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, "UAH");
 192         for_each_online_cpu(j)
 193                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_unaligned_count);
 194         seq_puts(p, "  Unaligned access handler traps\n");
 195         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "FPA");
 196         for_each_online_cpu(j)
 197                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_fpassist_count);
 198         seq_puts(p, "  Floating point assist traps\n");
 199         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TLB");
 200         for_each_online_cpu(j)
 201                 seq_printf(p, "%10u ", irq_stats(j)->irq_tlb_count);
 202         seq_puts(p, "  TLB shootdowns\n");
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 int show_interrupts(struct seq_file *p, void *v)
 207 {
 208         int i = *(loff_t *) v, j;
 209         unsigned long flags;
 210
 211         if (i == 0) {
 212                 seq_puts(p, "    ");
 213                 for_each_online_cpu(j)
 214                         seq_printf(p, "       CPU%d", j);
 215
 216 #ifdef PARISC_IRQ_CR16_COUNTS
 217                 seq_printf(p, " [min/avg/max] (CPU cycle counts)");
 218 #endif
 219                 seq_putc(p, '\n');
 220         }
 221
 222         if (i < NR_IRQS) {
 223                 struct irq_desc *desc = irq_to_desc(i);
 224                 struct irqaction *action;
 225
 226                 raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
 227                 action = desc->action;
 228                 if (!action)
 229                         goto skip;
 230                 seq_printf(p, "%3d: ", i);
 231 #ifdef CONFIG_SMP
 232                 for_each_online_cpu(j)
 233                         seq_printf(p, "%10u ", kstat_irqs_cpu(i, j));
 234 #else
 235                 seq_printf(p, "%10u ", kstat_irqs(i));
 236 #endif
 237
 238                 seq_printf(p, " %14s", irq_desc_get_chip(desc)->name);
 239 #ifndef PARISC_IRQ_CR16_COUNTS
 240                 seq_printf(p, "  %s", action->name);
 241
 242                 while ((action = action->next))
 243                         seq_printf(p, ", %s", action->name);
 244 #else
 245                 for ( ;action; action = action->next) {
 246                         unsigned int k, avg, min, max;
 247
 248                         min = max = action->cr16_hist[0];
 249
 250                         for (avg = k = 0; k < PARISC_CR16_HIST_SIZE; k++) {
 251                                 int hist = action->cr16_hist[k];
 252
 253                                 if (hist) {
 254                                         avg += hist;
 255                                 } else
 256                                         break;
 257
 258                                 if (hist > max) max = hist;
 259                                 if (hist < min) min = hist;
 260                         }
 261
 262                         avg /= k;
 263                         seq_printf(p, " %s[%d/%d/%d]", action->name,
 264                                         min,avg,max);
 265                 }
 266 #endif
 267
 268                 seq_putc(p, '\n');
 269  skip:
 270                 raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
 271         }
 272
 273         if (i == NR_IRQS)
 274                 arch_show_interrupts(p, 3);
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279
 280
 281 /*
 282 ** The following form a "set": Virtual IRQ, Transaction Address, Trans Data.
 283 ** Respectively, these map to IRQ region+EIRR, Processor HPA, EIRR bit.
 284 **
 285 ** To use txn_XXX() interfaces, get a Virtual IRQ first.
 286 ** Then use that to get the Transaction address and data.
