arch/parisc/kernel/irq.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Code to handle x86 style IRQs plus some generic interrupt stuff.
   4  *
   5  * Copyright (C) 1992 Linus Torvalds
   6  * Copyright (C) 1994, 1995, 1996, 1997, 1998 Ralf Baechle
   7  * Copyright (C) 1999 SuSE GmbH (Philipp Rumpf, prumpf@tux.org)
   8  * Copyright (C) 1999-2000 Grant Grundler
   9  * Copyright (c) 2005 Matthew Wilcox
  10  */
  11 #include <linux/bitops.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/interrupt.h>
  15 #include <linux/kernel_stat.h>
  16 #include <linux/seq_file.h>
  17 #include <linux/types.h>
  18 #include <linux/sched/task_stack.h>
  19 #include <asm/io.h>
  20
  21 #include <asm/softirq_stack.h>
  22 #include <asm/smp.h>
  23 #include <asm/ldcw.h>
  24
  25 #undef PARISC_IRQ_CR16_COUNTS
  26
  27 extern irqreturn_t timer_interrupt(int, void *);
  28 extern irqreturn_t ipi_interrupt(int, void *);
  29
  30 #define EIEM_MASK(irq)       (1UL<<(CPU_IRQ_MAX - irq))
  31
  32 /* Bits in EIEM correlate with cpu_irq_action[].
  33 ** Numbered *Big Endian*! (ie bit 0 is MSB)
  34 */
  35 static volatile unsigned long cpu_eiem = 0;
  36
  37 /*
  38 ** local ACK bitmap ... habitually set to 1, but reset to zero
  39 ** between ->ack() and ->end() of the interrupt to prevent
  40 ** re-interruption of a processing interrupt.
  41 */
  42 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, local_ack_eiem) = ~0UL;
  43
  44 static void cpu_mask_irq(struct irq_data *d)
  45 {
  46         unsigned long eirr_bit = EIEM_MASK(d->irq);
  47
  48         cpu_eiem &= ~eirr_bit;
  49         /* Do nothing on the other CPUs.  If they get this interrupt,
  50          * The & cpu_eiem in the do_cpu_irq_mask() ensures they won't
  51          * handle it, and the set_eiem() at the bottom will ensure it
  52          * then gets disabled */
  53 }
  54
  55 static void __cpu_unmask_irq(unsigned int irq)
  56 {
  57         unsigned long eirr_bit = EIEM_MASK(irq);
  58
  59         cpu_eiem |= eirr_bit;
  60
  61         /* This is just a simple NOP IPI.  But what it does is cause
  62          * all the other CPUs to do a set_eiem(cpu_eiem) at the end
  63          * of the interrupt handler */
  64         smp_send_all_nop();
  65 }
  66
  67 static void cpu_unmask_irq(struct irq_data *d)
  68 {
  69         __cpu_unmask_irq(d->irq);
  70 }
  71
  72 void cpu_ack_irq(struct irq_data *d)
  73 {
  74         unsigned long mask = EIEM_MASK(d->irq);
  75         int cpu = smp_processor_id();
  76
  77         /* Clear in EIEM so we can no longer process */
  78         per_cpu(local_ack_eiem, cpu) &= ~mask;
  79
  80         /* disable the interrupt */
  81         set_eiem(cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu));
  82
  83         /* and now ack it */
  84         mtctl(mask, 23);
  85 }
  86
  87 void cpu_eoi_irq(struct irq_data *d)
  88 {
  89         unsigned long mask = EIEM_MASK(d->irq);
  90         int cpu = smp_processor_id();
  91
  92         /* set it in the eiems---it's no longer in process */
  93         per_cpu(local_ack_eiem, cpu) |= mask;
  94
  95         /* enable the interrupt */
  96         set_eiem(cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu));
  97 }
  98
  99 #ifdef CONFIG_SMP
 100 int cpu_check_affinity(struct irq_data *d, const struct cpumask *dest)
 101 {
 102         int cpu_dest;
 103
 104         /* timer and ipi have to always be received on all CPUs */
 105         if (irqd_is_per_cpu(d))
 106                 return -EINVAL;
 107
 108         /* whatever mask they set, we just allow one CPU */
 109         cpu_dest = cpumask_next_and(d->irq & (num_online_cpus()-1),
 110                                         dest, cpu_online_mask);
 111         if (cpu_dest >= nr_cpu_ids)
 112                 cpu_dest = cpumask_first_and(dest, cpu_online_mask);
 113
 114         return cpu_dest;
 115 }
 116
 117 static int cpu_set_affinity_irq(struct irq_data *d, const struct cpumask *dest,
 118                                 bool force)
 119 {
 120         int cpu_dest;
 121
 122         cpu_dest = cpu_check_affinity(d, dest);
 123         if (cpu_dest < 0)
 124                 return -1;
 125
 126         cpumask_copy(irq_data_get_affinity_mask(d), dest);
 127
 128         return 0;
 129 }
 130 #endif
 131
 132 static struct irq_chip cpu_interrupt_type = {
 133         .name                   = "CPU",
 134         .irq_mask               = cpu_mask_irq,
 135         .irq_unmask             = cpu_unmask_irq,
 136         .irq_ack                = cpu_ack_irq,
 137         .irq_eoi                = cpu_eoi_irq,
 138 #ifdef CONFIG_SMP
 139         .irq_set_affinity       = cpu_set_affinity_irq,
 140 #endif
 141         /* XXX: Needs to be written.  We managed without it so far, but
 142          * we really ought to write it.
