c9167485431e12b929f69092648630ad79fe87fe
[linux-2.6.git] / arch / um / kernel / irq.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2000 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
3  * Licensed under the GPL
4  * Derived (i.e. mostly copied) from arch/i386/kernel/irq.c:
5  *      Copyright (C) 1992, 1998 Linus Torvalds, Ingo Molnar
6  */
7
8 #include "linux/cpumask.h"
9 #include "linux/hardirq.h"
10 #include "linux/interrupt.h"
11 #include "linux/kernel_stat.h"
12 #include "linux/module.h"
13 #include "linux/sched.h"
14 #include "linux/seq_file.h"
15 #include "linux/slab.h"
16 #include "as-layout.h"
17 #include "kern_util.h"
18 #include "os.h"
19
20 /*
21  * Generic, controller-independent functions:
22  */
23
24 int show_interrupts(struct seq_file *p, void *v)
25 {
26         int i = *(loff_t *) v, j;
27         struct irqaction * action;
28         unsigned long flags;
29
30         if (i == 0) {
31                 seq_printf(p, "           ");
32                 for_each_online_cpu(j)
33                         seq_printf(p, "CPU%d       ",j);
34                 seq_putc(p, '\n');
35         }
36
37         if (i < NR_IRQS) {
38                 raw_spin_lock_irqsave(&irq_desc[i].lock, flags);
39                 action = irq_desc[i].action;
40                 if (!action)
41                         goto skip;
42                 seq_printf(p, "%3d: ",i);
43 #ifndef CONFIG_SMP
44                 seq_printf(p, "%10u ", kstat_irqs(i));
45 #else
46                 for_each_online_cpu(j)
47                         seq_printf(p, "%10u ", kstat_irqs_cpu(i, j));
48 #endif
49                 seq_printf(p, " %14s", irq_desc[i].chip->name);
50                 seq_printf(p, "  %s", action->name);
51
52                 for (action=action->next; action; action = action->next)
53                         seq_printf(p, ", %s", action->name);
54
55                 seq_putc(p, '\n');
56 skip:
57                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_desc[i].lock, flags);
58         } else if (i == NR_IRQS)
59                 seq_putc(p, '\n');
60
61         return 0;
62 }
63
64 /*
65  * This list is accessed under irq_lock, except in sigio_handler,
66  * where it is safe from being modified.  IRQ handlers won't change it -
67  * if an IRQ source has vanished, it will be freed by free_irqs just
68  * before returning from sigio_handler.  That will process a separate
69  * list of irqs to free, with its own locking, coming back here to
70  * remove list elements, taking the irq_lock to do so.
71  */
72 static struct irq_fd *active_fds = NULL;
73 static struct irq_fd **last_irq_ptr = &active_fds;
74
75 extern void free_irqs(void);
76
77 void sigio_handler(int sig, struct uml_pt_regs *regs)
78 {
79         struct irq_fd *irq_fd;
80         int n;
81
82         if (smp_sigio_handler())
83                 return;
84
85         while (1) {
86                 n = os_waiting_for_events(active_fds);
87                 if (n <= 0) {
88                         if (n == -EINTR)
89                                 continue;
90                         else break;
91                 }
92
93                 for (irq_fd = active_fds; irq_fd != NULL;
94                      irq_fd = irq_fd->next) {
95                         if (irq_fd->current_events != 0) {
96                                 irq_fd->current_events = 0;
97                                 do_IRQ(irq_fd->irq, regs);
98                         }
99                 }
100         }
101
102         free_irqs();
103 }
104
105 static DEFINE_SPINLOCK(irq_lock);
106
107 static int activate_fd(int irq, int fd, int type, void *dev_id)
108 {
109         struct pollfd *tmp_pfd;
110         struct irq_fd *new_fd, *irq_fd;
111         unsigned long flags;
112         int events, err, n;
113
114         err = os_set_fd_async(fd);
115         if (err < 0)
116                 goto out;
117
118         err = -ENOMEM;
119         new_fd = kmalloc(sizeof(struct irq_fd), GFP_KERNEL);
120         if (new_fd == NULL)
121                 goto out;
122
123         if (type == IRQ_READ)
124                 events = UM_POLLIN | UM_POLLPRI;
125         else events = UM_POLLOUT;
126         *new_fd = ((struct irq_fd) { .next              = NULL,
127                                      .id                = dev_id,
128                                      .fd                = fd,
