drivers/pci/msi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * PCI Message Signaled Interrupt (MSI)
   4  *
   5  * Copyright (C) 2003-2004 Intel
   6  * Copyright (C) Tom Long Nguyen ([email protected])
   7  * Copyright (C) 2016 Christoph Hellwig.
   8  */
   9
  10 #include <linux/err.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/irq.h>
  13 #include <linux/interrupt.h>
  14 #include <linux/export.h>
  15 #include <linux/ioport.h>
  16 #include <linux/pci.h>
  17 #include <linux/proc_fs.h>
  18 #include <linux/msi.h>
  19 #include <linux/smp.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/io.h>
  22 #include <linux/acpi_iort.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/irqdomain.h>
  25 #include <linux/of_irq.h>
  26
  27 #include "pci.h"
  28
  29 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
  30
  31 static int pci_msi_enable = 1;
  32 int pci_msi_ignore_mask;
  33
  34 #define msix_table_size(flags)  ((flags & PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE) + 1)
  35
  36 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN
  37 static int pci_msi_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
  38 {
  39         struct irq_domain *domain;
  40
  41         domain = dev_get_msi_domain(&dev->dev);
  42         if (domain && irq_domain_is_hierarchy(domain))
  43                 return msi_domain_alloc_irqs(domain, &dev->dev, nvec);
  44
  45         return arch_setup_msi_irqs(dev, nvec, type);
  46 }
  47
  48 static void pci_msi_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
  49 {
  50         struct irq_domain *domain;
  51
  52         domain = dev_get_msi_domain(&dev->dev);
  53         if (domain && irq_domain_is_hierarchy(domain))
  54                 msi_domain_free_irqs(domain, &dev->dev);
  55         else
  56                 arch_teardown_msi_irqs(dev);
  57 }
  58 #else
  59 #define pci_msi_setup_msi_irqs          arch_setup_msi_irqs
  60 #define pci_msi_teardown_msi_irqs       arch_teardown_msi_irqs
  61 #endif
  62
  63 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_ARCH_FALLBACKS
  64 /* Arch hooks */
  65 int __weak arch_setup_msi_irq(struct pci_dev *dev, struct msi_desc *desc)
  66 {
  67         struct msi_controller *chip = dev->bus->msi;
  68         int err;
  69
  70         if (!chip || !chip->setup_irq)
  71                 return -EINVAL;
  72
  73         err = chip->setup_irq(chip, dev, desc);
  74         if (err < 0)
  75                 return err;
  76
  77         irq_set_chip_data(desc->irq, chip);
  78
  79         return 0;
  80 }
  81
  82 void __weak arch_teardown_msi_irq(unsigned int irq)
  83 {
  84         struct msi_controller *chip = irq_get_chip_data(irq);
  85
  86         if (!chip || !chip->teardown_irq)
  87                 return;
  88
  89         chip->teardown_irq(chip, irq);
  90 }
  91
  92 int __weak arch_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
  93 {
  94         struct msi_controller *chip = dev->bus->msi;
  95         struct msi_desc *entry;
  96         int ret;
  97
  98         if (chip && chip->setup_irqs)
  99                 return chip->setup_irqs(chip, dev, nvec, type);
 100         /*
 101          * If an architecture wants to support multiple MSI, it needs to
 102          * override arch_setup_msi_irqs()
 103          */
 104         if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1)
 105                 return 1;
 106
 107         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 108                 ret = arch_setup_msi_irq(dev, entry);
 109                 if (ret < 0)
 110                         return ret;
 111                 if (ret > 0)
 112                         return -ENOSPC;
 113         }
 114
 115         return 0;
 116 }
 117
 118 /*
 119  * We have a default implementation available as a separate non-weak
 120  * function, as it is used by the Xen x86 PCI code
 121  */
 122 void default_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 123 {
 124         int i;
 125         struct msi_desc *entry;
 126
 127         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
 128                 if (entry->irq)
 129                         for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++)
 130                                 arch_teardown_msi_irq(entry->irq + i);
 131 }
 132
 133 void __weak arch_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 134 {
 135         return default_teardown_msi_irqs(dev);
 136 }
 137 #endif /* CONFIG_PCI_MSI_ARCH_FALLBACKS */
 138
 139 static void default_restore_msi_irq(struct pci_dev *dev, int irq)
 140 {
 141         struct msi_desc *entry;
 142
 143         entry = NULL;
 144         if (dev->msix_enabled) {
 145                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 146                         if (irq == entry->irq)
 147                                 break;
 148                 }
 149         } else if (dev->msi_enabled)  {
 150                 entry = irq_get_msi_desc(irq);
 151         }
 152
 153         if (entry)
 154                 __pci_write_msi_msg(entry, &entry->msg);
 155 }
 156
 157 void __weak arch_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 158 {
 159         return default_restore_msi_irqs(dev);
 160 }
 161
 162 static inline __attribute_const__ u32 msi_mask(unsigned x)
 163 {
 164         /* Don't shift by >= width of type */
 165         if (x >= 5)
 166                 return 0xffffffff;
 167         return (1 << (1 << x)) - 1;
 168 }
 169
 170 /*
 171  * PCI 2.3 does not specify mask bits for each MSI interrupt.  Attempting to
 172  * mask all MSI interrupts by clearing the MSI enable bit does not work
 173  * reliably as devices without an INTx disable bit will then generate a
 174  * level IRQ which will never be cleared.
 175  */
 176 u32 __pci_msi_desc_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
 177 {
 178         u32 mask_bits = desc->masked;
 179
 180         if (pci_msi_ignore_mask || !desc->msi_attrib.maskbit)
 181                 return 0;
 182
 183         mask_bits &= ~mask;
 184         mask_bits |= flag;
 185         pci_write_config_dword(msi_desc_to_pci_dev(desc), desc->mask_pos,
 186                                mask_bits);
 187
 188         return mask_bits;
 189 }
 190
 191 static void msi_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
 192 {
 193         desc->masked = __pci_msi_desc_mask_irq(desc, mask, flag);
 194 }
 195
 196 static void __iomem *pci_msix_desc_addr(struct msi_desc *desc)
 197 {
 198         if (desc->msi_attrib.is_virtual)
 199                 return NULL;
 200
 201         return desc->mask_base +
 202                 desc->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * This internal function does not flush PCI writes to the device.
 207  * All users must ensure that they read from the device before either
 208  * assuming that the device state is up to date, or returning out of this
 209  * file.  This saves a few milliseconds when initialising devices with lots
 210  * of MSI-X interrupts.
