6fb014f172f7397a7edeec525d53a9b649dfcf25
[linux-2.6.git] / kernel / irq / irqdesc.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1992, 1998-2006 Linus Torvalds, Ingo Molnar
3  * Copyright (C) 2005-2006, Thomas Gleixner, Russell King
4  *
5  * This file contains the interrupt descriptor management code
6  *
7  * Detailed information is available in Documentation/DocBook/genericirq
8  *
9  */
10 #include <linux/irq.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/interrupt.h>
14 #include <linux/kernel_stat.h>
15 #include <linux/radix-tree.h>
16 #include <linux/bitmap.h>
17
18 #include "internals.h"
19
20 /*
21  * lockdep: we want to handle all irq_desc locks as a single lock-class:
22  */
23 static struct lock_class_key irq_desc_lock_class;
24
25 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_GENERIC_HARDIRQS)
26 static void __init init_irq_default_affinity(void)
27 {
28         alloc_cpumask_var(&irq_default_affinity, GFP_NOWAIT);
29         cpumask_setall(irq_default_affinity);
30 }
31 #else
32 static void __init init_irq_default_affinity(void)
33 {
34 }
35 #endif
36
37 #ifdef CONFIG_SMP
38 static int alloc_masks(struct irq_desc *desc, gfp_t gfp, int node)
39 {
40         if (!zalloc_cpumask_var_node(&desc->irq_data.affinity, gfp, node))
41                 return -ENOMEM;
42
43 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
44         if (!zalloc_cpumask_var_node(&desc->pending_mask, gfp, node)) {
45                 free_cpumask_var(desc->irq_data.affinity);
46                 return -ENOMEM;
47         }
48 #endif
49         return 0;
50 }
51
52 static void desc_smp_init(struct irq_desc *desc, int node)
53 {
54         desc->irq_data.node = node;
55         cpumask_copy(desc->irq_data.affinity, irq_default_affinity);
56 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
57         cpumask_clear(desc->pending_mask);
58 #endif
59 }
60
61 static inline int desc_node(struct irq_desc *desc)
62 {
63         return desc->irq_data.node;
64 }
65
66 #else
67 static inline int
68 alloc_masks(struct irq_desc *desc, gfp_t gfp, int node) { return 0; }
69 static inline void desc_smp_init(struct irq_desc *desc, int node) { }
70 static inline int desc_node(struct irq_desc *desc) { return 0; }
71 #endif
72
73 static void desc_set_defaults(unsigned int irq, struct irq_desc *desc, int node)
74 {
75         int cpu;
76
77         desc->irq_data.irq = irq;
78         desc->irq_data.chip = &no_irq_chip;
79         desc->irq_data.chip_data = NULL;
80         desc->irq_data.handler_data = NULL;
81         desc->irq_data.msi_desc = NULL;
82         irq_settings_clr_and_set(desc, ~0, _IRQ_DEFAULT_INIT_FLAGS);
83         desc->istate = IRQS_DISABLED;
84         desc->handle_irq = handle_bad_irq;
85         desc->depth = 1;
86         desc->irq_count = 0;
87         desc->irqs_unhandled = 0;
88         desc->name = NULL;
89         for_each_possible_cpu(cpu)
90                 *per_cpu_ptr(desc->kstat_irqs, cpu) = 0;
91         desc_smp_init(desc, node);
92 }
93
94 int nr_irqs = NR_IRQS;
95 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_irqs);
96
97 static DEFINE_MUTEX(sparse_irq_lock);
98 static DECLARE_BITMAP(allocated_irqs, IRQ_BITMAP_BITS);
99
100 #ifdef CONFIG_SPARSE_IRQ
101
102 static RADIX_TREE(irq_desc_tree, GFP_KERNEL);
103
104 static void irq_insert_desc(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
105 {
106         radix_tree_insert(&irq_desc_tree, irq, desc);
107 }
108
109 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
110 {
111         return radix_tree_lookup(&irq_desc_tree, irq);
112 }
113
114 static void delete_irq_desc(unsigned int irq)
115 {
116         radix_tree_delete(&irq_desc_tree, irq);
117 }
118
119 #ifdef CONFIG_SMP
120 static void free_masks(struct irq_desc *desc)
121 {
122 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
123         free_cpumask_var(desc->pending_mask);
124 #endif
125         free_cpumask_var(desc->irq_data.affinity);
126 }
127 #else
128 static inline void free_masks(struct irq_desc *desc) { }
129 #endif
130
131 static struct irq_desc *alloc_desc(int irq, int node)
132 {
133         struct irq_desc *desc;
134         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
135
136         desc = kzalloc_node(sizeof(*desc), gfp, node);
137         if (!desc)
138                 return NULL;
139         /* allocate based on nr_cpu_ids */
140         desc->kstat_irqs = alloc_percpu(unsigned int);
141         if (!desc->kstat_irqs)
142                 goto err_desc;
143
144         if (alloc_masks(desc, gfp, node))
145                 goto err_kstat;
146
147         raw_spin_lock_init(&desc->lock);
148         lockdep_set_class(&desc->lock, &irq_desc_lock_class);
149
150         desc_set_defaults(irq, desc, node);
151
152         return desc;
153
154 err_kstat:
155         free_percpu(desc->kstat_irqs);
156 err_desc:
157         kfree(desc);
158         return NULL;
159 }
160
161 static void free_desc(unsigned int irq)
162 {
163         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
164
165         unregister_irq_proc(irq, desc);
