Merge tag 'split-asm_system_h-for-linus-20120328' of git://git.kernel.org/pub/scm...
[linux-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         if (now >= *next_tb)
120                 set_dec(1);
121         return now >= *next_tb;
122 }
123
124 /* This is called whenever we are re-enabling interrupts
125  * and returns either 0 (nothing to do) or 500/900 if there's
126  * either an EE or a DEC to generate.
127  *
128  * This is called in two contexts: From arch_local_irq_restore()
129  * before soft-enabling interrupts, and from the exception exit
130  * path when returning from an interrupt from a soft-disabled to
131  * a soft enabled context. In both case we have interrupts hard
132  * disabled.
133  *
134  * We take care of only clearing the bits we handled in the
135  * PACA irq_happened field since we can only re-emit one at a
136  * time and we don't want to "lose" one.
137  */
138 notrace unsigned int __check_irq_replay(void)
139 {
140         /*
141          * We use local_paca rather than get_paca() to avoid all
142          * the debug_smp_processor_id() business in this low level
143          * function
144          */
145         unsigned char happened = local_paca->irq_happened;
146
147         /* Clear bit 0 which we wouldn't clear otherwise */
148         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HARD_DIS;
149
150         /*
151          * Force the delivery of pending soft-disabled interrupts on PS3.
152          * Any HV call will have this side effect.
153          */
154         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1)) {
155                 u64 tmp, tmp2;
156                 lv1_get_version_info(&tmp, &tmp2);
157         }
158
159         /*
160          * We may have missed a decrementer interrupt. We check the
161          * decrementer itself rather than the paca irq_happened field
162          * in case we also had a rollover while hard disabled
163          */
164         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DEC;
165         if (decrementer_check_overflow())
166                 return 0x900;
167
168         /* Finally check if an external interrupt happened */
169         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_EE;
170         if (happened & PACA_IRQ_EE)
171                 return 0x500;
172
173 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
174         /* Finally check if an EPR external interrupt happened
175          * this bit is typically set if we need to handle another
176          * "edge" interrupt from within the MPIC "EPR" handler
177          */
178         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_EE_EDGE;
179         if (happened & PACA_IRQ_EE_EDGE)
180                 return 0x500;
181
182         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DBELL;
183         if (happened & PACA_IRQ_DBELL)
184                 return 0x280;
185 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3E */
186
187         /* There should be nothing left ! */
188         BUG_ON(local_paca->irq_happened != 0);
189
190         return 0;
191 }
192
193 notrace void arch_local_irq_restore(unsigned long en)
194 {
195         unsigned char irq_happened;
196         unsigned int replay;
197
198         /* Write the new soft-enabled value */
199         set_soft_enabled(en);
200         if (!en)
201                 return;
202         /*
203          * From this point onward, we can take interrupts, preempt,
204          * etc... unless we got hard-disabled. We check if an event
205          * happened. If none happened, we know we can just return.
206          *
207          * We may have preempted before the check below, in which case
208          * we are checking the "new" CPU instead of the old one. This
209          * is only a problem if an event happened on the "old" CPU.
210          *
211          * External interrupt events will have caused interrupts to
212          * be hard-disabled, so there is no problem, we
213          * cannot have preempted.
214          */
215         irq_happened = get_irq_happened();
216         if (!irq_happened)
217                 return;
218
219         /*
220          * We need to hard disable to get a trusted value from
221          * __check_irq_replay(). We also need to soft-disable
222          * again to avoid warnings in there due to the use of
223          * per-cpu variables.
224          *
225          * We know that if the value in irq_happened is exactly 0x01
226          * then we are already hard disabled (there are other less
227          * common cases that we'll ignore for now), so we skip the
228          * (expensive) mtmsrd.
229          */
230         if (unlikely(irq_happened != PACA_IRQ_HARD_DIS))
231                 __hard_irq_disable();
232         set_soft_enabled(0);
233
234         /*
235          * Check if anything needs to be re-emitted. We haven't
236          * soft-enabled yet to avoid warnings in decrementer_check_overflow
237          * accessing per-cpu variables
238          */
239         replay = __check_irq_replay();
240
241         /* We can soft-enable now */
242         set_soft_enabled(1);
243
244         /*
245          * And replay if we have to. This will return with interrupts
246          * hard-enabled.
247          */
248         if (replay) {
249                 __replay_interrupt(replay);
250                 return;
251         }
252
253         /* Finally, let's ensure we are hard enabled */
254         __hard_irq_enable();
255 }
256 EXPORT_SYMBOL(arch_local_irq_restore);
257
258 /*
259  * This is specifically called by assembly code to re-enable interrupts
260  * if they are currently disabled. This is typically called before
261  * schedule() or do_signal() when returning to userspace. We do it
262  * in C to avoid the burden of dealing with lockdep etc...
