[PATCH] PCI/libata INTx cleanup
[linux-2.6.git] / drivers / pci / msi.c
1 /*
2  * File:        msi.c
3  * Purpose:     PCI Message Signaled Interrupt (MSI)
4  *
5  * Copyright (C) 2003-2004 Intel
6  * Copyright (C) Tom Long Nguyen (tom.l.nguyen@intel.com)
7  */
8
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/irq.h>
11 #include <linux/interrupt.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/config.h>
14 #include <linux/ioport.h>
15 #include <linux/smp_lock.h>
16 #include <linux/pci.h>
17 #include <linux/proc_fs.h>
18
19 #include <asm/errno.h>
20 #include <asm/io.h>
21 #include <asm/smp.h>
22
23 #include "pci.h"
24 #include "msi.h"
25
26 static DEFINE_SPINLOCK(msi_lock);
27 static struct msi_desc* msi_desc[NR_IRQS] = { [0 ... NR_IRQS-1] = NULL };
28 static kmem_cache_t* msi_cachep;
29
30 static int pci_msi_enable = 1;
31 static int last_alloc_vector;
32 static int nr_released_vectors;
33 static int nr_reserved_vectors = NR_HP_RESERVED_VECTORS;
34 static int nr_msix_devices;
35
36 #ifndef CONFIG_X86_IO_APIC
37 int vector_irq[NR_VECTORS] = { [0 ... NR_VECTORS - 1] = -1};
38 u8 irq_vector[NR_IRQ_VECTORS] = { FIRST_DEVICE_VECTOR , 0 };
39 #endif
40
41 static void msi_cache_ctor(void *p, kmem_cache_t *cache, unsigned long flags)
42 {
43         memset(p, 0, NR_IRQS * sizeof(struct msi_desc));
44 }
45
46 static int msi_cache_init(void)
47 {
48         msi_cachep = kmem_cache_create("msi_cache",
49                         NR_IRQS * sizeof(struct msi_desc),
50                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, msi_cache_ctor, NULL);
51         if (!msi_cachep)
52                 return -ENOMEM;
53
54         return 0;
55 }
56
57 static void msi_set_mask_bit(unsigned int vector, int flag)
58 {
59         struct msi_desc *entry;
60
61         entry = (struct msi_desc *)msi_desc[vector];
62         if (!entry || !entry->dev || !entry->mask_base)
63                 return;
64         switch (entry->msi_attrib.type) {
65         case PCI_CAP_ID_MSI:
66         {
67                 int             pos;
68                 u32             mask_bits;
69
70                 pos = (long)entry->mask_base;
71                 pci_read_config_dword(entry->dev, pos, &mask_bits);
72                 mask_bits &= ~(1);
73                 mask_bits |= flag;
74                 pci_write_config_dword(entry->dev, pos, mask_bits);
75                 break;
76         }
77         case PCI_CAP_ID_MSIX:
78         {
79                 int offset = entry->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
80                         PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL_OFFSET;
81                 writel(flag, entry->mask_base + offset);
82                 break;
83         }
84         default:
85                 break;
86         }
87 }
88
89 #ifdef CONFIG_SMP
90 static void set_msi_affinity(unsigned int vector, cpumask_t cpu_mask)
91 {
92         struct msi_desc *entry;
93         struct msg_address address;
94         unsigned int irq = vector;
95
96         entry = (struct msi_desc *)msi_desc[vector];
97         if (!entry || !entry->dev)
98                 return;
99
100         switch (entry->msi_attrib.type) {
101         case PCI_CAP_ID_MSI:
102         {
103                 int pos;
104
105                 if (!(pos = pci_find_capability(entry->dev, PCI_CAP_ID_MSI)))
106                         return;
107
108                 pci_read_config_dword(entry->dev, msi_lower_address_reg(pos),
109                         &address.lo_address.value);
110                 address.lo_address.value &= MSI_ADDRESS_DEST_ID_MASK;
111                 address.lo_address.value |= (cpu_mask_to_apicid(cpu_mask) <<
112                         MSI_TARGET_CPU_SHIFT);
113                 entry->msi_attrib.current_cpu = cpu_mask_to_apicid(cpu_mask);
114                 pci_write_config_dword(entry->dev, msi_lower_address_reg(pos),
115                         address.lo_address.value);
116                 set_native_irq_info(irq, cpu_mask);
117                 break;
118         }
119         case PCI_CAP_ID_MSIX:
120         {
121                 int offset = entry->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
122                         PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR_OFFSET;
123
124                 address.lo_address.value = readl(entry->mask_base + offset);
125                 address.lo_address.value &= MSI_ADDRESS_DEST_ID_MASK;
126                 address.lo_address.value |= (cpu_mask_to_apicid(cpu_mask) <<
127                         MSI_TARGET_CPU_SHIFT);
128                 entry->msi_attrib.current_cpu = cpu_mask_to_apicid(cpu_mask);
129                 writel(address.lo_address.value, entry->mask_base + offset);
130                 set_native_irq_info(irq, cpu_mask);
131                 break;
132         }
133         default:
134                 break;
135         }
136 }
137 #endif /* CONFIG_SMP */
138
139 static void mask_MSI_irq(unsigned int vector)
140 {