 211  */
 212 u32 __pci_msix_desc_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
 213 {
 214         u32 mask_bits = desc->masked;
 215         void __iomem *desc_addr;
 216
 217         if (pci_msi_ignore_mask)
 218                 return 0;
 219
 220         desc_addr = pci_msix_desc_addr(desc);
 221         if (!desc_addr)
 222                 return 0;
 223
 224         mask_bits &= ~PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT;
 225         if (flag & PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT)
 226                 mask_bits |= PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT;
 227
 228         writel(mask_bits, desc_addr + PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL);
 229
 230         return mask_bits;
 231 }
 232
 233 static void msix_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
 234 {
 235         desc->masked = __pci_msix_desc_mask_irq(desc, flag);
 236 }
 237
 238 static void msi_set_mask_bit(struct irq_data *data, u32 flag)
 239 {
 240         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(data);
 241
 242         if (desc->msi_attrib.is_msix) {
 243                 msix_mask_irq(desc, flag);
 244                 readl(desc->mask_base);         /* Flush write to device */
 245         } else {
 246                 unsigned offset = data->irq - desc->irq;
 247                 msi_mask_irq(desc, 1 << offset, flag << offset);
 248         }
 249 }
 250
 251 /**
 252  * pci_msi_mask_irq - Generic IRQ chip callback to mask PCI/MSI interrupts
 253  * @data:       pointer to irqdata associated to that interrupt
 254  */
 255 void pci_msi_mask_irq(struct irq_data *data)
 256 {
 257         msi_set_mask_bit(data, 1);
 258 }
 259 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_mask_irq);
 260
 261 /**
 262  * pci_msi_unmask_irq - Generic IRQ chip callback to unmask PCI/MSI interrupts
 263  * @data:       pointer to irqdata associated to that interrupt
 264  */
 265 void pci_msi_unmask_irq(struct irq_data *data)
 266 {
 267         msi_set_mask_bit(data, 0);
 268 }
 269 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_unmask_irq);
 270
 271 void default_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 272 {
 273         struct msi_desc *entry;
 274
 275         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
 276                 default_restore_msi_irq(dev, entry->irq);
 277 }
 278
 279 void __pci_read_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
 280 {
 281         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(entry);
 282
 283         BUG_ON(dev->current_state != PCI_D0);
 284
 285         if (entry->msi_attrib.is_msix) {
 286                 void __iomem *base = pci_msix_desc_addr(entry);
 287
 288                 if (!base) {
 289                         WARN_ON(1);
 290                         return;
 291                 }
 292
 293                 msg->address_lo = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR);
 294                 msg->address_hi = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR);
 295                 msg->data = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_DATA);
 296         } else {
 297                 int pos = dev->msi_cap;
 298                 u16 data;
 299
 300                 pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_LO,
 301                                       &msg->address_lo);
 302                 if (entry->msi_attrib.is_64) {
 303                         pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_HI,
 304                                               &msg->address_hi);
 305                         pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_64, &data);
 306                 } else {
 307                         msg->address_hi = 0;
 308                         pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_32, &data);
 309                 }
 310                 msg->data = data;
 311         }
 312 }
 313
 314 void __pci_write_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
 315 {
 316         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(entry);
 317
 318         if (dev->current_state != PCI_D0 || pci_dev_is_disconnected(dev)) {
 319                 /* Don't touch the hardware now */
 320         } else if (entry->msi_attrib.is_msix) {
 321                 void __iomem *base = pci_msix_desc_addr(entry);
 322
 323                 if (!base)
 324                         goto skip;
 325
 326                 writel(msg->address_lo, base + PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR);
 327                 writel(msg->address_hi, base + PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR);
 328                 writel(msg->data, base + PCI_MSIX_ENTRY_DATA);
 329         } else {
 330                 int pos = dev->msi_cap;
 331                 u16 msgctl;
 332
 333                 pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_FLAGS, &msgctl);
 334                 msgctl &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
 335                 msgctl |= entry->msi_attrib.multiple << 4;
 336                 pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_FLAGS, msgctl);
 337
 338                 pci_write_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_LO,
 339                                        msg->address_lo);
 340                 if (entry->msi_attrib.is_64) {
 341                         pci_write_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_HI,
 342                                                msg->address_hi);
 343                         pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_64,
 344                                               msg->data);
 345                 } else {
 346                         pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_32,
 347                                               msg->data);
 348                 }
 349         }
 350
 351 skip:
 352         entry->msg = *msg;
 353
 354         if (entry->write_msi_msg)
 355                 entry->write_msi_msg(entry, entry->write_msi_msg_data);
 356
 357 }
 358
 359 void pci_write_msi_msg(unsigned int irq, struct msi_msg *msg)
 360 {
 361         struct msi_desc *entry = irq_get_msi_desc(irq);
 362
 363         __pci_write_msi_msg(entry, msg);
 364 }
 365 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_write_msi_msg);
 366
 367 static void free_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 368 {
 369         struct list_head *msi_list = dev_to_msi_list(&dev->dev);
 370         struct msi_desc *entry, *tmp;
 371         struct attribute **msi_attrs;
 372         struct device_attribute *dev_attr;
 373         int i, count = 0;
 374
 375         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
 376                 if (entry->irq)
 377                         for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++)
 378                                 BUG_ON(irq_has_action(entry->irq + i));
 379
 380         pci_msi_teardown_msi_irqs(dev);
 381
 382         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, msi_list, list) {
 383                 if (entry->msi_attrib.is_msix) {
 384                         if (list_is_last(&entry->list, msi_list))
 385                                 iounmap(entry->mask_base);
 386                 }
 387
 388                 list_del(&entry->list);
 389                 free_msi_entry(entry);
 390         }
 391
 392         if (dev->msi_irq_groups) {
 393                 sysfs_remove_groups(&dev->dev.kobj, dev->msi_irq_groups);
 394                 msi_attrs = dev->msi_irq_groups[0]->attrs;
 395                 while (msi_attrs[count]) {
 396                         dev_attr = container_of(msi_attrs[count],
 397                                                 struct device_attribute, attr);
 398                         kfree(dev_attr->attr.name);
 399                         kfree(dev_attr);
 400                         ++count;
 401                 }
 402                 kfree(msi_attrs);
 403                 kfree(dev->msi_irq_groups[0]);
 404                 kfree(dev->msi_irq_groups);
 405                 dev->msi_irq_groups = NULL;
 406         }
 407 }
 408
 409 static void pci_intx_for_msi(struct pci_dev *dev, int enable)
 410 {
 411         if (!(dev->dev_flags & PCI_DEV_FLAGS_MSI_INTX_DISABLE_BUG))
 412                 pci_intx(dev, enable);
 413 }
 414
 415 static void pci_msi_set_enable(struct pci_dev *dev, int enable)
 416 {
 417         u16 control;
 418
 419         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
 420         control &= ~PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
 421         if (enable)
 422                 control |= PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
 423         pci_write_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, control);