129                                      .type              = type,
130                                      .irq               = irq,
131                                      .events            = events,
132                                      .current_events    = 0 } );
133
134         err = -EBUSY;
135         spin_lock_irqsave(&irq_lock, flags);
136         for (irq_fd = active_fds; irq_fd != NULL; irq_fd = irq_fd->next) {
137                 if ((irq_fd->fd == fd) && (irq_fd->type == type)) {
138                         printk(KERN_ERR "Registering fd %d twice\n", fd);
139                         printk(KERN_ERR "Irqs : %d, %d\n", irq_fd->irq, irq);
140                         printk(KERN_ERR "Ids : 0x%p, 0x%p\n", irq_fd->id,
141                                dev_id);
142                         goto out_unlock;
143                 }
144         }
145
146         if (type == IRQ_WRITE)
147                 fd = -1;
148
149         tmp_pfd = NULL;
150         n = 0;
151
152         while (1) {
153                 n = os_create_pollfd(fd, events, tmp_pfd, n);
154                 if (n == 0)
155                         break;
156
157                 /*
158                  * n > 0
159                  * It means we couldn't put new pollfd to current pollfds
160                  * and tmp_fds is NULL or too small for new pollfds array.
161                  * Needed size is equal to n as minimum.
162                  *
163                  * Here we have to drop the lock in order to call
164                  * kmalloc, which might sleep.
165                  * If something else came in and changed the pollfds array
166                  * so we will not be able to put new pollfd struct to pollfds
167                  * then we free the buffer tmp_fds and try again.
168                  */
169                 spin_unlock_irqrestore(&irq_lock, flags);
170                 kfree(tmp_pfd);
171
172                 tmp_pfd = kmalloc(n, GFP_KERNEL);
173                 if (tmp_pfd == NULL)
174                         goto out_kfree;
175
176                 spin_lock_irqsave(&irq_lock, flags);
177         }
178
179         *last_irq_ptr = new_fd;
180         last_irq_ptr = &new_fd->next;
181
182         spin_unlock_irqrestore(&irq_lock, flags);
183
184         /*
185          * This calls activate_fd, so it has to be outside the critical
186          * section.
187          */
188         maybe_sigio_broken(fd, (type == IRQ_READ));
189
190         return 0;
191
192  out_unlock:
193         spin_unlock_irqrestore(&irq_lock, flags);
194  out_kfree:
195         kfree(new_fd);
196  out:
197         return err;
198 }
199
200 static void free_irq_by_cb(int (*test)(struct irq_fd *, void *), void *arg)
201 {
202         unsigned long flags;
203
204         spin_lock_irqsave(&irq_lock, flags);
205         os_free_irq_by_cb(test, arg, active_fds, &last_irq_ptr);
206         spin_unlock_irqrestore(&irq_lock, flags);
207 }
208
209 struct irq_and_dev {
210         int irq;
211         void *dev;
212 };
213
214 static int same_irq_and_dev(struct irq_fd *irq, void *d)
215 {
216         struct irq_and_dev *data = d;
217
218         return ((irq->irq == data->irq) && (irq->id == data->dev));
219 }
220
221 static void free_irq_by_irq_and_dev(unsigned int irq, void *dev)
222 {
223         struct irq_and_dev data = ((struct irq_and_dev) { .irq  = irq,
224                                                           .dev  = dev });
225
226         free_irq_by_cb(same_irq_and_dev, &data);
227 }
228
229 static int same_fd(struct irq_fd *irq, void *fd)
230 {
231         return (irq->fd == *((int *)fd));
232 }
233
234 void free_irq_by_fd(int fd)
235 {
236         free_irq_by_cb(same_fd, &fd);
237 }
238
239 /* Must be called with irq_lock held */
240 static struct irq_fd *find_irq_by_fd(int fd, int irqnum, int *index_out)
241 {
242         struct irq_fd *irq;
243         int i = 0;
244         int fdi;
245
246         for (irq = active_fds; irq != NULL; irq = irq->next) {
247                 if ((irq->fd == fd) && (irq->irq == irqnum))
248                         break;
249                 i++;
250         }
251         if (irq == NULL) {
252                 printk(KERN_ERR "find_irq_by_fd doesn't have descriptor %d\n",
253                        fd);
254                 goto out;
255         }
256         fdi = os_get_pollfd(i);
257         if ((fdi != -1) && (fdi != fd)) {
