x86: automatical unification of i8259.c
[linux-3.10.git] / arch / x86 / kernel / i8259.c
1 #ifdef CONFIG_X86_64
2 #include <linux/linkage.h>
3 #endif /* CONFIG_X86_64 */
4 #include <linux/errno.h>
5 #include <linux/signal.h>
6 #include <linux/sched.h>
7 #include <linux/ioport.h>
8 #include <linux/interrupt.h>
9 #ifdef CONFIG_X86_64
10 #include <linux/timex.h>
11 #endif /* CONFIG_X86_64 */
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/random.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kernel_stat.h>
16 #include <linux/sysdev.h>
17 #include <linux/bitops.h>
18
19 #ifdef CONFIG_X86_64
20 #include <asm/acpi.h>
21 #endif /* CONFIG_X86_64 */
22 #include <asm/atomic.h>
23 #include <asm/system.h>
24 #include <asm/io.h>
25 #ifndef CONFIG_X86_64
26 #include <asm/timer.h>
27 #else /* CONFIG_X86_64 */
28 #include <asm/hw_irq.h>
29 #endif /* CONFIG_X86_64 */
30 #include <asm/pgtable.h>
31 #include <asm/delay.h>
32 #include <asm/desc.h>
33 #include <asm/apic.h>
34 #ifndef CONFIG_X86_64
35 #include <asm/arch_hooks.h>
36 #endif /* ! CONFIG_X86_64 */
37 #include <asm/i8259.h>
38
39 /*
40  * This is the 'legacy' 8259A Programmable Interrupt Controller,
41  * present in the majority of PC/AT boxes.
42  * plus some generic x86 specific things if generic specifics makes
43  * any sense at all.
44  */
45
46 static int i8259A_auto_eoi;
47 DEFINE_SPINLOCK(i8259A_lock);
48 static void mask_and_ack_8259A(unsigned int);
49
50 struct irq_chip i8259A_chip = {
51         .name           = "XT-PIC",
52         .mask           = disable_8259A_irq,
53         .disable        = disable_8259A_irq,
54         .unmask         = enable_8259A_irq,
55         .mask_ack       = mask_and_ack_8259A,
56 };
57
58 /*
59  * 8259A PIC functions to handle ISA devices:
60  */
61
62 /*
63  * This contains the irq mask for both 8259A irq controllers,
64  */
65 unsigned int cached_irq_mask = 0xffff;
66
67 /*
68  * Not all IRQs can be routed through the IO-APIC, eg. on certain (older)
69  * boards the timer interrupt is not really connected to any IO-APIC pin,
70  * it's fed to the master 8259A's IR0 line only.
71  *
72  * Any '1' bit in this mask means the IRQ is routed through the IO-APIC.
73  * this 'mixed mode' IRQ handling costs nothing because it's only used
74  * at IRQ setup time.
75  */
76 unsigned long io_apic_irqs;
77
78 void disable_8259A_irq(unsigned int irq)
79 {
80         unsigned int mask = 1 << irq;
81         unsigned long flags;
82
83         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
84         cached_irq_mask |= mask;
85         if (irq & 8)
86                 outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
87         else
88                 outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
89         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
90 }
91
92 void enable_8259A_irq(unsigned int irq)
93 {
94         unsigned int mask = ~(1 << irq);
95         unsigned long flags;
96
97         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
98         cached_irq_mask &= mask;
99         if (irq & 8)
100                 outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
101         else
102                 outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
103         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
104 }
105
106 int i8259A_irq_pending(unsigned int irq)
107 {
108         unsigned int mask = 1<<irq;
109         unsigned long flags;
110         int ret;
111
112         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
113         if (irq < 8)
114                 ret = inb(PIC_MASTER_CMD) & mask;
115         else
116                 ret = inb(PIC_SLAVE_CMD) & (mask >> 8);
117         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
118
119         return ret;
120 }
121
122 void make_8259A_irq(unsigned int irq)
123 {
124         disable_irq_nosync(irq);
125         io_apic_irqs &= ~(1<<irq);
126         set_irq_chip_and_handler_name(irq, &i8259A_chip, handle_level_irq,
127                                       "XT");
128         enable_irq(irq);
129 }
130
131 /*
132  * This function assumes to be called rarely. Switching between
133  * 8259A registers is slow.
134  * This has to be protected by the irq controller spinlock
135  * before being called.