 424 }
 425
 426 static void __pci_restore_msi_state(struct pci_dev *dev)
 427 {
 428         u16 control;
 429         struct msi_desc *entry;
 430
 431         if (!dev->msi_enabled)
 432                 return;
 433
 434         entry = irq_get_msi_desc(dev->irq);
 435
 436         pci_intx_for_msi(dev, 0);
 437         pci_msi_set_enable(dev, 0);
 438         arch_restore_msi_irqs(dev);
 439
 440         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
 441         msi_mask_irq(entry, msi_mask(entry->msi_attrib.multi_cap),
 442                      entry->masked);
 443         control &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
 444         control |= (entry->msi_attrib.multiple << 4) | PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
 445         pci_write_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, control);
 446 }
 447
 448 static void pci_msix_clear_and_set_ctrl(struct pci_dev *dev, u16 clear, u16 set)
 449 {
 450         u16 ctrl;
 451
 452         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &ctrl);
 453         ctrl &= ~clear;
 454         ctrl |= set;
 455         pci_write_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, ctrl);
 456 }
 457
 458 static void __pci_restore_msix_state(struct pci_dev *dev)
 459 {
 460         struct msi_desc *entry;
 461
 462         if (!dev->msix_enabled)
 463                 return;
 464         BUG_ON(list_empty(dev_to_msi_list(&dev->dev)));
 465
 466         /* route the table */
 467         pci_intx_for_msi(dev, 0);
 468         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, 0,
 469                                 PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE | PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL);
 470
 471         arch_restore_msi_irqs(dev);
 472         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
 473                 msix_mask_irq(entry, entry->masked);
 474
 475         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL, 0);
 476 }
 477
 478 void pci_restore_msi_state(struct pci_dev *dev)
 479 {
 480         __pci_restore_msi_state(dev);
 481         __pci_restore_msix_state(dev);
 482 }
 483 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_restore_msi_state);
 484
 485 static ssize_t msi_mode_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 486                              char *buf)
 487 {
 488         struct msi_desc *entry;
 489         unsigned long irq;
 490         int retval;
 491
 492         retval = kstrtoul(attr->attr.name, 10, &irq);
 493         if (retval)
 494                 return retval;
 495
 496         entry = irq_get_msi_desc(irq);
 497         if (entry)
 498                 return sprintf(buf, "%s\n",
 499                                 entry->msi_attrib.is_msix ? "msix" : "msi");
 500
 501         return -ENODEV;
 502 }
 503
 504 static int populate_msi_sysfs(struct pci_dev *pdev)
 505 {
 506         struct attribute **msi_attrs;
 507         struct attribute *msi_attr;
 508         struct device_attribute *msi_dev_attr;
 509         struct attribute_group *msi_irq_group;
 510         const struct attribute_group **msi_irq_groups;
 511         struct msi_desc *entry;
 512         int ret = -ENOMEM;
 513         int num_msi = 0;
 514         int count = 0;
 515         int i;
 516
 517         /* Determine how many msi entries we have */
 518         for_each_pci_msi_entry(entry, pdev)
 519                 num_msi += entry->nvec_used;
 520         if (!num_msi)
 521                 return 0;
 522
 523         /* Dynamically create the MSI attributes for the PCI device */
 524         msi_attrs = kcalloc(num_msi + 1, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
 525         if (!msi_attrs)
 526                 return -ENOMEM;
 527         for_each_pci_msi_entry(entry, pdev) {
 528                 for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++) {
 529                         msi_dev_attr = kzalloc(sizeof(*msi_dev_attr), GFP_KERNEL);
 530                         if (!msi_dev_attr)
 531                                 goto error_attrs;
 532                         msi_attrs[count] = &msi_dev_attr->attr;
 533
 534                         sysfs_attr_init(&msi_dev_attr->attr);
 535                         msi_dev_attr->attr.name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d",
 536                                                             entry->irq + i);
 537                         if (!msi_dev_attr->attr.name)
 538                                 goto error_attrs;
 539                         msi_dev_attr->attr.mode = S_IRUGO;
 540                         msi_dev_attr->show = msi_mode_show;
 541                         ++count;
 542                 }
 543         }
 544
 545         msi_irq_group = kzalloc(sizeof(*msi_irq_group), GFP_KERNEL);
 546         if (!msi_irq_group)
 547                 goto error_attrs;
 548         msi_irq_group->name = "msi_irqs";
 549         msi_irq_group->attrs = msi_attrs;
 550
 551         msi_irq_groups = kcalloc(2, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
 552         if (!msi_irq_groups)
 553                 goto error_irq_group;
 554         msi_irq_groups[0] = msi_irq_group;
 555
 556         ret = sysfs_create_groups(&pdev->dev.kobj, msi_irq_groups);
 557         if (ret)
 558                 goto error_irq_groups;
 559         pdev->msi_irq_groups = msi_irq_groups;
 560
 561         return 0;
 562
 563 error_irq_groups:
 564         kfree(msi_irq_groups);
 565 error_irq_group:
 566         kfree(msi_irq_group);
 567 error_attrs:
 568         count = 0;
 569         msi_attr = msi_attrs[count];
 570         while (msi_attr) {
 571                 msi_dev_attr = container_of(msi_attr, struct device_attribute, attr);
 572                 kfree(msi_attr->name);
 573                 kfree(msi_dev_attr);
 574                 ++count;
 575                 msi_attr = msi_attrs[count];
 576         }
 577         kfree(msi_attrs);
 578         return ret;
 579 }
 580
 581 static struct msi_desc *
 582 msi_setup_entry(struct pci_dev *dev, int nvec, struct irq_affinity *affd)
 583 {
 584         struct irq_affinity_desc *masks = NULL;
 585         struct msi_desc *entry;
 586         u16 control;
 587
 588         if (affd)
 589                 masks = irq_create_affinity_masks(nvec, affd);
 590
 591         /* MSI Entry Initialization */
 592         entry = alloc_msi_entry(&dev->dev, nvec, masks);
 593         if (!entry)
 594                 goto out;
 595
 596         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
 597
 598         entry->msi_attrib.is_msix       = 0;
 599         entry->msi_attrib.is_64         = !!(control & PCI_MSI_FLAGS_64BIT);
 600         entry->msi_attrib.is_virtual    = 0;
 601         entry->msi_attrib.entry_nr      = 0;
 602         entry->msi_attrib.maskbit       = !!(control & PCI_MSI_FLAGS_MASKBIT);
 603         entry->msi_attrib.default_irq   = dev->irq;     /* Save IOAPIC IRQ */
 604         entry->msi_attrib.multi_cap     = (control & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1;
 605         entry->msi_attrib.multiple      = ilog2(__roundup_pow_of_two(nvec));
 606
 607         if (control & PCI_MSI_FLAGS_64BIT)
 608                 entry->mask_pos = dev->msi_cap + PCI_MSI_MASK_64;
 609         else
 610                 entry->mask_pos = dev->msi_cap + PCI_MSI_MASK_32;
 611
 612         /* Save the initial mask status */
 613         if (entry->msi_attrib.maskbit)
 614                 pci_read_config_dword(dev, entry->mask_pos, &entry->masked);
 615
 616 out:
 617         kfree(masks);
 618         return entry;
 619 }
 620
 621 static int msi_verify_entries(struct pci_dev *dev)
 622 {
 623         struct msi_desc *entry;
 624
 625         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 626                 if (entry->msg.address_hi && dev->no_64bit_msi) {
 627                         pci_err(dev, "arch assigned 64-bit MSI address %#x%08x but device only supports 32 bits\n",
 628                                 entry->msg.address_hi, entry->msg.address_lo);
 629                         return -EIO;
 630                 }
 631         }
 632         return 0;
 633 }
 634
 635 /**
 636  * msi_capability_init - configure device's MSI capability structure
 637  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
 638  * @nvec: number of interrupts to allocate
 639  * @affd: description of automatic IRQ affinity assignments (may be %NULL)
 640  *
 641  * Setup the MSI capability structure of the device with the requested
 642  * number of interrupts.  A return value of zero indicates the successful
 643  * setup of an entry with the new MSI IRQ.  A negative return value indicates
 644  * an error, and a positive return value indicates the number of interrupts
 645  * which could have been allocated.