258                 printk(KERN_ERR "find_irq_by_fd - mismatch between active_fds "
259                        "and pollfds, fd %d vs %d, need %d\n", irq->fd,
260                        fdi, fd);
261                 irq = NULL;
262                 goto out;
263         }
264         *index_out = i;
265  out:
266         return irq;
267 }
268
269 void reactivate_fd(int fd, int irqnum)
270 {
271         struct irq_fd *irq;
272         unsigned long flags;
273         int i;
274
275         spin_lock_irqsave(&irq_lock, flags);
276         irq = find_irq_by_fd(fd, irqnum, &i);
277         if (irq == NULL) {
278                 spin_unlock_irqrestore(&irq_lock, flags);
279                 return;
280         }
281         os_set_pollfd(i, irq->fd);
282         spin_unlock_irqrestore(&irq_lock, flags);
283
284         add_sigio_fd(fd);
285 }
286
287 void deactivate_fd(int fd, int irqnum)
288 {
289         struct irq_fd *irq;
290         unsigned long flags;
291         int i;
292
293         spin_lock_irqsave(&irq_lock, flags);
294         irq = find_irq_by_fd(fd, irqnum, &i);
295         if (irq == NULL) {
296                 spin_unlock_irqrestore(&irq_lock, flags);
297                 return;
298         }
299
300         os_set_pollfd(i, -1);
301         spin_unlock_irqrestore(&irq_lock, flags);
302
303         ignore_sigio_fd(fd);
304 }
305
306 /*
307  * Called just before shutdown in order to provide a clean exec
308  * environment in case the system is rebooting.  No locking because
309  * that would cause a pointless shutdown hang if something hadn't
310  * released the lock.
311  */
312 int deactivate_all_fds(void)
313 {
314         struct irq_fd *irq;
315         int err;
316
317         for (irq = active_fds; irq != NULL; irq = irq->next) {
318                 err = os_clear_fd_async(irq->fd);
319                 if (err)
320                         return err;
321         }
322         /* If there is a signal already queued, after unblocking ignore it */
323         os_set_ioignore();
324
325         return 0;
326 }
327
328 /*
329  * do_IRQ handles all normal device IRQs (the special
330  * SMP cross-CPU interrupts have their own specific
331  * handlers).
332  */
333 unsigned int do_IRQ(int irq, struct uml_pt_regs *regs)
334 {
335         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs((struct pt_regs *)regs);
336         irq_enter();
337         generic_handle_irq(irq);
338         irq_exit();
339         set_irq_regs(old_regs);
340         return 1;
341 }
342
343 int um_request_irq(unsigned int irq, int fd, int type,
344                    irq_handler_t handler,
345                    unsigned long irqflags, const char * devname,
346                    void *dev_id)
347 {
348         int err;
349
350         if (fd != -1) {
351                 err = activate_fd(irq, fd, type, dev_id);
352                 if (err)
353                         return err;
354         }
355
356         return request_irq(irq, handler, irqflags, devname, dev_id);
357 }
358
359 EXPORT_SYMBOL(um_request_irq);
360 EXPORT_SYMBOL(reactivate_fd);
361
362 /*
363  * irq_chip must define (startup || enable) &&
364  * (shutdown || disable) && end
365  */
366 static void dummy(unsigned int irq)
367 {
368 }
369
370 /* This is used for everything else than the timer. */
371 static struct irq_chip normal_irq_type = {
372         .name = "SIGIO",
373         .release = free_irq_by_irq_and_dev,
374         .disable = dummy,
375         .enable = dummy,
376         .ack = dummy,
377 };
378
379 static struct irq_chip SIGVTALRM_irq_type = {
380         .name = "SIGVTALRM",
381         .release = free_irq_by_irq_and_dev,
382         .shutdown = dummy, /* never called */
383         .disable = dummy,
384         .enable = dummy,
385         .ack = dummy,
386 };
387
388 void __init init_IRQ(void)
389 {
390         int i;
391
392         set_irq_chip_and_handler(TIMER_IRQ, &SIGVTALRM_irq_type, handle_edge_irq);
393
394         for (i = 1; i < NR_IRQS; i++) {
395                 set_irq_chip_and_handler(i, &normal_irq_type, handle_edge_irq);
396         }
397 }
398
399 /*
400  * IRQ stack entry and exit:
401  *
402  * Unlike i386, UML doesn't receive IRQs on the normal kernel stack
403  * and switch over to the IRQ stack after some preparation.  We use
404  * sigaltstack to receive signals on a separate stack from the start.