 143          */
 144         .irq_retrigger  = NULL,
 145 };
 146
 147 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(irq_cpustat_t, irq_stat);
 148 #define irq_stats(x)            (&per_cpu(irq_stat, x))
 149
 150 /*
 151  * /proc/interrupts printing for arch specific interrupts
 152  */
 153 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
 154 {
 155         int j;
 156
 157 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
 158         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "STK");
 159         for_each_online_cpu(j)
 160                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->kernel_stack_usage);
 161         seq_puts(p, "  Kernel stack usage\n");
 162 # ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 163         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "IST");
 164         for_each_online_cpu(j)
 165                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_stack_usage);
 166         seq_puts(p, "  Interrupt stack usage\n");
 167 # endif
 168 #endif
 169 #ifdef CONFIG_SMP
 170         if (num_online_cpus() > 1) {
 171                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "RES");
 172                 for_each_online_cpu(j)
 173                         seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_resched_count);
 174                 seq_puts(p, "  Rescheduling interrupts\n");
 175                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "CAL");
 176                 for_each_online_cpu(j)
 177                         seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_call_count);
 178                 seq_puts(p, "  Function call interrupts\n");
 179         }
 180 #endif
 181         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "UAH");
 182         for_each_online_cpu(j)
 183                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_unaligned_count);
 184         seq_puts(p, "  Unaligned access handler traps\n");
 185         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "FPA");
 186         for_each_online_cpu(j)
 187                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_fpassist_count);
 188         seq_puts(p, "  Floating point assist traps\n");
 189         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TLB");
 190         for_each_online_cpu(j)
 191                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_tlb_count);
 192         seq_puts(p, "  TLB shootdowns\n");
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 int show_interrupts(struct seq_file *p, void *v)
 197 {
 198         int i = *(loff_t *) v, j;
 199         unsigned long flags;
 200
 201         if (i == 0) {
 202                 seq_puts(p, "    ");
 203                 for_each_online_cpu(j)
 204                         seq_printf(p, "       CPU%d", j);
 205
 206 #ifdef PARISC_IRQ_CR16_COUNTS
 207                 seq_printf(p, " [min/avg/max] (CPU cycle counts)");
 208 #endif
 209                 seq_putc(p, '\n');
 210         }
 211
 212         if (i < NR_IRQS) {
 213                 struct irq_desc *desc = irq_to_desc(i);
 214                 struct irqaction *action;
 215
 216                 raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
 217                 action = desc->action;
 218                 if (!action)
 219                         goto skip;
 220                 seq_printf(p, "%3d: ", i);
 221
 222                 for_each_online_cpu(j)
 223                         seq_printf(p, "%10u ", irq_desc_kstat_cpu(desc, j));
 224
 225                 seq_printf(p, " %14s", irq_desc_get_chip(desc)->name);
 226 #ifndef PARISC_IRQ_CR16_COUNTS
 227                 seq_printf(p, "  %s", action->name);
 228
 229                 while ((action = action->next))
 230                         seq_printf(p, ", %s", action->name);
 231 #else
 232                 for ( ;action; action = action->next) {
 233                         unsigned int k, avg, min, max;
 234
 235                         min = max = action->cr16_hist[0];
 236
 237                         for (avg = k = 0; k < PARISC_CR16_HIST_SIZE; k++) {
 238                                 int hist = action->cr16_hist[k];
 239
 240                                 if (hist) {
 241                                         avg += hist;
 242                                 } else
 243                                         break;
 244
 245                                 if (hist > max) max = hist;
 246                                 if (hist < min) min = hist;
 247                         }
 248
 249                         avg /= k;
 250                         seq_printf(p, " %s[%d/%d/%d]", action->name,
 251                                         min,avg,max);
 252                 }
 253 #endif
 254
 255                 seq_putc(p, '\n');
 256  skip:
 257                 raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
 258         }
 259
 260         if (i == NR_IRQS)
 261                 arch_show_interrupts(p, 3);
 262
 263         return 0;
 264 }
 265
 266
 267
 268 /*
 269 ** The following form a "set": Virtual IRQ, Transaction Address, Trans Data.