 287 */
 288
 289 int cpu_claim_irq(unsigned int irq, struct irq_chip *type, void *data)
 290 {
 291         if (irq_has_action(irq))
 292                 return -EBUSY;
 293         if (irq_get_chip(irq) != &cpu_interrupt_type)
 294                 return -EBUSY;
 295
 296         /* for iosapic interrupts */
 297         if (type) {
 298                 irq_set_chip_and_handler(irq, type, handle_percpu_irq);
 299                 irq_set_chip_data(irq, data);
 300                 __cpu_unmask_irq(irq);
 301         }
 302         return 0;
 303 }
 304
 305 int txn_claim_irq(int irq)
 306 {
 307         return cpu_claim_irq(irq, NULL, NULL) ? -1 : irq;
 308 }
 309
 310 /*
 311  * The bits_wide parameter accommodates the limitations of the HW/SW which
 312  * use these bits:
 313  * Legacy PA I/O (GSC/NIO): 5 bits (architected EIM register)
 314  * V-class (EPIC):          6 bits
 315  * N/L/A-class (iosapic):   8 bits
 316  * PCI 2.2 MSI:            16 bits
 317  * Some PCI devices:       32 bits (Symbios SCSI/ATM/HyperFabric)
 318  *
 319  * On the service provider side:
 320  * o PA 1.1 (and PA2.0 narrow mode)     5-bits (width of EIR register)
 321  * o PA 2.0 wide mode                   6-bits (per processor)
 322  * o IA64                               8-bits (0-256 total)
 323  *
 324  * So a Legacy PA I/O device on a PA 2.0 box can't use all the bits supported
 325  * by the processor...and the N/L-class I/O subsystem supports more bits than
 326  * PA2.0 has. The first case is the problem.
 327  */
 328 int txn_alloc_irq(unsigned int bits_wide)
 329 {
 330         int irq;
 331
 332         /* never return irq 0 cause that's the interval timer */
 333         for (irq = CPU_IRQ_BASE + 1; irq <= CPU_IRQ_MAX; irq++) {
 334                 if (cpu_claim_irq(irq, NULL, NULL) < 0)
 335                         continue;
 336                 if ((irq - CPU_IRQ_BASE) >= (1 << bits_wide))
 337                         continue;
 338                 return irq;
 339         }
 340
 341         /* unlikely, but be prepared */
 342         return -1;
 343 }
 344
 345
 346 unsigned long txn_affinity_addr(unsigned int irq, int cpu)
 347 {
 348 #ifdef CONFIG_SMP
 349         struct irq_data *d = irq_get_irq_data(irq);
 350         cpumask_copy(d->affinity, cpumask_of(cpu));
 351 #endif
 352
 353         return per_cpu(cpu_data, cpu).txn_addr;
 354 }
 355
 356
 357 unsigned long txn_alloc_addr(unsigned int virt_irq)
 358 {
 359         static int next_cpu = -1;
 360
 361         next_cpu++; /* assign to "next" CPU we want this bugger on */
 362
 363         /* validate entry */
 364         while ((next_cpu < nr_cpu_ids) &&
 365                 (!per_cpu(cpu_data, next_cpu).txn_addr ||
 366                  !cpu_online(next_cpu)))
 367                 next_cpu++;
 368
 369         if (next_cpu >= nr_cpu_ids)
 370                 next_cpu = 0;   /* nothing else, assign monarch */
 371
 372         return txn_affinity_addr(virt_irq, next_cpu);
 373 }
 374
 375
 376 unsigned int txn_alloc_data(unsigned int virt_irq)
 377 {
 378         return virt_irq - CPU_IRQ_BASE;
 379 }
 380
 381 static inline int eirr_to_irq(unsigned long eirr)
 382 {
 383         int bit = fls_long(eirr);
 384         return (BITS_PER_LONG - bit) + TIMER_IRQ;
 385 }
 386
 387 int sysctl_panic_on_stackoverflow = 1;
 388
 389 static inline void stack_overflow_check(struct pt_regs *regs)
 390 {
 391 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
 392         #define STACK_MARGIN    (256*6)
 393
