Merge tag 'for-f2fs-4.12' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jaegeuk...
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / powerpc / kernel / irq.c
1 /*
2  *  Derived from arch/i386/kernel/irq.c
3  *    Copyright (C) 1992 Linus Torvalds
4  *  Adapted from arch/i386 by Gary Thomas
5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
6  *  Updated and modified by Cort Dougan <cort@fsmlabs.com>
7  *    Copyright (C) 1996-2001 Cort Dougan
8  *  Adapted for Power Macintosh by Paul Mackerras
9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras (paulus@cs.anu.edu.au)
10  *
11  * This program is free software; you can redistribute it and/or
12  * modify it under the terms of the GNU General Public License
13  * as published by the Free Software Foundation; either version
14  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
15  *
16  * This file contains the code used by various IRQ handling routines:
17  * asking for different IRQ's should be done through these routines
18  * instead of just grabbing them. Thus setups with different IRQ numbers
19  * shouldn't result in any weird surprises, and installing new handlers
20  * should be easier.
21  *
22  * The MPC8xx has an interrupt mask in the SIU.  If a bit is set, the
23  * interrupt is _enabled_.  As expected, IRQ0 is bit 0 in the 32-bit
24  * mask register (of which only 16 are defined), hence the weird shifting
25  * and complement of the cached_irq_mask.  I want to be able to stuff
26  * this right into the SIU SMASK register.
27  * Many of the prep/chrp functions are conditional compiled on CONFIG_8xx
28  * to reduce code space and undefined function references.
29  */
30
31 #undef DEBUG
32
33 #include <linux/export.h>
34 #include <linux/threads.h>
35 #include <linux/kernel_stat.h>
36 #include <linux/signal.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/ptrace.h>
39 #include <linux/ioport.h>
40 #include <linux/interrupt.h>
41 #include <linux/timex.h>
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/delay.h>
45 #include <linux/irq.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/cpumask.h>
48 #include <linux/profile.h>
49 #include <linux/bitops.h>
50 #include <linux/list.h>
51 #include <linux/radix-tree.h>
52 #include <linux/mutex.h>
53 #include <linux/pci.h>
54 #include <linux/debugfs.h>
55 #include <linux/of.h>
56 #include <linux/of_irq.h>
57
58 #include <linux/uaccess.h>
59 #include <asm/io.h>
60 #include <asm/pgtable.h>
61 #include <asm/irq.h>
62 #include <asm/cache.h>
63 #include <asm/prom.h>
64 #include <asm/ptrace.h>
65 #include <asm/machdep.h>
66 #include <asm/udbg.h>
67 #include <asm/smp.h>
68 #include <asm/livepatch.h>
69 #include <asm/asm-prototypes.h>
70
71 #ifdef CONFIG_PPC64
72 #include <asm/paca.h>
73 #include <asm/firmware.h>
74 #include <asm/lv1call.h>
75 #endif
76 #define CREATE_TRACE_POINTS
77 #include <asm/trace.h>
78 #include <asm/cpu_has_feature.h>
79
80 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(irq_cpustat_t, irq_stat);
81 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(irq_stat);
82
83 int __irq_offset_value;
84
85 #ifdef CONFIG_PPC32
86 EXPORT_SYMBOL(__irq_offset_value);
87 atomic_t ppc_n_lost_interrupts;
88
89 #ifdef CONFIG_TAU_INT
90 extern int tau_initialized;
91 extern int tau_interrupts(int);
92 #endif
93 #endif /* CONFIG_PPC32 */
94
95 #ifdef CONFIG_PPC64
96
97 int distribute_irqs = 1;
98
99 static inline notrace unsigned long get_irq_happened(void)
100 {
101         unsigned long happened;
102
103         __asm__ __volatile__("lbz %0,%1(13)"
104         : "=r" (happened) : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_happened)));
105
106         return happened;
107 }
108
109 static inline notrace void set_soft_enabled(unsigned long enable)
110 {
111         __asm__ __volatile__("stb %0,%1(13)"
112         : : "r" (enable), "i" (offsetof(struct paca_struct, soft_enabled)));
113 }
114
115 static inline notrace int decrementer_check_overflow(void)
116 {
117         u64 now = get_tb_or_rtc();
118         u64 *next_tb = this_cpu_ptr(&decrementers_next_tb);
119  
120         return now >= *next_tb;
121 }
122
123 /* This is called whenever we are re-enabling interrupts
124  * and returns either 0 (nothing to do) or 500/900/280/a00/e80 if
125  * there's an EE, DEC or DBELL to generate.
