drivers/base/platform-msi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * MSI framework for platform devices
   4  *
   5  * Copyright (C) 2015 ARM Limited, All Rights Reserved.
   6  * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
   7  */
   8
   9 #include <linux/device.h>
  10 #include <linux/idr.h>
  11 #include <linux/irq.h>
  12 #include <linux/irqdomain.h>
  13 #include <linux/msi.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15
  16 #define DEV_ID_SHIFT    21
  17 #define MAX_DEV_MSIS    (1 << (32 - DEV_ID_SHIFT))
  18
  19 /*
  20  * Internal data structure containing a (made up, but unique) devid
  21  * and the callback to write the MSI message.
  22  */
  23 struct platform_msi_priv_data {
  24         struct device                   *dev;
  25         void                            *host_data;
  26         const struct attribute_group    **msi_irq_groups;
  27         msi_alloc_info_t                arg;
  28         irq_write_msi_msg_t             write_msg;
  29         int                             devid;
  30 };
  31
  32 /* The devid allocator */
  33 static DEFINE_IDA(platform_msi_devid_ida);
  34
  35 #ifdef GENERIC_MSI_DOMAIN_OPS
  36 /*
  37  * Convert an msi_desc to a globaly unique identifier (per-device
  38  * devid + msi_desc position in the msi_list).
  39  */
  40 static irq_hw_number_t platform_msi_calc_hwirq(struct msi_desc *desc)
  41 {
  42         u32 devid;
  43
  44         devid = desc->platform.msi_priv_data->devid;
  45
  46         return (devid << (32 - DEV_ID_SHIFT)) | desc->platform.msi_index;
  47 }
  48
  49 static void platform_msi_set_desc(msi_alloc_info_t *arg, struct msi_desc *desc)
  50 {
  51         arg->desc = desc;
  52         arg->hwirq = platform_msi_calc_hwirq(desc);
  53 }
  54
  55 static int platform_msi_init(struct irq_domain *domain,
  56                              struct msi_domain_info *info,
  57                              unsigned int virq, irq_hw_number_t hwirq,
  58                              msi_alloc_info_t *arg)
  59 {
  60         return irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq, hwirq,
  61                                              info->chip, info->chip_data);
  62 }
  63
  64 static void platform_msi_set_proxy_dev(msi_alloc_info_t *arg)
  65 {
  66         arg->flags |= MSI_ALLOC_FLAGS_PROXY_DEVICE;
  67 }
  68 #else
  69 #define platform_msi_set_desc           NULL
  70 #define platform_msi_init               NULL
  71 #define platform_msi_set_proxy_dev(x)   do {} while(0)
  72 #endif
  73
  74 static void platform_msi_update_dom_ops(struct msi_domain_info *info)
  75 {
  76         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
  77
  78         BUG_ON(!ops);
  79
  80         if (ops->msi_init == NULL)
  81                 ops->msi_init = platform_msi_init;
  82         if (ops->set_desc == NULL)
  83                 ops->set_desc = platform_msi_set_desc;
  84 }
  85
  86 static void platform_msi_write_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
  87 {
  88         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(data);
  89         struct platform_msi_priv_data *priv_data;
  90
  91         priv_data = desc->platform.msi_priv_data;
  92
  93         priv_data->write_msg(desc, msg);
  94 }
  95
  96 static void platform_msi_update_chip_ops(struct msi_domain_info *info)
  97 {
  98         struct irq_chip *chip = info->chip;
  99
 100         BUG_ON(!chip);
 101         if (!chip->irq_mask)
 102                 chip->irq_mask = irq_chip_mask_parent;
 103         if (!chip->irq_unmask)
 104                 chip->irq_unmask = irq_chip_unmask_parent;
 105         if (!chip->irq_eoi)
 106                 chip->irq_eoi = irq_chip_eoi_parent;
 107         if (!chip->irq_set_affinity)
 108                 chip->irq_set_affinity = msi_domain_set_affinity;
 109         if (!chip->irq_write_msi_msg)
 110                 chip->irq_write_msi_msg = platform_msi_write_msg;