 394         /* Our stack starts directly behind the thread_info struct. */
 395         unsigned long stack_start = (unsigned long) current_thread_info();
 396         unsigned long sp = regs->gr[30];
 397         unsigned long stack_usage;
 398         unsigned int *last_usage;
 399         int cpu = smp_processor_id();
 400
 401         /* if sr7 != 0, we interrupted a userspace process which we do not want
 402          * to check for stack overflow. We will only check the kernel stack. */
 403         if (regs->sr[7])
 404                 return;
 405
 406         /* calculate kernel stack usage */
 407         stack_usage = sp - stack_start;
 408 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 409         if (likely(stack_usage <= THREAD_SIZE))
 410                 goto check_kernel_stack; /* found kernel stack */
 411
 412         /* check irq stack usage */
 413         stack_start = (unsigned long) &per_cpu(irq_stack_union, cpu).stack;
 414         stack_usage = sp - stack_start;
 415
 416         last_usage = &per_cpu(irq_stat.irq_stack_usage, cpu);
 417         if (unlikely(stack_usage > *last_usage))
 418                 *last_usage = stack_usage;
 419
 420         if (likely(stack_usage < (IRQ_STACK_SIZE - STACK_MARGIN)))
 421                 return;
 422
 423         pr_emerg("stackcheck: %s will most likely overflow irq stack "
 424                  "(sp:%lx, stk bottom-top:%lx-%lx)\n",
 425                 current->comm, sp, stack_start, stack_start + IRQ_STACK_SIZE);
 426         goto panic_check;
 427
 428 check_kernel_stack:
 429 #endif
 430
 431         /* check kernel stack usage */
 432         last_usage = &per_cpu(irq_stat.kernel_stack_usage, cpu);
 433
 434         if (unlikely(stack_usage > *last_usage))
 435                 *last_usage = stack_usage;
 436
 437         if (likely(stack_usage < (THREAD_SIZE - STACK_MARGIN)))
 438                 return;
 439
 440         pr_emerg("stackcheck: %s will most likely overflow kernel stack "
 441                  "(sp:%lx, stk bottom-top:%lx-%lx)\n",
 442                 current->comm, sp, stack_start, stack_start + THREAD_SIZE);
 443
 444 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 445 panic_check:
 446 #endif
 447         if (sysctl_panic_on_stackoverflow)
 448                 panic("low stack detected by irq handler - check messages\n");
 449 #endif
 450 }
 451
 452 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 453 DEFINE_PER_CPU(union irq_stack_union, irq_stack_union) = {
 454                 .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED((irq_stack_union).lock)
 455         };
 456
 457 static void execute_on_irq_stack(void *func, unsigned long param1)
 458 {
 459         union irq_stack_union *union_ptr;
 460         unsigned long irq_stack;
 461         raw_spinlock_t *irq_stack_in_use;
 462
 463         union_ptr = &per_cpu(irq_stack_union, smp_processor_id());
 464         irq_stack = (unsigned long) &union_ptr->stack;
 465         irq_stack = ALIGN(irq_stack + sizeof(irq_stack_union.lock),
 466                          64); /* align for stack frame usage */
 467
 468         /* We may be called recursive. If we are already using the irq stack,
 469          * just continue to use it. Use spinlocks to serialize
 470          * the irq stack usage.
 471          */
 472         irq_stack_in_use = &union_ptr->lock;
 473         if (!raw_spin_trylock(irq_stack_in_use)) {
 474                 void (*direct_call)(unsigned long p1) = func;
 475
 476                 /* We are using the IRQ stack already.
