Quelle  irq.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Common interrupt code for 32 and 64 bit
 */
#include <linux/cpu.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel_stat.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/ftrace.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/irq.h>

#include <asm/irq_stack.h>
#include <asm/apic.h>
#include <asm/io_apic.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/mce.h>
#include <asm/hw_irq.h>
#include <asm/desc.h>
#include <asm/traps.h>
#include <asm/thermal.h>
#include <asm/posted_intr.h>
#include <asm/irq_remapping.h>

#if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) || defined(CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR)
#define CREATE_TRACE_POINTS
#include <asm/trace/irq_vectors.h>
#endif

DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(irq_cpustat_t, irq_stat);
EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(irq_stat);

DEFINE_PER_CPU_CACHE_HOT(u16, __softirq_pending);
EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__softirq_pending);

DEFINE_PER_CPU_CACHE_HOT(struct irq_stack *, hardirq_stack_ptr);

atomic_t irq_err_count;

/*
 * 'what should we do if we get a hw irq event on an illegal vector'.
 * each architecture has to answer this themselves.
 */
void ack_bad_irq(unsigned int irq)
{
 if (printk_ratelimit())
  pr_err("unexpected IRQ trap at vector %02x\n", irq);

 /*
 * Currently unexpected vectors happen only on SMP and APIC.
 * We _must_ ack these because every local APIC has only N
 * irq slots per priority level, and a 'hanging, unacked' IRQ
 * holds up an irq slot - in excessive cases (when multiple
 * unexpected vectors occur) that might lock up the APIC
 * completely.
 * But only ack when the APIC is enabled -AK
 */
 apic_eoi();
}

#define irq_stats(x)  (&per_cpu(irq_stat, x))
/*
 * /proc/interrupts printing for arch specific interrupts
 */
int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
{
 int j;

 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "NMI");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->__nmi_count);
 seq_puts(p, " Non-maskable interrupts\n");
#ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->apic_timer_irqs);
 seq_puts(p, " Local timer interrupts\n");

 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "SPU");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_spurious_count);
 seq_puts(p, " Spurious interrupts\n");
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "PMI");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->apic_perf_irqs);
 seq_puts(p, " Performance monitoring interrupts\n");
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "IWI");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->apic_irq_work_irqs);
 seq_puts(p, " IRQ work interrupts\n");
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "RTR");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->icr_read_retry_count);
 seq_puts(p, " APIC ICR read retries\n");
 if (x86_platform_ipi_callback) {
  seq_printf(p, "%*s: ", prec, "PLT");
  for_each_online_cpu(j)
   seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->x86_platform_ipis);
  seq_puts(p, " Platform interrupts\n");
 }
#endif
#ifdef CONFIG_SMP
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "RES");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_resched_count);
 seq_puts(p, " Rescheduling interrupts\n");
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "CAL");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_call_count);
 seq_puts(p, " Function call interrupts\n");
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TLB");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_tlb_count);
 seq_puts(p, " TLB shootdowns\n");
#endif
#ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TRM");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_thermal_count);
 seq_puts(p, " Thermal event interrupts\n");
#endif
#ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "THR");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_threshold_count);
 seq_puts(p, " Threshold APIC interrupts\n");
#endif
#ifdef CONFIG_X86_MCE_AMD
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "DFR");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_deferred_error_count);
 seq_puts(p, " Deferred Error APIC interrupts\n");
#endif
#ifdef CONFIG_X86_MCE
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "MCE");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(mce_exception_count, j));
 seq_puts(p, " Machine check exceptions\n");
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "MCP");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(mce_poll_count, j));
 seq_puts(p, " Machine check polls\n");
#endif
#ifdef CONFIG_X86_HV_CALLBACK_VECTOR
 if (test_bit(HYPERVISOR_CALLBACK_VECTOR, system_vectors)) {
  seq_printf(p, "%*s: ", prec, "HYP");
  for_each_online_cpu(j)
   seq_printf(p, "%10u ",
       irq_stats(j)->irq_hv_callback_count);
  seq_puts(p, " Hypervisor callback interrupts\n");
 }
#endif
#if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
 if (test_bit(HYPERV_REENLIGHTENMENT_VECTOR, system_vectors)) {
  seq_printf(p, "%*s: ", prec, "HRE");
  for_each_online_cpu(j)
   seq_printf(p, "%10u ",
       irq_stats(j)->irq_hv_reenlightenment_count);
  seq_puts(p, " Hyper-V reenlightenment interrupts\n");
 }
 if (test_bit(HYPERV_STIMER0_VECTOR, system_vectors)) {
  seq_printf(p, "%*s: ", prec, "HVS");
  for_each_online_cpu(j)
   seq_printf(p, "%10u ",
       irq_stats(j)->hyperv_stimer0_count);
  seq_puts(p, " Hyper-V stimer0 interrupts\n");
 }
#endif
 seq_printf(p, "%*s: %10u\n", prec, "ERR", atomic_read(&irq_err_count));
#if defined(CONFIG_X86_IO_APIC)
 seq_printf(p, "%*s: %10u\n", prec, "MIS", atomic_read(&irq_mis_count));
#endif
#if IS_ENABLED(CONFIG_KVM)
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "PIN");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->kvm_posted_intr_ipis);
 seq_puts(p, " Posted-interrupt notification event\n");