126  *
127  * This is called in two contexts: From arch_local_irq_restore()
128  * before soft-enabling interrupts, and from the exception exit
129  * path when returning from an interrupt from a soft-disabled to
130  * a soft enabled context. In both case we have interrupts hard
131  * disabled.
132  *
133  * We take care of only clearing the bits we handled in the
134  * PACA irq_happened field since we can only re-emit one at a
135  * time and we don't want to "lose" one.
136  */
137 notrace unsigned int __check_irq_replay(void)
138 {
139         /*
140          * We use local_paca rather than get_paca() to avoid all
141          * the debug_smp_processor_id() business in this low level
142          * function
143          */
144         unsigned char happened = local_paca->irq_happened;
145
146         /* Clear bit 0 which we wouldn't clear otherwise */
147         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HARD_DIS;
148
149         /*
150          * Force the delivery of pending soft-disabled interrupts on PS3.
151          * Any HV call will have this side effect.
152          */
153         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1)) {
154                 u64 tmp, tmp2;
155                 lv1_get_version_info(&tmp, &tmp2);
156         }
157
158         /*
159          * Check if an hypervisor Maintenance interrupt happened.
160          * This is a higher priority interrupt than the others, so
161          * replay it first.
162          */
163         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HMI;
164         if (happened & PACA_IRQ_HMI)
165                 return 0xe60;
166
167         /*
168          * We may have missed a decrementer interrupt. We check the
169          * decrementer itself rather than the paca irq_happened field
170          * in case we also had a rollover while hard disabled
171          */
172         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DEC;
173         if ((happened & PACA_IRQ_DEC) || decrementer_check_overflow())
174                 return 0x900;
175
176         /* Finally check if an external interrupt happened */
177         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_EE;
178         if (happened & PACA_IRQ_EE)
179                 return 0x500;
180
181 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
182         /* Finally check if an EPR external interrupt happened
183          * this bit is typically set if we need to handle another
184          * "edge" interrupt from within the MPIC "EPR" handler
185          */
186         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_EE_EDGE;
187         if (happened & PACA_IRQ_EE_EDGE)
188                 return 0x500;
189
190         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DBELL;
191         if (happened & PACA_IRQ_DBELL)
192                 return 0x280;
193 #else
194         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DBELL;
195         if (happened & PACA_IRQ_DBELL) {
196                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
197                         return 0xe80;
198                 return 0xa00;
199         }
200 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3E */
201
202         /* There should be nothing left ! */
203         BUG_ON(local_paca->irq_happened != 0);
204
205         return 0;
206 }
207
208 notrace void arch_local_irq_restore(unsigned long en)
209 {
210         unsigned char irq_happened;
211         unsigned int replay;
212
213         /* Write the new soft-enabled value */
214         set_soft_enabled(en);
215         if (!en)
216                 return;
217         /*
218          * From this point onward, we can take interrupts, preempt,
219          * etc... unless we got hard-disabled. We check if an event
220          * happened. If none happened, we know we can just return.
221          *
222          * We may have preempted before the check below, in which case
223          * we are checking the "new" CPU instead of the old one. This
224          * is only a problem if an event happened on the "old" CPU.
225          *
226          * External interrupt events will have caused interrupts to
227          * be hard-disabled, so there is no problem, we
228          * cannot have preempted.
229          */
230         irq_happened = get_irq_happened();
231         if (!irq_happened)
232                 return;
233
234         /*
235          * We need to hard disable to get a trusted value from
236          * __check_irq_replay(). We also need to soft-disable
237          * again to avoid warnings in there due to the use of
238          * per-cpu variables.
239          *
240          * We know that if the value in irq_happened is exactly 0x01
241          * then we are already hard disabled (there are other less
242          * common cases that we'll ignore for now), so we skip the
243          * (expensive) mtmsrd.