 477                  * Do direct call on current stack. */
 478                 direct_call(param1);
 479                 return;
 480         }
 481
 482         /* This is where we switch to the IRQ stack. */
 483         call_on_stack(param1, func, irq_stack);
 484
 485         __inc_irq_stat(irq_stack_counter);
 486
 487         /* free up irq stack usage. */
 488         do_raw_spin_unlock(irq_stack_in_use);
 489 }
 490
 491 asmlinkage void do_softirq(void)
 492 {
 493         __u32 pending;
 494         unsigned long flags;
 495
 496         if (in_interrupt())
 497                 return;
 498
 499         local_irq_save(flags);
 500
 501         pending = local_softirq_pending();
 502
 503         if (pending)
 504                 execute_on_irq_stack(__do_softirq, 0);
 505
 506         local_irq_restore(flags);
 507 }
 508 #endif /* CONFIG_IRQSTACKS */
 509
 510 /* ONLY called from entry.S:intr_extint() */
 511 void do_cpu_irq_mask(struct pt_regs *regs)
 512 {
 513         struct pt_regs *old_regs;
 514         unsigned long eirr_val;
 515         int irq, cpu = smp_processor_id();
 516 #ifdef CONFIG_SMP
 517         struct irq_desc *desc;
 518         cpumask_t dest;
 519 #endif
 520
 521         old_regs = set_irq_regs(regs);
 522         local_irq_disable();
 523         irq_enter();
 524
 525         eirr_val = mfctl(23) & cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu);
 526         if (!eirr_val)
 527                 goto set_out;
 528         irq = eirr_to_irq(eirr_val);
 529
 530 #ifdef CONFIG_SMP
 531         desc = irq_to_desc(irq);
 532         cpumask_copy(&dest, desc->irq_data.affinity);
 533         if (irqd_is_per_cpu(&desc->irq_data) &&
 534             !cpu_isset(smp_processor_id(), dest)) {
 535                 int cpu = first_cpu(dest);
 536
 537                 printk(KERN_DEBUG "redirecting irq %d from CPU %d to %d\n",
 538                        irq, smp_processor_id(), cpu);
 539                 gsc_writel(irq + CPU_IRQ_BASE,
 540                            per_cpu(cpu_data, cpu).hpa);
 541                 goto set_out;
 542         }
 543 #endif
 544         stack_overflow_check(regs);
 545
 546 #ifdef CONFIG_IRQSTACKS
 547         execute_on_irq_stack(&generic_handle_irq, irq);
 548 #else
 549         generic_handle_irq(irq);
 550 #endif /* CONFIG_IRQSTACKS */
 551
 552  out:
 553         irq_exit();
 554         set_irq_regs(old_regs);
 555         return;
 556
 557  set_out:
 558         set_eiem(cpu_eiem & per_cpu(local_ack_eiem, cpu));
 559         goto out;
 560 }
 561
 562 static struct irqaction timer_action = {
 563         .handler = timer_interrupt,
 564         .name = "timer",
 565         .flags = IRQF_TIMER | IRQF_PERCPU | IRQF_IRQPOLL,
 566 };
 567
 568 #ifdef CONFIG_SMP
 569 static struct irqaction ipi_action = {
 570         .handler = ipi_interrupt,
 571         .name = "IPI",
 572         .flags = IRQF_PERCPU,
 573 };
 574 #endif
 575
 576 static void claim_cpu_irqs(void)
 577 {
 578         int i;
 579         for (i = CPU_IRQ_BASE; i <= CPU_IRQ_MAX; i++) {
 580                 irq_set_chip_and_handler(i, &cpu_interrupt_type,
 581                                          handle_percpu_irq);
 582         }
 583
 584         irq_set_handler(TIMER_IRQ, handle_percpu_irq);
 585         setup_irq(TIMER_IRQ, &timer_action);
 586 #ifdef CONFIG_SMP
 587         irq_set_handler(IPI_IRQ, handle_percpu_irq);
 588         setup_irq(IPI_IRQ, &ipi_action);
 589 #endif
 590 }
 591
 592 void __init init_IRQ(void)
 593 {
 594         local_irq_disable();    /* PARANOID - should already be disabled */
 595         mtctl(~0UL, 23);        /* EIRR : clear all pending external intr */
 596 #ifdef CONFIG_SMP
 597         if (!cpu_eiem) {
 598                 claim_cpu_irqs();
 599                 cpu_eiem = EIEM_MASK(IPI_IRQ) | EIEM_MASK(TIMER_IRQ);
 600         }
 601 #else
 602         claim_cpu_irqs();
 603         cpu_eiem = EIEM_MASK(TIMER_IRQ);
 604 #endif
 605         set_eiem(cpu_eiem);     /* EIEM : enable all external intr */
 606 }