 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "NPI");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ",
      irq_stats(j)->kvm_posted_intr_nested_ipis);
 seq_puts(p, " Nested posted-interrupt event\n");

 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "PIW");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ",
      irq_stats(j)->kvm_posted_intr_wakeup_ipis);
 seq_puts(p, " Posted-interrupt wakeup event\n");
#endif
#ifdef CONFIG_X86_POSTED_MSI
 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "PMN");
 for_each_online_cpu(j)
  seq_printf(p, "%10u ",
      irq_stats(j)->posted_msi_notification_count);
 seq_puts(p, " Posted MSI notification event\n");
#endif
 return 0;
}

/*
 * /proc/stat helpers
 */
u64 arch_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
{
 u64 sum = irq_stats(cpu)->__nmi_count;

#ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
 sum += irq_stats(cpu)->apic_timer_irqs;
 sum += irq_stats(cpu)->irq_spurious_count;
 sum += irq_stats(cpu)->apic_perf_irqs;
 sum += irq_stats(cpu)->apic_irq_work_irqs;
 sum += irq_stats(cpu)->icr_read_retry_count;
 if (x86_platform_ipi_callback)
  sum += irq_stats(cpu)->x86_platform_ipis;
#endif
#ifdef CONFIG_SMP
 sum += irq_stats(cpu)->irq_resched_count;
 sum += irq_stats(cpu)->irq_call_count;
#endif
#ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
 sum += irq_stats(cpu)->irq_thermal_count;
#endif
#ifdef CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD
 sum += irq_stats(cpu)->irq_threshold_count;
#endif
#ifdef CONFIG_X86_HV_CALLBACK_VECTOR
 sum += irq_stats(cpu)->irq_hv_callback_count;
#endif
#if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
 sum += irq_stats(cpu)->irq_hv_reenlightenment_count;
 sum += irq_stats(cpu)->hyperv_stimer0_count;
#endif
#ifdef CONFIG_X86_MCE
 sum += per_cpu(mce_exception_count, cpu);
 sum += per_cpu(mce_poll_count, cpu);
#endif
 return sum;
}

u64 arch_irq_stat(void)
{
 u64 sum = atomic_read(&irq_err_count);
 return sum;
}

static __always_inline void handle_irq(struct irq_desc *desc,
           struct pt_regs *regs)
{
 if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64))
  generic_handle_irq_desc(desc);
 else
  __handle_irq(desc, regs);
}

static struct irq_desc *reevaluate_vector(int vector)
{
 struct irq_desc *desc = __this_cpu_read(vector_irq[vector]);

 if (!IS_ERR_OR_NULL(desc))
  return desc;

 if (desc == VECTOR_UNUSED)
  pr_emerg_ratelimited("No irq handler for %d.%u\n", smp_processor_id(), vector);
 else
  __this_cpu_write(vector_irq[vector], VECTOR_UNUSED);
 return NULL;
}

static __always_inline bool call_irq_handler(int vector, struct pt_regs *regs)
{
 struct irq_desc *desc = __this_cpu_read(vector_irq[vector]);

