arch/parisc/kernel/irq.c

   1 /*
   2  * Code to handle x86 style IRQs plus some generic interrupt stuff.
   3  *
   4  * Copyright (C) 1992 Linus Torvalds
   5  * Copyright (C) 1994, 1995, 1996, 1997, 1998 Ralf Baechle
   6  * Copyright (C) 1999 SuSE GmbH (Philipp Rumpf, prumpf@tux.org)
   7  * Copyright (C) 1999-2000 Grant Grundler
   8  * Copyright (c) 2005 Matthew Wilcox
   9  *
  10  *    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  *    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  *    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  13  *    any later version.
  14  *
  15  *    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  *    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  *    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  *    GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  *    You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  *    along with this program; if not, write to the Free Software
  22  *    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  23  */
  24 #include <linux/bitops.h>
  25 #include <linux/errno.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27 #include <linux/interrupt.h>
  28 #include <linux/kernel_stat.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/spinlock.h>
  31 #include <linux/types.h>
  32 #include <asm/io.h>
  33
  34 #include <asm/smp.h>
  35
  36 #undef PARISC_IRQ_CR16_COUNTS
  37
  38 extern irqreturn_t timer_interrupt(int, void *);
  39 extern irqreturn_t ipi_interrupt(int, void *);
  40
  41 #define EIEM_MASK(irq)       (1UL<<(CPU_IRQ_MAX - irq))
  42
  43 /* Bits in EIEM correlate with cpu_irq_action[].
  44 ** Numbered *Big Endian*! (ie bit 0 is MSB)
  45 */
  46 static volatile unsigned long cpu_eiem = 0;
  47
  48 /*
  49 ** local ACK bitmap ... habitually set to 1, but reset to zero
  50 ** between ->ack() and ->end() of the interrupt to prevent
  51 ** re-interruption of a processing interrupt.
  52 */
  53 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, local_ack_eiem) = ~0UL;
  54
  55 static void cpu_mask_irq(struct irq_data *d)
  56 {
  57         unsigned long eirr_bit = EIEM_MASK(d->irq);
  58
  59         cpu_eiem &= ~eirr_bit;
  60         /* Do nothing on the other CPUs.  If they get this interrupt,
  61          * The & cpu_eiem in the do_cpu_irq_mask() ensures they won't
  62          * handle it, and the set_eiem() at the bottom will ensure it
  63          * then gets disabled */
  64 }
  65
  66 static void __cpu_unmask_irq(unsigned int irq)
  67 {
  68         unsigned long eirr_bit = EIEM_MASK(irq);
  69
  70         cpu_eiem |= eirr_bit;
  71
  72         /* This is just a simple NOP IPI.  But what it does is cause
  73          * all the other CPUs to do a set_eiem(cpu_eiem) at the end
  74          * of the interrupt handler */
  75         smp_send_all_nop();
  76 }
  77
  78 static void cpu_unmask_irq(struct irq_data *d)
  79 {
  80         __cpu_unmask_irq(d->irq);
  81 }
  82
  83 void cpu_ack_irq(struct irq_data *d)
  84 {
  85         unsigned long mask = EIEM_MASK(d->irq);
  86         int cpu = smp_processor_id();
  87
  88         /* Clear in EIEM so we can no longer process */
  89         per_cpu(local_ack_eiem, cpu) &= ~mask;
  90
  91         /* disable the interrupt */
  92         set_eiem(cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu));
  93
  94         /* and now ack it */
  95         mtctl(mask, 23);
  96 }
  97
  98 void cpu_eoi_irq(struct irq_data *d)
  99 {
 100         unsigned long mask = EIEM_MASK(d->irq);
 101         int cpu = smp_processor_id();
 102
 103         /* set it in the eiems---it's no longer in process */
 104         per_cpu(local_ack_eiem, cpu) |= mask;
 105
 106         /* enable the interrupt */
 107         set_eiem(cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu));
 108 }
 109
 110 #ifdef CONFIG_SMP
 111 int cpu_check_affinity(struct irq_data *d, const struct cpumask *dest)
 112 {
 113         int cpu_dest;
 114
 115         /* timer and ipi have to always be received on all CPUs */
 116         if (irqd_is_per_cpu(d))
 117                 return -EINVAL;
 118
 119         /* whatever mask they set, we just allow one CPU */
 120         cpu_dest = first_cpu(*dest);
 121
 122         return cpu_dest;
 123 }
 124
 125 static int cpu_set_affinity_irq(struct irq_data *d, const struct cpumask *dest,
 126                                 bool force)
 127 {
 128         int cpu_dest;
 129
 130         cpu_dest = cpu_check_affinity(d, dest);
 131         if (cpu_dest < 0)
 132                 return -1;
 133
 134         cpumask_copy(d->affinity, dest);
 135
 136         return 0;
 137 }
 138 #endif
 139
 140 static struct irq_chip cpu_interrupt_type = {
 141         .name                   = "CPU",
 142         .irq_mask               = cpu_mask_irq,
 143         .irq_unmask             = cpu_unmask_irq,
 144         .irq_ack                = cpu_ack_irq,
 145         .irq_eoi                = cpu_eoi_irq,
 146 #ifdef CONFIG_SMP
 147         .irq_set_affinity       = cpu_set_affinity_irq,
 148 #endif
 149         /* XXX: Needs to be written.  We managed without it so far, but
 150          * we really ought to write it.
