Merge branch 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jack/linux-fs
[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/bootmem.h>
54 #include <linux/pci.h>
55 #include <linux/debugfs.h>
56 #include <linux/of.h>
57 #include <linux/of_irq.h>
58
59 #include <asm/uaccess.h>
60 #include <asm/io.h>
61 #include <asm/pgtable.h>
62 #include <asm/irq.h>
63 #include <asm/cache.h>
64 #include <asm/prom.h>
65 #include <asm/ptrace.h>
66 #include <asm/machdep.h>
67 #include <asm/udbg.h>
68 #include <asm/smp.h>
69 #include <asm/debug.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
79 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(irq_cpustat_t, irq_stat);
80 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(irq_stat);
81
82 int __irq_offset_value;
83
84 #ifdef CONFIG_PPC32
85 EXPORT_SYMBOL(__irq_offset_value);
86 atomic_t ppc_n_lost_interrupts;
87
88 #ifdef CONFIG_TAU_INT
89 extern int tau_initialized;
90 extern int tau_interrupts(int);
91 #endif
92 #endif /* CONFIG_PPC32 */
93
94 #ifdef CONFIG_PPC64
95
96 int distribute_irqs = 1;
97
98 static inline notrace unsigned long get_irq_happened(void)
99 {
100         unsigned long happened;
101
102         __asm__ __volatile__("lbz %0,%1(13)"
103         : "=r" (happened) : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_happened)));
104
105         return happened;
106 }
107
108 static inline notrace void set_soft_enabled(unsigned long enable)
109 {
110         __asm__ __volatile__("stb %0,%1(13)"
111         : : "r" (enable), "i" (offsetof(struct paca_struct, soft_enabled)));
112 }
113
114 static inline notrace int decrementer_check_overflow(void)
115 {
116         u64 now = get_tb_or_rtc();
117         u64 *next_tb = &__get_cpu_var(decrementers_next_tb);
118  
119         return now >= *next_tb;
120 }
121
122 /* This is called whenever we are re-enabling interrupts
123  * and returns either 0 (nothing to do) or 500/900/280/a00/e80 if
124  * there's an EE, DEC or DBELL to generate.
125  *
126  * This is called in two contexts: From arch_local_irq_restore()
127  * before soft-enabling interrupts, and from the exception exit
128  * path when returning from an interrupt from a soft-disabled to
129  * a soft enabled context. In both case we have interrupts hard
130  * disabled.
131  *
132  * We take care of only clearing the bits we handled in the
133  * PACA irq_happened field since we can only re-emit one at a
134  * time and we don't want to "lose" one.
135  */
136 notrace unsigned int __check_irq_replay(void)
137 {
138         /*
139          * We use local_paca rather than get_paca() to avoid all
140          * the debug_smp_processor_id() business in this low level
141          * function
142          */
143         unsigned char happened = local_paca->irq_happened;
144
145         /* Clear bit 0 which we wouldn't clear otherwise */
146         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HARD_DIS;
147
148         /*
149          * Force the delivery of pending soft-disabled interrupts on PS3.
150          * Any HV call will have this side effect.
