Quelle  msi.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Support of MSI, HPET and DMAR interrupts.
 *
 * Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2009 Ingo Molnar, Hajnalka Szabo
 * Moved from arch/x86/kernel/apic/io_apic.c.
 * Jiang Liu <jiang.liu@linux.intel.com>
 * Convert to hierarchical irqdomain
 */
#include <linux/mm.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/dmar.h>
#include <linux/hpet.h>
#include <linux/msi.h>
#include <asm/irqdomain.h>
#include <asm/hpet.h>
#include <asm/hw_irq.h>
#include <asm/apic.h>
#include <asm/irq_remapping.h>
#include <asm/xen/hypervisor.h>

struct irq_domain *x86_pci_msi_default_domain __ro_after_init;

static void irq_msi_update_msg(struct irq_data *irqd, struct irq_cfg *cfg)
{
 struct msi_msg msg[2] = { [1] = { }, };

 __irq_msi_compose_msg(cfg, msg, false);
 irq_data_get_irq_chip(irqd)->irq_write_msi_msg(irqd, msg);
}

static int
msi_set_affinity(struct irq_data *irqd, const struct cpumask *mask, bool force)
{
 struct irq_cfg old_cfg, *cfg = irqd_cfg(irqd);
 struct irq_data *parent = irqd->parent_data;
 unsigned int cpu;
 int ret;

 /* Save the current configuration */
 cpu = cpumask_first(irq_data_get_effective_affinity_mask(irqd));
 old_cfg = *cfg;

 /* Allocate a new target vector */
 ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
 if (ret < 0 || ret == IRQ_SET_MASK_OK_DONE)
  return ret;

 /*
 * For non-maskable and non-remapped MSI interrupts the migration
 * to a different destination CPU and a different vector has to be
 * done careful to handle the possible stray interrupt which can be
 * caused by the non-atomic update of the address/data pair.
 *
 * Direct update is possible when:
 * - The MSI is maskable (remapped MSI does not use this code path).
 *   The reservation mode bit is set in this case.
 * - The new vector is the same as the old vector
 * - The old vector is MANAGED_IRQ_SHUTDOWN_VECTOR (interrupt starts up)
 * - The interrupt is not yet started up
 * - The new destination CPU is the same as the old destination CPU
 */
 if (!irqd_can_reserve(irqd) ||
     cfg->vector == old_cfg.vector ||
     old_cfg.vector == MANAGED_IRQ_SHUTDOWN_VECTOR ||
     !irqd_is_started(irqd) ||
     cfg->dest_apicid == old_cfg.dest_apicid) {
  irq_msi_update_msg(irqd, cfg);
  return ret;
 }

 /*
 * Paranoia: Validate that the interrupt target is the local
 * CPU.
 */
 if (WARN_ON_ONCE(cpu != smp_processor_id())) {
  irq_msi_update_msg(irqd, cfg);
  return ret;
 }

 /*
 * Redirect the interrupt to the new vector on the current CPU
 * first. This might cause a spurious interrupt on this vector if
 * the device raises an interrupt right between this update and the
 * update to the final destination CPU.
 *
 * If the vector is in use then the installed device handler will
 * denote it as spurious which is no harm as this is a rare event
 * and interrupt handlers have to cope with spurious interrupts
 * anyway. If the vector is unused, then it is marked so it won't
 * trigger the 'No irq handler for vector' warning in
 * common_interrupt().
 *
 * This requires to hold vector lock to prevent concurrent updates to
 * the affected vector.
 */
 lock_vector_lock();

 /*
 * Mark the new target vector on the local CPU if it is currently
 * unused. Reuse the VECTOR_RETRIGGERED state which is also used in
 * the CPU hotplug path for a similar purpose. This cannot be
 * undone here as the current CPU has interrupts disabled and
 * cannot handle the interrupt before the whole set_affinity()
 * section is done. In the CPU unplug case, the current CPU is
 * about to vanish and will not handle any interrupts anymore. The
 * vector is cleaned up when the CPU comes online again.
 */
 if (IS_ERR_OR_NULL(this_cpu_read(vector_irq[cfg->vector])))
  this_cpu_write(vector_irq[cfg->vector], VECTOR_RETRIGGERED);

 /* Redirect it to the new vector on the local CPU temporarily */
 old_cfg.vector = cfg->vector;
 irq_msi_update_msg(irqd, &old_cfg);