 111         if (WARN_ON((info->flags & MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE) &&
 112                     !(chip->flags & IRQCHIP_SUPPORTS_LEVEL_MSI)))
 113                 info->flags &= ~MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE;
 114 }
 115
 116 static void platform_msi_free_descs(struct device *dev, int base, int nvec)
 117 {
 118         struct msi_desc *desc, *tmp;
 119
 120         list_for_each_entry_safe(desc, tmp, dev_to_msi_list(dev), list) {
 121                 if (desc->platform.msi_index >= base &&
 122                     desc->platform.msi_index < (base + nvec)) {
 123                         list_del(&desc->list);
 124                         free_msi_entry(desc);
 125                 }
 126         }
 127 }
 128
 129 static int platform_msi_alloc_descs_with_irq(struct device *dev, int virq,
 130                                              int nvec,
 131                                              struct platform_msi_priv_data *data)
 132
 133 {
 134         struct msi_desc *desc;
 135         int i, base = 0;
 136
 137         if (!list_empty(dev_to_msi_list(dev))) {
 138                 desc = list_last_entry(dev_to_msi_list(dev),
 139                                        struct msi_desc, list);
 140                 base = desc->platform.msi_index + 1;
 141         }
 142
 143         for (i = 0; i < nvec; i++) {
 144                 desc = alloc_msi_entry(dev, 1, NULL);
 145                 if (!desc)
 146                         break;
 147
 148                 desc->platform.msi_priv_data = data;
 149                 desc->platform.msi_index = base + i;
 150                 desc->irq = virq ? virq + i : 0;
 151
 152                 list_add_tail(&desc->list, dev_to_msi_list(dev));
 153         }
 154
 155         if (i != nvec) {
 156                 /* Clean up the mess */
 157                 platform_msi_free_descs(dev, base, nvec);
 158
 159                 return -ENOMEM;
 160         }
 161
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 static int platform_msi_alloc_descs(struct device *dev, int nvec,
 166                                     struct platform_msi_priv_data *data)
 167
 168 {
 169         return platform_msi_alloc_descs_with_irq(dev, 0, nvec, data);
 170 }
 171
 172 /**
 173  * platform_msi_create_irq_domain - Create a platform MSI interrupt domain
 174  * @fwnode:             Optional fwnode of the interrupt controller
 175  * @info:       MSI domain info
 176  * @parent:     Parent irq domain
 177  *
 178  * Updates the domain and chip ops and creates a platform MSI
 179  * interrupt domain.
 180  *
 181  * Returns:
 182  * A domain pointer or NULL in case of failure.
 183  */
 184 struct irq_domain *platform_msi_create_irq_domain(struct fwnode_handle *fwnode,
 185                                                   struct msi_domain_info *info,
 186                                                   struct irq_domain *parent)
 187 {
 188         struct irq_domain *domain;
 189
 190         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS)
 191                 platform_msi_update_dom_ops(info);
 192         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS)
 193                 platform_msi_update_chip_ops(info);
 194
 195         domain = msi_create_irq_domain(fwnode, info, parent);
 196         if (domain)
 197                 irq_domain_update_bus_token(domain, DOMAIN_BUS_PLATFORM_MSI);
 198
 199         return domain;
 200 }
 201
 202 static struct platform_msi_priv_data *
 203 platform_msi_alloc_priv_data(struct device *dev, unsigned int nvec,
 204                              irq_write_msi_msg_t write_msi_msg)
 205 {
 206         struct platform_msi_priv_data *datap;
 207         /*
 208          * Limit the number of interrupts to 2048 per device. Should we
 209          * need to bump this up, DEV_ID_SHIFT should be adjusted
 210          * accordingly (which would impact the max number of MSI
 211          * capable devices).