141         msi_set_mask_bit(vector, 1);
142 }
143
144 static void unmask_MSI_irq(unsigned int vector)
145 {
146         msi_set_mask_bit(vector, 0);
147 }
148
149 static unsigned int startup_msi_irq_wo_maskbit(unsigned int vector)
150 {
151         struct msi_desc *entry;
152         unsigned long flags;
153
154         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
155         entry = msi_desc[vector];
156         if (!entry || !entry->dev) {
157                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
158                 return 0;
159         }
160         entry->msi_attrib.state = 1;    /* Mark it active */
161         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
162
163         return 0;       /* never anything pending */
164 }
165
166 static unsigned int startup_msi_irq_w_maskbit(unsigned int vector)
167 {
168         startup_msi_irq_wo_maskbit(vector);
169         unmask_MSI_irq(vector);
170         return 0;       /* never anything pending */
171 }
172
173 static void shutdown_msi_irq(unsigned int vector)
174 {
175         struct msi_desc *entry;
176         unsigned long flags;
177
178         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
179         entry = msi_desc[vector];
180         if (entry && entry->dev)
181                 entry->msi_attrib.state = 0;    /* Mark it not active */
182         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
183 }
184
185 static void end_msi_irq_wo_maskbit(unsigned int vector)
186 {
187         move_native_irq(vector);
188         ack_APIC_irq();
189 }
190
191 static void end_msi_irq_w_maskbit(unsigned int vector)
192 {
193         move_native_irq(vector);
194         unmask_MSI_irq(vector);
195         ack_APIC_irq();
196 }
197
198 static void do_nothing(unsigned int vector)
199 {
200 }
201
202 /*
203  * Interrupt Type for MSI-X PCI/PCI-X/PCI-Express Devices,
204  * which implement the MSI-X Capability Structure.
205  */
206 static struct hw_interrupt_type msix_irq_type = {
207         .typename       = "PCI-MSI-X",
208         .startup        = startup_msi_irq_w_maskbit,
209         .shutdown       = shutdown_msi_irq,
210         .enable         = unmask_MSI_irq,
211         .disable        = mask_MSI_irq,
212         .ack            = mask_MSI_irq,
213         .end            = end_msi_irq_w_maskbit,
214         .set_affinity   = set_msi_irq_affinity
215 };
216
217 /*
218  * Interrupt Type for MSI PCI/PCI-X/PCI-Express Devices,
219  * which implement the MSI Capability Structure with
220  * Mask-and-Pending Bits.
221  */
222 static struct hw_interrupt_type msi_irq_w_maskbit_type = {
223         .typename       = "PCI-MSI",
224         .startup        = startup_msi_irq_w_maskbit,
225         .shutdown       = shutdown_msi_irq,
226         .enable         = unmask_MSI_irq,
227         .disable        = mask_MSI_irq,
228         .ack            = mask_MSI_irq,
229         .end            = end_msi_irq_w_maskbit,
230         .set_affinity   = set_msi_irq_affinity
231 };
232
233 /*
234  * Interrupt Type for MSI PCI/PCI-X/PCI-Express Devices,
235  * which implement the MSI Capability Structure without
236  * Mask-and-Pending Bits.
237  */
238 static struct hw_interrupt_type msi_irq_wo_maskbit_type = {
239         .typename       = "PCI-MSI",
240         .startup        = startup_msi_irq_wo_maskbit,
241         .shutdown       = shutdown_msi_irq,
242         .enable         = do_nothing,
243         .disable        = do_nothing,
244         .ack            = do_nothing,
245         .end            = end_msi_irq_wo_maskbit,
246         .set_affinity   = set_msi_irq_affinity
247 };
248
249 static void msi_data_init(struct msg_data *msi_data,
250                           unsigned int vector)
251 {
252         memset(msi_data, 0, sizeof(struct msg_data));
253         msi_data->vector = (u8)vector;
254         msi_data->delivery_mode = MSI_DELIVERY_MODE;
255         msi_data->level = MSI_LEVEL_MODE;
256         msi_data->trigger = MSI_TRIGGER_MODE;
257 }
258
259 static void msi_address_init(struct msg_address *msi_address)
260 {
261         unsigned int    dest_id;
262
263         memset(msi_address, 0, sizeof(struct msg_address));
264         msi_address->hi_address = (u32)0;
265         dest_id = (MSI_ADDRESS_HEADER << MSI_ADDRESS_HEADER_SHIFT);
266         msi_address->lo_address.u.dest_mode = MSI_DEST_MODE;
267         msi_address->lo_address.u.redirection_hint = MSI_REDIRECTION_HINT_MODE;
268         msi_address->lo_address.u.dest_id = dest_id;
269         msi_address->lo_address.value |= (MSI_TARGET_CPU << MSI_TARGET_CPU_SHIFT);
270 }
271
272 static int msi_free_vector(struct pci_dev* dev, int vector, int reassign);
273 static int assign_msi_vector(void)
274 {
275         static int new_vector_avail = 1;
276         int vector;
277         unsigned long flags;
278
279         /*
280          * msi_lock is provided to ensure that successful allocation of MSI
281          * vector is assigned unique among drivers.