405  * These two functions make sure the rest of the kernel won't be too
406  * upset by being on a different stack.  The IRQ stack has a
407  * thread_info structure at the bottom so that current et al continue
408  * to work.
409  *
410  * to_irq_stack copies the current task's thread_info to the IRQ stack
411  * thread_info and sets the tasks's stack to point to the IRQ stack.
412  *
413  * from_irq_stack copies the thread_info struct back (flags may have
414  * been modified) and resets the task's stack pointer.
415  *
416  * Tricky bits -
417  *
418  * What happens when two signals race each other?  UML doesn't block
419  * signals with sigprocmask, SA_DEFER, or sa_mask, so a second signal
420  * could arrive while a previous one is still setting up the
421  * thread_info.
422  *
423  * There are three cases -
424  *     The first interrupt on the stack - sets up the thread_info and
425  * handles the interrupt
426  *     A nested interrupt interrupting the copying of the thread_info -
427  * can't handle the interrupt, as the stack is in an unknown state
428  *     A nested interrupt not interrupting the copying of the
429  * thread_info - doesn't do any setup, just handles the interrupt
430  *
431  * The first job is to figure out whether we interrupted stack setup.
432  * This is done by xchging the signal mask with thread_info->pending.
433  * If the value that comes back is zero, then there is no setup in
434  * progress, and the interrupt can be handled.  If the value is
435  * non-zero, then there is stack setup in progress.  In order to have
436  * the interrupt handled, we leave our signal in the mask, and it will
437  * be handled by the upper handler after it has set up the stack.
438  *
439  * Next is to figure out whether we are the outer handler or a nested
440  * one.  As part of setting up the stack, thread_info->real_thread is
441  * set to non-NULL (and is reset to NULL on exit).  This is the
442  * nesting indicator.  If it is non-NULL, then the stack is already
443  * set up and the handler can run.
444  */
445
446 static unsigned long pending_mask;
447
448 unsigned long to_irq_stack(unsigned long *mask_out)
449 {
450         struct thread_info *ti;
451         unsigned long mask, old;
452         int nested;
453
454         mask = xchg(&pending_mask, *mask_out);
455         if (mask != 0) {
456                 /*
457                  * If any interrupts come in at this point, we want to
458                  * make sure that their bits aren't lost by our
459                  * putting our bit in.  So, this loop accumulates bits
460                  * until xchg returns the same value that we put in.
461                  * When that happens, there were no new interrupts,
462                  * and pending_mask contains a bit for each interrupt
463                  * that came in.
464                  */
465                 old = *mask_out;
466                 do {
467                         old |= mask;
468                         mask = xchg(&pending_mask, old);
469                 } while (mask != old);
470                 return 1;
471         }
472
473         ti = current_thread_info();
474         nested = (ti->real_thread != NULL);
475         if (!nested) {
476                 struct task_struct *task;
477                 struct thread_info *tti;
478
479                 task = cpu_tasks[ti->cpu].task;
480                 tti = task_thread_info(task);
481
482                 *ti = *tti;
483                 ti->real_thread = tti;
484                 task->stack = ti;
485         }
486
487         mask = xchg(&pending_mask, 0);
488         *mask_out |= mask | nested;
489         return 0;
490 }
491
492 unsigned long from_irq_stack(int nested)
493 {
494         struct thread_info *ti, *to;
495         unsigned long mask;
496
497         ti = current_thread_info();
498
499         pending_mask = 1;
500
501         to = ti->real_thread;
502         current->stack = to;
503         ti->real_thread = NULL;
504         *to = *ti;
505
506         mask = xchg(&pending_mask, 0);
507         return mask & ~1;
508 }
509