166
167         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
168         delete_irq_desc(irq);
169         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
170
171         free_masks(desc);
172         free_percpu(desc->kstat_irqs);
173         kfree(desc);
174 }
175
176 static int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node)
177 {
178         struct irq_desc *desc;
179         int i;
180
181         for (i = 0; i < cnt; i++) {
182                 desc = alloc_desc(start + i, node);
183                 if (!desc)
184                         goto err;
185                 mutex_lock(&sparse_irq_lock);
186                 irq_insert_desc(start + i, desc);
187                 mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
188         }
189         return start;
190
191 err:
192         for (i--; i >= 0; i--)
193                 free_desc(start + i);
194
195         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
196         bitmap_clear(allocated_irqs, start, cnt);
197         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
198         return -ENOMEM;
199 }
200
201 static int irq_expand_nr_irqs(unsigned int nr)
202 {
203         if (nr > IRQ_BITMAP_BITS)
204                 return -ENOMEM;
205         nr_irqs = nr;
206         return 0;
207 }
208
209 int __init early_irq_init(void)
210 {
211         int i, initcnt, node = first_online_node;
212         struct irq_desc *desc;
213
214         init_irq_default_affinity();
215
216         /* Let arch update nr_irqs and return the nr of preallocated irqs */
217         initcnt = arch_probe_nr_irqs();
218         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d nr_irqs:%d %d\n", NR_IRQS, nr_irqs, initcnt);
219
220         if (WARN_ON(nr_irqs > IRQ_BITMAP_BITS))
221                 nr_irqs = IRQ_BITMAP_BITS;
222
223         if (WARN_ON(initcnt > IRQ_BITMAP_BITS))
224                 initcnt = IRQ_BITMAP_BITS;
225
226         if (initcnt > nr_irqs)
227                 nr_irqs = initcnt;
228
229         for (i = 0; i < initcnt; i++) {
230                 desc = alloc_desc(i, node);
231                 set_bit(i, allocated_irqs);
232                 irq_insert_desc(i, desc);
233         }
234         return arch_early_irq_init();
235 }
236
237 #else /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
238
239 struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS] __cacheline_aligned_in_smp = {
240         [0 ... NR_IRQS-1] = {
241                 .istate         = IRQS_DISABLED,
242                 .handle_irq     = handle_bad_irq,
243                 .depth          = 1,
244                 .lock           = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc->lock),
245         }
246 };
247
248 int __init early_irq_init(void)
249 {
250         int count, i, node = first_online_node;
251         struct irq_desc *desc;
252
253         init_irq_default_affinity();
254
255         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d\n", NR_IRQS);
256
257         desc = irq_desc;
258         count = ARRAY_SIZE(irq_desc);
259
260         for (i = 0; i < count; i++) {
261                 desc[i].irq_data.irq = i;
262                 desc[i].irq_data.chip = &no_irq_chip;
263                 desc[i].kstat_irqs = alloc_percpu(unsigned int);
264                 irq_settings_clr_and_set(desc, ~0, _IRQ_DEFAULT_INIT_FLAGS);
265                 alloc_masks(desc + i, GFP_KERNEL, node);
266                 desc_smp_init(desc + i, node);
267                 lockdep_set_class(&desc[i].lock, &irq_desc_lock_class);
268         }
269         return arch_early_irq_init();
270 }
271
272 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
273 {
274         return (irq < NR_IRQS) ? irq_desc + irq : NULL;
275 }
276
277 static void free_desc(unsigned int irq)
278 {
279         dynamic_irq_cleanup(irq);
280 }
281
282 static inline int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node)
283 {
284         return start;
285 }
286
287 static int irq_expand_nr_irqs(unsigned int nr)
288 {
289         return -ENOMEM;
290 }
291
292 #endif /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
293
294 /* Dynamic interrupt handling */
295
296 /**
297  * irq_free_descs - free irq descriptors
298  * @from:       Start of descriptor range
299  * @cnt:        Number of consecutive irqs to free
300  */
301 void irq_free_descs(unsigned int from, unsigned int cnt)
302 {
303         int i;
304
305         if (from >= nr_irqs || (from + cnt) > nr_irqs)
306                 return;
307
308         for (i = 0; i < cnt; i++)
309                 free_desc(from + i);
310
311         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
312         bitmap_clear(allocated_irqs, from, cnt);
313         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
314 }
315
316 /**
317  * irq_alloc_descs - allocate and initialize a range of irq descriptors
318  * @irq:        Allocate for specific irq number if irq >= 0
319  * @from:       Start the search from this irq number
320  * @cnt:        Number of consecutive irqs to allocate.