 646  */
 647 static int msi_capability_init(struct pci_dev *dev, int nvec,
 648                                struct irq_affinity *affd)
 649 {
 650         struct msi_desc *entry;
 651         int ret;
 652         unsigned mask;
 653
 654         pci_msi_set_enable(dev, 0);     /* Disable MSI during set up */
 655
 656         entry = msi_setup_entry(dev, nvec, affd);
 657         if (!entry)
 658                 return -ENOMEM;
 659
 660         /* All MSIs are unmasked by default; mask them all */
 661         mask = msi_mask(entry->msi_attrib.multi_cap);
 662         msi_mask_irq(entry, mask, mask);
 663
 664         list_add_tail(&entry->list, dev_to_msi_list(&dev->dev));
 665
 666         /* Configure MSI capability structure */
 667         ret = pci_msi_setup_msi_irqs(dev, nvec, PCI_CAP_ID_MSI);
 668         if (ret) {
 669                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
 670                 free_msi_irqs(dev);
 671                 return ret;
 672         }
 673
 674         ret = msi_verify_entries(dev);
 675         if (ret) {
 676                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
 677                 free_msi_irqs(dev);
 678                 return ret;
 679         }
 680
 681         ret = populate_msi_sysfs(dev);
 682         if (ret) {
 683                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
 684                 free_msi_irqs(dev);
 685                 return ret;
 686         }
 687
 688         /* Set MSI enabled bits */
 689         pci_intx_for_msi(dev, 0);
 690         pci_msi_set_enable(dev, 1);
 691         dev->msi_enabled = 1;
 692
 693         pcibios_free_irq(dev);
 694         dev->irq = entry->irq;
 695         return 0;
 696 }
 697
 698 static void __iomem *msix_map_region(struct pci_dev *dev, unsigned nr_entries)
 699 {
 700         resource_size_t phys_addr;
 701         u32 table_offset;
 702         unsigned long flags;
 703         u8 bir;
 704
 705         pci_read_config_dword(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_TABLE,
 706                               &table_offset);
 707         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_TABLE_BIR);
 708         flags = pci_resource_flags(dev, bir);
 709         if (!flags || (flags & IORESOURCE_UNSET))
 710                 return NULL;
 711
 712         table_offset &= PCI_MSIX_TABLE_OFFSET;
 713         phys_addr = pci_resource_start(dev, bir) + table_offset;
 714
 715         return ioremap(phys_addr, nr_entries * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE);
 716 }
 717
 718 static int msix_setup_entries(struct pci_dev *dev, void __iomem *base,
 719                               struct msix_entry *entries, int nvec,
 720                               struct irq_affinity *affd)
 721 {
 722         struct irq_affinity_desc *curmsk, *masks = NULL;
 723         struct msi_desc *entry;
 724         int ret, i;
 725         int vec_count = pci_msix_vec_count(dev);
 726
 727         if (affd)
 728                 masks = irq_create_affinity_masks(nvec, affd);
 729
 730         for (i = 0, curmsk = masks; i < nvec; i++) {
 731                 entry = alloc_msi_entry(&dev->dev, 1, curmsk);
 732                 if (!entry) {
 733                         if (!i)
 734                                 iounmap(base);
 735                         else
 736                                 free_msi_irqs(dev);
 737                         /* No enough memory. Don't try again */
 738                         ret = -ENOMEM;
 739                         goto out;
 740                 }
 741
 742                 entry->msi_attrib.is_msix       = 1;
 743                 entry->msi_attrib.is_64         = 1;
 744                 if (entries)
 745                         entry->msi_attrib.entry_nr = entries[i].entry;
 746                 else
 747                         entry->msi_attrib.entry_nr = i;
 748
 749                 entry->msi_attrib.is_virtual =
 750                         entry->msi_attrib.entry_nr >= vec_count;
 751
 752                 entry->msi_attrib.default_irq   = dev->irq;
 753                 entry->mask_base                = base;
 754
 755                 list_add_tail(&entry->list, dev_to_msi_list(&dev->dev));
 756                 if (masks)
 757                         curmsk++;
 758         }
 759         ret = 0;
 760 out:
 761         kfree(masks);
 762         return ret;
 763 }
 764
 765 static void msix_program_entries(struct pci_dev *dev,
 766                                  struct msix_entry *entries)
 767 {
 768         struct msi_desc *entry;
 769         int i = 0;
 770         void __iomem *desc_addr;
 771
 772         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 773                 if (entries)
 774                         entries[i++].vector = entry->irq;
 775
 776                 desc_addr = pci_msix_desc_addr(entry);
 777                 if (desc_addr)
 778                         entry->masked = readl(desc_addr +
 779                                               PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL);
 780                 else
 781                         entry->masked = 0;
 782
 783                 msix_mask_irq(entry, 1);
 784         }
 785 }
 786
 787 /**
 788  * msix_capability_init - configure device's MSI-X capability
 789  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
 790  * @entries: pointer to an array of struct msix_entry entries
 791  * @nvec: number of @entries
 792  * @affd: Optional pointer to enable automatic affinity assignment
 793  *
 794  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a
 795  * single MSI-X IRQ. A return of zero indicates the successful setup of
 796  * requested MSI-X entries with allocated IRQs or non-zero for otherwise.
 797  **/
 798 static int msix_capability_init(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries,
 799                                 int nvec, struct irq_affinity *affd)
 800 {
 801         int ret;
 802         u16 control;
 803         void __iomem *base;
 804
 805         /* Ensure MSI-X is disabled while it is set up */
 806         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
 807
 808         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &control);
 809         /* Request & Map MSI-X table region */
 810         base = msix_map_region(dev, msix_table_size(control));
 811         if (!base)
 812                 return -ENOMEM;
 813
 814         ret = msix_setup_entries(dev, base, entries, nvec, affd);
 815         if (ret)
 816                 return ret;
 817
 818         ret = pci_msi_setup_msi_irqs(dev, nvec, PCI_CAP_ID_MSIX);
 819         if (ret)
 820                 goto out_avail;
 821
 822         /* Check if all MSI entries honor device restrictions */
 823         ret = msi_verify_entries(dev);
 824         if (ret)
 825                 goto out_free;
 826
 827         /*
 828          * Some devices require MSI-X to be enabled before we can touch the
 829          * MSI-X registers.  We need to mask all the vectors to prevent
 830          * interrupts coming in before they're fully set up.
 831          */
 832         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, 0,
 833                                 PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL | PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE);
 834
 835         msix_program_entries(dev, entries);
 836
 837         ret = populate_msi_sysfs(dev);
 838         if (ret)
 839                 goto out_free;
 840
 841         /* Set MSI-X enabled bits and unmask the function */
 842         pci_intx_for_msi(dev, 0);
 843         dev->msix_enabled = 1;
 844         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL, 0);
 845
 846         pcibios_free_irq(dev);
 847         return 0;
 848
 849 out_avail:
 850         if (ret < 0) {
 851                 /*
 852                  * If we had some success, report the number of IRQs
 853                  * we succeeded in setting up.