136  */
137 static inline int i8259A_irq_real(unsigned int irq)
138 {
139         int value;
140         int irqmask = 1<<irq;
141
142         if (irq < 8) {
143                 outb(0x0B,PIC_MASTER_CMD);      /* ISR register */
144                 value = inb(PIC_MASTER_CMD) & irqmask;
145                 outb(0x0A,PIC_MASTER_CMD);      /* back to the IRR register */
146                 return value;
147         }
148         outb(0x0B,PIC_SLAVE_CMD);       /* ISR register */
149         value = inb(PIC_SLAVE_CMD) & (irqmask >> 8);
150         outb(0x0A,PIC_SLAVE_CMD);       /* back to the IRR register */
151         return value;
152 }
153
154 /*
155  * Careful! The 8259A is a fragile beast, it pretty
156  * much _has_ to be done exactly like this (mask it
157  * first, _then_ send the EOI, and the order of EOI
158  * to the two 8259s is important!
159  */
160 static void mask_and_ack_8259A(unsigned int irq)
161 {
162         unsigned int irqmask = 1 << irq;
163         unsigned long flags;
164
165         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
166         /*
167          * Lightweight spurious IRQ detection. We do not want
168          * to overdo spurious IRQ handling - it's usually a sign
169          * of hardware problems, so we only do the checks we can
170          * do without slowing down good hardware unnecessarily.
171          *
172          * Note that IRQ7 and IRQ15 (the two spurious IRQs
173          * usually resulting from the 8259A-1|2 PICs) occur
174          * even if the IRQ is masked in the 8259A. Thus we
175          * can check spurious 8259A IRQs without doing the
176          * quite slow i8259A_irq_real() call for every IRQ.
177          * This does not cover 100% of spurious interrupts,
178          * but should be enough to warn the user that there
179          * is something bad going on ...
180          */
181         if (cached_irq_mask & irqmask)
182                 goto spurious_8259A_irq;
183         cached_irq_mask |= irqmask;
184
185 handle_real_irq:
186         if (irq & 8) {
187                 inb(PIC_SLAVE_IMR);     /* DUMMY - (do we need this?) */
188                 outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
189 #ifndef CONFIG_X86_64
190                 outb(0x60+(irq&7),PIC_SLAVE_CMD);/* 'Specific EOI' to slave */
191                 outb(0x60+PIC_CASCADE_IR,PIC_MASTER_CMD); /* 'Specific EOI' to master-IRQ2 */
192 #else /* CONFIG_X86_64 */
193                 /* 'Specific EOI' to slave */
194                 outb(0x60+(irq&7),PIC_SLAVE_CMD);
195                  /* 'Specific EOI' to master-IRQ2 */
196                 outb(0x60+PIC_CASCADE_IR,PIC_MASTER_CMD);
197 #endif /* CONFIG_X86_64 */
198         } else {
199                 inb(PIC_MASTER_IMR);    /* DUMMY - (do we need this?) */
200                 outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
201 #ifndef CONFIG_X86_64
202                 outb(0x60+irq,PIC_MASTER_CMD);  /* 'Specific EOI to master */
203 #else /* CONFIG_X86_64 */
204                 /* 'Specific EOI' to master */
205                 outb(0x60+irq,PIC_MASTER_CMD);
206 #endif /* CONFIG_X86_64 */
207         }
208         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
209         return;
210
211 spurious_8259A_irq:
212         /*
213          * this is the slow path - should happen rarely.
214          */
215         if (i8259A_irq_real(irq))
216                 /*
217                  * oops, the IRQ _is_ in service according to the
218                  * 8259A - not spurious, go handle it.
219                  */
220                 goto handle_real_irq;
221
222         {
223                 static int spurious_irq_mask;
224                 /*
225                  * At this point we can be sure the IRQ is spurious,
226                  * lets ACK and report it. [once per IRQ]
227                  */
228                 if (!(spurious_irq_mask & irqmask)) {
229 #ifndef CONFIG_X86_64
230                         printk(KERN_DEBUG "spurious 8259A interrupt: IRQ%d.\n", irq);
231 #else /* CONFIG_X86_64 */
232                         printk(KERN_DEBUG
233                                "spurious 8259A interrupt: IRQ%d.\n", irq);
234 #endif /* CONFIG_X86_64 */
235                         spurious_irq_mask |= irqmask;
236                 }
237                 atomic_inc(&irq_err_count);
238                 /*
239                  * Theoretically we do not have to handle this IRQ,
240                  * but in Linux this does not cause problems and is
241                  * simpler for us.
242                  */
243                 goto handle_real_irq;
244         }
245 }
246
247 static char irq_trigger[2];
248 /**
249  * ELCR registers (0x4d0, 0x4d1) control edge/level of IRQ
250  */
251 static void restore_ELCR(char *trigger)
252 {
253         outb(trigger[0], 0x4d0);
254         outb(trigger[1], 0x4d1);
255 }
256
257 static void save_ELCR(char *trigger)
258 {
259         /* IRQ 0,1,2,8,13 are marked as reserved */
260         trigger[0] = inb(0x4d0) & 0xF8;
261         trigger[1] = inb(0x4d1) & 0xDE;
262 }
263
264 static int i8259A_resume(struct sys_device *dev)
265 {
266         init_8259A(i8259A_auto_eoi);
267         restore_ELCR(irq_trigger);
268         return 0;
269 }
270
271 static int i8259A_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
272 {
273         save_ELCR(irq_trigger);
274         return 0;
275 }
276
277 static int i8259A_shutdown(struct sys_device *dev)
278 {
279         /* Put the i8259A into a quiescent state that
280          * the kernel initialization code can get it
281          * out of.