 151          */
 152         .irq_retrigger  = NULL,
 153 };
 154
 155 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(irq_cpustat_t, irq_stat);
 156 #define irq_stats(x)            (&per_cpu(irq_stat, x))
 157
 158 /*
 159  * /proc/interrupts printing for arch specific interrupts
 160  */
 161 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
 162 {
 163         int j;
 164
 165 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
 166         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "STK");
 167         for_each_online_cpu(j)
 168                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->kernel_stack_usage);
 169         seq_puts(p, "  Kernel stack usage\n");
 170 # ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 171         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "IST");
 172         for_each_online_cpu(j)
 173                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_stack_usage);
 174         seq_puts(p, "  Interrupt stack usage\n");
 175         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "ISC");
 176         for_each_online_cpu(j)
 177                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_stack_counter);
 178         seq_puts(p, "  Interrupt stack usage counter\n");
 179 # endif
 180 #endif
 181 #ifdef CONFIG_SMP
 182         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "RES");
 183         for_each_online_cpu(j)
 184                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_resched_count);
 185         seq_puts(p, "  Rescheduling interrupts\n");
 186         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "CAL");
 187         for_each_online_cpu(j)
 188                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_call_count);
 189         seq_puts(p, "  Function call interrupts\n");
 190 #endif
 191         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TLB");
 192         for_each_online_cpu(j)
 193                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_tlb_count);
 194         seq_puts(p, "  TLB shootdowns\n");
 195         return 0;
 196 }
 197
 198 int show_interrupts(struct seq_file *p, void *v)
 199 {
 200         int i = *(loff_t *) v, j;
 201         unsigned long flags;
 202
 203         if (i == 0) {
 204                 seq_puts(p, "    ");
 205                 for_each_online_cpu(j)
 206                         seq_printf(p, "       CPU%d", j);
 207
 208 #ifdef PARISC_IRQ_CR16_COUNTS
 209                 seq_printf(p, " [min/avg/max] (CPU cycle counts)");
 210 #endif
 211                 seq_putc(p, '\n');
 212         }
 213
 214         if (i < NR_IRQS) {
 215                 struct irq_desc *desc = irq_to_desc(i);
 216                 struct irqaction *action;
 217
 218                 raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
 219                 action = desc->action;
 220                 if (!action)
 221                         goto skip;
 222                 seq_printf(p, "%3d: ", i);
 223 #ifdef CONFIG_SMP
 224                 for_each_online_cpu(j)
 225                         seq_printf(p, "%10u ", kstat_irqs_cpu(i, j));
 226 #else
 227                 seq_printf(p, "%10u ", kstat_irqs(i));
 228 #endif
 229
 230                 seq_printf(p, " %14s", irq_desc_get_chip(desc)->name);
 231 #ifndef PARISC_IRQ_CR16_COUNTS
 232                 seq_printf(p, "  %s", action->name);
 233
 234                 while ((action = action->next))
 235                         seq_printf(p, ", %s", action->name);
 236 #else
 237                 for ( ;action; action = action->next) {
 238                         unsigned int k, avg, min, max;
 239
 240                         min = max = action->cr16_hist[0];
 241
 242                         for (avg = k = 0; k < PARISC_CR16_HIST_SIZE; k++) {
 243                                 int hist = action->cr16_hist[k];
 244
 245                                 if (hist) {
 246                                         avg += hist;
 247                                 } else
 248                                         break;
 249
 250                                 if (hist > max) max = hist;
 251                                 if (hist < min) min = hist;
 252                         }
 253
 254                         avg /= k;
 255                         seq_printf(p, " %s[%d/%d/%d]", action->name,
 256                                         min,avg,max);
 257                 }
 258 #endif
 259
 260                 seq_putc(p, '\n');
 261  skip:
 262                 raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
 263         }
 264
 265         if (i == NR_IRQS)
 266                 arch_show_interrupts(p, 3);
 267
 268         return 0;
 269 }
 270
 271
 272
 273 /*
 274 ** The following form a "set": Virtual IRQ, Transaction Address, Trans Data.