 854                  */
 855                 struct msi_desc *entry;
 856                 int avail = 0;
 857
 858                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
 859                         if (entry->irq != 0)
 860                                 avail++;
 861                 }
 862                 if (avail != 0)
 863                         ret = avail;
 864         }
 865
 866 out_free:
 867         free_msi_irqs(dev);
 868
 869         return ret;
 870 }
 871
 872 /**
 873  * pci_msi_supported - check whether MSI may be enabled on a device
 874  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
 875  * @nvec: how many MSIs have been requested?
 876  *
 877  * Look at global flags, the device itself, and its parent buses
 878  * to determine if MSI/-X are supported for the device. If MSI/-X is
 879  * supported return 1, else return 0.
 880  **/
 881 static int pci_msi_supported(struct pci_dev *dev, int nvec)
 882 {
 883         struct pci_bus *bus;
 884
 885         /* MSI must be globally enabled and supported by the device */
 886         if (!pci_msi_enable)
 887                 return 0;
 888
 889         if (!dev || dev->no_msi)
 890                 return 0;
 891
 892         /*
 893          * You can't ask to have 0 or less MSIs configured.
 894          *  a) it's stupid ..
 895          *  b) the list manipulation code assumes nvec >= 1.
 896          */
 897         if (nvec < 1)
 898                 return 0;
 899
 900         /*
 901          * Any bridge which does NOT route MSI transactions from its
 902          * secondary bus to its primary bus must set NO_MSI flag on
 903          * the secondary pci_bus.
 904          * We expect only arch-specific PCI host bus controller driver
 905          * or quirks for specific PCI bridges to be setting NO_MSI.
 906          */
 907         for (bus = dev->bus; bus; bus = bus->parent)
 908                 if (bus->bus_flags & PCI_BUS_FLAGS_NO_MSI)
 909                         return 0;
 910
 911         return 1;
 912 }
 913
 914 /**
 915  * pci_msi_vec_count - Return the number of MSI vectors a device can send
 916  * @dev: device to report about
 917  *
 918  * This function returns the number of MSI vectors a device requested via
 919  * Multiple Message Capable register. It returns a negative errno if the
 920  * device is not capable sending MSI interrupts. Otherwise, the call succeeds
 921  * and returns a power of two, up to a maximum of 2^5 (32), according to the
 922  * MSI specification.
 923  **/
 924 int pci_msi_vec_count(struct pci_dev *dev)
 925 {
 926         int ret;
 927         u16 msgctl;
 928
 929         if (!dev->msi_cap)
 930                 return -EINVAL;
 931
 932         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &msgctl);
 933         ret = 1 << ((msgctl & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1);
 934
 935         return ret;
 936 }
 937 EXPORT_SYMBOL(pci_msi_vec_count);
 938
 939 static void pci_msi_shutdown(struct pci_dev *dev)
 940 {
 941         struct msi_desc *desc;
 942         u32 mask;
 943
 944         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msi_enabled)
 945                 return;
 946
 947         BUG_ON(list_empty(dev_to_msi_list(&dev->dev)));
 948         desc = first_pci_msi_entry(dev);
 949
 950         pci_msi_set_enable(dev, 0);
 951         pci_intx_for_msi(dev, 1);
 952         dev->msi_enabled = 0;
 953
 954         /* Return the device with MSI unmasked as initial states */
 955         mask = msi_mask(desc->msi_attrib.multi_cap);
 956         /* Keep cached state to be restored */
 957         __pci_msi_desc_mask_irq(desc, mask, ~mask);
 958
 959         /* Restore dev->irq to its default pin-assertion IRQ */
 960         dev->irq = desc->msi_attrib.default_irq;
 961         pcibios_alloc_irq(dev);
 962 }
 963
 964 void pci_disable_msi(struct pci_dev *dev)
 965 {
 966         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msi_enabled)
 967                 return;
 968
 969         pci_msi_shutdown(dev);
 970         free_msi_irqs(dev);
 971 }
 972 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msi);
 973
 974 /**
 975  * pci_msix_vec_count - return the number of device's MSI-X table entries
 976  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
 977  * This function returns the number of device's MSI-X table entries and
 978  * therefore the number of MSI-X vectors device is capable of sending.
 979  * It returns a negative errno if the device is not capable of sending MSI-X
 980  * interrupts.
 981  **/
 982 int pci_msix_vec_count(struct pci_dev *dev)
 983 {
 984         u16 control;
 985
 986         if (!dev->msix_cap)
 987                 return -EINVAL;
 988
 989         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &control);
 990         return msix_table_size(control);
 991 }
 992 EXPORT_SYMBOL(pci_msix_vec_count);
 993
 994 static int __pci_enable_msix(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries,
 995                              int nvec, struct irq_affinity *affd, int flags)
 996 {
 997         int nr_entries;
 998         int i, j;
 999
1000         if (!pci_msi_supported(dev, nvec) || dev->current_state != PCI_D0)
1001                 return -EINVAL;
1002
1003         nr_entries = pci_msix_vec_count(dev);
1004         if (nr_entries < 0)
1005                 return nr_entries;
1006         if (nvec > nr_entries && !(flags & PCI_IRQ_VIRTUAL))
1007                 return nr_entries;
1008
1009         if (entries) {
1010                 /* Check for any invalid entries */
1011                 for (i = 0; i < nvec; i++) {
1012                         if (entries[i].entry >= nr_entries)
1013                                 return -EINVAL;         /* invalid entry */
1014                         for (j = i + 1; j < nvec; j++) {
1015                                 if (entries[i].entry == entries[j].entry)
1016                                         return -EINVAL; /* duplicate entry */
1017                         }
1018                 }
1019         }
1020
1021         /* Check whether driver already requested for MSI IRQ */
1022         if (dev->msi_enabled) {
1023                 pci_info(dev, "can't enable MSI-X (MSI IRQ already assigned)\n");
1024                 return -EINVAL;
1025         }
1026         return msix_capability_init(dev, entries, nvec, affd);
1027 }
1028
1029 static void pci_msix_shutdown(struct pci_dev *dev)
1030 {
1031         struct msi_desc *entry;
1032
1033         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msix_enabled)
1034                 return;
1035
1036         if (pci_dev_is_disconnected(dev)) {
1037                 dev->msix_enabled = 0;
1038                 return;
1039         }
1040
1041         /* Return the device with MSI-X masked as initial states */
1042         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
1043                 /* Keep cached states to be restored */
1044                 __pci_msix_desc_mask_irq(entry, 1);
1045         }
1046
1047         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
1048         pci_intx_for_msi(dev, 1);
1049         dev->msix_enabled = 0;
1050         pcibios_alloc_irq(dev);
1051 }
1052
1053 void pci_disable_msix(struct pci_dev *dev)
1054 {
1055         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msix_enabled)
1056                 return;
1057
1058         pci_msix_shutdown(dev);
1059         free_msi_irqs(dev);
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msix);
1062
1063 void pci_no_msi(void)
1064 {
1065         pci_msi_enable = 0;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * pci_msi_enabled - is MSI enabled?