 212          */
 213         if (!dev->msi_domain || !write_msi_msg || !nvec || nvec > MAX_DEV_MSIS)
 214                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 215
 216         if (dev->msi_domain->bus_token != DOMAIN_BUS_PLATFORM_MSI) {
 217                 dev_err(dev, "Incompatible msi_domain, giving up\n");
 218                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 219         }
 220
 221         /* Already had a helping of MSI? Greed... */
 222         if (!list_empty(dev_to_msi_list(dev)))
 223                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 224
 225         datap = kzalloc(sizeof(*datap), GFP_KERNEL);
 226         if (!datap)
 227                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 228
 229         datap->devid = ida_simple_get(&platform_msi_devid_ida,
 230                                       0, 1 << DEV_ID_SHIFT, GFP_KERNEL);
 231         if (datap->devid < 0) {
 232                 int err = datap->devid;
 233                 kfree(datap);
 234                 return ERR_PTR(err);
 235         }
 236
 237         datap->write_msg = write_msi_msg;
 238         datap->dev = dev;
 239
 240         return datap;
 241 }
 242
 243 static void platform_msi_free_priv_data(struct platform_msi_priv_data *data)
 244 {
 245         ida_simple_remove(&platform_msi_devid_ida, data->devid);
 246         kfree(data);
 247 }
 248
 249 /**
 250  * platform_msi_domain_alloc_irqs - Allocate MSI interrupts for @dev
 251  * @dev:                The device for which to allocate interrupts
 252  * @nvec:               The number of interrupts to allocate
 253  * @write_msi_msg:      Callback to write an interrupt message for @dev
 254  *
 255  * Returns:
 256  * Zero for success, or an error code in case of failure
 257  */
 258 int platform_msi_domain_alloc_irqs(struct device *dev, unsigned int nvec,
 259                                    irq_write_msi_msg_t write_msi_msg)
 260 {
 261         struct platform_msi_priv_data *priv_data;
 262         int err;
 263
 264         priv_data = platform_msi_alloc_priv_data(dev, nvec, write_msi_msg);
 265         if (IS_ERR(priv_data))
 266                 return PTR_ERR(priv_data);
 267
 268         err = platform_msi_alloc_descs(dev, nvec, priv_data);
 269         if (err)
 270                 goto out_free_priv_data;
 271
 272         err = msi_domain_alloc_irqs(dev->msi_domain, dev, nvec);
 273         if (err)
 274                 goto out_free_desc;
 275
 276         priv_data->msi_irq_groups = msi_populate_sysfs(dev);
 277         if (IS_ERR(priv_data->msi_irq_groups)) {
 278                 err = PTR_ERR(priv_data->msi_irq_groups);
 279                 goto out_free_irqs;
 280         }
 281
 282         return 0;
 283
 284 out_free_irqs:
 285         msi_domain_free_irqs(dev->msi_domain, dev);
 286 out_free_desc:
 287         platform_msi_free_descs(dev, 0, nvec);
 288 out_free_priv_data:
 289         platform_msi_free_priv_data(priv_data);
 290
 291         return err;
 292 }
 293 EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_msi_domain_alloc_irqs);
 294
 295 /**
 296  * platform_msi_domain_free_irqs - Free MSI interrupts for @dev
 297  * @dev:        The device for which to free interrupts
 298  */
 299 void platform_msi_domain_free_irqs(struct device *dev)
 300 {
 301         if (!list_empty(dev_to_msi_list(dev))) {
 302                 struct msi_desc *desc;
 303
 304                 desc = first_msi_entry(dev);
 305                 msi_destroy_sysfs(dev, desc->platform.msi_priv_data->msi_irq_groups);
 306                 platform_msi_free_priv_data(desc->platform.msi_priv_data);
 307         }
 308
 309         msi_domain_free_irqs(dev->msi_domain, dev);
 310         platform_msi_free_descs(dev, 0, MAX_DEV_MSIS);
 311 }
 312 EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_msi_domain_free_irqs);
 313
 314 /**
 315  * platform_msi_get_host_data - Query the private data associated with
 316  *                              a platform-msi domain
 317  * @domain:     The platform-msi domain
 318  *
 319  * Returns the private data provided when calling
 320  * platform_msi_create_device_domain.
