Quelle  irq-gic-v3-mbi.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2018 ARM Limited, All Rights Reserved.
 * Author: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
 */

#define pr_fmt(fmt) "GICv3: " fmt

#include <linux/iommu.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/irqdomain.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/msi.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_pci.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/spinlock.h>

#include <linux/irqchip/arm-gic-v3.h>

#include <linux/irqchip/irq-msi-lib.h>

struct mbi_range {
 u32   spi_start;
 u32   nr_spis;
 unsigned long  *bm;
};

static DEFINE_MUTEX(mbi_lock);
static phys_addr_t  mbi_phys_base;
static struct mbi_range  *mbi_ranges;
static unsigned int  mbi_range_nr;

static struct irq_chip mbi_irq_chip = {
 .name   = "MBI",
 .irq_mask  = irq_chip_mask_parent,
 .irq_unmask  = irq_chip_unmask_parent,
 .irq_eoi  = irq_chip_eoi_parent,
 .irq_set_type  = irq_chip_set_type_parent,
 .irq_set_affinity = irq_chip_set_affinity_parent,
};

static int mbi_irq_gic_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
           unsigned int virq,
           irq_hw_number_t hwirq)
{
 struct irq_fwspec fwspec;
 struct irq_data *d;
 int err;

 /*
 * Using ACPI? There is no MBI support in the spec, you
 * shouldn't even be here.
 */
 if (!is_of_node(domain->parent->fwnode))
  return -EINVAL;

 /*
 * Let's default to edge. This is consistent with traditional
 * MSIs, and systems requiring level signaling will just
 * enforce the trigger on their own.
 */
 fwspec.fwnode = domain->parent->fwnode;
 fwspec.param_count = 3;
 fwspec.param[0] = 0;
 fwspec.param[1] = hwirq - 32;
 fwspec.param[2] = IRQ_TYPE_EDGE_RISING;

 err = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, 1, &fwspec);
 if (err)
  return err;

 d = irq_domain_get_irq_data(domain->parent, virq);
 return d->chip->irq_set_type(d, IRQ_TYPE_EDGE_RISING);
}

static void mbi_free_msi(struct mbi_range *mbi, unsigned int hwirq,
    int nr_irqs)
{
 mutex_lock(&mbi_lock);
 bitmap_release_region(mbi->bm, hwirq - mbi->spi_start,
         get_count_order(nr_irqs));
 mutex_unlock(&mbi_lock);
}

static int mbi_irq_domain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
       unsigned int nr_irqs, void *args)
{
 msi_alloc_info_t *info = args;
 struct mbi_range *mbi = NULL;
 int hwirq, offset, i, err = 0;

 mutex_lock(&mbi_lock);
 for (i = 0; i < mbi_range_nr; i++) {
  offset = bitmap_find_free_region(mbi_ranges[i].bm,
       mbi_ranges[i].nr_spis,
       get_count_order(nr_irqs));
  if (offset >= 0) {
   mbi = &mbi_ranges[i];
   break;
  }
 }
 mutex_unlock(&mbi_lock);

 if (!mbi)
  return -ENOSPC;

 hwirq = mbi->spi_start + offset;

 err = iommu_dma_prepare_msi(info->desc,
        mbi_phys_base + GICD_SETSPI_NSR);
 if (err)
  return err;

 for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
  err = mbi_irq_gic_domain_alloc(domain, virq + i, hwirq + i);
  if (err)
   goto fail;

  irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq + i, hwirq + i,
           &mbi_irq_chip, mbi);
 }

 return 0;

fail:
 irq_domain_free_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs);
 mbi_free_msi(mbi, hwirq, nr_irqs);
 return err;
}

static void mbi_irq_domain_free(struct irq_domain *domain,
    unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
{
 struct irq_data *d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
 struct mbi_range *mbi = irq_data_get_irq_chip_data(d);

 mbi_free_msi(mbi, d->hwirq, nr_irqs);
 irq_domain_free_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs);
}

static const struct irq_domain_ops mbi_domain_ops = {
 .select   = msi_lib_irq_domain_select,
 .alloc   = mbi_irq_domain_alloc,
 .free   = mbi_irq_domain_free,
};

static void mbi_compose_msi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
{
 msg[0].data = data->parent_data->hwirq;
 msi_msg_set_addr(irq_data_get_msi_desc(data), &msg[0],
    mbi_phys_base + GICD_SETSPI_NSR);
}

static void mbi_compose_mbi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
{
 mbi_compose_msi_msg(data, msg);

 msg[1].data = data->parent_data->hwirq;
 msi_msg_set_addr(irq_data_get_msi_desc(data), &msg[1],
    mbi_phys_base + GICD_CLRSPI_NSR);
}