151          */
152         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1)) {
153                 u64 tmp, tmp2;
154                 lv1_get_version_info(&tmp, &tmp2);
155         }
156
157         /*
158          * We may have missed a decrementer interrupt. We check the
159          * decrementer itself rather than the paca irq_happened field
160          * in case we also had a rollover while hard disabled
161          */
162         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DEC;
163         if ((happened & PACA_IRQ_DEC) || decrementer_check_overflow())
164                 return 0x900;
165
166         /* Finally check if an external interrupt happened */
167         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_EE;
168         if (happened & PACA_IRQ_EE)
169                 return 0x500;
170
171 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
172         /* Finally check if an EPR external interrupt happened
173          * this bit is typically set if we need to handle another
174          * "edge" interrupt from within the MPIC "EPR" handler
175          */
176         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_EE_EDGE;
177         if (happened & PACA_IRQ_EE_EDGE)
178                 return 0x500;
179
180         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DBELL;
181         if (happened & PACA_IRQ_DBELL)
182                 return 0x280;
183 #else
184         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DBELL;
185         if (happened & PACA_IRQ_DBELL) {
186                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
187                         return 0xe80;
188                 return 0xa00;
189         }
190 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3E */
191
192         /* Check if an hypervisor Maintenance interrupt happened */
193         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HMI;
194         if (happened & PACA_IRQ_HMI)
195                 return 0xe60;
196
197         /* There should be nothing left ! */
198         BUG_ON(local_paca->irq_happened != 0);
199
200         return 0;
201 }
202
203 notrace void arch_local_irq_restore(unsigned long en)
204 {
205         unsigned char irq_happened;
206         unsigned int replay;
207
208         /* Write the new soft-enabled value */
209         set_soft_enabled(en);
210         if (!en)
211                 return;
212         /*
213          * From this point onward, we can take interrupts, preempt,
214          * etc... unless we got hard-disabled. We check if an event
215          * happened. If none happened, we know we can just return.
216          *
217          * We may have preempted before the check below, in which case
218          * we are checking the "new" CPU instead of the old one. This
219          * is only a problem if an event happened on the "old" CPU.
220          *
221          * External interrupt events will have caused interrupts to
222          * be hard-disabled, so there is no problem, we
223          * cannot have preempted.
224          */
225         irq_happened = get_irq_happened();
226         if (!irq_happened)
227                 return;
228
229         /*
230          * We need to hard disable to get a trusted value from
231          * __check_irq_replay(). We also need to soft-disable
232          * again to avoid warnings in there due to the use of
233          * per-cpu variables.
234          *
235          * We know that if the value in irq_happened is exactly 0x01
236          * then we are already hard disabled (there are other less
237          * common cases that we'll ignore for now), so we skip the
238          * (expensive) mtmsrd.
239          */
240         if (unlikely(irq_happened != PACA_IRQ_HARD_DIS))
241                 __hard_irq_disable();
242 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
243         else {
244                 /*
245                  * We should already be hard disabled here. We had bugs
246                  * where that wasn't the case so let's dbl check it and
247                  * warn if we are wrong. Only do that when IRQ tracing
248                  * is enabled as mfmsr() can be costly.
249                  */
250                 if (WARN_ON(mfmsr() & MSR_EE))
251                         __hard_irq_disable();
252         }
253 #endif /* CONFIG_TRACE_IRQFLAG */
254
255         set_soft_enabled(0);
256
257         /*
258          * Check if anything needs to be re-emitted. We haven't
259          * soft-enabled yet to avoid warnings in decrementer_check_overflow
260          * accessing per-cpu variables
261          */
262         replay = __check_irq_replay();
263
264         /* We can soft-enable now */
265         set_soft_enabled(1);
266
267         /*
268          * And replay if we have to. This will return with interrupts
269          * hard-enabled.
270          */
271         if (replay) {
272                 __replay_interrupt(replay);
273                 return;
274         }
275
276         /* Finally, let's ensure we are hard enabled */
277         __hard_irq_enable();
278 }
279 EXPORT_SYMBOL(arch_local_irq_restore);
280
281 /*
282  * This is specifically called by assembly code to re-enable interrupts
283  * if they are currently disabled. This is typically called before
284  * schedule() or do_signal() when returning to userspace. We do it
285  * in C to avoid the burden of dealing with lockdep etc...
286  *
287  * NOTE: This is called with interrupts hard disabled but not marked
288  * as such in paca->irq_happened, so we need to resync this.