 321  */
 322 void *platform_msi_get_host_data(struct irq_domain *domain)
 323 {
 324         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 325         return data->host_data;
 326 }
 327
 328 /**
 329  * __platform_msi_create_device_domain - Create a platform-msi domain
 330  *
 331  * @dev:                The device generating the MSIs
 332  * @nvec:               The number of MSIs that need to be allocated
 333  * @is_tree:            flag to indicate tree hierarchy
 334  * @write_msi_msg:      Callback to write an interrupt message for @dev
 335  * @ops:                The hierarchy domain operations to use
 336  * @host_data:          Private data associated to this domain
 337  *
 338  * Returns an irqdomain for @nvec interrupts
 339  */
 340 struct irq_domain *
 341 __platform_msi_create_device_domain(struct device *dev,
 342                                     unsigned int nvec,
 343                                     bool is_tree,
 344                                     irq_write_msi_msg_t write_msi_msg,
 345                                     const struct irq_domain_ops *ops,
 346                                     void *host_data)
 347 {
 348         struct platform_msi_priv_data *data;
 349         struct irq_domain *domain;
 350         int err;
 351
 352         data = platform_msi_alloc_priv_data(dev, nvec, write_msi_msg);
 353         if (IS_ERR(data))
 354                 return NULL;
 355
 356         data->host_data = host_data;
 357         domain = irq_domain_create_hierarchy(dev->msi_domain, 0,
 358                                              is_tree ? 0 : nvec,
 359                                              dev->fwnode, ops, data);
 360         if (!domain)
 361                 goto free_priv;
 362
 363         platform_msi_set_proxy_dev(&data->arg);
 364         err = msi_domain_prepare_irqs(domain->parent, dev, nvec, &data->arg);
 365         if (err)
 366                 goto free_domain;
 367
 368         return domain;
 369
 370 free_domain:
 371         irq_domain_remove(domain);
 372 free_priv:
 373         platform_msi_free_priv_data(data);
 374         return NULL;
 375 }
 376
 377 /**
 378  * platform_msi_domain_free - Free interrupts associated with a platform-msi
 379  *                            domain
 380  *
 381  * @domain:     The platform-msi domain
 382  * @virq:       The base irq from which to perform the free operation
 383  * @nvec:       How many interrupts to free from @virq
 384  */
 385 void platform_msi_domain_free(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
 386                               unsigned int nvec)
 387 {
 388         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 389         struct msi_desc *desc, *tmp;
 390         for_each_msi_entry_safe(desc, tmp, data->dev) {
 391                 if (WARN_ON(!desc->irq || desc->nvec_used != 1))
 392                         return;
 393                 if (!(desc->irq >= virq && desc->irq < (virq + nvec)))
 394                         continue;
 395
 396                 irq_domain_free_irqs_common(domain, desc->irq, 1);
 397                 list_del(&desc->list);
 398                 free_msi_entry(desc);
 399         }
 400 }
 401
 402 /**
 403  * platform_msi_domain_alloc - Allocate interrupts associated with
 404  *                             a platform-msi domain
 405  *
 406  * @domain:     The platform-msi domain
 407  * @virq:       The base irq from which to perform the allocate operation
 408  * @nr_irqs:    How many interrupts to free from @virq
 409  *
 410  * Return 0 on success, or an error code on failure. Must be called
 411  * with irq_domain_mutex held (which can only be done as part of a
 412  * top-level interrupt allocation).
 413  */
 414 int platform_msi_domain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
 415                               unsigned int nr_irqs)
 416 {
 417         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 418         int err;
 419
 420         err = platform_msi_alloc_descs_with_irq(data->dev, virq, nr_irqs, data);
 421         if (err)
 422                 return err;
 423
 424         err = msi_domain_populate_irqs(domain->parent, data->dev,
 425                                        virq, nr_irqs, &data->arg);
 426         if (err)
 427                 platform_msi_domain_free(domain, virq, nr_irqs);
 428
 429         return err;
 430 }