282          */
283         outb(0xff, PIC_MASTER_IMR);     /* mask all of 8259A-1 */
284         outb(0xff, PIC_SLAVE_IMR);      /* mask all of 8259A-1 */
285         return 0;
286 }
287
288 static struct sysdev_class i8259_sysdev_class = {
289         .name = "i8259",
290         .suspend = i8259A_suspend,
291         .resume = i8259A_resume,
292         .shutdown = i8259A_shutdown,
293 };
294
295 static struct sys_device device_i8259A = {
296         .id     = 0,
297         .cls    = &i8259_sysdev_class,
298 };
299
300 static int __init i8259A_init_sysfs(void)
301 {
302         int error = sysdev_class_register(&i8259_sysdev_class);
303         if (!error)
304                 error = sysdev_register(&device_i8259A);
305         return error;
306 }
307
308 device_initcall(i8259A_init_sysfs);
309
310 void init_8259A(int auto_eoi)
311 {
312         unsigned long flags;
313
314         i8259A_auto_eoi = auto_eoi;
315
316         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
317
318         outb(0xff, PIC_MASTER_IMR);     /* mask all of 8259A-1 */
319         outb(0xff, PIC_SLAVE_IMR);      /* mask all of 8259A-2 */
320
321         /*
322          * outb_pic - this has to work on a wide range of PC hardware.
323          */
324         outb_pic(0x11, PIC_MASTER_CMD); /* ICW1: select 8259A-1 init */
325 #ifndef CONFIG_X86_64
326         outb_pic(0x20 + 0, PIC_MASTER_IMR);     /* ICW2: 8259A-1 IR0-7 mapped to 0x20-0x27 */
327         outb_pic(1U << PIC_CASCADE_IR, PIC_MASTER_IMR); /* 8259A-1 (the master) has a slave on IR2 */
328 #else /* CONFIG_X86_64 */
329         /* ICW2: 8259A-1 IR0-7 mapped to 0x30-0x37 */
330         outb_pic(IRQ0_VECTOR, PIC_MASTER_IMR);
331         /* 8259A-1 (the master) has a slave on IR2 */
332         outb_pic(0x04, PIC_MASTER_IMR);
333 #endif /* CONFIG_X86_64 */
334         if (auto_eoi)   /* master does Auto EOI */
335                 outb_pic(MASTER_ICW4_DEFAULT | PIC_ICW4_AEOI, PIC_MASTER_IMR);
336         else            /* master expects normal EOI */
337                 outb_pic(MASTER_ICW4_DEFAULT, PIC_MASTER_IMR);
338
339         outb_pic(0x11, PIC_SLAVE_CMD);  /* ICW1: select 8259A-2 init */
340 #ifndef CONFIG_X86_64
341         outb_pic(0x20 + 8, PIC_SLAVE_IMR);      /* ICW2: 8259A-2 IR0-7 mapped to 0x28-0x2f */
342         outb_pic(PIC_CASCADE_IR, PIC_SLAVE_IMR);        /* 8259A-2 is a slave on master's IR2 */
343         outb_pic(SLAVE_ICW4_DEFAULT, PIC_SLAVE_IMR); /* (slave's support for AEOI in flat mode is to be investigated) */
344 #else /* CONFIG_X86_64 */
345         /* ICW2: 8259A-2 IR0-7 mapped to 0x38-0x3f */
346         outb_pic(IRQ8_VECTOR, PIC_SLAVE_IMR);
347         /* 8259A-2 is a slave on master's IR2 */
348         outb_pic(PIC_CASCADE_IR, PIC_SLAVE_IMR);
349         /* (slave's support for AEOI in flat mode is to be investigated) */
350         outb_pic(SLAVE_ICW4_DEFAULT, PIC_SLAVE_IMR);
351
352 #endif /* CONFIG_X86_64 */
353         if (auto_eoi)
354                 /*
355                  * In AEOI mode we just have to mask the interrupt
356                  * when acking.
357                  */
358                 i8259A_chip.mask_ack = disable_8259A_irq;
359         else
360                 i8259A_chip.mask_ack = mask_and_ack_8259A;
361
362         udelay(100);            /* wait for 8259A to initialize */
363
364         outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR); /* restore master IRQ mask */
365         outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);   /* restore slave IRQ mask */
366
367         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
368 }