 /* Now transition it to the target CPU */
 irq_msi_update_msg(irqd, cfg);

 /*
 * All interrupts after this point are now targeted at the new
 * vector/CPU.
 *
 * Drop vector lock before testing whether the temporary assignment
 * to the local CPU was hit by an interrupt raised in the device,
 * because the retrigger function acquires vector lock again.
 */
 unlock_vector_lock();

 /*
 * Check whether the transition raced with a device interrupt and
 * is pending in the local APICs IRR. It is safe to do this outside
 * of vector lock as the irq_desc::lock of this interrupt is still
 * held and interrupts are disabled: The check is not accessing the
 * underlying vector store. It's just checking the local APIC's
 * IRR.
 */
 if (lapic_vector_set_in_irr(cfg->vector))
  irq_data_get_irq_chip(irqd)->irq_retrigger(irqd);

 return ret;
}

/**
 * pci_dev_has_default_msi_parent_domain - Check whether the device has the default
 *    MSI parent domain associated
 * @dev: Pointer to the PCI device
 */
bool pci_dev_has_default_msi_parent_domain(struct pci_dev *dev)
{
 struct irq_domain *domain = dev_get_msi_domain(&dev->dev);

 if (!domain)
  domain = dev_get_msi_domain(&dev->bus->dev);
 if (!domain)
  return false;

 return domain == x86_vector_domain;
}

/**
 * x86_msi_prepare - Setup of msi_alloc_info_t for allocations
 * @domain: The domain for which this setup happens
 * @dev: The device for which interrupts are allocated
 * @nvec: The number of vectors to allocate
 * @alloc: The allocation info structure to initialize
 *
 * This function is to be used for all types of MSI domains above the x86
 * vector domain and any intermediates. It is always invoked from the
 * top level interrupt domain. The domain specific allocation
 * functionality is determined via the @domain's bus token which allows to
 * map the X86 specific allocation type.
 */
static int x86_msi_prepare(struct irq_domain *domain, struct device *dev,
      int nvec, msi_alloc_info_t *alloc)
{
 struct msi_domain_info *info = domain->host_data;

 init_irq_alloc_info(alloc, NULL);

 switch (info->bus_token) {
 case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSI:
  alloc->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_PCI_MSI;
  return 0;
 case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSIX:
  alloc->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_PCI_MSIX;
  return 0;
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

/**
 * x86_init_dev_msi_info - Domain info setup for MSI domains
 * @dev: The device for which the domain should be created
 * @domain: The (root) domain providing this callback
 * @real_parent: The real parent domain of the to initialize domain
 * @info: The domain info for the to initialize domain
 *
 * This function is to be used for all types of MSI domains above the x86
 * vector domain and any intermediates. The domain specific functionality
 * is determined via the @real_parent.
 */
static bool x86_init_dev_msi_info(struct device *dev, struct irq_domain *domain,
      struct irq_domain *real_parent, struct msi_domain_info *info)
{
 const struct msi_parent_ops *pops = real_parent->msi_parent_ops;

 /* MSI parent domain specific settings */
 switch (real_parent->bus_token) {
 case DOMAIN_BUS_ANY:
  /* Only the vector domain can have the ANY token */
  if (WARN_ON_ONCE(domain != real_parent))
   return false;
  info->chip->irq_set_affinity = msi_set_affinity;
  info->chip->flags |= IRQCHIP_MOVE_DEFERRED;
  break;
 case DOMAIN_BUS_DMAR:
 case DOMAIN_BUS_AMDVI:
  break;
 default:
  WARN_ON_ONCE(1);
  return false;
 }

 /* Is the target supported? */
 switch(info->bus_token) {
 case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSI:
 case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSIX:
  break;
 default:
  WARN_ON_ONCE(1);
  return false;
 }

 /*
 * Mask out the domain specific MSI feature flags which are not
 * supported by the real parent.
 */
 info->flags   &= pops->supported_flags;
 /* Enforce the required flags */
 info->flags   |= X86_VECTOR_MSI_FLAGS_REQUIRED;