263  */
264 void restore_interrupts(void)
265 {
266         if (irqs_disabled())
267                 local_irq_enable();
268 }
269
270 #endif /* CONFIG_PPC64 */
271
272 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
273 {
274         int j;
275
276 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_TAU_INT)
277         if (tau_initialized) {
278                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TAU");
279                 for_each_online_cpu(j)
280                         seq_printf(p, "%10u ", tau_interrupts(j));
281                 seq_puts(p, "  PowerPC             Thermal Assist (cpu temp)\n");
282         }
283 #endif /* CONFIG_PPC32 && CONFIG_TAU_INT */
284
285         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
286         for_each_online_cpu(j)
287                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs);
288         seq_printf(p, "  Local timer interrupts\n");
289
290         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "SPU");
291         for_each_online_cpu(j)
292                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).spurious_irqs);
293         seq_printf(p, "  Spurious interrupts\n");
294
295         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "CNT");
296         for_each_online_cpu(j)
297                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).pmu_irqs);
298         seq_printf(p, "  Performance monitoring interrupts\n");
299
300         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "MCE");
301         for_each_online_cpu(j)
302                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).mce_exceptions);
303         seq_printf(p, "  Machine check exceptions\n");
304
305         return 0;
306 }
307
308 /*
309  * /proc/stat helpers
310  */
311 u64 arch_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
312 {
313         u64 sum = per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs;
314
315         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).pmu_irqs;
316         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).mce_exceptions;
317         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).spurious_irqs;
318
319         return sum;
320 }
321
322 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
323 void migrate_irqs(void)
324 {
325         struct irq_desc *desc;
326         unsigned int irq;
327         static int warned;
328         cpumask_var_t mask;
329         const struct cpumask *map = cpu_online_mask;
330
331         alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL);
332
333         for_each_irq(irq) {
334                 struct irq_data *data;
335                 struct irq_chip *chip;
336
337                 desc = irq_to_desc(irq);
338                 if (!desc)
339                         continue;
340
341                 data = irq_desc_get_irq_data(desc);
342                 if (irqd_is_per_cpu(data))
343                         continue;
344
345                 chip = irq_data_get_irq_chip(data);
346
347                 cpumask_and(mask, data->affinity, map);
348                 if (cpumask_any(mask) >= nr_cpu_ids) {
349                         printk("Breaking affinity for irq %i\n", irq);
350                         cpumask_copy(mask, map);
351                 }
352                 if (chip->irq_set_affinity)
353                         chip->irq_set_affinity(data, mask, true);
354                 else if (desc->action && !(warned++))
355                         printk("Cannot set affinity for irq %i\n", irq);
356         }
357
358         free_cpumask_var(mask);
359
360         local_irq_enable();
361         mdelay(1);
362         local_irq_disable();
363 }
364 #endif
365
366 static inline void handle_one_irq(unsigned int irq)
367 {
368         struct thread_info *curtp, *irqtp;
369         unsigned long saved_sp_limit;
370         struct irq_desc *desc;
371
372         desc = irq_to_desc(irq);
373         if (!desc)
374                 return;
375
376         /* Switch to the irq stack to handle this */
377         curtp = current_thread_info();
378         irqtp = hardirq_ctx[smp_processor_id()];
379
380         if (curtp == irqtp) {
381                 /* We're already on the irq stack, just handle it */
382                 desc->handle_irq(irq, desc);
383                 return;
384         }
385
386         saved_sp_limit = current->thread.ksp_limit;
387
388         irqtp->task = curtp->task;
389         irqtp->flags = 0;
390
391         /* Copy the softirq bits in preempt_count so that the
392          * softirq checks work in the hardirq context. */
393         irqtp->preempt_count = (irqtp->preempt_count & ~SOFTIRQ_MASK) |
394                                (curtp->preempt_count & SOFTIRQ_MASK);
395
396         current->thread.ksp_limit = (unsigned long)irqtp +
397                 _ALIGN_UP(sizeof(struct thread_info), 16);
398
399         call_handle_irq(irq, desc, irqtp, desc->handle_irq);
400         current->thread.ksp_limit = saved_sp_limit;
401         irqtp->task = NULL;
402
403         /* Set any flag that may have been set on the
404          * alternate stack
405          */
406         if (irqtp->flags)
407                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
408 }
409
410 static inline void check_stack_overflow(void)
411 {
412 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
413         long sp;
414
415         sp = __get_SP() & (THREAD_SIZE-1);
416
417         /* check for stack overflow: is there less than 2KB free? */
418         if (unlikely(sp < (sizeof(struct thread_info) + 2048))) {
419                 printk("do_IRQ: stack overflow: %ld\n",
420                         sp - sizeof(struct thread_info));
421                 dump_stack();
422         }
423 #endif
424 }
425
426 void do_IRQ(struct pt_regs *regs)
427 {
428         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
429         unsigned int irq;
430
431         trace_irq_entry(regs);
432
433         irq_enter();
434
435         check_stack_overflow();
436
437         /*
438          * Query the platform PIC for the interrupt & ack it.