289  */
290 void notrace restore_interrupts(void)
291 {
292         if (irqs_disabled()) {
293                 local_paca->irq_happened |= PACA_IRQ_HARD_DIS;
294                 local_irq_enable();
295         } else
296                 __hard_irq_enable();
297 }
298
299 /*
300  * This is a helper to use when about to go into idle low-power
301  * when the latter has the side effect of re-enabling interrupts
302  * (such as calling H_CEDE under pHyp).
303  *
304  * You call this function with interrupts soft-disabled (this is
305  * already the case when ppc_md.power_save is called). The function
306  * will return whether to enter power save or just return.
307  *
308  * In the former case, it will have notified lockdep of interrupts
309  * being re-enabled and generally sanitized the lazy irq state,
310  * and in the latter case it will leave with interrupts hard
311  * disabled and marked as such, so the local_irq_enable() call
312  * in arch_cpu_idle() will properly re-enable everything.
313  */
314 bool prep_irq_for_idle(void)
315 {
316         /*
317          * First we need to hard disable to ensure no interrupt
318          * occurs before we effectively enter the low power state
319          */
320         hard_irq_disable();
321
322         /*
323          * If anything happened while we were soft-disabled,
324          * we return now and do not enter the low power state.
325          */
326         if (lazy_irq_pending())
327                 return false;
328
329         /* Tell lockdep we are about to re-enable */
330         trace_hardirqs_on();
331
332         /*
333          * Mark interrupts as soft-enabled and clear the
334          * PACA_IRQ_HARD_DIS from the pending mask since we
335          * are about to hard enable as well as a side effect
336          * of entering the low power state.
337          */
338         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HARD_DIS;
339         local_paca->soft_enabled = 1;
340
341         /* Tell the caller to enter the low power state */
342         return true;
343 }
344
345 #endif /* CONFIG_PPC64 */
346
347 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
348 {
349         int j;
350
351 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_TAU_INT)
352         if (tau_initialized) {
353                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TAU");
354                 for_each_online_cpu(j)
355                         seq_printf(p, "%10u ", tau_interrupts(j));
356                 seq_puts(p, "  PowerPC             Thermal Assist (cpu temp)\n");
357         }
358 #endif /* CONFIG_PPC32 && CONFIG_TAU_INT */
359
360         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
361         for_each_online_cpu(j)
362                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs_event);
363         seq_printf(p, "  Local timer interrupts for timer event device\n");
364
365         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
366         for_each_online_cpu(j)
367                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs_others);
368         seq_printf(p, "  Local timer interrupts for others\n");
369
370         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "SPU");
371         for_each_online_cpu(j)
372                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).spurious_irqs);
373         seq_printf(p, "  Spurious interrupts\n");
374
375         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "PMI");
376         for_each_online_cpu(j)
377                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).pmu_irqs);
378         seq_printf(p, "  Performance monitoring interrupts\n");
379
380         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "MCE");
381         for_each_online_cpu(j)
382                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).mce_exceptions);
383         seq_printf(p, "  Machine check exceptions\n");
384
385         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
386                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "HMI");
387                 for_each_online_cpu(j)
388                         seq_printf(p, "%10u ",
389                                         per_cpu(irq_stat, j).hmi_exceptions);
390                 seq_printf(p, "  Hypervisor Maintenance Interrupts\n");
391         }
392
393 #ifdef CONFIG_PPC_DOORBELL
394         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_DBELL)) {
395                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "DBL");
396                 for_each_online_cpu(j)
397                         seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).doorbell_irqs);