 /* This is always invoked from the top level MSI domain! */
 info->ops->msi_prepare  = x86_msi_prepare;

 info->chip->irq_ack  = irq_chip_ack_parent;
 info->chip->irq_retrigger = irq_chip_retrigger_hierarchy;
 info->chip->flags  |= IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE |
        IRQCHIP_AFFINITY_PRE_STARTUP;

 info->handler   = handle_edge_irq;
 info->handler_name  = "edge";

 return true;
}

static const struct msi_parent_ops x86_vector_msi_parent_ops = {
 .supported_flags = X86_VECTOR_MSI_FLAGS_SUPPORTED,
 .init_dev_msi_info = x86_init_dev_msi_info,
};

struct irq_domain * __init native_create_pci_msi_domain(void)
{
 if (apic_is_disabled)
  return NULL;

 x86_vector_domain->flags |= IRQ_DOMAIN_FLAG_MSI_PARENT;
 x86_vector_domain->msi_parent_ops = &x86_vector_msi_parent_ops;
 return x86_vector_domain;
}

void __init x86_create_pci_msi_domain(void)
{
 x86_pci_msi_default_domain = x86_init.irqs.create_pci_msi_domain();
}

/* Keep around for hyperV */
int pci_msi_prepare(struct irq_domain *domain, struct device *dev, int nvec,
      msi_alloc_info_t *arg)
{
 init_irq_alloc_info(arg, NULL);

 if (to_pci_dev(dev)->msix_enabled)
  arg->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_PCI_MSIX;
 else
  arg->type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_PCI_MSI;
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_prepare);

#ifdef CONFIG_DMAR_TABLE
/*
 * The Intel IOMMU (ab)uses the high bits of the MSI address to contain the
 * high bits of the destination APIC ID. This can't be done in the general
 * case for MSIs as it would be targeting real memory above 4GiB not the
 * APIC.
 */
static void dmar_msi_compose_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
{
 __irq_msi_compose_msg(irqd_cfg(data), msg, true);
}

static void dmar_msi_write_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
{
 dmar_msi_write(data->irq, msg);
}

static struct irq_chip dmar_msi_controller = {
 .name   = "DMAR-MSI",
 .irq_unmask  = dmar_msi_unmask,
 .irq_mask  = dmar_msi_mask,
 .irq_ack  = irq_chip_ack_parent,
 .irq_set_affinity = msi_domain_set_affinity,
 .irq_retrigger  = irq_chip_retrigger_hierarchy,
 .irq_compose_msi_msg = dmar_msi_compose_msg,
 .irq_write_msi_msg = dmar_msi_write_msg,
 .flags   = IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE | IRQCHIP_MOVE_DEFERRED |
      IRQCHIP_AFFINITY_PRE_STARTUP,
};

static int dmar_msi_init(struct irq_domain *domain,
    struct msi_domain_info *info, unsigned int virq,
    irq_hw_number_t hwirq, msi_alloc_info_t *arg)
{
 irq_domain_set_info(domain, virq, arg->devid, info->chip, NULL,
       handle_edge_irq, arg->data, "edge");

 return 0;
}

static struct msi_domain_ops dmar_msi_domain_ops = {
 .msi_init = dmar_msi_init,
};

static struct msi_domain_info dmar_msi_domain_info = {
 .ops  = &dmar_msi_domain_ops,
 .chip  = &dmar_msi_controller,
 .flags  = MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS,
};

static struct irq_domain *dmar_get_irq_domain(void)
{
 static struct irq_domain *dmar_domain;
 static DEFINE_MUTEX(dmar_lock);
 struct fwnode_handle *fn;

 mutex_lock(&dmar_lock);
 if (dmar_domain)
  goto out;

 fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("DMAR-MSI");
 if (fn) {
  dmar_domain = msi_create_irq_domain(fn, &dmar_msi_domain_info,
          x86_vector_domain);
  if (!dmar_domain)
   irq_domain_free_fwnode(fn);
 }
out:
 mutex_unlock(&dmar_lock);
 return dmar_domain;
}

int dmar_alloc_hwirq(int id, int node, void *arg)
{
 struct irq_domain *domain = dmar_get_irq_domain();
 struct irq_alloc_info info;

 if (!domain)
  return -1;

 init_irq_alloc_info(&info, NULL);
 info.type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_DMAR;
 info.devid = id;
 info.hwirq = id;
 info.data = arg;

 return irq_domain_alloc_irqs(domain, 1, node, &info);
}

void dmar_free_hwirq(int irq)
{
 irq_domain_free_irqs(irq, 1);
}
#endif

bool arch_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
{
 return xen_initdom_restore_msi(dev);
}