282          */
283         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
284
285         if (!new_vector_avail) {
286                 int free_vector = 0;
287
288                 /*
289                  * vector_irq[] = -1 indicates that this specific vector is:
290                  * - assigned for MSI (since MSI have no associated IRQ) or
291                  * - assigned for legacy if less than 16, or
292                  * - having no corresponding 1:1 vector-to-IOxAPIC IRQ mapping
293                  * vector_irq[] = 0 indicates that this vector, previously
294                  * assigned for MSI, is freed by hotplug removed operations.
295                  * This vector will be reused for any subsequent hotplug added
296                  * operations.
297                  * vector_irq[] > 0 indicates that this vector is assigned for
298                  * IOxAPIC IRQs. This vector and its value provides a 1-to-1
299                  * vector-to-IOxAPIC IRQ mapping.
300                  */
301                 for (vector = FIRST_DEVICE_VECTOR; vector < NR_IRQS; vector++) {
302                         if (vector_irq[vector] != 0)
303                                 continue;
304                         free_vector = vector;
305                         if (!msi_desc[vector])
306                                 break;
307                         else
308                                 continue;
309                 }
310                 if (!free_vector) {
311                         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
312                         return -EBUSY;
313                 }
314                 vector_irq[free_vector] = -1;
315                 nr_released_vectors--;
316                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
317                 if (msi_desc[free_vector] != NULL) {
318                         struct pci_dev *dev;
319                         int tail;
320
321                         /* free all linked vectors before re-assign */
322                         do {
323                                 spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
324                                 dev = msi_desc[free_vector]->dev;
325                                 tail = msi_desc[free_vector]->link.tail;
326                                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
327                                 msi_free_vector(dev, tail, 1);
328                         } while (free_vector != tail);
329                 }
330
331                 return free_vector;
332         }
333         vector = assign_irq_vector(AUTO_ASSIGN);
334         last_alloc_vector = vector;
335         if (vector  == LAST_DEVICE_VECTOR)
336                 new_vector_avail = 0;
337
338         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
339         return vector;
340 }
341
342 static int get_new_vector(void)
343 {
344         int vector;
345
346         if ((vector = assign_msi_vector()) > 0)
347                 set_intr_gate(vector, interrupt[vector]);
348
349         return vector;
350 }
351
352 static int msi_init(void)
353 {
354         static int status = -ENOMEM;
355
356         if (!status)
357                 return status;
358
359         if (pci_msi_quirk) {
360                 pci_msi_enable = 0;
361                 printk(KERN_WARNING "PCI: MSI quirk detected. MSI disabled.\n");
362                 status = -EINVAL;
363                 return status;
364         }
365
366         if ((status = msi_cache_init()) < 0) {
367                 pci_msi_enable = 0;
368                 printk(KERN_WARNING "PCI: MSI cache init failed\n");
369                 return status;
370         }
371         last_alloc_vector = assign_irq_vector(AUTO_ASSIGN);
372         if (last_alloc_vector < 0) {
373                 pci_msi_enable = 0;
374                 printk(KERN_WARNING "PCI: No interrupt vectors available for MSI\n");
375                 status = -EBUSY;
376                 return status;
377         }
378         vector_irq[last_alloc_vector] = 0;
379         nr_released_vectors++;
380
381         return status;
382 }
383
384 static int get_msi_vector(struct pci_dev *dev)
385 {
386         return get_new_vector();
387 }
388
389 static struct msi_desc* alloc_msi_entry(void)
390 {
391         struct msi_desc *entry;
392
393         entry = kmem_cache_alloc(msi_cachep, SLAB_KERNEL);
394         if (!entry)
395                 return NULL;
396
397         memset(entry, 0, sizeof(struct msi_desc));
398         entry->link.tail = entry->link.head = 0;        /* single message */
399         entry->dev = NULL;
400
401         return entry;
402 }
403
404 static void attach_msi_entry(struct msi_desc *entry, int vector)
405 {
406         unsigned long flags;
407
408         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
409         msi_desc[vector] = entry;
410         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
411 }
412
413 static void irq_handler_init(int cap_id, int pos, int mask)
414 {
415         spin_lock(&irq_desc[pos].lock);
416         if (cap_id == PCI_CAP_ID_MSIX)
417                 irq_desc[pos].handler = &msix_irq_type;
418         else {
419                 if (!mask)
420                         irq_desc[pos].handler = &msi_irq_wo_maskbit_type;
421                 else
422                         irq_desc[pos].handler = &msi_irq_w_maskbit_type;
423         }
424         spin_unlock(&irq_desc[pos].lock);
425 }
426
427 static void enable_msi_mode(struct pci_dev *dev, int pos, int type)
428 {
429         u16 control;
430
431         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos), &control);
432         if (type == PCI_CAP_ID_MSI) {
433                 /* Set enabled bits to single MSI & enable MSI_enable bit */
434                 msi_enable(control, 1);
435                 pci_write_config_word(dev, msi_control_reg(pos), control);
436         } else {
437                 msix_enable(control);
438                 pci_write_config_word(dev, msi_control_reg(pos), control);
439         }
440         if (pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_EXP)) {