 if (likely(!IS_ERR_OR_NULL(desc))) {
  handle_irq(desc, regs);
  return true;
 }

 /*
 * Reevaluate with vector_lock held to prevent a race against
 * request_irq() setting up the vector:
 *
 * CPU0 CPU1
 * interrupt is raised in APIC IRR
 * but not handled
 * free_irq()
 *   per_cpu(vector_irq, CPU1)[vector] = VECTOR_SHUTDOWN;
 *
 * request_irq() common_interrupt()
 *   d = this_cpu_read(vector_irq[vector]);
 *
 * per_cpu(vector_irq, CPU1)[vector] = desc;
 *
 *   if (d == VECTOR_SHUTDOWN)
 *     this_cpu_write(vector_irq[vector], VECTOR_UNUSED);
 *
 * This requires that the same vector on the same target CPU is
 * handed out or that a spurious interrupt hits that CPU/vector.
 */
 lock_vector_lock();
 desc = reevaluate_vector(vector);
 unlock_vector_lock();

 if (!desc)
  return false;

 handle_irq(desc, regs);
 return true;
}

/*
 * common_interrupt() handles all normal device IRQ's (the special SMP
 * cross-CPU interrupts have their own entry points).
 */
DEFINE_IDTENTRY_IRQ(common_interrupt)
{
 struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);

 /* entry code tells RCU that we're not quiescent.  Check it. */
 RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_is_watching(), "IRQ failed to wake up RCU");

 if (unlikely(!call_irq_handler(vector, regs)))
  apic_eoi();

 set_irq_regs(old_regs);
}

#ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
/* Function pointer for generic interrupt vector handling */
void (*x86_platform_ipi_callback)(void) = NULL;
/*
 * Handler for X86_PLATFORM_IPI_VECTOR.
 */
DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_x86_platform_ipi)
{
 struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);

 apic_eoi();
 trace_x86_platform_ipi_entry(X86_PLATFORM_IPI_VECTOR);
 inc_irq_stat(x86_platform_ipis);
 if (x86_platform_ipi_callback)
  x86_platform_ipi_callback();
 trace_x86_platform_ipi_exit(X86_PLATFORM_IPI_VECTOR);
 set_irq_regs(old_regs);
}
#endif

#if IS_ENABLED(CONFIG_KVM)
static void dummy_handler(void) {}
static void (*kvm_posted_intr_wakeup_handler)(void) = dummy_handler;

void kvm_set_posted_intr_wakeup_handler(void (*handler)(void))
{
 if (handler)
  kvm_posted_intr_wakeup_handler = handler;
 else {
  kvm_posted_intr_wakeup_handler = dummy_handler;
  synchronize_rcu();
 }
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_set_posted_intr_wakeup_handler);

/*
 * Handler for POSTED_INTERRUPT_VECTOR.
 */
DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC_SIMPLE(sysvec_kvm_posted_intr_ipi)
{
 apic_eoi();
 inc_irq_stat(kvm_posted_intr_ipis);
}

/*
 * Handler for POSTED_INTERRUPT_WAKEUP_VECTOR.
 */
DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_kvm_posted_intr_wakeup_ipi)
{
 apic_eoi();
 inc_irq_stat(kvm_posted_intr_wakeup_ipis);
 kvm_posted_intr_wakeup_handler();
}

/*
 * Handler for POSTED_INTERRUPT_NESTED_VECTOR.
 */
DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC_SIMPLE(sysvec_kvm_posted_intr_nested_ipi)
{
 apic_eoi();
 inc_irq_stat(kvm_posted_intr_nested_ipis);
}
#endif

#ifdef CONFIG_X86_POSTED_MSI

/* Posted Interrupt Descriptors for coalesced MSIs to be posted */
DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct pi_desc, posted_msi_pi_desc);

void intel_posted_msi_init(void)
{
 u32 destination;
 u32 apic_id;

 this_cpu_write(posted_msi_pi_desc.nv, POSTED_MSI_NOTIFICATION_VECTOR);

