectors(minvec, nvec, affd);
1054                         if (nvec < minvec)
1055                                 return -ENOSPC;
1056                 }
1057
1058                 rc = msi_capability_init(dev, nvec, affd);
1059                 if (rc == 0)
1060                         return nvec;
1061
1062                 if (rc < 0)
1063                         return rc;
1064                 if (rc < minvec)
1065                         return -ENOSPC;
1066
1067                 nvec = rc;
1068         }
1069 }
1070
1071 /* deprecated, don't use */
1072 int pci_enable_msi(struct pci_dev *dev)
1073 {
1074         int rc = __pci_enable_msi_range(dev, 1, 1, NULL);
1075         if (rc < 0)
1076                 return rc;
1077         return 0;
1078 }
1079 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msi);
1080
1081 static int __pci_enable_msix_range(struct pci_dev *dev,
1082                                    struct msix_entry *entries, int minvec,
1083                                    int maxvec, const struct irq_affinity *affd)
1084 {
1085         int rc, nvec = maxvec;
1086
1087         if (maxvec < minvec)
1088                 return -ERANGE;
1089
1090         for (;;) {
1091                 if (affd) {
1092                         nvec = irq_calc_affinity_vectors(minvec, nvec, affd);
1093                         if (nvec < minvec)
1094                                 return -ENOSPC;
1095                 }
1096
1097                 rc = __pci_enable_msix(dev, entries, nvec, affd);
1098                 if (rc == 0)
1099                         return nvec;
1100
1101                 if (rc < 0)
1102                         return rc;
1103                 if (rc < minvec)
1104                         return -ENOSPC;
1105
1106                 nvec = rc;
1107         }
1108 }
1109
1110 /**
1111  * pci_enable_msix_range - configure device's MSI-X capability structure
1112  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
1113  * @entries: pointer to an array of MSI-X entries
1114  * @minvec: minimum number of MSI-X irqs requested
1115  * @maxvec: maximum number of MSI-X irqs requested
1116  *
1117  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a maximum
1118  * possible number of interrupts in the range between @minvec and @maxvec
1119  * upon its software driver call to request for MSI-X mode enabled on its
1120  * hardware device function. It returns a negative errno if an error occurs.
1121  * If it succeeds, it returns the actual number of interrupts allocated and
1122  * indicates the successful configuration of MSI-X capability structure
1123  * with new allocated MSI-X interrupts.
1124  **/
1125 int pci_enable_msix_range(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries,
1126                 int minvec, int maxvec)
1127 {
1128         return __pci_enable_msix_range(dev, entries, minvec, maxvec, NULL);
1129 }
1130 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msix_range);
1131
1132 /**
1133  * pci_alloc_irq_vectors_affinity - allocate multiple IRQs for a device
1134  * @dev:                PCI device to operate on
1135  * @min_vecs:           minimum number of vectors required (must be >= 1)
1136  * @max_vecs:           maximum (desired) number of vectors
1137  * @flags:              flags or quirks for the allocation
1138  * @affd:               optional description of the affinity requirements
1139  *
1140  * Allocate up to @max_vecs interrupt vectors for @dev, using MSI-X or MSI
1141  * vectors if available, and fall back to a single legacy vector
1142  * if neither is available.  Return the number of vectors allocated,
1143  * (which might be smaller than @max_vecs) if successful, or a negative
1144  * error code on error. If less than @min_vecs interrupt vectors are
1145  * available for @dev the function will fail with -ENOSPC.
1146  *
1147  * To get the Linux IRQ number used for a vector that can be passed to
1148  * request_irq() use the pci_irq_vector() helper.
1149  */
1150 int pci_alloc_irq_vectors_affinity(struct pci_dev *dev, unsigned int min_vecs,
1151                                    unsigned int max_vecs, unsigned int flags,
1152                                    const struct irq_affinity *affd)
1153 {
1154         static const struct irq_affinity msi_default_affd;
1155         int vecs = -ENOSPC;
1156
1157         if (flags & PCI_IRQ_AFFINITY) {
1158                 if (!affd)
1159                         affd = &msi_default_affd;
1160         } else {
1161                 if (WARN_ON(affd))
1162                         affd = NULL;
1163         }
1164
1165         if (flags & PCI_IRQ_MSIX) {
1166                 vecs = __pci_enable_msix_range(dev, NULL, min_vecs, max_vecs,
1167                                 affd);
1168                 if (vecs > 0)
1169                         return vecs;
1170         }
1171
1172         if (flags & PCI_IRQ_MSI) {
1173                 vecs = __pci_enable_msi_range(dev, min_vecs, max_vecs, affd);
1174                 if (vecs > 0)
1175                         return vecs;
1176         }
1177
1178         /* use legacy irq if allowed */
1179         if (flags & PCI_IRQ_LEGACY) {
1180                 if (min_vecs == 1 && dev->irq) {
1181                         pci_intx(dev, 1);
1182                         return 1;
1183                 }
1184         }
1185
1186         return vecs;
1187 }
1188 EXPORT_SYMBOL(pci_alloc_irq_vectors_affinity);
1189
1190 /**
1191  * pci_free_irq_vectors - free previously allocated IRQs for a device
1192  * @dev:                PCI device to operate on
1193  *
1194  * Undoes the allocations and enabling in pci_alloc_irq_vectors().