 275 ** Respectively, these map to IRQ region+EIRR, Processor HPA, EIRR bit.
 276 **
 277 ** To use txn_XXX() interfaces, get a Virtual IRQ first.
 278 ** Then use that to get the Transaction address and data.
 279 */
 280
 281 int cpu_claim_irq(unsigned int irq, struct irq_chip *type, void *data)
 282 {
 283         if (irq_has_action(irq))
 284                 return -EBUSY;
 285         if (irq_get_chip(irq) != &cpu_interrupt_type)
 286                 return -EBUSY;
 287
 288         /* for iosapic interrupts */
 289         if (type) {
 290                 irq_set_chip_and_handler(irq, type, handle_percpu_irq);
 291                 irq_set_chip_data(irq, data);
 292                 __cpu_unmask_irq(irq);
 293         }
 294         return 0;
 295 }
 296
 297 int txn_claim_irq(int irq)
 298 {
 299         return cpu_claim_irq(irq, NULL, NULL) ? -1 : irq;
 300 }
 301
 302 /*
 303  * The bits_wide parameter accommodates the limitations of the HW/SW which
 304  * use these bits:
 305  * Legacy PA I/O (GSC/NIO): 5 bits (architected EIM register)
 306  * V-class (EPIC):          6 bits
 307  * N/L/A-class (iosapic):   8 bits
 308  * PCI 2.2 MSI:            16 bits
 309  * Some PCI devices:       32 bits (Symbios SCSI/ATM/HyperFabric)
 310  *
 311  * On the service provider side:
 312  * o PA 1.1 (and PA2.0 narrow mode)     5-bits (width of EIR register)
 313  * o PA 2.0 wide mode                   6-bits (per processor)
 314  * o IA64                               8-bits (0-256 total)
 315  *
 316  * So a Legacy PA I/O device on a PA 2.0 box can't use all the bits supported
 317  * by the processor...and the N/L-class I/O subsystem supports more bits than
 318  * PA2.0 has. The first case is the problem.
 319  */
 320 int txn_alloc_irq(unsigned int bits_wide)
 321 {
 322         int irq;
 323
 324         /* never return irq 0 cause that's the interval timer */
 325         for (irq = CPU_IRQ_BASE + 1; irq <= CPU_IRQ_MAX; irq++) {
 326                 if (cpu_claim_irq(irq, NULL, NULL) < 0)
 327                         continue;
 328                 if ((irq - CPU_IRQ_BASE) >= (1 << bits_wide))
 329                         continue;
 330                 return irq;
 331         }
 332
 333         /* unlikely, but be prepared */
 334         return -1;
 335 }
 336
 337
 338 unsigned long txn_affinity_addr(unsigned int irq, int cpu)
 339 {
 340 #ifdef CONFIG_SMP
 341         struct irq_data *d = irq_get_irq_data(irq);
 342         cpumask_copy(d->affinity, cpumask_of(cpu));
 343 #endif
 344
 345         return per_cpu(cpu_data, cpu).txn_addr;
 346 }
 347
 348
 349 unsigned long txn_alloc_addr(unsigned int virt_irq)
 350 {
 351         static int next_cpu = -1;
 352
 353         next_cpu++; /* assign to "next" CPU we want this bugger on */
 354
 355         /* validate entry */
 356         while ((next_cpu < nr_cpu_ids) &&
 357                 (!per_cpu(cpu_data, next_cpu).txn_addr ||
 358                  !cpu_online(next_cpu)))
 359                 next_cpu++;
 360
 361         if (next_cpu >= nr_cpu_ids)
 362                 next_cpu = 0;   /* nothing else, assign monarch */
 363
 364         return txn_affinity_addr(virt_irq, next_cpu);
 365 }
 366
 367
 368 unsigned int txn_alloc_data(unsigned int virt_irq)
 369 {
 370         return virt_irq - CPU_IRQ_BASE;
 371 }
 372
 373 static inline int eirr_to_irq(unsigned long eirr)
 374 {
 375         int bit = fls_long(eirr);
 376         return (BITS_PER_LONG - bit) + TIMER_IRQ;
 377 }
 378
 379 int sysctl_panic_on_stackoverflow = 1;
 380
 381 static inline void stack_overflow_check(struct pt_regs *regs)
 382 {