 /*
 * APIC destination ID is stored in bit 8:15 while in XAPIC mode.
 * VT-d spec. CH 9.11
 */
 apic_id = this_cpu_read(x86_cpu_to_apicid);
 destination = x2apic_enabled() ? apic_id : apic_id << 8;
 this_cpu_write(posted_msi_pi_desc.ndst, destination);
}

static __always_inline bool handle_pending_pir(unsigned long *pir, struct pt_regs *regs)
{
 unsigned long pir_copy[NR_PIR_WORDS];
 int vec = FIRST_EXTERNAL_VECTOR;

 if (!pi_harvest_pir(pir, pir_copy))
  return false;

 for_each_set_bit_from(vec, pir_copy, FIRST_SYSTEM_VECTOR)
  call_irq_handler(vec, regs);

 return true;
}

/*
 * Performance data shows that 3 is good enough to harvest 90+% of the benefit
 * on high IRQ rate workload.
 */
#define MAX_POSTED_MSI_COALESCING_LOOP 3

/*
 * For MSIs that are delivered as posted interrupts, the CPU notifications
 * can be coalesced if the MSIs arrive in high frequency bursts.
 */
DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_posted_msi_notification)
{
 struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
 struct pi_desc *pid;
 int i = 0;

 pid = this_cpu_ptr(&posted_msi_pi_desc);

 inc_irq_stat(posted_msi_notification_count);
 irq_enter();

 /*
 * Max coalescing count includes the extra round of handle_pending_pir
 * after clearing the outstanding notification bit. Hence, at most
 * MAX_POSTED_MSI_COALESCING_LOOP - 1 loops are executed here.
 */
 while (++i < MAX_POSTED_MSI_COALESCING_LOOP) {
  if (!handle_pending_pir(pid->pir, regs))
   break;
 }

 /*
 * Clear outstanding notification bit to allow new IRQ notifications,
 * do this last to maximize the window of interrupt coalescing.
 */
 pi_clear_on(pid);

 /*
 * There could be a race of PI notification and the clearing of ON bit,
 * process PIR bits one last time such that handling the new interrupts
 * are not delayed until the next IRQ.
 */
 handle_pending_pir(pid->pir, regs);

 apic_eoi();
 irq_exit();
 set_irq_regs(old_regs);
}
#endif /* X86_POSTED_MSI */

#ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
/* A cpu has been removed from cpu_online_mask.  Reset irq affinities. */
void fixup_irqs(void)
{
 unsigned int vector;
 struct irq_desc *desc;
 struct irq_data *data;
 struct irq_chip *chip;

 irq_migrate_all_off_this_cpu();

 /*
 * We can remove mdelay() and then send spurious interrupts to
 * new cpu targets for all the irqs that were handled previously by
 * this cpu. While it works, I have seen spurious interrupt messages
 * (nothing wrong but still...).
 *
 * So for now, retain mdelay(1) and check the IRR and then send those
 * interrupts to new targets as this cpu is already offlined...
 */
 mdelay(1);

 /*
 * We can walk the vector array of this cpu without holding
 * vector_lock because the cpu is already marked !online, so
 * nothing else will touch it.
 */
 for (vector = FIRST_EXTERNAL_VECTOR; vector < NR_VECTORS; vector++) {
  if (IS_ERR_OR_NULL(__this_cpu_read(vector_irq[vector])))
   continue;

  if (is_vector_pending(vector)) {
   desc = __this_cpu_read(vector_irq[vector]);

   raw_spin_lock(&desc->lock);
   data = irq_desc_get_irq_data(desc);
   chip = irq_data_get_irq_chip(data);
   if (chip->irq_retrigger) {
    chip->irq_retrigger(data);
    __this_cpu_write(vector_irq[vector], VECTOR_RETRIGGERED);
   }
   raw_spin_unlock(&desc->lock);
  }
  if (__this_cpu_read(vector_irq[vector]) != VECTOR_RETRIGGERED)
   __this_cpu_write(vector_irq[vector], VECTOR_UNUSED);
 }
}
#endif

#ifdef CONFIG_X86_THERMAL_VECTOR
static void smp_thermal_vector(void)
{
 if (x86_thermal_enabled())
  intel_thermal_interrupt();
 else
  pr_err("CPU%d: Unexpected LVT thermal interrupt!\n",
         smp_processor_id());
}

DEFINE_IDTENTRY_SYSVEC(sysvec_thermal)
{
 trace_thermal_apic_entry(THERMAL_APIC_VECTOR);
 inc_irq_stat(irq_thermal_count);
 smp_thermal_vector();
 trace_thermal_apic_exit(THERMAL_APIC_VECTOR);
 apic_eoi();
}
#endif