1195  */
1196 void pci_free_irq_vectors(struct pci_dev *dev)
1197 {
1198         pci_disable_msix(dev);
1199         pci_disable_msi(dev);
1200 }
1201 EXPORT_SYMBOL(pci_free_irq_vectors);
1202
1203 /**
1204  * pci_irq_vector - return Linux IRQ number of a device vector
1205  * @dev: PCI device to operate on
1206  * @nr: device-relative interrupt vector index (0-based).
1207  */
1208 int pci_irq_vector(struct pci_dev *dev, unsigned int nr)
1209 {
1210         if (dev->msix_enabled) {
1211                 struct msi_desc *entry;
1212                 int i = 0;
1213
1214                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
1215                         if (i == nr)
1216                                 return entry->irq;
1217                         i++;
1218                 }
1219                 WARN_ON_ONCE(1);
1220                 return -EINVAL;
1221         }
1222
1223         if (dev->msi_enabled) {
1224                 struct msi_desc *entry = first_pci_msi_entry(dev);
1225
1226                 if (WARN_ON_ONCE(nr >= entry->nvec_used))
1227                         return -EINVAL;
1228         } else {
1229                 if (WARN_ON_ONCE(nr > 0))
1230                         return -EINVAL;
1231         }
1232
1233         return dev->irq + nr;
1234 }
1235 EXPORT_SYMBOL(pci_irq_vector);
1236
1237 /**
1238  * pci_irq_get_affinity - return the affinity of a particular msi vector
1239  * @dev:        PCI device to operate on
1240  * @nr:         device-relative interrupt vector index (0-based).
1241  */
1242 const struct cpumask *pci_irq_get_affinity(struct pci_dev *dev, int nr)
1243 {
1244         if (dev->msix_enabled) {
1245                 struct msi_desc *entry;
1246                 int i = 0;
1247
1248                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
1249                         if (i == nr)
1250                                 return entry->affinity;
1251                         i++;
1252                 }
1253                 WARN_ON_ONCE(1);
1254                 return NULL;
1255         } else if (dev->msi_enabled) {
1256                 struct msi_desc *entry = first_pci_msi_entry(dev);
1257
1258                 if (WARN_ON_ONCE(!entry || !entry->affinity ||
1259                                  nr >= entry->nvec_used))
1260                         return NULL;
1261
1262                 return &entry->affinity[nr];
1263         } else {
1264                 return cpu_possible_mask;
1265         }
1266 }
1267 EXPORT_SYMBOL(pci_irq_get_affinity);
1268
1269 /**
1270  * pci_irq_get_node - return the numa node of a particular msi vector
1271  * @pdev:       PCI device to operate on
1272  * @vec:        device-relative interrupt vector index (0-based).
1273  */
1274 int pci_irq_get_node(struct pci_dev *pdev, int vec)
1275 {
1276         const struct cpumask *mask;
1277
1278         mask = pci_irq_get_affinity(pdev, vec);
1279         if (mask)
1280                 return local_memory_node(cpu_to_node(cpumask_first(mask)));
1281         return dev_to_node(&pdev->dev);
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL(pci_irq_get_node);
1284
1285 struct pci_dev *msi_desc_to_pci_dev(struct msi_desc *desc)
1286 {
1287         return to_pci_dev(desc->dev);
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL(msi_desc_to_pci_dev);
1290
1291 void *msi_desc_to_pci_sysdata(struct msi_desc *desc)
1292 {
1293         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(desc);
1294
1295         return dev->bus->sysdata;
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL_GPL(msi_desc_to_pci_sysdata);
1298
1299 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN
1300 /**
1301  * pci_msi_domain_write_msg - Helper to write MSI message to PCI config space
1302  * @irq_data:   Pointer to interrupt data of the MSI interrupt
1303  * @msg:        Pointer to the message
1304  */
1305 void pci_msi_domain_write_msg(struct irq_data *irq_data, struct msi_msg *msg)
1306 {
1307         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
1308
1309         /*
1310          * For MSI-X desc->irq is always equal to irq_data->irq. For
1311          * MSI only the first interrupt of MULTI MSI passes the test.