398                 seq_printf(p, "  Doorbell interrupts\n");
399         }
400 #endif
401
402         return 0;
403 }
404
405 /*
406  * /proc/stat helpers
407  */
408 u64 arch_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
409 {
410         u64 sum = per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs_event;
411
412         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).pmu_irqs;
413         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).mce_exceptions;
414         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).spurious_irqs;
415         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs_others;
416         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).hmi_exceptions;
417 #ifdef CONFIG_PPC_DOORBELL
418         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).doorbell_irqs;
419 #endif
420
421         return sum;
422 }
423
424 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
425 void migrate_irqs(void)
426 {
427         struct irq_desc *desc;
428         unsigned int irq;
429         static int warned;
430         cpumask_var_t mask;
431         const struct cpumask *map = cpu_online_mask;
432
433         alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL);
434
435         for_each_irq_desc(irq, desc) {
436                 struct irq_data *data;
437                 struct irq_chip *chip;
438
439                 data = irq_desc_get_irq_data(desc);
440                 if (irqd_is_per_cpu(data))
441                         continue;
442
443                 chip = irq_data_get_irq_chip(data);
444
445                 cpumask_and(mask, data->affinity, map);
446                 if (cpumask_any(mask) >= nr_cpu_ids) {
447                         pr_warn("Breaking affinity for irq %i\n", irq);
448                         cpumask_copy(mask, map);
449                 }
450                 if (chip->irq_set_affinity)
451                         chip->irq_set_affinity(data, mask, true);
452                 else if (desc->action && !(warned++))
453                         pr_err("Cannot set affinity for irq %i\n", irq);
454         }
455
456         free_cpumask_var(mask);
457
458         local_irq_enable();
459         mdelay(1);
460         local_irq_disable();
461 }
462 #endif
463
464 static inline void check_stack_overflow(void)
465 {
466 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
467         long sp;
468
469         sp = current_stack_pointer() & (THREAD_SIZE-1);
470
471         /* check for stack overflow: is there less than 2KB free? */
472         if (unlikely(sp < (sizeof(struct thread_info) + 2048))) {
473                 pr_err("do_IRQ: stack overflow: %ld\n",
474                         sp - sizeof(struct thread_info));
475                 dump_stack();
476         }
477 #endif
478 }
479
480 void __do_irq(struct pt_regs *regs)
481 {
482         unsigned int irq;
483
484         irq_enter();
485
486         trace_irq_entry(regs);
487
488         check_stack_overflow();
489
490         /*
491          * Query the platform PIC for the interrupt & ack it.
492          *
493          * This will typically lower the interrupt line to the CPU
494          */
495         irq = ppc_md.get_irq();
496
497         /* We can hard enable interrupts now to allow perf interrupts */
498         may_hard_irq_enable();
499
500         /* And finally process it */
501         if (unlikely(irq == NO_IRQ))
502                 __get_cpu_var(irq_stat).spurious_irqs++;
503         else
504                 generic_handle_irq(irq);
505
506         trace_irq_exit(regs);
507
508         irq_exit();
509 }
510
511 void do_IRQ(struct pt_regs *regs)
512 {
513         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
514         struct thread_info *curtp, *irqtp, *sirqtp;
515
516         /* Switch to the irq stack to handle this */
517         curtp = current_thread_info();
518         irqtp = hardirq_ctx[raw_smp_processor_id()];
519         sirqtp = softirq_ctx[raw_smp_processor_id()];
520
521         /* Already there ? */
522         if (unlikely(curtp == irqtp || curtp == sirqtp)) {
523                 __do_irq(regs);
524                 set_irq_regs(old_regs);
525                 return;
526         }
527
528         /* Prepare the thread_info in the irq stack */
529         irqtp->task = curtp->task;
530         irqtp->flags = 0;
531
532         /* Copy the preempt_count so that the [soft]irq checks work. */
533         irqtp->preempt_count = curtp->preempt_count;
534
535         /* Switch stack and call */
536         call_do_irq(regs, irqtp);
537
538         /* Restore stack limit */
539         irqtp->task = NULL;
540
541         /* Copy back updates to the thread_info */
542         if (irqtp->flags)