441                 /* PCI Express Endpoint device detected */
442                 pci_intx(dev, 0);  /* disable intx */
443         }
444 }
445
446 void disable_msi_mode(struct pci_dev *dev, int pos, int type)
447 {
448         u16 control;
449
450         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos), &control);
451         if (type == PCI_CAP_ID_MSI) {
452                 /* Set enabled bits to single MSI & enable MSI_enable bit */
453                 msi_disable(control);
454                 pci_write_config_word(dev, msi_control_reg(pos), control);
455         } else {
456                 msix_disable(control);
457                 pci_write_config_word(dev, msi_control_reg(pos), control);
458         }
459         if (pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_EXP)) {
460                 /* PCI Express Endpoint device detected */
461                 pci_intx(dev, 1);  /* enable intx */
462         }
463 }
464
465 static int msi_lookup_vector(struct pci_dev *dev, int type)
466 {
467         int vector;
468         unsigned long flags;
469
470         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
471         for (vector = FIRST_DEVICE_VECTOR; vector < NR_IRQS; vector++) {
472                 if (!msi_desc[vector] || msi_desc[vector]->dev != dev ||
473                         msi_desc[vector]->msi_attrib.type != type ||
474                         msi_desc[vector]->msi_attrib.default_vector != dev->irq)
475                         continue;
476                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
477                 /* This pre-assigned MSI vector for this device
478                    already exits. Override dev->irq with this vector */
479                 dev->irq = vector;
480                 return 0;
481         }
482         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
483
484         return -EACCES;
485 }
486
487 void pci_scan_msi_device(struct pci_dev *dev)
488 {
489         if (!dev)
490                 return;
491
492         if (pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX) > 0)
493                 nr_msix_devices++;
494         else if (pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI) > 0)
495                 nr_reserved_vectors++;
496 }
497
498 /**
499  * msi_capability_init - configure device's MSI capability structure
500  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
501  *
502  * Setup the MSI capability structure of device function with a single
503  * MSI vector, regardless of device function is capable of handling
504  * multiple messages. A return of zero indicates the successful setup
505  * of an entry zero with the new MSI vector or non-zero for otherwise.
506  **/
507 static int msi_capability_init(struct pci_dev *dev)
508 {
509         struct msi_desc *entry;
510         struct msg_address address;
511         struct msg_data data;
512         int pos, vector;
513         u16 control;
514
515         pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI);
516         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos), &control);
517         /* MSI Entry Initialization */
518         if (!(entry = alloc_msi_entry()))
519                 return -ENOMEM;
520
521         if ((vector = get_msi_vector(dev)) < 0) {
522                 kmem_cache_free(msi_cachep, entry);
523                 return -EBUSY;
524         }
525         entry->link.head = vector;
526         entry->link.tail = vector;
527         entry->msi_attrib.type = PCI_CAP_ID_MSI;
528         entry->msi_attrib.state = 0;                    /* Mark it not active */
529         entry->msi_attrib.entry_nr = 0;
530         entry->msi_attrib.maskbit = is_mask_bit_support(control);
531         entry->msi_attrib.default_vector = dev->irq;    /* Save IOAPIC IRQ */
532         dev->irq = vector;
533         entry->dev = dev;
534         if (is_mask_bit_support(control)) {
535                 entry->mask_base = (void __iomem *)(long)msi_mask_bits_reg(pos,
536                                 is_64bit_address(control));
537         }
538         /* Replace with MSI handler */
539         irq_handler_init(PCI_CAP_ID_MSI, vector, entry->msi_attrib.maskbit);
540         /* Configure MSI capability structure */
541         msi_address_init(&address);
542         msi_data_init(&data, vector);
543         entry->msi_attrib.current_cpu = ((address.lo_address.u.dest_id >>
544                                 MSI_TARGET_CPU_SHIFT) & MSI_TARGET_CPU_MASK);
545         pci_write_config_dword(dev, msi_lower_address_reg(pos),
546                         address.lo_address.value);
547         if (is_64bit_address(control)) {
548                 pci_write_config_dword(dev,
549                         msi_upper_address_reg(pos), address.hi_address);
550                 pci_write_config_word(dev,
551                         msi_data_reg(pos, 1), *((u32*)&data));
552         } else
553                 pci_write_config_word(dev,
554                         msi_data_reg(pos, 0), *((u32*)&data));
555         if (entry->msi_attrib.maskbit) {
556                 unsigned int maskbits, temp;
557                 /* All MSIs are unmasked by default, Mask them all */
558                 pci_read_config_dword(dev,
559                         msi_mask_bits_reg(pos, is_64bit_address(control)),
560                         &maskbits);
561                 temp = (1 << multi_msi_capable(control));
562                 temp = ((temp - 1) & ~temp);
563                 maskbits |= temp;
564                 pci_write_config_dword(dev,
565                         msi_mask_bits_reg(pos, is_64bit_address(control)),
566                         maskbits);
567         }
568         attach_msi_entry(entry, vector);
569         /* Set MSI enabled bits  */
570         enable_msi_mode(dev, pos, PCI_CAP_ID_MSI);
571
572         return 0;
573 }
574
575 /**
576  * msix_capability_init - configure device's MSI-X capability
577  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
578  *
579  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a
580  * single MSI-X vector. A return of zero indicates the successful setup of
581  * requested MSI-X entries with allocated vectors or non-zero for otherwise.