1312          */
1313         if (desc->irq == irq_data->irq)
1314                 __pci_write_msi_msg(desc, msg);
1315 }
1316
1317 /**
1318  * pci_msi_domain_calc_hwirq - Generate a unique ID for an MSI source
1319  * @dev:        Pointer to the PCI device
1320  * @desc:       Pointer to the msi descriptor
1321  *
1322  * The ID number is only used within the irqdomain.
1323  */
1324 irq_hw_number_t pci_msi_domain_calc_hwirq(struct pci_dev *dev,
1325                                           struct msi_desc *desc)
1326 {
1327         return (irq_hw_number_t)desc->msi_attrib.entry_nr |
1328                 PCI_DEVID(dev->bus->number, dev->devfn) << 11 |
1329                 (pci_domain_nr(dev->bus) & 0xFFFFFFFF) << 27;
1330 }
1331
1332 static inline bool pci_msi_desc_is_multi_msi(struct msi_desc *desc)
1333 {
1334         return !desc->msi_attrib.is_msix && desc->nvec_used > 1;
1335 }
1336
1337 /**
1338  * pci_msi_domain_check_cap - Verify that @domain supports the capabilities for @dev
1339  * @domain:     The interrupt domain to check
1340  * @info:       The domain info for verification
1341  * @dev:        The device to check
1342  *
1343  * Returns:
1344  *  0 if the functionality is supported
1345  *  1 if Multi MSI is requested, but the domain does not support it
1346  *  -ENOTSUPP otherwise
1347  */
1348 int pci_msi_domain_check_cap(struct irq_domain *domain,
1349                              struct msi_domain_info *info, struct device *dev)
1350 {
1351         struct msi_desc *desc = first_pci_msi_entry(to_pci_dev(dev));
1352
1353         /* Special handling to support __pci_enable_msi_range() */
1354         if (pci_msi_desc_is_multi_msi(desc) &&
1355             !(info->flags & MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI))
1356                 return 1;
1357         else if (desc->msi_attrib.is_msix && !(info->flags & MSI_FLAG_PCI_MSIX))
1358                 return -ENOTSUPP;
1359
1360         return 0;
1361 }
1362
1363 static int pci_msi_domain_handle_error(struct irq_domain *domain,
1364                                        struct msi_desc *desc, int error)
1365 {
1366         /* Special handling to support __pci_enable_msi_range() */
1367         if (pci_msi_desc_is_multi_msi(desc) && error == -ENOSPC)
1368                 return 1;
1369
1370         return error;
1371 }
1372
1373 #ifdef GENERIC_MSI_DOMAIN_OPS
1374 static void pci_msi_domain_set_desc(msi_alloc_info_t *arg,
1375                                     struct msi_desc *desc)
1376 {
1377         arg->desc = desc;
1378         arg->hwirq = pci_msi_domain_calc_hwirq(msi_desc_to_pci_dev(desc),
1379                                                desc);
1380 }
1381 #else
1382 #define pci_msi_domain_set_desc         NULL
1383 #endif
1384
1385 static struct msi_domain_ops pci_msi_domain_ops_default = {
1386         .set_desc       = pci_msi_domain_set_desc,
1387         .msi_check      = pci_msi_domain_check_cap,
1388         .handle_error   = pci_msi_domain_handle_error,
1389 };
1390
1391 static void pci_msi_domain_update_dom_ops(struct msi_domain_info *info)
1392 {
1393         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
1394
1395         if (ops == NULL) {
1396                 info->ops = &pci_msi_domain_ops_default;
1397         } else {
1398                 if (ops->set_desc == NULL)
1399                         ops->set_desc = pci_msi_domain_set_desc;
1400                 if (ops->msi_check == NULL)
1401                         ops->msi_check = pci_msi_domain_check_cap;
1402                 if (ops->handle_error == NULL)
1403                         ops->handle_error = pci_msi_domain_handle_error;
1404         }
1405 }
1406
1407 static void pci_msi_domain_update_chip_ops(struct msi_domain_info *info)
1408 {
1409         struct irq_chip *chip = info->chip;
1410
1411         BUG_ON(!chip);
1412         if (!chip->irq_write_msi_msg)
1413                 chip->irq_write_msi_msg = pci_msi_domain_write_msg;
1414         if (!chip->irq_mask)
1415                 chip->irq_mask = pci_msi_mask_irq;
1416         if (!chip->irq_unmask)
1417                 chip->irq_unmask = pci_msi_unmask_irq;
1418 }
1419
1420 /**
1421  * pci_msi_create_irq_domain - Create a MSI interrupt domain
1422  * @fwnode:     Optional fwnode of the interrupt controller
1423  * @info:       MSI domain info
1424  * @parent:     Parent irq domain
1425  *
1426  * Updates the domain and chip ops and creates a MSI interrupt domain.