 270 ** Respectively, these map to IRQ region+EIRR, Processor HPA, EIRR bit.
 271 **
 272 ** To use txn_XXX() interfaces, get a Virtual IRQ first.
 273 ** Then use that to get the Transaction address and data.
 274 */
 275
 276 int cpu_claim_irq(unsigned int irq, struct irq_chip *type, void *data)
 277 {
 278         if (irq_has_action(irq))
 279                 return -EBUSY;
 280         if (irq_get_chip(irq) != &cpu_interrupt_type)
 281                 return -EBUSY;
 282
 283         /* for iosapic interrupts */
 284         if (type) {
 285                 irq_set_chip_and_handler(irq, type, handle_percpu_irq);
 286                 irq_set_chip_data(irq, data);
 287                 __cpu_unmask_irq(irq);
 288         }
 289         return 0;
 290 }
 291
 292 int txn_claim_irq(int irq)
 293 {
 294         return cpu_claim_irq(irq, NULL, NULL) ? -1 : irq;
 295 }
 296
 297 /*
 298  * The bits_wide parameter accommodates the limitations of the HW/SW which
 299  * use these bits:
 300  * Legacy PA I/O (GSC/NIO): 5 bits (architected EIM register)
 301  * V-class (EPIC):          6 bits
 302  * N/L/A-class (iosapic):   8 bits
 303  * PCI 2.2 MSI:            16 bits
 304  * Some PCI devices:       32 bits (Symbios SCSI/ATM/HyperFabric)
 305  *
 306  * On the service provider side:
 307  * o PA 1.1 (and PA2.0 narrow mode)     5-bits (width of EIR register)
 308  * o PA 2.0 wide mode                   6-bits (per processor)
 309  * o IA64                               8-bits (0-256 total)
 310  *
 311  * So a Legacy PA I/O device on a PA 2.0 box can't use all the bits supported
 312  * by the processor...and the N/L-class I/O subsystem supports more bits than
 313  * PA2.0 has. The first case is the problem.
 314  */
 315 int txn_alloc_irq(unsigned int bits_wide)
 316 {
 317         int irq;
 318
 319         /* never return irq 0 cause that's the interval timer */
 320         for (irq = CPU_IRQ_BASE + 1; irq <= CPU_IRQ_MAX; irq++) {
 321                 if (cpu_claim_irq(irq, NULL, NULL) < 0)
 322                         continue;
 323                 if ((irq - CPU_IRQ_BASE) >= (1 << bits_wide))
 324                         continue;
 325                 return irq;
 326         }
 327
 328         /* unlikely, but be prepared */
 329         return -1;
 330 }
 331
 332
 333 unsigned long txn_affinity_addr(unsigned int irq, int cpu)
 334 {
 335 #ifdef CONFIG_SMP
 336         struct irq_data *d = irq_get_irq_data(irq);
 337         cpumask_copy(irq_data_get_affinity_mask(d), cpumask_of(cpu));
 338 #endif
 339
 340         return per_cpu(cpu_data, cpu).txn_addr;
 341 }
 342
 343
 344 unsigned long txn_alloc_addr(unsigned int virt_irq)
 345 {
 346         static int next_cpu = -1;
 347
 348         next_cpu++; /* assign to "next" CPU we want this bugger on */
 349
 350         /* validate entry */
 351         while ((next_cpu < nr_cpu_ids) &&
 352                 (!per_cpu(cpu_data, next_cpu).txn_addr ||
 353                  !cpu_online(next_cpu)))
 354                 next_cpu++;
 355
 356         if (next_cpu >= nr_cpu_ids)
 357                 next_cpu = 0;   /* nothing else, assign monarch */
 358
 359         return txn_affinity_addr(virt_irq, next_cpu);
 360 }
 361
 362
 363 unsigned int txn_alloc_data(unsigned int virt_irq)
 364 {
 365         return virt_irq - CPU_IRQ_BASE;
 366 }
 367
 368 static inline int eirr_to_irq(unsigned long eirr)
 369 {
 370         int bit = fls_long(eirr);
 371         return (BITS_PER_LONG - bit) + TIMER_IRQ;
 372 }
 373
 374 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 375 /*
 376  * IRQ STACK - used for irq handler
 377  */
 378 #ifdef CONFIG_64BIT
 379 #define IRQ_STACK_SIZE      (4096 << 4) /* 64k irq stack size */
 380 #else
 381 #define IRQ_STACK_SIZE      (4096 << 3) /* 32k irq stack size */
 382 #endif
 383
 384 union irq_stack_union {
 385         unsigned long stack[IRQ_STACK_SIZE/sizeof(unsigned long)];