582  **/
583 static int msix_capability_init(struct pci_dev *dev,
584                                 struct msix_entry *entries, int nvec)
585 {
586         struct msi_desc *head = NULL, *tail = NULL, *entry = NULL;
587         struct msg_address address;
588         struct msg_data data;
589         int vector, pos, i, j, nr_entries, temp = 0;
590         u32 phys_addr, table_offset;
591         u16 control;
592         u8 bir;
593         void __iomem *base;
594
595         pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX);
596         /* Request & Map MSI-X table region */
597         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos), &control);
598         nr_entries = multi_msix_capable(control);
599         pci_read_config_dword(dev, msix_table_offset_reg(pos),
600                 &table_offset);
601         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_FLAGS_BIRMASK);
602         phys_addr = pci_resource_start (dev, bir);
603         phys_addr += (u32)(table_offset & ~PCI_MSIX_FLAGS_BIRMASK);
604         base = ioremap_nocache(phys_addr, nr_entries * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE);
605         if (base == NULL)
606                 return -ENOMEM;
607
608         /* MSI-X Table Initialization */
609         for (i = 0; i < nvec; i++) {
610                 entry = alloc_msi_entry();
611                 if (!entry)
612                         break;
613                 if ((vector = get_msi_vector(dev)) < 0)
614                         break;
615
616                 j = entries[i].entry;
617                 entries[i].vector = vector;
618                 entry->msi_attrib.type = PCI_CAP_ID_MSIX;
619                 entry->msi_attrib.state = 0;            /* Mark it not active */
620                 entry->msi_attrib.entry_nr = j;
621                 entry->msi_attrib.maskbit = 1;
622                 entry->msi_attrib.default_vector = dev->irq;
623                 entry->dev = dev;
624                 entry->mask_base = base;
625                 if (!head) {
626                         entry->link.head = vector;
627                         entry->link.tail = vector;
628                         head = entry;
629                 } else {
630                         entry->link.head = temp;
631                         entry->link.tail = tail->link.tail;
632                         tail->link.tail = vector;
633                         head->link.head = vector;
634                 }
635                 temp = vector;
636                 tail = entry;
637                 /* Replace with MSI-X handler */
638                 irq_handler_init(PCI_CAP_ID_MSIX, vector, 1);
639                 /* Configure MSI-X capability structure */
640                 msi_address_init(&address);
641                 msi_data_init(&data, vector);
642                 entry->msi_attrib.current_cpu =
643                         ((address.lo_address.u.dest_id >>
644                         MSI_TARGET_CPU_SHIFT) & MSI_TARGET_CPU_MASK);
645                 writel(address.lo_address.value,
646                         base + j * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
647                         PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR_OFFSET);
648                 writel(address.hi_address,
649                         base + j * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
650                         PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR_OFFSET);
651                 writel(*(u32*)&data,
652                         base + j * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
653                         PCI_MSIX_ENTRY_DATA_OFFSET);
654                 attach_msi_entry(entry, vector);
655         }
656         if (i != nvec) {
657                 i--;
658                 for (; i >= 0; i--) {
659                         vector = (entries + i)->vector;
660                         msi_free_vector(dev, vector, 0);
661                         (entries + i)->vector = 0;
662                 }
663                 return -EBUSY;
664         }
665         /* Set MSI-X enabled bits */
666         enable_msi_mode(dev, pos, PCI_CAP_ID_MSIX);
667
668         return 0;
669 }
670
671 /**
672  * pci_enable_msi - configure device's MSI capability structure
673  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
674  *
675  * Setup the MSI capability structure of device function with
676  * a single MSI vector upon its software driver call to request for
677  * MSI mode enabled on its hardware device function. A return of zero
678  * indicates the successful setup of an entry zero with the new MSI
679  * vector or non-zero for otherwise.