1427  *
1428  * Returns:
1429  * A domain pointer or NULL in case of failure.
1430  */
1431 struct irq_domain *pci_msi_create_irq_domain(struct fwnode_handle *fwnode,
1432                                              struct msi_domain_info *info,
1433                                              struct irq_domain *parent)
1434 {
1435         struct irq_domain *domain;
1436
1437         if (WARN_ON(info->flags & MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE))
1438                 info->flags &= ~MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE;
1439
1440         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS)
1441                 pci_msi_domain_update_dom_ops(info);
1442         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS)
1443                 pci_msi_domain_update_chip_ops(info);
1444
1445         info->flags |= MSI_FLAG_ACTIVATE_EARLY;
1446         if (IS_ENABLED(CONFIG_GENERIC_IRQ_RESERVATION_MODE))
1447                 info->flags |= MSI_FLAG_MUST_REACTIVATE;
1448
1449         domain = msi_create_irq_domain(fwnode, info, parent);
1450         if (!domain)
1451                 return NULL;
1452
1453         irq_domain_update_bus_token(domain, DOMAIN_BUS_PCI_MSI);
1454         return domain;
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_create_irq_domain);
1457
1458 /*
1459  * Users of the generic MSI infrastructure expect a device to have a single ID,
1460  * so with DMA aliases we have to pick the least-worst compromise. Devices with
1461  * DMA phantom functions tend to still emit MSIs from the real function number,
1462  * so we ignore those and only consider topological aliases where either the
1463  * alias device or RID appears on a different bus number. We also make the
1464  * reasonable assumption that bridges are walked in an upstream direction (so
1465  * the last one seen wins), and the much braver assumption that the most likely
1466  * case is that of PCI->PCIe so we should always use the alias RID. This echoes
1467  * the logic from intel_irq_remapping's set_msi_sid(), which presumably works
1468  * well enough in practice; in the face of the horrible PCIe<->PCI-X conditions
1469  * for taking ownership all we can really do is close our eyes and hope...
1470  */
1471 static int get_msi_id_cb(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *data)
1472 {
1473         u32 *pa = data;
1474         u8 bus = PCI_BUS_NUM(*pa);
1475
1476         if (pdev->bus->number != bus || PCI_BUS_NUM(alias) != bus)
1477                 *pa = alias;
1478
1479         return 0;
1480 }
1481
1482 /**
1483  * pci_msi_domain_get_msi_rid - Get the MSI requester id (RID)
1484  * @domain:     The interrupt domain
1485  * @pdev:       The PCI device.
1486  *
1487  * The RID for a device is formed from the alias, with a firmware
1488  * supplied mapping applied
1489  *
1490  * Returns: The RID.
1491  */
1492 u32 pci_msi_domain_get_msi_rid(struct irq_domain *domain, struct pci_dev *pdev)
1493 {
1494         struct device_node *of_node;
1495         u32 rid = PCI_DEVID(pdev->bus->number, pdev->devfn);
1496
1497         pci_for_each_dma_alias(pdev, get_msi_id_cb, &rid);
1498
1499         of_node = irq_domain_get_of_node(domain);
1500         rid = of_node ? of_msi_map_rid(&pdev->dev, of_node, rid) :
1501                         iort_msi_map_rid(&pdev->dev, rid);
1502
1503         return rid;
1504 }
1505
1506 /**
1507  * pci_msi_get_device_domain - Get the MSI domain for a given PCI device
1508  * @pdev:       The PCI device
1509  *
1510  * Use the firmware data to find a device-specific MSI domain
1511  * (i.e. not one that is set as a default).
1512  *
1513  * Returns: The corresponding MSI domain or NULL if none has been found.
1514  */
1515 struct irq_domain *pci_msi_get_device_domain(struct pci_dev *pdev)
1516 {
1517         struct irq_domain *dom;
1518         u32 rid = PCI_DEVID(pdev->bus->number, pdev->devfn);
1519
1520         pci_for_each_dma_alias(pdev, get_msi_id_cb, &rid);
1521         dom = of_msi_map_get_device_domain(&pdev->dev, rid);
1522         if (!dom)
1523                 dom = iort_get_device_domain(&pdev->dev, rid);
1524         return dom;
1525 }
1526 #endif /* CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN */