tizen 2.4 release
[profile/mobile/platform/kernel/linux-3.10-sc7730.git] / arch / powerpc / kernel / irq.c
1 /*
2  *  Derived from arch/i386/kernel/irq.c
3  *    Copyright (C) 1992 Linus Torvalds
4  *  Adapted from arch/i386 by Gary Thomas
5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
6  *  Updated and modified by Cort Dougan <cort@fsmlabs.com>
7  *    Copyright (C) 1996-2001 Cort Dougan
8  *  Adapted for Power Macintosh by Paul Mackerras
9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras (paulus@cs.anu.edu.au)
10  *
11  * This program is free software; you can redistribute it and/or
12  * modify it under the terms of the GNU General Public License
13  * as published by the Free Software Foundation; either version
14  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
15  *
16  * This file contains the code used by various IRQ handling routines:
17  * asking for different IRQ's should be done through these routines
18  * instead of just grabbing them. Thus setups with different IRQ numbers
19  * shouldn't result in any weird surprises, and installing new handlers
20  * should be easier.
21  *
22  * The MPC8xx has an interrupt mask in the SIU.  If a bit is set, the
23  * interrupt is _enabled_.  As expected, IRQ0 is bit 0 in the 32-bit
24  * mask register (of which only 16 are defined), hence the weird shifting
25  * and complement of the cached_irq_mask.  I want to be able to stuff
26  * this right into the SIU SMASK register.
27  * Many of the prep/chrp functions are conditional compiled on CONFIG_8xx
28  * to reduce code space and undefined function references.
29  */
30
31 #undef DEBUG
32
33 #include <linux/export.h>
34 #include <linux/threads.h>
35 #include <linux/kernel_stat.h>
36 #include <linux/signal.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/ptrace.h>
39 #include <linux/ioport.h>
40 #include <linux/interrupt.h>
41 #include <linux/timex.h>
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/delay.h>
45 #include <linux/irq.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/cpumask.h>
48 #include <linux/profile.h>
49 #include <linux/bitops.h>
50 #include <linux/list.h>
51 #include <linux/radix-tree.h>
52 #include <linux/mutex.h>
53 #include <linux/bootmem.h>
54 #include <linux/pci.h>
55 #include <linux/debugfs.h>
56 #include <linux/of.h>
57 #include <linux/of_irq.h>
58
59 #include <asm/uaccess.h>
60 #include <asm/io.h>
61 #include <asm/pgtable.h>
62 #include <asm/irq.h>
63 #include <asm/cache.h>
64 #include <asm/prom.h>
65 #include <asm/ptrace.h>
66 #include <asm/machdep.h>
67 #include <asm/udbg.h>
68 #include <asm/smp.h>
69 #include <asm/debug.h>
70
71 #ifdef CONFIG_PPC64
72 #include <asm/paca.h>
73 #include <asm/firmware.h>
74 #include <asm/lv1call.h>
75 #endif
76 #define CREATE_TRACE_POINTS
77 #include <asm/trace.h>
78
79 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(irq_cpustat_t, irq_stat);
80 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(irq_stat);
81
82 int __irq_offset_value;
83
84 #ifdef CONFIG_PPC32
85 EXPORT_SYMBOL(__irq_offset_value);
86 atomic_t ppc_n_lost_interrupts;
87
88 #ifdef CONFIG_TAU_INT
89 extern int tau_initialized;
90 extern int tau_interrupts(int);
91 #endif
92 #endif /* CONFIG_PPC32 */
93
94 #ifdef CONFIG_PPC64
95
96 int distribute_irqs = 1;
97
98 static inline notrace unsigned long get_irq_happened(void)
99 {
100         unsigned long happened;
101
102         __asm__ __volatile__("lbz %0,%1(13)"
103         : "=r" (happened) : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_happened)));
104
105         return happened;
106 }
107
108 static inline notrace void set_soft_enabled(unsigned long enable)
109 {
110         __asm__ __volatile__("stb %0,%1(13)"
111         : : "r" (enable), "i" (offsetof(struct paca_struct, soft_enabled)));
112 }
113
114 static inline notrace int decrementer_check_overflow(void)
115 {
116         u64 now = get_tb_or_rtc();
117         u64 *next_tb = &__get_cpu_var(decrementers_next_tb);
118  
119         if (now >= *next_tb)
120                 set_dec(1);
121         return now >= *next_tb;
122 }
123
124 /* This is called whenever we are re-enabling interrupts
125  * and returns either 0 (nothing to do) or 500/900/280/a00/e80 if
126  * there's an EE, DEC or DBELL to generate.
127  *
128  * This is called in two contexts: From arch_local_irq_restore()
129  * before soft-enabling interrupts, and from the exception exit
130  * path when returning from an interrupt from a soft-disabled to
131  * a soft enabled context. In both case we have interrupts hard
132  * disabled.
133  *
134  * We take care of only clearing the bits we handled in the
135  * PACA irq_happened field since we can only re-emit one at a
136  * time and we don't want to "lose" one.
137  */
138 notrace unsigned int __check_irq_replay(void)
139 {
140         /*
141          * We use local_paca rather than get_paca() to avoid all
142          * the debug_smp_processor_id() business in this low level
143          * function
144          */
145         unsigned char happened = local_paca->irq_happened;
146
147         /* Clear bit 0 which we wouldn't clear otherwise */
148         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HARD_DIS;
149
150         /*
151          * Force the delivery of pending soft-disabled interrupts on PS3.
152          * Any HV call will have this side effect.
153          */
154         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1)) {
155                 u64 tmp, tmp2;
156                 lv1_get_version_info(&tmp, &tmp2);
157         }
158
159         /*
160          * We may have missed a decrementer interrupt. We check the
161          * decrementer itself rather than the paca irq_happened field
162          * in case we also had a rollover while hard disabled
163          */
164         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DEC;
165         if ((happened & PACA_IRQ_DEC) || decrementer_check_overflow())
166                 return 0x900;
167
168         /* Finally check if an external interrupt happened */
169         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_EE;
170         if (happened & PACA_IRQ_EE)
171                 return 0x500;
172
173 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
174         /* Finally check if an EPR external interrupt happened
175          * this bit is typically set if we need to handle another
176          * "edge" interrupt from within the MPIC "EPR" handler
177          */
178         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_EE_EDGE;
179         if (happened & PACA_IRQ_EE_EDGE)
180                 return 0x500;
181
182         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DBELL;
183         if (happened & PACA_IRQ_DBELL)
184                 return 0x280;
185 #else
186         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_DBELL;
187         if (happened & PACA_IRQ_DBELL) {
188                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
189                         return 0xe80;
190                 return 0xa00;
191         }
192 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3E */
193
194         /* There should be nothing left ! */
195         BUG_ON(local_paca->irq_happened != 0);
196
197         return 0;
198 }
199
200 notrace void arch_local_irq_restore(unsigned long en)
201 {
202         unsigned char irq_happened;
203         unsigned int replay;
204
205         /* Write the new soft-enabled value */
206         set_soft_enabled(en);
207         if (!en)
208                 return;
209         /*
210          * From this point onward, we can take interrupts, preempt,
211          * etc... unless we got hard-disabled. We check if an event
212          * happened. If none happened, we know we can just return.
213          *
214          * We may have preempted before the check below, in which case
215          * we are checking the "new" CPU instead of the old one. This
216          * is only a problem if an event happened on the "old" CPU.
217          *
218          * External interrupt events will have caused interrupts to
219          * be hard-disabled, so there is no problem, we
220          * cannot have preempted.
221          */
222         irq_happened = get_irq_happened();
223         if (!irq_happened)
224                 return;
225
226         /*
227          * We need to hard disable to get a trusted value from
228          * __check_irq_replay(). We also need to soft-disable
229          * again to avoid warnings in there due to the use of
230          * per-cpu variables.
231          *
232          * We know that if the value in irq_happened is exactly 0x01
233          * then we are already hard disabled (there are other less
234          * common cases that we'll ignore for now), so we skip the
235          * (expensive) mtmsrd.
236          */
237         if (unlikely(irq_happened != PACA_IRQ_HARD_DIS))
238                 __hard_irq_disable();
239 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
240         else {
241                 /*
242                  * We should already be hard disabled here. We had bugs
243                  * where that wasn't the case so let's dbl check it and
244                  * warn if we are wrong. Only do that when IRQ tracing
245                  * is enabled as mfmsr() can be costly.
246                  */
247                 if (WARN_ON(mfmsr() & MSR_EE))
248                         __hard_irq_disable();
249         }
250 #endif /* CONFIG_TRACE_IRQFLAG */
251
252         set_soft_enabled(0);
253
254         /*
255          * Check if anything needs to be re-emitted. We haven't
256          * soft-enabled yet to avoid warnings in decrementer_check_overflow
257          * accessing per-cpu variables
258          */
259         replay = __check_irq_replay();
260
261         /* We can soft-enable now */
262         set_soft_enabled(1);
263
264         /*
265          * And replay if we have to. This will return with interrupts
266          * hard-enabled.
267          */
268         if (replay) {
269                 __replay_interrupt(replay);
270                 return;
271         }
272
273         /* Finally, let's ensure we are hard enabled */
274         __hard_irq_enable();
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(arch_local_irq_restore);
277
278 /*
279  * This is specifically called by assembly code to re-enable interrupts
280  * if they are currently disabled. This is typically called before
281  * schedule() or do_signal() when returning to userspace. We do it
282  * in C to avoid the burden of dealing with lockdep etc...
283  *
284  * NOTE: This is called with interrupts hard disabled but not marked
285  * as such in paca->irq_happened, so we need to resync this.
286  */
287 void notrace restore_interrupts(void)
288 {
289         if (irqs_disabled()) {
290                 local_paca->irq_happened |= PACA_IRQ_HARD_DIS;
291                 local_irq_enable();
292         } else
293                 __hard_irq_enable();
294 }
295
296 /*
297  * This is a helper to use when about to go into idle low-power
298  * when the latter has the side effect of re-enabling interrupts
299  * (such as calling H_CEDE under pHyp).
300  *
301  * You call this function with interrupts soft-disabled (this is
302  * already the case when ppc_md.power_save is called). The function
303  * will return whether to enter power save or just return.
304  *
305  * In the former case, it will have notified lockdep of interrupts
306  * being re-enabled and generally sanitized the lazy irq state,
307  * and in the latter case it will leave with interrupts hard
308  * disabled and marked as such, so the local_irq_enable() call
309  * in cpu_idle() will properly re-enable everything.
310  */
311 bool prep_irq_for_idle(void)
312 {
313         /*
314          * First we need to hard disable to ensure no interrupt
315          * occurs before we effectively enter the low power state
316          */
317         hard_irq_disable();
318
319         /*
320          * If anything happened while we were soft-disabled,
321          * we return now and do not enter the low power state.
322          */
323         if (lazy_irq_pending())
324                 return false;
325
326         /* Tell lockdep we are about to re-enable */
327         trace_hardirqs_on();
328
329         /*
330          * Mark interrupts as soft-enabled and clear the
331          * PACA_IRQ_HARD_DIS from the pending mask since we
332          * are about to hard enable as well as a side effect
333          * of entering the low power state.
334          */
335         local_paca->irq_happened &= ~PACA_IRQ_HARD_DIS;
336         local_paca->soft_enabled = 1;
337
338         /* Tell the caller to enter the low power state */
339         return true;
340 }
341
342 #endif /* CONFIG_PPC64 */
343
344 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
345 {
346         int j;
347
348 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_TAU_INT)
349         if (tau_initialized) {
350                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TAU");
351                 for_each_online_cpu(j)
352                         seq_printf(p, "%10u ", tau_interrupts(j));
353                 seq_puts(p, "  PowerPC             Thermal Assist (cpu temp)\n");
354         }
355 #endif /* CONFIG_PPC32 && CONFIG_TAU_INT */
356
357         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
358         for_each_online_cpu(j)
359                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs);
360         seq_printf(p, "  Local timer interrupts\n");
361
362         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "SPU");
363         for_each_online_cpu(j)
364                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).spurious_irqs);
365         seq_printf(p, "  Spurious interrupts\n");
366
367         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "CNT");
368         for_each_online_cpu(j)
369                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).pmu_irqs);
370         seq_printf(p, "  Performance monitoring interrupts\n");
371
372         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "MCE");
373         for_each_online_cpu(j)
374                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).mce_exceptions);
375         seq_printf(p, "  Machine check exceptions\n");
376
377 #ifdef CONFIG_PPC_DOORBELL
378         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_DBELL)) {
379                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "DBL");
380                 for_each_online_cpu(j)
381                         seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).doorbell_irqs);
382                 seq_printf(p, "  Doorbell interrupts\n");
383         }
384 #endif
385
386         return 0;
387 }
388
389 /*
390  * /proc/stat helpers
391  */
392 u64 arch_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
393 {
394         u64 sum = per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs;
395
396         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).pmu_irqs;
397         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).mce_exceptions;
398         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).spurious_irqs;
399 #ifdef CONFIG_PPC_DOORBELL
400         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).doorbell_irqs;
401 #endif
402
403         return sum;
404 }
405
406 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
407 void migrate_irqs(void)
408 {
409         struct irq_desc *desc;
410         unsigned int irq;
411         static int warned;
412         cpumask_var_t mask;
413         const struct cpumask *map = cpu_online_mask;
414
415         alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL);
416
417         for_each_irq_desc(irq, desc) {
418                 struct irq_data *data;
419                 struct irq_chip *chip;
420
421                 data = irq_desc_get_irq_data(desc);
422                 if (irqd_is_per_cpu(data))
423                         continue;
424
425                 chip = irq_data_get_irq_chip(data);
426
427                 cpumask_and(mask, data->affinity, map);
428                 if (cpumask_any(mask) >= nr_cpu_ids) {
429                         printk("Breaking affinity for irq %i\n", irq);
430                         cpumask_copy(mask, map);
431                 }
432                 if (chip->irq_set_affinity)
433                         chip->irq_set_affinity(data, mask, true);
434                 else if (desc->action && !(warned++))
435                         printk("Cannot set affinity for irq %i\n", irq);
436         }
437
438         free_cpumask_var(mask);
439
440         local_irq_enable();
441         mdelay(1);
442         local_irq_disable();
443 }
444 #endif
445
446 static inline void handle_one_irq(unsigned int irq)
447 {
448         struct thread_info *curtp, *irqtp;
449         unsigned long saved_sp_limit;
450         struct irq_desc *desc;
451
452         desc = irq_to_desc(irq);
453         if (!desc)
454                 return;
455
456         /* Switch to the irq stack to handle this */
457         curtp = current_thread_info();
458         irqtp = hardirq_ctx[smp_processor_id()];
459
460         if (curtp == irqtp) {
461                 /* We're already on the irq stack, just handle it */
462                 desc->handle_irq(irq, desc);
463                 return;
464         }
465
466         saved_sp_limit = current->thread.ksp_limit;
467
468         irqtp->task = curtp->task;
469         irqtp->flags = 0;
470
471         /* Copy the softirq bits in preempt_count so that the
472          * softirq checks work in the hardirq context. */
473         irqtp->preempt_count = (irqtp->preempt_count & ~SOFTIRQ_MASK) |
474                                (curtp->preempt_count & SOFTIRQ_MASK);
475
476         current->thread.ksp_limit = (unsigned long)irqtp +
477                 _ALIGN_UP(sizeof(struct thread_info), 16);
478
479         call_handle_irq(irq, desc, irqtp, desc->handle_irq);
480         current->thread.ksp_limit = saved_sp_limit;
481         irqtp->task = NULL;
482
483         /* Set any flag that may have been set on the
484          * alternate stack
485          */
486         if (irqtp->flags)
487                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
488 }
489
490 static inline void check_stack_overflow(void)
491 {
492 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW
493         long sp;
494
495         sp = __get_SP() & (THREAD_SIZE-1);
496
497         /* check for stack overflow: is there less than 2KB free? */
498         if (unlikely(sp < (sizeof(struct thread_info) + 2048))) {
499                 printk("do_IRQ: stack overflow: %ld\n",
500                         sp - sizeof(struct thread_info));
501                 dump_stack();
502         }
503 #endif
504 }
505
506 void do_IRQ(struct pt_regs *regs)
507 {
508         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
509         unsigned int irq;
510
511         irq_enter();
512
513         trace_irq_entry(regs);
514
515         check_stack_overflow();
516
517         /*
518          * Query the platform PIC for the interrupt & ack it.
519          *
520          * This will typically lower the interrupt line to the CPU
521          */
522         irq = ppc_md.get_irq();
523
524         /* We can hard enable interrupts now */
525         may_hard_irq_enable();
526
527         /* And finally process it */
528         if (irq != NO_IRQ)
529                 handle_one_irq(irq);
530         else
531                 __get_cpu_var(irq_stat).spurious_irqs++;
532
533         trace_irq_exit(regs);
534
535         irq_exit();
536         set_irq_regs(old_regs);
537 }
538
539 void __init init_IRQ(void)
540 {
541         if (ppc_md.init_IRQ)
542                 ppc_md.init_IRQ();
543
544         exc_lvl_ctx_init();
545
546         irq_ctx_init();
547 }
548
549 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
550 struct thread_info   *critirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
551 struct thread_info    *dbgirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
552 struct thread_info *mcheckirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
553
554 void exc_lvl_ctx_init(void)
555 {
556         struct thread_info *tp;
557         int i, cpu_nr;
558
559         for_each_possible_cpu(i) {
560 #ifdef CONFIG_PPC64
561                 cpu_nr = i;
562 #else
563                 cpu_nr = get_hard_smp_processor_id(i);
564 #endif
565                 memset((void *)critirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
566                 tp = critirq_ctx[cpu_nr];
567                 tp->cpu = cpu_nr;
568                 tp->preempt_count = 0;
569
570 #ifdef CONFIG_BOOKE
571                 memset((void *)dbgirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
572                 tp = dbgirq_ctx[cpu_nr];
573                 tp->cpu = cpu_nr;
574                 tp->preempt_count = 0;
575
576                 memset((void *)mcheckirq_ctx[cpu_nr], 0, THREAD_SIZE);
577                 tp = mcheckirq_ctx[cpu_nr];
578                 tp->cpu = cpu_nr;
579                 tp->preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
580 #endif
581         }
582 }
583 #endif
584
585 struct thread_info *softirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
586 struct thread_info *hardirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
587
588 void irq_ctx_init(void)
589 {
590         struct thread_info *tp;
591         int i;
592
593         for_each_possible_cpu(i) {
594                 memset((void *)softirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
595                 tp = softirq_ctx[i];
596                 tp->cpu = i;
597                 tp->preempt_count = 0;
598
599                 memset((void *)hardirq_ctx[i], 0, THREAD_SIZE);
600                 tp = hardirq_ctx[i];
601                 tp->cpu = i;
602                 tp->preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
603         }
604 }
605
606 static inline void do_softirq_onstack(void)
607 {
608         struct thread_info *curtp, *irqtp;
609         unsigned long saved_sp_limit = current->thread.ksp_limit;
610
611         curtp = current_thread_info();
612         irqtp = softirq_ctx[smp_processor_id()];
613         irqtp->task = curtp->task;
614         irqtp->flags = 0;
615         current->thread.ksp_limit = (unsigned long)irqtp +
616                                     _ALIGN_UP(sizeof(struct thread_info), 16);
617         call_do_softirq(irqtp);
618         current->thread.ksp_limit = saved_sp_limit;
619         irqtp->task = NULL;
620
621         /* Set any flag that may have been set on the
622          * alternate stack
623          */
624         if (irqtp->flags)
625                 set_bits(irqtp->flags, &curtp->flags);
626 }
627
628 void do_softirq(void)
629 {
630         unsigned long flags;
631
632         if (in_interrupt())
633                 return;
634
635         local_irq_save(flags);
636
637         if (local_softirq_pending())
638                 do_softirq_onstack();
639
640         local_irq_restore(flags);
641 }
642
643 irq_hw_number_t virq_to_hw(unsigned int virq)
644 {
645         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(virq);
646         return WARN_ON(!irq_data) ? 0 : irq_data->hwirq;
647 }
648 EXPORT_SYMBOL_GPL(virq_to_hw);
649
650 #ifdef CONFIG_SMP
651 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
652 {
653         int cpuid;
654
655         if (cpumask_equal(mask, cpu_online_mask)) {
656                 static int irq_rover;
657                 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_rover_lock);
658                 unsigned long flags;
659
660                 /* Round-robin distribution... */
661 do_round_robin:
662                 raw_spin_lock_irqsave(&irq_rover_lock, flags);
663
664                 irq_rover = cpumask_next(irq_rover, cpu_online_mask);
665                 if (irq_rover >= nr_cpu_ids)
666                         irq_rover = cpumask_first(cpu_online_mask);
667
668                 cpuid = irq_rover;
669
670                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_rover_lock, flags);
671         } else {
672                 cpuid = cpumask_first_and(mask, cpu_online_mask);
673                 if (cpuid >= nr_cpu_ids)
674                         goto do_round_robin;
675         }
676
677         return get_hard_smp_processor_id(cpuid);
678 }
679 #else
680 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
681 {
682         return hard_smp_processor_id();
683 }
684 #endif
685
686 int arch_early_irq_init(void)
687 {
688         return 0;
689 }
690
691 #ifdef CONFIG_PPC64
692 static int __init setup_noirqdistrib(char *str)
693 {
694         distribute_irqs = 0;
695         return 1;
696 }
697
698 __setup("noirqdistrib", setup_noirqdistrib);
699 #endif /* CONFIG_PPC64 */