680  **/
681 int pci_enable_msi(struct pci_dev* dev)
682 {
683         int pos, temp, status = -EINVAL;
684         u16 control;
685
686         if (!pci_msi_enable || !dev)
687                 return status;
688
689         if (dev->no_msi)
690                 return status;
691
692         temp = dev->irq;
693
694         if ((status = msi_init()) < 0)
695                 return status;
696
697         if (!(pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI)))
698                 return -EINVAL;
699
700         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos), &control);
701         if (control & PCI_MSI_FLAGS_ENABLE)
702                 return 0;                       /* Already in MSI mode */
703
704         if (!msi_lookup_vector(dev, PCI_CAP_ID_MSI)) {
705                 /* Lookup Sucess */
706                 unsigned long flags;
707
708                 spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
709                 if (!vector_irq[dev->irq]) {
710                         msi_desc[dev->irq]->msi_attrib.state = 0;
711                         vector_irq[dev->irq] = -1;
712                         nr_released_vectors--;
713                         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
714                         enable_msi_mode(dev, pos, PCI_CAP_ID_MSI);
715                         return 0;
716                 }
717                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
718                 dev->irq = temp;
719         }
720         /* Check whether driver already requested for MSI-X vectors */
721         if ((pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX)) > 0 &&
722                 !msi_lookup_vector(dev, PCI_CAP_ID_MSIX)) {
723                         printk(KERN_INFO "PCI: %s: Can't enable MSI.  "
724                                "Device already has MSI-X vectors assigned\n",
725                                pci_name(dev));
726                         dev->irq = temp;
727                         return -EINVAL;
728         }
729         status = msi_capability_init(dev);
730         if (!status) {
731                 if (!pos)
732                         nr_reserved_vectors--;  /* Only MSI capable */
733                 else if (nr_msix_devices > 0)
734                         nr_msix_devices--;      /* Both MSI and MSI-X capable,
735                                                    but choose enabling MSI */
736         }
737
738         return status;
739 }
740
741 void pci_disable_msi(struct pci_dev* dev)
742 {
743         struct msi_desc *entry;
744         int pos, default_vector;
745         u16 control;
746         unsigned long flags;
747
748         if (!dev || !(pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI)))
749                 return;
750
751         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos), &control);
752         if (!(control & PCI_MSI_FLAGS_ENABLE))
753                 return;
754
755         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
756         entry = msi_desc[dev->irq];
757         if (!entry || !entry->dev || entry->msi_attrib.type != PCI_CAP_ID_MSI) {
758                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
759                 return;
760         }
761         if (entry->msi_attrib.state) {
762                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
763                 printk(KERN_WARNING "PCI: %s: pci_disable_msi() called without "
764                        "free_irq() on MSI vector %d\n",
765                        pci_name(dev), dev->irq);
766                 BUG_ON(entry->msi_attrib.state > 0);
767         } else {
768                 vector_irq[dev->irq] = 0; /* free it */
769                 nr_released_vectors++;
770                 default_vector = entry->msi_attrib.default_vector;
771                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
772                 /* Restore dev->irq to its default pin-assertion vector */
773                 dev->irq = default_vector;
774                 disable_msi_mode(dev, pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI),
775                                         PCI_CAP_ID_MSI);
776         }
777 }
778
779 static int msi_free_vector(struct pci_dev* dev, int vector, int reassign)
780 {
781         struct msi_desc *entry;
782         int head, entry_nr, type;
783         void __iomem *base;
784         unsigned long flags;
785
786         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
787         entry = msi_desc[vector];
788         if (!entry || entry->dev != dev) {
789                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
790                 return -EINVAL;
791         }
792         type = entry->msi_attrib.type;
793         entry_nr = entry->msi_attrib.entry_nr;
794         head = entry->link.head;
795         base = entry->mask_base;
796         msi_desc[entry->link.head]->link.tail = entry->link.tail;
797         msi_desc[entry->link.tail]->link.head = entry->link.head;
798         entry->dev = NULL;
799         if (!reassign) {
800                 vector_irq[vector] = 0;
801                 nr_released_vectors++;
802         }
803         msi_desc[vector] = NULL;
804         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
805
806         kmem_cache_free(msi_cachep, entry);
807
808         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX) {
809                 if (!reassign)
810                         writel(1, base +
811                                 entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
812                                 PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL_OFFSET);
813
814                 if (head == vector) {
815                         /*
816                          * Detect last MSI-X vector to be released.
817                          * Release the MSI-X memory-mapped table.