static bool mbi_init_dev_msi_info(struct device *dev, struct irq_domain *domain,
      struct irq_domain *real_parent, struct msi_domain_info *info)
{
 if (!msi_lib_init_dev_msi_info(dev, domain, real_parent, info))
  return false;

 switch (info->bus_token) {
 case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSI:
 case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSIX:
  info->chip->irq_compose_msi_msg = mbi_compose_msi_msg;
  return true;

 case DOMAIN_BUS_DEVICE_MSI:
  info->chip->irq_compose_msi_msg = mbi_compose_mbi_msg;
  info->chip->irq_set_type = irq_chip_set_type_parent;
  info->chip->flags |= IRQCHIP_SUPPORTS_LEVEL_MSI;
  info->flags |= MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE;
  return true;

 default:
  WARN_ON_ONCE(1);
  return false;
 }
}

#define MBI_MSI_FLAGS_REQUIRED  (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS | \
     MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | \
     MSI_FLAG_PCI_MSI_MASK_PARENT)

#define MBI_MSI_FLAGS_SUPPORTED (MSI_GENERIC_FLAGS_MASK | \
     MSI_FLAG_PCI_MSIX      | \
     MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI)

static const struct msi_parent_ops gic_v3_mbi_msi_parent_ops = {
 .supported_flags = MBI_MSI_FLAGS_SUPPORTED,
 .required_flags  = MBI_MSI_FLAGS_REQUIRED,
 .chip_flags  = MSI_CHIP_FLAG_SET_EOI,
 .bus_select_token = DOMAIN_BUS_NEXUS,
 .bus_select_mask = MATCH_PCI_MSI | MATCH_PLATFORM_MSI,
 .prefix   = "MBI-",
 .init_dev_msi_info = mbi_init_dev_msi_info,
};

static int mbi_allocate_domain(struct irq_domain *parent)
{
 struct irq_domain_info info = {
  .fwnode  = parent->fwnode,
  .ops  = &mbi_domain_ops,
  .parent  = parent,
 };

 return msi_create_parent_irq_domain(&info, &gic_v3_mbi_msi_parent_ops) ? 0 : -ENOMEM;
}

int __init mbi_init(struct fwnode_handle *fwnode, struct irq_domain *parent)
{
 struct device_node *np;
 const __be32 *reg;
 int ret, n;

 np = to_of_node(fwnode);

 if (!of_property_read_bool(np, "msi-controller"))
  return 0;

 n = of_property_count_elems_of_size(np, "mbi-ranges", sizeof(u32));
 if (n <= 0 || n % 2)
  return -EINVAL;

 mbi_range_nr = n / 2;
 mbi_ranges = kcalloc(mbi_range_nr, sizeof(*mbi_ranges), GFP_KERNEL);
 if (!mbi_ranges)
  return -ENOMEM;

 for (n = 0; n < mbi_range_nr; n++) {
  ret = of_property_read_u32_index(np, "mbi-ranges", n * 2,
       &mbi_ranges[n].spi_start);
  if (ret)
   goto err_free_mbi;
  ret = of_property_read_u32_index(np, "mbi-ranges", n * 2 + 1,
       &mbi_ranges[n].nr_spis);
  if (ret)
   goto err_free_mbi;

  mbi_ranges[n].bm = bitmap_zalloc(mbi_ranges[n].nr_spis, GFP_KERNEL);
  if (!mbi_ranges[n].bm) {
   ret = -ENOMEM;
   goto err_free_mbi;
  }
  pr_info("MBI range [%d:%d]\n", mbi_ranges[n].spi_start,
   mbi_ranges[n].spi_start + mbi_ranges[n].nr_spis - 1);
 }

 reg = of_get_property(np, "mbi-alias", NULL);
 if (reg) {
  mbi_phys_base = of_translate_address(np, reg);
  if (mbi_phys_base == (phys_addr_t)OF_BAD_ADDR) {
   ret = -ENXIO;
   goto err_free_mbi;
  }
 } else {
  struct resource res;

  if (of_address_to_resource(np, 0, &res)) {
   ret = -ENXIO;
   goto err_free_mbi;
  }

  mbi_phys_base = res.start;
 }

 pr_info("Using MBI frame %pa\n", &mbi_phys_base);

 ret = mbi_allocate_domain(parent);
 if (ret)
  goto err_free_mbi;

 return 0;

err_free_mbi:
 if (mbi_ranges) {
  for (n = 0; n < mbi_range_nr; n++)
   bitmap_free(mbi_ranges[n].bm);
  kfree(mbi_ranges);
 }

 return ret;
}