244          */
245         if (unlikely(irq_happened != PACA_IRQ_HARD_DIS))
246                 __hard_irq_disable();
247 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
248         else {
249                 /*
250                  * We should already be hard disabled here. We had bugs
251                  * where that wasn't the case so let's dbl check it and
252                  * warn if we are wrong. Only do that when IRQ tracing
253                  * is enabled as mfmsr() can be costly.
254                  */
255                 if (WARN_ON(mfmsr() & MSR_EE))
256                         __hard_irq_disable();
257         }
258 #endif /* CONFIG_TRACE_IRQFLAGS */
259
260         set_soft_enabled(0);
261
262         /*
263          * Check if anything needs to be re-emitted. We haven't
264          * soft-enabled yet to avoid warnings in decrementer_check_overflow
265          * accessing per-cpu variables
266          */
267         replay = __check_irq_replay();
268
269         /* We can soft-enable now */
270         set_soft_enabled(1);
271
272         /*
273          * And replay if we have to. This will return with interrupts
274          * hard-enabled.
275          */
276         if (replay) {
277                 __replay_interrupt(replay);
278                 return;
279         }
280
281         /* Finally, let's ensure we are hard enabled */
282         __hard_irq_enable();
283 }
284 EXPORT_SYMBOL(arch_local_irq_restore);
285
286 /*
287  * This is specifically called by assembly code to re-enable interrupts
288  * if they are currently disabled. This is typically called before
289  * schedule() or do_signal() when returning to userspace. We do it
290  * in C to avoid the burden of dealing with lockdep etc...
291  *
292  * NOTE: This is called with interrupts hard disabled but not marked
293  * as such in paca->irq_happened, so we need to resync this.
294  */
295 void notrace restore_interrupts(void)
296 {
297         if (irqs_disabled()) {
298                 local_paca->irq_happened |= PACA_IRQ_HARD_DIS;
299                 local_irq_enable();
300         } else
301                 __hard_irq_enable();
302 }
303
304 /*
305  * This is a helper to use when about to go into idle low-power
306  * when the latter has the side effect of re-enabling interrupts
307  * (such as calling H_CEDE under pHyp).
308  *
309  * You call this function with interrupts soft-disabled (this is
310  * already the case when ppc_md.power_save is called). The function
311  * will return whether to enter power save or just return.
312  *
313  * In the former case, it will have notified lockdep of interrupts
314  * being re-enabled and generally sanitized the lazy irq state,
315  * and in the latter case it will leave with interrupts hard
316  * disabled and marked as such, so the local_irq_enable() call
317  * in arch_cpu_idle() will properly re-enable everything.
318  */
319 bool prep_irq_for_idle(void)
320 {
321         /*
322          * First we need to hard disable to ensure no interrupt
323          * occurs before we effectively enter the low power state
324          */
325         hard_irq_disable();
326
327         /*
328          * If anything happened while we were soft-disabled,
329          * we return now and do not enter the low power state.
330          */
331         if (lazy_irq_pending())
332                 return false;
333
334         /* Tell lockdep we are about to re-enable */
335         trace_hardirqs_on();
336
337         /*
338          * Mark interrupts as soft-enabled and clear the
339          * PACA_IRQ_HARD_DIS from the pending mask since we
340          * are about to hard enable as well as a side effect
341          * of entering the low power state.
342          */
343         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HARD_DIS;
344         local_paca->soft_enabled = 1;
345
346         /* Tell the caller to enter the low power state */
347         return true;
348 }
349
350 /*
351  * Force a replay of the external interrupt handler on this CPU.
352  */
353 void force_external_irq_replay(void)
354 {
355         /*
356          * This must only be called with interrupts soft-disabled,
357          * the replay will happen when re-enabling.