818                          */
819                         int pos, nr_entries;
820                         u32 phys_addr, table_offset;
821                         u16 control;
822                         u8 bir;
823
824                         pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX);
825                         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos),
826                                 &control);
827                         nr_entries = multi_msix_capable(control);
828                         pci_read_config_dword(dev, msix_table_offset_reg(pos),
829                                 &table_offset);
830                         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_FLAGS_BIRMASK);
831                         phys_addr = pci_resource_start (dev, bir);
832                         phys_addr += (u32)(table_offset &
833                                 ~PCI_MSIX_FLAGS_BIRMASK);
834                         iounmap(base);
835                 }
836         }
837
838         return 0;
839 }
840
841 static int reroute_msix_table(int head, struct msix_entry *entries, int *nvec)
842 {
843         int vector = head, tail = 0;
844         int i, j = 0, nr_entries = 0;
845         void __iomem *base;
846         unsigned long flags;
847
848         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
849         while (head != tail) {
850                 nr_entries++;
851                 tail = msi_desc[vector]->link.tail;
852                 if (entries[0].entry == msi_desc[vector]->msi_attrib.entry_nr)
853                         j = vector;
854                 vector = tail;
855         }
856         if (*nvec > nr_entries) {
857                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
858                 *nvec = nr_entries;
859                 return -EINVAL;
860         }
861         vector = ((j > 0) ? j : head);
862         for (i = 0; i < *nvec; i++) {
863                 j = msi_desc[vector]->msi_attrib.entry_nr;
864                 msi_desc[vector]->msi_attrib.state = 0; /* Mark it not active */
865                 vector_irq[vector] = -1;                /* Mark it busy */
866                 nr_released_vectors--;
867                 entries[i].vector = vector;
868                 if (j != (entries + i)->entry) {
869                         base = msi_desc[vector]->mask_base;
870                         msi_desc[vector]->msi_attrib.entry_nr =
871                                 (entries + i)->entry;
872                         writel( readl(base + j * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
873                                 PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR_OFFSET), base +
874                                 (entries + i)->entry * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
875                                 PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR_OFFSET);
876                         writel( readl(base + j * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
877                                 PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR_OFFSET), base +
878                                 (entries + i)->entry * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
879                                 PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR_OFFSET);
880                         writel( (readl(base + j * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
881                                 PCI_MSIX_ENTRY_DATA_OFFSET) & 0xff00) | vector,
882                                 base + (entries+i)->entry*PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
883                                 PCI_MSIX_ENTRY_DATA_OFFSET);
884                 }
885                 vector = msi_desc[vector]->link.tail;
886         }
887         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
888
889         return 0;
890 }
891
892 /**
893  * pci_enable_msix - configure device's MSI-X capability structure
894  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
895  * @entries: pointer to an array of MSI-X entries
896  * @nvec: number of MSI-X vectors requested for allocation by device driver
897  *
898  * Setup the MSI-X capability structure of device function with the number
899  * of requested vectors upon its software driver call to request for
900  * MSI-X mode enabled on its hardware device function. A return of zero
901  * indicates the successful configuration of MSI-X capability structure
902  * with new allocated MSI-X vectors. A return of < 0 indicates a failure.
903  * Or a return of > 0 indicates that driver request is exceeding the number
904  * of vectors available. Driver should use the returned value to re-send
905  * its request.
906  **/
907 int pci_enable_msix(struct pci_dev* dev, struct msix_entry *entries, int nvec)
908 {
909         int status, pos, nr_entries, free_vectors;
910         int i, j, temp;
911         u16 control;
912         unsigned long flags;
913
914         if (!pci_msi_enable || !dev || !entries)
915                 return -EINVAL;
916
917         if ((status = msi_init()) < 0)
918                 return status;
919
920         if (!(pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX)))
921                 return -EINVAL;
922
923         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos), &control);
924         if (control & PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE)
925                 return -EINVAL;                 /* Already in MSI-X mode */
926
927         nr_entries = multi_msix_capable(control);
928         if (nvec > nr_entries)
929                 return -EINVAL;
930
931         /* Check for any invalid entries */
932         for (i = 0; i < nvec; i++) {
933                 if (entries[i].entry >= nr_entries)
934                         return -EINVAL;         /* invalid entry */
935                 for (j = i + 1; j < nvec; j++) {
936                         if (entries[i].entry == entries[j].entry)
937                                 return -EINVAL; /* duplicate entry */
938                 }
939         }
940         temp = dev->irq;
941         if (!msi_lookup_vector(dev, PCI_CAP_ID_MSIX)) {
942                 /* Lookup Sucess */
943                 nr_entries = nvec;
944                 /* Reroute MSI-X table */
945                 if (reroute_msix_table(dev->irq, entries, &nr_entries)) {
946                         /* #requested > #previous-assigned */
947                         dev->irq = temp;
948                         return nr_entries;
949                 }
950                 dev->irq = temp;
951                 enable_msi_mode(dev, pos, PCI_CAP_ID_MSIX);
952                 return 0;
953         }
954         /* Check whether driver already requested for MSI vector */
955         if (pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI) > 0 &&
956                 !msi_lookup_vector(dev, PCI_CAP_ID_MSI)) {
957                 printk(KERN_INFO "PCI: %s: Can't enable MSI-X.  "
958                        "Device already has an MSI vector assigned\n",
959                        pci_name(dev));
960                 dev->irq = temp;
961                 return -EINVAL;
962         }
963
964         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
965         /*
966          * msi_lock is provided to ensure that enough vectors resources are
967          * available before granting.