439          *
440          * This will typically lower the interrupt line to the CPU
441          */
442         irq = ppc_md.get_irq();
443
444         /* We can hard enable interrupts now */
445         may_hard_irq_enable();
446
447         /* And finally process it */
448         if (irq != NO_IRQ)
449                 handle_one_irq(irq);
450         else
451                 __get_cpu_var(irq_stat).spurious_irqs++;
452
453         irq_exit();
454         set_irq_regs(old_regs);
455
456         trace_irq_exit(regs);
457 }
458
459 void __init init_IRQ(void)
460 {
461         if (ppc_md.init_IRQ)
462                 ppc_md.init_IRQ();
463
464         exc_lvl_ctx_init();
465
466         irq_ctx_init();
467 }
468
469 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
470 struct thread_info   *critirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
471 struct thread_info    *dbgirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
472 struct thread_info *mcheckirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
473
474 void exc_lvl_ctx_init(void)
475 {
476         struct thread_info *tp;
477         int i, cpu_nr;
478
479         for_each_possible_cpu(i) {
480 #ifdef CONFIG_PPC64
481                 cpu_nr = i;
482 #else
483                 cpu_nr = get_hard_smp_processor_id(i);
484 #endif
485                 memset((void *)critirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
486                 tp = critirq_ctx[cpu_nr];
487                 tp->cpu = cpu_nr;
488                 tp->preempt_count = 0;
489
490 #ifdef CONFIG_BOOKE
491                 memset((void *)dbgirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
492                 tp = dbgirq_ctx[cpu_nr];
493                 tp->cpu = cpu_nr;
494                 tp->preempt_count = 0;
495
496                 memset((void *)mcheckirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
497                 tp = mcheckirq_ctx[cpu_nr];
498                 tp->cpu = cpu_nr;
499                 tp->preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
500 #endif
501         }
502 }
503 #endif
504
505 struct thread_info *softirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
506 struct thread_info *hardirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
507
508 void irq_ctx_init(void)
509 {
510         struct thread_info *tp;
511         int i;
512
513         for_each_possible_cpu(i) {
514                 memset((void *)softirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
515                 tp = softirq_ctx[i];
516                 tp->cpu = i;
517                 tp->preempt_count = 0;
518
519                 memset((void *)hardirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
520                 tp = hardirq_ctx[i];
521                 tp->cpu = i;
522                 tp->preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
523         }
524 }
525
526 static inline void do_softirq_onstack(void)
527 {
528         struct thread_info *curtp, *irqtp;
529         unsigned long saved_sp_limit = current->thread.ksp_limit;
530
531         curtp = current_thread_info();
532         irqtp = softirq_ctx[smp_processor_id()];
533         irqtp->task = curtp->task;
534         irqtp->flags = 0;
535         current->thread.ksp_limit = (unsigned long)irqtp +
536                                     _ALIGN_UP(sizeof(struct thread_info), 16);
537         call_do_softirq(irqtp);
538         current->thread.ksp_limit = saved_sp_limit;
539         irqtp->task = NULL;
540
541         /* Set any flag that may have been set on the
542          * alternate stack
543          */
544         if (irqtp->flags)
545                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
546 }
547
548 void do_softirq(void)
549 {
550         unsigned long flags;
551
552         if (in_interrupt())
553                 return;
554
555         local_irq_save(flags);
556
557         if (local_softirq_pending())
558                 do_softirq_onstack();
559
560         local_irq_restore(flags);
561 }
562
563 irq_hw_number_t irqd_to_hwirq(struct irq_data *d)
564 {
565         return d->hwirq;
566 }
567 EXPORT_SYMBOL_GPL(irqd_to_hwirq);
568
569 irq_hw_number_t virq_to_hw(unsigned int virq)
570 {
571         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(virq);
572         return WARN_ON(!irq_data) ? 0 : irq_data->hwirq;
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(virq_to_hw);
575
576 #ifdef CONFIG_SMP
577 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
578 {
579         int cpuid;
580
581         if (cpumask_equal(mask, cpu_all_mask)) {
582                 static int irq_rover;
583                 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_rover_lock);
584                 unsigned long flags;
585
586                 /* Round-robin distribution... */
587 do_round_robin:
588                 raw_spin_lock_irqsave(&irq_rover_lock, flags);
589
590                 irq_rover = cpumask_next(irq_rover, cpu_online_mask);
591                 if (irq_rover >= nr_cpu_ids)
592                         irq_rover = cpumask_first(cpu_online_mask);
593
594                 cpuid = irq_rover;
595
596                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_rover_lock, flags);
597         } else {
598                 cpuid = cpumask_first_and(mask, cpu_online_mask);
599                 if (cpuid >= nr_cpu_ids)
600                         goto do_round_robin;
601         }
602
603         return get_hard_smp_processor_id(cpuid);
604 }
605 #else
606 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
607 {
608         return hard_smp_processor_id();
609 }
610 #endif
611
612 int arch_early_irq_init(void)
613 {
614         return 0;
615 }
616
617 #ifdef CONFIG_PPC64
618 static int __init setup_noirqdistrib(char *str)
619 {
620         distribute_irqs = 0;
621         return 1;
622 }
623
624 __setup("noirqdistrib", setup_noirqdistrib);
625 #endif /* CONFIG_PPC64 */