358          */
359         WARN_ON(!arch_irqs_disabled());
360
361         /* Indicate in the PACA that we have an interrupt to replay */
362         local_paca->irq_happened |= PACA_IRQ_EE;
363 }
364
365 #endif /* CONFIG_PPC64 */
366
367 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
368 {
369         int j;
370
371 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_TAU_INT)
372         if (tau_initialized) {
373                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TAU");
374                 for_each_online_cpu(j)
375                         seq_printf(p, "%10u ", tau_interrupts(j));
376                 seq_puts(p, "  PowerPC             Thermal Assist (cpu temp)\n");
377         }
378 #endif /* CONFIG_PPC32 && CONFIG_TAU_INT */
379
380         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
381         for_each_online_cpu(j)
382                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs_event);
383         seq_printf(p, "  Local timer interrupts for timer event device\n");
384
385         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
386         for_each_online_cpu(j)
387                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs_others);
388         seq_printf(p, "  Local timer interrupts for others\n");
389
390         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "SPU");
391         for_each_online_cpu(j)
392                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).spurious_irqs);
393         seq_printf(p, "  Spurious interrupts\n");
394
395         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "PMI");
396         for_each_online_cpu(j)
397                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).pmu_irqs);
398         seq_printf(p, "  Performance monitoring interrupts\n");
399
400         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "MCE");
401         for_each_online_cpu(j)
402                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).mce_exceptions);
403         seq_printf(p, "  Machine check exceptions\n");
404
405         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
406                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "HMI");
407                 for_each_online_cpu(j)
408                         seq_printf(p, "%10u ",
409                                         per_cpu(irq_stat, j).hmi_exceptions);
410                 seq_printf(p, "  Hypervisor Maintenance Interrupts\n");
411         }
412
413 #ifdef CONFIG_PPC_DOORBELL
414         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_DBELL)) {
415                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "DBL");
416                 for_each_online_cpu(j)
417                         seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).doorbell_irqs);
418                 seq_printf(p, "  Doorbell interrupts\n");
419         }
420 #endif
421
422         return 0;
423 }
424
425 /*
426  * /proc/stat helpers
427  */
428 u64 arch_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
429 {
430         u64 sum = per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs_event;
431
432         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).pmu_irqs;
433         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).mce_exceptions;
434         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).spurious_irqs;
435         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs_others;
436         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).hmi_exceptions;
437 #ifdef CONFIG_PPC_DOORBELL
438         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).doorbell_irqs;
439 #endif
440
441         return sum;
442 }
443
444 static inline void check_stack_overflow(void)
445 {
446 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
447         long sp;
448
449         sp = current_stack_pointer() & (THREAD_SIZE-1);
450
451         /* check for stack overflow: is there less than 2KB free? */
452         if (unlikely(sp < (sizeof(struct thread_info) + 2048))) {
453                 pr_err("do_IRQ: stack overflow: %ld\n",
454                         sp - sizeof(struct thread_info));
455                 dump_stack();
456         }
457 #endif
458 }
459
460 void __do_irq(struct pt_regs *regs)
461 {
462         unsigned int irq;
463
464         irq_enter();
465
466         trace_irq_entry(regs);
467
468         check_stack_overflow();
469
470         /*
471          * Query the platform PIC for the interrupt & ack it.
472          *
473          * This will typically lower the interrupt line to the CPU
474          */
475         irq = ppc_md.get_irq();
476
477         /* We can hard enable interrupts now to allow perf interrupts */
478         may_hard_irq_enable();
479
480         /* And finally process it */
481         if (unlikely(!irq))
482                 __this_cpu_inc(irq_stat.spurious_irqs);
483         else
484                 generic_handle_irq(irq);
485
486         trace_irq_exit(regs);
487
488         irq_exit();
489 }
490
491 void do_IRQ(struct pt_regs *regs)
492 {
493         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
494         struct thread_info *curtp, *irqtp, *sirqtp;
495
496         /* Switch to the irq stack to handle this */
497         curtp = current_thread_info();
498         irqtp = hardirq_ctx[raw_smp_processor_id()];
499         sirqtp = softirq_ctx[raw_smp_processor_id()];
500
501         /* Already there ? */
502         if (unlikely(curtp == irqtp || curtp == sirqtp)) {