 383 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
 384         #define STACK_MARGIN    (256*6)
 385
 386         /* Our stack starts directly behind the thread_info struct. */
 387         unsigned long stack_start = (unsigned long) current_thread_info();
 388         unsigned long sp = regs->gr[30];
 389         unsigned long stack_usage;
 390         unsigned int *last_usage;
 391         int cpu = smp_processor_id();
 392
 393         /* if sr7 != 0, we interrupted a userspace process which we do not want
 394          * to check for stack overflow. We will only check the kernel stack. */
 395         if (regs->sr[7])
 396                 return;
 397
 398         /* calculate kernel stack usage */
 399         stack_usage = sp - stack_start;
 400 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 401         if (likely(stack_usage <= THREAD_SIZE))
 402                 goto check_kernel_stack; /* found kernel stack */
 403
 404         /* check irq stack usage */
 405         stack_start = (unsigned long) &per_cpu(irq_stack_union, cpu).stack;
 406         stack_usage = sp - stack_start;
 407
 408         last_usage = &per_cpu(irq_stat.irq_stack_usage, cpu);
 409         if (unlikely(stack_usage > *last_usage))
 410                 *last_usage = stack_usage;
 411
 412         if (likely(stack_usage < (IRQ_STACK_SIZE - STACK_MARGIN)))
 413                 return;
 414
 415         pr_emerg("stackcheck: %s will most likely overflow irq stack "
 416                  "(sp:%lx, stk bottom-top:%lx-%lx)\n",
 417                 current->comm, sp, stack_start, stack_start + IRQ_STACK_SIZE);
 418         goto panic_check;
 419
 420 check_kernel_stack:
 421 #endif
 422
 423         /* check kernel stack usage */
 424         last_usage = &per_cpu(irq_stat.kernel_stack_usage, cpu);
 425
 426         if (unlikely(stack_usage > *last_usage))
 427                 *last_usage = stack_usage;
 428
 429         if (likely(stack_usage < (THREAD_SIZE - STACK_MARGIN)))
 430                 return;
 431
 432         pr_emerg("stackcheck: %s will most likely overflow kernel stack "
 433                  "(sp:%lx, stk bottom-top:%lx-%lx)\n",
 434                 current->comm, sp, stack_start, stack_start + THREAD_SIZE);
 435
 436 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 437 panic_check:
 438 #endif
 439         if (sysctl_panic_on_stackoverflow)
 440                 panic("low stack detected by irq handler - check messages\n");
 441 #endif
 442 }
 443
 444 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 445 DEFINE_PER_CPU(union irq_stack_union, irq_stack_union) = {
 446                 .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED((irq_stack_union).lock)
 447         };
 448
 449 static void execute_on_irq_stack(void *func, unsigned long param1)
 450 {
 451         union irq_stack_union *union_ptr;
 452         unsigned long irq_stack;
 453         raw_spinlock_t *irq_stack_in_use;
 454
 455         union_ptr = &per_cpu(irq_stack_union, smp_processor_id());
 456         irq_stack = (unsigned long) &union_ptr->stack;
 457         irq_stack = ALIGN(irq_stack + sizeof(irq_stack_union.lock),
 458                          64); /* align for stack frame usage */
 459
 460         /* We may be called recursive. If we are already using the irq stack,
 461          * just continue to use it. Use spinlocks to serialize
 462          * the irq stack usage.
 463          */
 464         irq_stack_in_use = &union_ptr->lock;
 465         if (!raw_spin_trylock(irq_stack_in_use)) {
 466                 void (*direct_call)(unsigned long p1) = func;
 467
 468                 /* We are using the IRQ stack already.