1070  *
1071  * Returns true if MSI has not been disabled by the command-line option
1072  * pci=nomsi.
1073  **/
1074 int pci_msi_enabled(void)
1075 {
1076         return pci_msi_enable;
1077 }
1078 EXPORT_SYMBOL(pci_msi_enabled);
1079
1080 static int __pci_enable_msi_range(struct pci_dev *dev, int minvec, int maxvec,
1081                                   struct irq_affinity *affd)
1082 {
1083         int nvec;
1084         int rc;
1085
1086         if (!pci_msi_supported(dev, minvec) || dev->current_state != PCI_D0)
1087                 return -EINVAL;
1088
1089         /* Check whether driver already requested MSI-X IRQs */
1090         if (dev->msix_enabled) {
1091                 pci_info(dev, "can't enable MSI (MSI-X already enabled)\n");
1092                 return -EINVAL;
1093         }
1094
1095         if (maxvec < minvec)
1096                 return -ERANGE;
1097
1098         if (WARN_ON_ONCE(dev->msi_enabled))
1099                 return -EINVAL;
1100
1101         nvec = pci_msi_vec_count(dev);
1102         if (nvec < 0)
1103                 return nvec;
1104         if (nvec < minvec)
1105                 return -ENOSPC;
1106
1107         if (nvec > maxvec)
1108                 nvec = maxvec;
1109
1110         for (;;) {
1111                 if (affd) {
1112                         nvec = irq_calc_affinity_vectors(minvec, nvec, affd);
1113                         if (nvec < minvec)
1114                                 return -ENOSPC;
1115                 }
1116
1117                 rc = msi_capability_init(dev, nvec, affd);
1118                 if (rc == 0)
1119                         return nvec;
1120
1121                 if (rc < 0)
1122                         return rc;
1123                 if (rc < minvec)
1124                         return -ENOSPC;
1125
1126                 nvec = rc;
1127         }
1128 }
1129
1130 /* deprecated, don't use */
1131 int pci_enable_msi(struct pci_dev *dev)
1132 {
1133         int rc = __pci_enable_msi_range(dev, 1, 1, NULL);
1134         if (rc < 0)
1135                 return rc;
1136         return 0;
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msi);
1139
1140 static int __pci_enable_msix_range(struct pci_dev *dev,
1141                                    struct msix_entry *entries, int minvec,
1142                                    int maxvec, struct irq_affinity *affd,
1143                                    int flags)
1144 {
1145         int rc, nvec = maxvec;
1146
1147         if (maxvec < minvec)
1148                 return -ERANGE;
1149
1150         if (WARN_ON_ONCE(dev->msix_enabled))
1151                 return -EINVAL;
1152
1153         for (;;) {
1154                 if (affd) {
1155                         nvec = irq_calc_affinity_vectors(minvec, nvec, affd);
1156                         if (nvec < minvec)
1157                                 return -ENOSPC;
1158                 }
1159
1160                 rc = __pci_enable_msix(dev, entries, nvec, affd, flags);
1161                 if (rc == 0)
1162                         return nvec;
1163
1164                 if (rc < 0)
1165                         return rc;
1166                 if (rc < minvec)
1167                         return -ENOSPC;
1168
1169                 nvec = rc;
1170         }
1171 }
1172
1173 /**
1174  * pci_enable_msix_range - configure device's MSI-X capability structure
1175  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
1176  * @entries: pointer to an array of MSI-X entries
1177  * @minvec: minimum number of MSI-X IRQs requested
1178  * @maxvec: maximum number of MSI-X IRQs requested
1179  *
1180  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a maximum
1181  * possible number of interrupts in the range between @minvec and @maxvec
1182  * upon its software driver call to request for MSI-X mode enabled on its
1183  * hardware device function. It returns a negative errno if an error occurs.
1184  * If it succeeds, it returns the actual number of interrupts allocated and
1185  * indicates the successful configuration of MSI-X capability structure
1186  * with new allocated MSI-X interrupts.
1187  **/
1188 int pci_enable_msix_range(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries,
1189                 int minvec, int maxvec)
1190 {
1191         return __pci_enable_msix_range(dev, entries, minvec, maxvec, NULL, 0);
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msix_range);
1194
1195 /**
1196  * pci_alloc_irq_vectors_affinity - allocate multiple IRQs for a device
1197  * @dev:                PCI device to operate on
1198  * @min_vecs:           minimum number of vectors required (must be >= 1)
1199  * @max_vecs:           maximum (desired) number of vectors
1200  * @flags:              flags or quirks for the allocation
1201  * @affd:               optional description of the affinity requirements
1202  *
1203  * Allocate up to @max_vecs interrupt vectors for @dev, using MSI-X or MSI
1204  * vectors if available, and fall back to a single legacy vector
1205  * if neither is available.  Return the number of vectors allocated,
1206  * (which might be smaller than @max_vecs) if successful, or a negative
1207  * error code on error. If less than @min_vecs interrupt vectors are
1208  * available for @dev the function will fail with -ENOSPC.
1209  *
1210  * To get the Linux IRQ number used for a vector that can be passed to
1211  * request_irq() use the pci_irq_vector() helper.
1212  */
1213 int pci_alloc_irq_vectors_affinity(struct pci_dev *dev, unsigned int min_vecs,
1214                                    unsigned int max_vecs, unsigned int flags,
1215                                    struct irq_affinity *affd)
1216 {
1217         struct irq_affinity msi_default_affd = {0};
1218         int nvecs = -ENOSPC;
1219
1220         if (flags & PCI_IRQ_AFFINITY) {
1221                 if (!affd)
1222                         affd = &msi_default_affd;
1223         } else {
1224                 if (WARN_ON(affd))
1225                         affd = NULL;
1226         }
1227
1228         if (flags & PCI_IRQ_MSIX) {
1229                 nvecs = __pci_enable_msix_range(dev, NULL, min_vecs, max_vecs,
1230                                                 affd, flags);
1231                 if (nvecs > 0)
1232                         return nvecs;
1233         }
1234
1235         if (flags & PCI_IRQ_MSI) {
1236                 nvecs = __pci_enable_msi_range(dev, min_vecs, max_vecs, affd);
1237                 if (nvecs > 0)
1238                         return nvecs;
1239         }
1240
1241         /* use legacy IRQ if allowed */
1242         if (flags & PCI_IRQ_LEGACY) {
1243                 if (min_vecs == 1 && dev->irq) {
1244                         /*
1245                          * Invoke the affinity spreading logic to ensure that
1246                          * the device driver can adjust queue configuration
1247                          * for the single interrupt case.
1248                          */
1249                         if (affd)
1250                                 irq_create_affinity_masks(1, affd);
1251                         pci_intx(dev, 1);
1252                         return 1;
1253                 }
1254         }
1255
1256         return nvecs;
1257 }
1258 EXPORT_SYMBOL(pci_alloc_irq_vectors_affinity);
1259
1260 /**
1261  * pci_free_irq_vectors - free previously allocated IRQs for a device
1262  * @dev:                PCI device to operate on
1263  *
1264  * Undoes the allocations and enabling in pci_alloc_irq_vectors().