543                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
544
545         set_irq_regs(old_regs);
546 }
547
548 void __init init_IRQ(void)
549 {
550         if (ppc_md.init_IRQ)
551                 ppc_md.init_IRQ();
552
553         exc_lvl_ctx_init();
554
555         irq_ctx_init();
556 }
557
558 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
559 struct thread_info   *critirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
560 struct thread_info    *dbgirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
561 struct thread_info *mcheckirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
562
563 void exc_lvl_ctx_init(void)
564 {
565         struct thread_info *tp;
566         int i, cpu_nr;
567
568         for_each_possible_cpu(i) {
569 #ifdef CONFIG_PPC64
570                 cpu_nr = i;
571 #else
572 #ifdef CONFIG_SMP
573                 cpu_nr = get_hard_smp_processor_id(i);
574 #else
575                 cpu_nr = 0;
576 #endif
577 #endif
578
579                 memset((void *)critirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
580                 tp = critirq_ctx[cpu_nr];
581                 tp->cpu = cpu_nr;
582                 tp->preempt_count = 0;
583
584 #ifdef CONFIG_BOOKE
585                 memset((void *)dbgirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
586                 tp = dbgirq_ctx[cpu_nr];
587                 tp->cpu = cpu_nr;
588                 tp->preempt_count = 0;
589
590                 memset((void *)mcheckirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
591                 tp = mcheckirq_ctx[cpu_nr];
592                 tp->cpu = cpu_nr;
593                 tp->preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
594 #endif
595         }
596 }
597 #endif
598
599 struct thread_info *softirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
600 struct thread_info *hardirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
601
602 void irq_ctx_init(void)
603 {
604         struct thread_info *tp;
605         int i;
606
607         for_each_possible_cpu(i) {
608                 memset((void *)softirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
609                 tp = softirq_ctx[i];
610                 tp->cpu = i;
611
612                 memset((void *)hardirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
613                 tp = hardirq_ctx[i];
614                 tp->cpu = i;
615         }
616 }
617
618 void do_softirq_own_stack(void)
619 {
620         struct thread_info *curtp, *irqtp;
621
622         curtp = current_thread_info();
623         irqtp = softirq_ctx[smp_processor_id()];
624         irqtp->task = curtp->task;
625         irqtp->flags = 0;
626         call_do_softirq(irqtp);
627         irqtp->task = NULL;
628
629         /* Set any flag that may have been set on the
630          * alternate stack
631          */
632         if (irqtp->flags)
633                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
634 }
635
636 irq_hw_number_t virq_to_hw(unsigned int virq)
637 {
638         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(virq);
639         return WARN_ON(!irq_data) ? 0 : irq_data->hwirq;
640 }
641 EXPORT_SYMBOL_GPL(virq_to_hw);
642
643 #ifdef CONFIG_SMP
644 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
645 {
646         int cpuid;
647
648         if (cpumask_equal(mask, cpu_online_mask)) {
649                 static int irq_rover;
650                 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_rover_lock);
651                 unsigned long flags;
652
653                 /* Round-robin distribution... */
654 do_round_robin:
655                 raw_spin_lock_irqsave(&irq_rover_lock, flags);
656
657                 irq_rover = cpumask_next(irq_rover, cpu_online_mask);
658                 if (irq_rover >= nr_cpu_ids)
659                         irq_rover = cpumask_first(cpu_online_mask);
660
661                 cpuid = irq_rover;
662
663                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_rover_lock, flags);
664         } else {
665                 cpuid = cpumask_first_and(mask, cpu_online_mask);
666                 if (cpuid >= nr_cpu_ids)
667                         goto do_round_robin;
668         }
669
670         return get_hard_smp_processor_id(cpuid);
671 }
672 #else
673 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
674 {
675         return hard_smp_processor_id();
676 }
677 #endif
678
679 int arch_early_irq_init(void)
680 {
681         return 0;
682 }
683
684 #ifdef CONFIG_PPC64
685 static int __init setup_noirqdistrib(char *str)
686 {
687         distribute_irqs = 0;
688         return 1;
689 }
690
691 __setup("noirqdistrib", setup_noirqdistrib);
692 #endif /* CONFIG_PPC64 */