 469                  * Do direct call on current stack. */
 470                 direct_call(param1);
 471                 return;
 472         }
 473
 474         /* This is where we switch to the IRQ stack. */
 475         call_on_stack(param1, func, irq_stack);
 476
 477         __inc_irq_stat(irq_stack_counter);
 478
 479         /* free up irq stack usage. */
 480         do_raw_spin_unlock(irq_stack_in_use);
 481 }
 482
 483 asmlinkage void do_softirq(void)
 484 {
 485         __u32 pending;
 486         unsigned long flags;
 487
 488         if (in_interrupt())
 489                 return;
 490
 491         local_irq_save(flags);
 492
 493         pending = local_softirq_pending();
 494
 495         if (pending)
 496                 execute_on_irq_stack(__do_softirq, 0);
 497
 498         local_irq_restore(flags);
 499 }
 500 #endif /* CONFIG_IRQSTACKS */
 501
 502 /* ONLY called from entry.S:intr_extint() */
 503 void do_cpu_irq_mask(struct pt_regs *regs)
 504 {
 505         struct pt_regs *old_regs;
 506         unsigned long eirr_val;
 507         int irq, cpu = smp_processor_id();
 508 #ifdef CONFIG_SMP
 509         struct irq_desc *desc;
 510         cpumask_t dest;
 511 #endif
 512
 513         old_regs = set_irq_regs(regs);
 514         local_irq_disable();
 515         irq_enter();
 516
 517         eirr_val = mfctl(23) & cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu);
 518         if (!eirr_val)
 519                 goto set_out;
 520         irq = eirr_to_irq(eirr_val);
 521
 522 #ifdef CONFIG_SMP
 523         desc = irq_to_desc(irq);
 524         cpumask_copy(&dest, desc->irq_data.affinity);
 525         if (irqd_is_per_cpu(&desc->irq_data) &&
 526             !cpu_isset(smp_processor_id(), dest)) {
 527                 int cpu = first_cpu(dest);
 528
 529                 printk(KERN_DEBUG "redirecting irq %d from CPU %d to %d\n",
 530                        irq, smp_processor_id(), cpu);
 531                 gsc_writel(irq + CPU_IRQ_BASE,
 532                            per_cpu(cpu_data, cpu).hpa);
 533                 goto set_out;
 534         }
 535 #endif
 536         stack_overflow_check(regs);
 537
 538 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 539         execute_on_irq_stack(&generic_handle_irq, irq);
 540 #else
 541         generic_handle_irq(irq);
 542 #endif /* CONFIG_IRQSTACKS */
 543
 544  out:
 545         irq_exit();
 546         set_irq_regs(old_regs);
 547         return;
 548
 549  set_out:
 550         set_eiem(cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu));
 551         goto out;
 552 }
 553
 554 static struct irqaction timer_action = {
 555         .handler = timer_interrupt,
 556         .name = "timer",
 557         .flags = IRQF_TIMER | IRQF_PERCPU | IRQF_IRQPOLL,
 558 };
 559
 560 #ifdef CONFIG_SMP
 561 static struct irqaction ipi_action = {
 562         .handler = ipi_interrupt,
 563         .name = "IPI",
 564         .flags = IRQF_PERCPU,
 565 };
 566 #endif
 567
 568 static void claim_cpu_irqs(void)
 569 {
 570         int i;
 571         for (i = CPU_IRQ_BASE; i <= CPU_IRQ_MAX; i++) {
 572                 irq_set_chip_and_handler(i, &cpu_interrupt_type,
 573                                          handle_percpu_irq);
 574         }
 575
 576         irq_set_handler(TIMER_IRQ, handle_percpu_irq);
 577         setup_irq(TIMER_IRQ, &timer_action);
 578 #ifdef CONFIG_SMP
 579         irq_set_handler(IPI_IRQ, handle_percpu_irq);
 580         setup_irq(IPI_IRQ, &ipi_action);
 581 #endif
 582 }
 583
 584 void __init init_IRQ(void)
 585 {
 586         local_irq_disable();    /* PARANOID - should already be disabled */
 587         mtctl(~0UL, 23);        /* EIRR : clear all pending external intr */
 588 #ifdef CONFIG_SMP
 589         if (!cpu_eiem) {
 590                 claim_cpu_irqs();
 591                 cpu_eiem = EIEM_MASK(IPI_IRQ) | EIEM_MASK(TIMER_IRQ);
 592         }
 593 #else
 594         claim_cpu_irqs();
 595         cpu_eiem = EIEM_MASK(TIMER_IRQ);
 596 #endif
 597         set_eiem(cpu_eiem);     /* EIEM : enable all external intr */
 598 }