 386         volatile unsigned int slock[4];
 387         volatile unsigned int lock[1];
 388 };
 389
 390 DEFINE_PER_CPU(union irq_stack_union, irq_stack_union) = {
 391                 .slock = { 1,1,1,1 },
 392         };
 393 #endif
 394
 395
 396 int sysctl_panic_on_stackoverflow = 1;
 397
 398 static inline void stack_overflow_check(struct pt_regs *regs)
 399 {
 400 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
 401         #define STACK_MARGIN    (256*6)
 402
 403         unsigned long stack_start = (unsigned long) task_stack_page(current);
 404         unsigned long sp = regs->gr[30];
 405         unsigned long stack_usage;
 406         unsigned int *last_usage;
 407         int cpu = smp_processor_id();
 408
 409         /* if sr7 != 0, we interrupted a userspace process which we do not want
 410          * to check for stack overflow. We will only check the kernel stack. */
 411         if (regs->sr[7])
 412                 return;
 413
 414         /* exit if already in panic */
 415         if (sysctl_panic_on_stackoverflow < 0)
 416                 return;
 417
 418         /* calculate kernel stack usage */
 419         stack_usage = sp - stack_start;
 420 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 421         if (likely(stack_usage <= THREAD_SIZE))
 422                 goto check_kernel_stack; /* found kernel stack */
 423
 424         /* check irq stack usage */
 425         stack_start = (unsigned long) &per_cpu(irq_stack_union, cpu).stack;
 426         stack_usage = sp - stack_start;
 427
 428         last_usage = &per_cpu(irq_stat.irq_stack_usage, cpu);
 429         if (unlikely(stack_usage > *last_usage))
 430                 *last_usage = stack_usage;
 431
 432         if (likely(stack_usage < (IRQ_STACK_SIZE - STACK_MARGIN)))
 433                 return;
 434
 435         pr_emerg("stackcheck: %s will most likely overflow irq stack "
 436                  "(sp:%lx, stk bottom-top:%lx-%lx)\n",
 437                 current->comm, sp, stack_start, stack_start + IRQ_STACK_SIZE);
 438         goto panic_check;
 439
 440 check_kernel_stack:
 441 #endif
 442
 443         /* check kernel stack usage */
 444         last_usage = &per_cpu(irq_stat.kernel_stack_usage, cpu);
 445
 446         if (unlikely(stack_usage > *last_usage))
 447                 *last_usage = stack_usage;
 448
 449         if (likely(stack_usage < (THREAD_SIZE - STACK_MARGIN)))
 450                 return;
 451
 452         pr_emerg("stackcheck: %s will most likely overflow kernel stack "
 453                  "(sp:%lx, stk bottom-top:%lx-%lx)\n",
 454                 current->comm, sp, stack_start, stack_start + THREAD_SIZE);
 455
 456 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 457 panic_check:
 458 #endif
 459         if (sysctl_panic_on_stackoverflow) {
 460                 sysctl_panic_on_stackoverflow = -1; /* disable further checks */
 461                 panic("low stack detected by irq handler - check messages\n");
 462         }
 463 #endif
 464 }
 465
 466 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 467 /* in entry.S: */
 468 void call_on_stack(unsigned long p1, void *func, unsigned long new_stack);
 469
 470 static void execute_on_irq_stack(void *func, unsigned long param1)
 471 {
 472         union irq_stack_union *union_ptr;
 473         unsigned long irq_stack;
 474         volatile unsigned int *irq_stack_in_use;
 475
 476         union_ptr = &per_cpu(irq_stack_union, smp_processor_id());
 477         irq_stack = (unsigned long) &union_ptr->stack;
 478         irq_stack = ALIGN(irq_stack + sizeof(irq_stack_union.slock),
 479                         FRAME_ALIGN); /* align for stack frame usage */
 480
 481         /* We may be called recursive. If we are already using the irq stack,
 482          * just continue to use it. Use spinlocks to serialize
 483          * the irq stack usage.