1265  */
1266 void pci_free_irq_vectors(struct pci_dev *dev)
1267 {
1268         pci_disable_msix(dev);
1269         pci_disable_msi(dev);
1270 }
1271 EXPORT_SYMBOL(pci_free_irq_vectors);
1272
1273 /**
1274  * pci_irq_vector - return Linux IRQ number of a device vector
1275  * @dev: PCI device to operate on
1276  * @nr: device-relative interrupt vector index (0-based).
1277  */
1278 int pci_irq_vector(struct pci_dev *dev, unsigned int nr)
1279 {
1280         if (dev->msix_enabled) {
1281                 struct msi_desc *entry;
1282                 int i = 0;
1283
1284                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
1285                         if (i == nr)
1286                                 return entry->irq;
1287                         i++;
1288                 }
1289                 WARN_ON_ONCE(1);
1290                 return -EINVAL;
1291         }
1292
1293         if (dev->msi_enabled) {
1294                 struct msi_desc *entry = first_pci_msi_entry(dev);
1295
1296                 if (WARN_ON_ONCE(nr >= entry->nvec_used))
1297                         return -EINVAL;
1298         } else {
1299                 if (WARN_ON_ONCE(nr > 0))
1300                         return -EINVAL;
1301         }
1302
1303         return dev->irq + nr;
1304 }
1305 EXPORT_SYMBOL(pci_irq_vector);
1306
1307 /**
1308  * pci_irq_get_affinity - return the affinity of a particular MSI vector
1309  * @dev:        PCI device to operate on
1310  * @nr:         device-relative interrupt vector index (0-based).
1311  */
1312 const struct cpumask *pci_irq_get_affinity(struct pci_dev *dev, int nr)
1313 {
1314         if (dev->msix_enabled) {
1315                 struct msi_desc *entry;
1316                 int i = 0;
1317
1318                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
1319                         if (i == nr)
1320                                 return &entry->affinity->mask;
1321                         i++;
1322                 }
1323                 WARN_ON_ONCE(1);
1324                 return NULL;
1325         } else if (dev->msi_enabled) {
1326                 struct msi_desc *entry = first_pci_msi_entry(dev);
1327
1328                 if (WARN_ON_ONCE(!entry || !entry->affinity ||
1329                                  nr >= entry->nvec_used))
1330                         return NULL;
1331
1332                 return &entry->affinity[nr].mask;
1333         } else {
1334                 return cpu_possible_mask;
1335         }
1336 }
1337 EXPORT_SYMBOL(pci_irq_get_affinity);
1338
1339 struct pci_dev *msi_desc_to_pci_dev(struct msi_desc *desc)
1340 {
1341         return to_pci_dev(desc->dev);
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL(msi_desc_to_pci_dev);
1344
1345 void *msi_desc_to_pci_sysdata(struct msi_desc *desc)
1346 {
1347         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(desc);
1348
1349         return dev->bus->sysdata;
1350 }
1351 EXPORT_SYMBOL_GPL(msi_desc_to_pci_sysdata);
1352
1353 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN
1354 /**
1355  * pci_msi_domain_write_msg - Helper to write MSI message to PCI config space
1356  * @irq_data:   Pointer to interrupt data of the MSI interrupt
1357  * @msg:        Pointer to the message
1358  */
1359 void pci_msi_domain_write_msg(struct irq_data *irq_data, struct msi_msg *msg)
1360 {
1361         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
1362
1363         /*
1364          * For MSI-X desc->irq is always equal to irq_data->irq. For
1365          * MSI only the first interrupt of MULTI MSI passes the test.
1366          */
1367         if (desc->irq == irq_data->irq)
1368                 __pci_write_msi_msg(desc, msg);
1369 }
1370
1371 /**
1372  * pci_msi_domain_calc_hwirq - Generate a unique ID for an MSI source
1373  * @desc:       Pointer to the MSI descriptor
1374  *
1375  * The ID number is only used within the irqdomain.
1376  */
1377 static irq_hw_number_t pci_msi_domain_calc_hwirq(struct msi_desc *desc)
1378 {
1379         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(desc);
1380
1381         return (irq_hw_number_t)desc->msi_attrib.entry_nr |
1382                 pci_dev_id(dev) << 11 |
1383                 (pci_domain_nr(dev->bus) & 0xFFFFFFFF) << 27;
1384 }
1385
1386 static inline bool pci_msi_desc_is_multi_msi(struct msi_desc *desc)
1387 {
1388         return !desc->msi_attrib.is_msix && desc->nvec_used > 1;
1389 }
1390
1391 /**
1392  * pci_msi_domain_check_cap - Verify that @domain supports the capabilities
1393  *                            for @dev
1394  * @domain:     The interrupt domain to check
1395  * @info:       The domain info for verification
1396  * @dev:        The device to check
1397  *
1398  * Returns:
1399  *  0 if the functionality is supported
1400  *  1 if Multi MSI is requested, but the domain does not support it
1401  *  -ENOTSUPP otherwise
1402  */
1403 int pci_msi_domain_check_cap(struct irq_domain *domain,
1404                              struct msi_domain_info *info, struct device *dev)
1405 {
1406         struct msi_desc *desc = first_pci_msi_entry(to_pci_dev(dev));
1407
1408         /* Special handling to support __pci_enable_msi_range() */
1409         if (pci_msi_desc_is_multi_msi(desc) &&
1410             !(info->flags & MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI))
1411                 return 1;
1412         else if (desc->msi_attrib.is_msix && !(info->flags & MSI_FLAG_PCI_MSIX))
1413                 return -ENOTSUPP;
1414
1415         return 0;
1416 }
1417
1418 static int pci_msi_domain_handle_error(struct irq_domain *domain,
1419                                        struct msi_desc *desc, int error)
1420 {
1421         /* Special handling to support __pci_enable_msi_range() */
1422         if (pci_msi_desc_is_multi_msi(desc) && error == -ENOSPC)
1423                 return 1;
1424
1425         return error;
1426 }
1427
1428 static void pci_msi_domain_set_desc(msi_alloc_info_t *arg,
1429                                     struct msi_desc *desc)
1430 {
1431         arg->desc = desc;
1432         arg->hwirq = pci_msi_domain_calc_hwirq(desc);
1433 }
1434
1435 static struct msi_domain_ops pci_msi_domain_ops_default = {
1436         .set_desc       = pci_msi_domain_set_desc,
1437         .msi_check      = pci_msi_domain_check_cap,
1438         .handle_error   = pci_msi_domain_handle_error,
1439 };
1440
1441 static void pci_msi_domain_update_dom_ops(struct msi_domain_info *info)
1442 {
1443         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
1444
1445         if (ops == NULL) {
1446                 info->ops = &pci_msi_domain_ops_default;
1447         } else {
1448                 if (ops->set_desc == NULL)
1449                         ops->set_desc = pci_msi_domain_set_desc;
1450                 if (ops->msi_check == NULL)
1451                         ops->msi_check = pci_msi_domain_check_cap;
1452                 if (ops->handle_error == NULL)
1453                         ops->handle_error = pci_msi_domain_handle_error;
1454         }
1455 }
1456
1457 static void pci_msi_domain_update_chip_ops(struct msi_domain_info *info)
1458 {
1459         struct irq_chip *chip = info->chip;
1460
1461         BUG_ON(!chip);
1462         if (!chip->irq_write_msi_msg)
1463                 chip->irq_write_msi_msg = pci_msi_domain_write_msg;
1464         if (!chip->irq_mask)
1465                 chip->irq_mask = pci_msi_mask_irq;
1466         if (!chip->irq_unmask)
1467                 chip->irq_unmask = pci_msi_unmask_irq;
1468 }
1469
1470 /**
1471  * pci_msi_create_irq_domain - Create a MSI interrupt domain
1472  * @fwnode:     Optional fwnode of the interrupt controller
1473  * @info:       MSI domain info
1474  * @parent:     Parent irq domain
1475  *
1476  * Updates the domain and chip ops and creates a MSI interrupt domain.