968          */
969         free_vectors = pci_vector_resources(last_alloc_vector,
970                                 nr_released_vectors);
971         /* Ensure that each MSI/MSI-X device has one vector reserved by
972            default to avoid any MSI-X driver to take all available
973            resources */
974         free_vectors -= nr_reserved_vectors;
975         /* Find the average of free vectors among MSI-X devices */
976         if (nr_msix_devices > 0)
977                 free_vectors /= nr_msix_devices;
978         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
979
980         if (nvec > free_vectors) {
981                 if (free_vectors > 0)
982                         return free_vectors;
983                 else
984                         return -EBUSY;
985         }
986
987         status = msix_capability_init(dev, entries, nvec);
988         if (!status && nr_msix_devices > 0)
989                 nr_msix_devices--;
990
991         return status;
992 }
993
994 void pci_disable_msix(struct pci_dev* dev)
995 {
996         int pos, temp;
997         u16 control;
998
999         if (!dev || !(pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX)))
1000                 return;
1001
1002         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos), &control);
1003         if (!(control & PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE))
1004                 return;
1005
1006         temp = dev->irq;
1007         if (!msi_lookup_vector(dev, PCI_CAP_ID_MSIX)) {
1008                 int state, vector, head, tail = 0, warning = 0;
1009                 unsigned long flags;
1010
1011                 vector = head = dev->irq;
1012                 spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
1013                 while (head != tail) {
1014                         state = msi_desc[vector]->msi_attrib.state;
1015                         if (state)
1016                                 warning = 1;
1017                         else {
1018                                 vector_irq[vector] = 0; /* free it */
1019                                 nr_released_vectors++;
1020                         }
1021                         tail = msi_desc[vector]->link.tail;
1022                         vector = tail;
1023                 }
1024                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
1025                 if (warning) {
1026                         dev->irq = temp;
1027                         printk(KERN_WARNING "PCI: %s: pci_disable_msix() called without "
1028                                "free_irq() on all MSI-X vectors\n",
1029                                pci_name(dev));
1030                         BUG_ON(warning > 0);
1031                 } else {
1032                         dev->irq = temp;
1033                         disable_msi_mode(dev,
1034                                 pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX),
1035                                 PCI_CAP_ID_MSIX);
1036
1037                 }
1038         }
1039 }
1040
1041 /**
1042  * msi_remove_pci_irq_vectors - reclaim MSI(X) vectors to unused state
1043  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI(X) device function
1044  *
1045  * Being called during hotplug remove, from which the device function
1046  * is hot-removed. All previous assigned MSI/MSI-X vectors, if
1047  * allocated for this device function, are reclaimed to unused state,
1048  * which may be used later on.
1049  **/
1050 void msi_remove_pci_irq_vectors(struct pci_dev* dev)
1051 {
1052         int state, pos, temp;
1053         unsigned long flags;
1054
1055         if (!pci_msi_enable || !dev)
1056                 return;
1057
1058         temp = dev->irq;                /* Save IOAPIC IRQ */
1059         if ((pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI)) > 0 &&
1060                 !msi_lookup_vector(dev, PCI_CAP_ID_MSI)) {
1061                 spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
1062                 state = msi_desc[dev->irq]->msi_attrib.state;
1063                 spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
1064                 if (state) {
1065                         printk(KERN_WARNING "PCI: %s: msi_remove_pci_irq_vectors() "
1066                                "called without free_irq() on MSI vector %d\n",
1067                                pci_name(dev), dev->irq);
1068                         BUG_ON(state > 0);
1069                 } else /* Release MSI vector assigned to this device */
1070                         msi_free_vector(dev, dev->irq, 0);
1071                 dev->irq = temp;                /* Restore IOAPIC IRQ */
1072         }
1073         if ((pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX)) > 0 &&
1074                 !msi_lookup_vector(dev, PCI_CAP_ID_MSIX)) {
1075                 int vector, head, tail = 0, warning = 0;
1076                 void __iomem *base = NULL;
1077
1078                 vector = head = dev->irq;
1079                 while (head != tail) {
1080                         spin_lock_irqsave(&msi_lock, flags);
1081                         state = msi_desc[vector]->msi_attrib.state;
1082                         tail = msi_desc[vector]->link.tail;
1083                         base = msi_desc[vector]->mask_base;
1084                         spin_unlock_irqrestore(&msi_lock, flags);
1085                         if (state)
1086                                 warning = 1;
1087                         else if (vector != head) /* Release MSI-X vector */
1088                                 msi_free_vector(dev, vector, 0);
1089                         vector = tail;
1090                 }
1091                 msi_free_vector(dev, vector, 0);
1092                 if (warning) {
1093                         /* Force to release the MSI-X memory-mapped table */
1094                         u32 phys_addr, table_offset;
1095                         u16 control;
1096                         u8 bir;
1097
1098                         pci_read_config_word(dev, msi_control_reg(pos),
1099                                 &control);
1100                         pci_read_config_dword(dev, msix_table_offset_reg(pos),
1101                                 &table_offset);
1102                         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_FLAGS_BIRMASK);
1103                         phys_addr = pci_resource_start (dev, bir);
1104                         phys_addr += (u32)(table_offset &
1105                                 ~PCI_MSIX_FLAGS_BIRMASK);
1106                         iounmap(base);
1107                         printk(KERN_WARNING "PCI: %s: msi_remove_pci_irq_vectors() "
1108                                "called without free_irq() on all MSI-X vectors\n",
1109                                pci_name(dev));
1110                         BUG_ON(warning > 0);
1111                 }
1112                 dev->irq = temp;                /* Restore IOAPIC IRQ */
1113         }
1114 }
1115
1116 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msi);
1117 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msi);
1118 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msix);
1119 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msix);