503                 __do_irq(regs);
504                 set_irq_regs(old_regs);
505                 return;
506         }
507
508         /* Prepare the thread_info in the irq stack */
509         irqtp->task = curtp->task;
510         irqtp->flags = 0;
511
512         /* Copy the preempt_count so that the [soft]irq checks work. */
513         irqtp->preempt_count = curtp->preempt_count;
514
515         /* Switch stack and call */
516         call_do_irq(regs, irqtp);
517
518         /* Restore stack limit */
519         irqtp->task = NULL;
520
521         /* Copy back updates to the thread_info */
522         if (irqtp->flags)
523                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
524
525         set_irq_regs(old_regs);
526 }
527
528 void __init init_IRQ(void)
529 {
530         if (ppc_md.init_IRQ)
531                 ppc_md.init_IRQ();
532
533         exc_lvl_ctx_init();
534
535         irq_ctx_init();
536 }
537
538 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
539 struct thread_info   *critirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
540 struct thread_info    *dbgirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
541 struct thread_info *mcheckirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
542
543 void exc_lvl_ctx_init(void)
544 {
545         struct thread_info *tp;
546         int i, cpu_nr;
547
548         for_each_possible_cpu(i) {
549 #ifdef CONFIG_PPC64
550                 cpu_nr = i;
551 #else
552 #ifdef CONFIG_SMP
553                 cpu_nr = get_hard_smp_processor_id(i);
554 #else
555                 cpu_nr = 0;
556 #endif
557 #endif
558
559                 memset((void *)critirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
560                 tp = critirq_ctx[cpu_nr];
561                 tp->cpu = cpu_nr;
562                 tp->preempt_count = 0;
563
564 #ifdef CONFIG_BOOKE
565                 memset((void *)dbgirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
566                 tp = dbgirq_ctx[cpu_nr];
567                 tp->cpu = cpu_nr;
568                 tp->preempt_count = 0;
569
570                 memset((void *)mcheckirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
571                 tp = mcheckirq_ctx[cpu_nr];
572                 tp->cpu = cpu_nr;
573                 tp->preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
574 #endif
575         }
576 }
577 #endif
578
579 struct thread_info *softirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
580 struct thread_info *hardirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
581
582 void irq_ctx_init(void)
583 {
584         struct thread_info *tp;
585         int i;
586
587         for_each_possible_cpu(i) {
588                 memset((void *)softirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
589                 tp = softirq_ctx[i];
590                 tp->cpu = i;
591                 klp_init_thread_info(tp);
592
593                 memset((void *)hardirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
594                 tp = hardirq_ctx[i];
595                 tp->cpu = i;
596                 klp_init_thread_info(tp);
597         }
598 }
599
600 void do_softirq_own_stack(void)
601 {
602         struct thread_info *curtp, *irqtp;
603
604         curtp = current_thread_info();
605         irqtp = softirq_ctx[smp_processor_id()];
606         irqtp->task = curtp->task;
607         irqtp->flags = 0;
608         call_do_softirq(irqtp);
609         irqtp->task = NULL;
610
611         /* Set any flag that may have been set on the
612          * alternate stack
613          */
614         if (irqtp->flags)
615                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
616 }
617
618 irq_hw_number_t virq_to_hw(unsigned int virq)
619 {
620         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(virq);
621         return WARN_ON(!irq_data) ? 0 : irq_data->hwirq;
622 }
623 EXPORT_SYMBOL_GPL(virq_to_hw);
624
625 #ifdef CONFIG_SMP
626 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
627 {
628         int cpuid;
629
630         if (cpumask_equal(mask, cpu_online_mask)) {
631                 static int irq_rover;
632                 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_rover_lock);
633                 unsigned long flags;
634
635                 /* Round-robin distribution... */
636 do_round_robin:
637                 raw_spin_lock_irqsave(&irq_rover_lock, flags);
638
639                 irq_rover = cpumask_next(irq_rover, cpu_online_mask);
640                 if (irq_rover >= nr_cpu_ids)
641                         irq_rover = cpumask_first(cpu_online_mask);
642
643                 cpuid = irq_rover;
644
645                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_rover_lock, flags);
646         } else {
647                 cpuid = cpumask_first_and(mask, cpu_online_mask);
648                 if (cpuid >= nr_cpu_ids)
649                         goto do_round_robin;
650         }
651
652         return get_hard_smp_processor_id(cpuid);
653 }
654 #else
655 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
656 {
657         return hard_smp_processor_id();
658 }
659 #endif
660
661 int arch_early_irq_init(void)
662 {
663         return 0;
664 }
665
666 #ifdef CONFIG_PPC64
667 static int __init setup_noirqdistrib(char *str)
668 {
669         distribute_irqs = 0;
670         return 1;
671 }
672
673 __setup("noirqdistrib", setup_noirqdistrib);
674 #endif /* CONFIG_PPC64 */