1477  *
1478  * Returns:
1479  * A domain pointer or NULL in case of failure.
1480  */
1481 struct irq_domain *pci_msi_create_irq_domain(struct fwnode_handle *fwnode,
1482                                              struct msi_domain_info *info,
1483                                              struct irq_domain *parent)
1484 {
1485         struct irq_domain *domain;
1486
1487         if (WARN_ON(info->flags & MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE))
1488                 info->flags &= ~MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE;
1489
1490         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS)
1491                 pci_msi_domain_update_dom_ops(info);
1492         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS)
1493                 pci_msi_domain_update_chip_ops(info);
1494
1495         info->flags |= MSI_FLAG_ACTIVATE_EARLY;
1496         if (IS_ENABLED(CONFIG_GENERIC_IRQ_RESERVATION_MODE))
1497                 info->flags |= MSI_FLAG_MUST_REACTIVATE;
1498
1499         /* PCI-MSI is oneshot-safe */
1500         info->chip->flags |= IRQCHIP_ONESHOT_SAFE;
1501
1502         domain = msi_create_irq_domain(fwnode, info, parent);
1503         if (!domain)
1504                 return NULL;
1505
1506         irq_domain_update_bus_token(domain, DOMAIN_BUS_PCI_MSI);
1507         return domain;
1508 }
1509 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_msi_create_irq_domain);
1510
1511 /*
1512  * Users of the generic MSI infrastructure expect a device to have a single ID,
1513  * so with DMA aliases we have to pick the least-worst compromise. Devices with
1514  * DMA phantom functions tend to still emit MSIs from the real function number,
1515  * so we ignore those and only consider topological aliases where either the
1516  * alias device or RID appears on a different bus number. We also make the
1517  * reasonable assumption that bridges are walked in an upstream direction (so
1518  * the last one seen wins), and the much braver assumption that the most likely
1519  * case is that of PCI->PCIe so we should always use the alias RID. This echoes
1520  * the logic from intel_irq_remapping's set_msi_sid(), which presumably works
1521  * well enough in practice; in the face of the horrible PCIe<->PCI-X conditions
1522  * for taking ownership all we can really do is close our eyes and hope...
1523  */
1524 static int get_msi_id_cb(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *data)
1525 {
1526         u32 *pa = data;
1527         u8 bus = PCI_BUS_NUM(*pa);
1528
1529         if (pdev->bus->number != bus || PCI_BUS_NUM(alias) != bus)
1530                 *pa = alias;
1531
1532         return 0;
1533 }
1534
1535 /**
1536  * pci_msi_domain_get_msi_rid - Get the MSI requester id (RID)
1537  * @domain:     The interrupt domain
1538  * @pdev:       The PCI device.
1539  *
1540  * The RID for a device is formed from the alias, with a firmware
1541  * supplied mapping applied
1542  *
1543  * Returns: The RID.
1544  */
1545 u32 pci_msi_domain_get_msi_rid(struct irq_domain *domain, struct pci_dev *pdev)
1546 {
1547         struct device_node *of_node;
1548         u32 rid = pci_dev_id(pdev);
1549
1550         pci_for_each_dma_alias(pdev, get_msi_id_cb, &rid);
1551
1552         of_node = irq_domain_get_of_node(domain);
1553         rid = of_node ? of_msi_map_id(&pdev->dev, of_node, rid) :
1554                         iort_msi_map_id(&pdev->dev, rid);
1555
1556         return rid;
1557 }
1558
1559 /**
1560  * pci_msi_get_device_domain - Get the MSI domain for a given PCI device
1561  * @pdev:       The PCI device
1562  *
1563  * Use the firmware data to find a device-specific MSI domain
1564  * (i.e. not one that is set as a default).
1565  *
1566  * Returns: The corresponding MSI domain or NULL if none has been found.
1567  */
1568 struct irq_domain *pci_msi_get_device_domain(struct pci_dev *pdev)
1569 {
1570         struct irq_domain *dom;
1571         u32 rid = pci_dev_id(pdev);
1572
1573         pci_for_each_dma_alias(pdev, get_msi_id_cb, &rid);
1574         dom = of_msi_map_get_device_domain(&pdev->dev, rid, DOMAIN_BUS_PCI_MSI);
1575         if (!dom)
1576                 dom = iort_get_device_domain(&pdev->dev, rid,
1577                                              DOMAIN_BUS_PCI_MSI);
1578         return dom;
1579 }
1580
1581 /**
1582  * pci_dev_has_special_msi_domain - Check whether the device is handled by
1583  *                                  a non-standard PCI-MSI domain
1584  * @pdev:       The PCI device to check.
1585  *
1586  * Returns: True if the device irqdomain or the bus irqdomain is
1587  * non-standard PCI/MSI.
1588  */
1589 bool pci_dev_has_special_msi_domain(struct pci_dev *pdev)
1590 {
1591         struct irq_domain *dom = dev_get_msi_domain(&pdev->dev);
1592
1593         if (!dom)
1594                 dom = dev_get_msi_domain(&pdev->bus->dev);
1595
1596         if (!dom)
1597                 return true;
1598
1599         return dom->bus_token != DOMAIN_BUS_PCI_MSI;
1600 }
1601
1602 #endif /* CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN */
1603 #endif /* CONFIG_PCI_MSI */
1604
1605 void pci_msi_init(struct pci_dev *dev)
1606 {
1607         u16 ctrl;
1608
1609         /*
1610          * Disable the MSI hardware to avoid screaming interrupts
1611          * during boot.  This is the power on reset default so
1612          * usually this should be a noop.
1613          */
1614         dev->msi_cap = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSI);
1615         if (!dev->msi_cap)
1616                 return;
1617
1618         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &ctrl);
1619         if (ctrl & PCI_MSI_FLAGS_ENABLE)
1620                 pci_write_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS,
1621                                       ctrl & ~PCI_MSI_FLAGS_ENABLE);
1622
1623         if (!(ctrl & PCI_MSI_FLAGS_64BIT))
1624                 dev->no_64bit_msi = 1;
1625 }
1626
1627 void pci_msix_init(struct pci_dev *dev)
1628 {
1629         u16 ctrl;
1630
1631         dev->msix_cap = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX);
1632         if (!dev->msix_cap)
1633                 return;
1634
1635         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &ctrl);
1636         if (ctrl & PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE)
1637                 pci_write_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS,
1638                                       ctrl & ~PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE);
1639 }