 484          */
 485         irq_stack_in_use = (volatile unsigned int *)__ldcw_align(union_ptr);
 486         if (!__ldcw(irq_stack_in_use)) {
 487                 void (*direct_call)(unsigned long p1) = func;
 488
 489                 /* We are using the IRQ stack already.
 490                  * Do direct call on current stack. */
 491                 direct_call(param1);
 492                 return;
 493         }
 494
 495         /* This is where we switch to the IRQ stack. */
 496         call_on_stack(param1, func, irq_stack);
 497
 498         /* free up irq stack usage. */
 499         *irq_stack_in_use = 1;
 500 }
 501
 502 void do_softirq_own_stack(void)
 503 {
 504         execute_on_irq_stack(__do_softirq, 0);
 505 }
 506 #endif /* CONFIG_IRQSTACKS */
 507
 508 /* ONLY called from entry.S:intr_extint() */
 509 void do_cpu_irq_mask(struct pt_regs *regs)
 510 {
 511         struct pt_regs *old_regs;
 512         unsigned long eirr_val;
 513         int irq, cpu = smp_processor_id();
 514         struct irq_data *irq_data;
 515 #ifdef CONFIG_SMP
 516         cpumask_t dest;
 517 #endif
 518
 519         old_regs = set_irq_regs(regs);
 520         local_irq_disable();
 521         irq_enter();
 522
 523         eirr_val = mfctl(23) & cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu);
 524         if (!eirr_val)
 525                 goto set_out;
 526         irq = eirr_to_irq(eirr_val);
 527
 528         irq_data = irq_get_irq_data(irq);
 529
 530         /* Filter out spurious interrupts, mostly from serial port at bootup */
 531         if (unlikely(!irq_desc_has_action(irq_data_to_desc(irq_data))))
 532                 goto set_out;
 533
 534 #ifdef CONFIG_SMP
 535         cpumask_copy(&dest, irq_data_get_affinity_mask(irq_data));
 536         if (irqd_is_per_cpu(irq_data) &&
 537             !cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), &dest)) {
 538                 int cpu = cpumask_first(&dest);
 539
 540                 printk(KERN_DEBUG "redirecting irq %d from CPU %d to %d\n",
 541                        irq, smp_processor_id(), cpu);
 542                 gsc_writel(irq + CPU_IRQ_BASE,
 543                            per_cpu(cpu_data, cpu).hpa);
 544                 goto set_out;
 545         }
 546 #endif
 547         stack_overflow_check(regs);
 548
 549 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 550         execute_on_irq_stack(&generic_handle_irq, irq);
 551 #else
 552         generic_handle_irq(irq);
 553 #endif /* CONFIG_IRQSTACKS */
 554
 555  out:
 556         irq_exit();
 557         set_irq_regs(old_regs);
 558         return;
 559
 560  set_out:
 561         set_eiem(cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu));
 562         goto out;
 563 }
 564
 565 static void claim_cpu_irqs(void)
 566 {
 567         unsigned long flags = IRQF_TIMER | IRQF_PERCPU | IRQF_IRQPOLL;
 568         int i;
 569
 570         for (i = CPU_IRQ_BASE; i <= CPU_IRQ_MAX; i++) {
 571                 irq_set_chip_and_handler(i, &cpu_interrupt_type,
 572                                          handle_percpu_irq);
 573         }
 574
 575         irq_set_handler(TIMER_IRQ, handle_percpu_irq);
 576         if (request_irq(TIMER_IRQ, timer_interrupt, flags, "timer", NULL))
 577                 pr_err("Failed to register timer interrupt\n");
 578 #ifdef CONFIG_SMP
 579         irq_set_handler(IPI_IRQ, handle_percpu_irq);
 580         if (request_irq(IPI_IRQ, ipi_interrupt, IRQF_PERCPU, "IPI", NULL))
 581                 pr_err("Failed to register IPI interrupt\n");
 582 #endif
 583 }
 584
 585 void __init init_IRQ(void)
 586 {
 587         local_irq_disable();    /* PARANOID - should already be disabled */
 588         mtctl(~0UL, 23);        /* EIRR : clear all pending external intr */
 589 #ifdef CONFIG_SMP
 590         if (!cpu_eiem) {
 591                 claim_cpu_irqs();
 592                 cpu_eiem = EIEM_MASK(IPI_IRQ) | EIEM_MASK(TIMER_IRQ);
 593         }
 594 #else
 595         claim_cpu_irqs();
 596         cpu_eiem = EIEM_MASK(TIMER_IRQ);
 597 #endif
 598         set_eiem(cpu_eiem);     /* EIEM : enable all external intr */
 599 }