321  * @node:       Preferred node on which the irq descriptor should be allocated
322  *
323  * Returns the first irq number or error code
324  */
325 int __ref
326 irq_alloc_descs(int irq, unsigned int from, unsigned int cnt, int node)
327 {
328         int start, ret;
329
330         if (!cnt)
331                 return -EINVAL;
332
333         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
334
335         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, IRQ_BITMAP_BITS,
336                                            from, cnt, 0);
337         ret = -EEXIST;
338         if (irq >=0 && start != irq)
339                 goto err;
340
341         if (start + cnt > nr_irqs) {
342                 ret = irq_expand_nr_irqs(start + cnt);
343                 if (ret)
344                         goto err;
345         }
346
347         bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
348         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
349         return alloc_descs(start, cnt, node);
350
351 err:
352         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
353         return ret;
354 }
355
356 /**
357  * irq_reserve_irqs - mark irqs allocated
358  * @from:       mark from irq number
359  * @cnt:        number of irqs to mark
360  *
361  * Returns 0 on success or an appropriate error code
362  */
363 int irq_reserve_irqs(unsigned int from, unsigned int cnt)
364 {
365         unsigned int start;
366         int ret = 0;
367
368         if (!cnt || (from + cnt) > nr_irqs)
369                 return -EINVAL;
370
371         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
372         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, nr_irqs, from, cnt, 0);
373         if (start == from)
374                 bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
375         else
376                 ret = -EEXIST;
377         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
378         return ret;
379 }
380
381 /**
382  * irq_get_next_irq - get next allocated irq number
383  * @offset:     where to start the search
384  *
385  * Returns next irq number after offset or nr_irqs if none is found.
386  */
387 unsigned int irq_get_next_irq(unsigned int offset)
388 {
389         return find_next_bit(allocated_irqs, nr_irqs, offset);
390 }
391
392 struct irq_desc *
393 __irq_get_desc_lock(unsigned int irq, unsigned long *flags, bool bus)
394 {
395         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
396
397         if (desc) {
398                 if (bus)
399                         chip_bus_lock(desc);
400                 raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, *flags);
401         }
402         return desc;
403 }
404
405 void __irq_put_desc_unlock(struct irq_desc *desc, unsigned long flags, bool bus)
406 {
407         raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
408         if (bus)
409                 chip_bus_sync_unlock(desc);
410 }
411
412 /**
413  * dynamic_irq_cleanup - cleanup a dynamically allocated irq
414  * @irq:        irq number to initialize
415  */
416 void dynamic_irq_cleanup(unsigned int irq)
417 {
418         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
419         unsigned long flags;
420
421         raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
422         desc_set_defaults(irq, desc, desc_node(desc));
423         raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
424 }
425
426 unsigned int kstat_irqs_cpu(unsigned int irq, int cpu)
427 {
428         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
429
430         return desc && desc->kstat_irqs ?
431                         *per_cpu_ptr(desc->kstat_irqs, cpu) : 0;
432 }
433
434 #ifdef CONFIG_GENERIC_HARDIRQS
435 unsigned int kstat_irqs(unsigned int irq)
436 {
437         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
438         int cpu;
439         int sum = 0;
440
441         if (!desc || !desc->kstat_irqs)
442                 return 0;
443         for_each_possible_cpu(cpu)
444                 sum += *per_cpu_ptr(desc->kstat_irqs, cpu);
445         return sum;
446 }
447 #endif /* CONFIG_GENERIC_HARDIRQS */