drivers/base/platform-msi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * MSI framework for platform devices
   4  *
   5  * Copyright (C) 2015 ARM Limited, All Rights Reserved.
   6  * Author: Marc Zyngier <[email protected]>
   7  */
   8
   9 #include <linux/device.h>
  10 #include <linux/idr.h>
  11 #include <linux/irq.h>
  12 #include <linux/irqdomain.h>
  13 #include <linux/msi.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15
  16 /* Begin of removal area. Once everything is converted over. Cleanup the includes too! */
  17
  18 #define DEV_ID_SHIFT    21
  19 #define MAX_DEV_MSIS    (1 << (32 - DEV_ID_SHIFT))
  20
  21 /*
  22  * Internal data structure containing a (made up, but unique) devid
  23  * and the callback to write the MSI message.
  24  */
  25 struct platform_msi_priv_data {
  26         struct device                   *dev;
  27         void                            *host_data;
  28         msi_alloc_info_t                arg;
  29         irq_write_msi_msg_t             write_msg;
  30         int                             devid;
  31 };
  32
  33 /* The devid allocator */
  34 static DEFINE_IDA(platform_msi_devid_ida);
  35
  36 #ifdef GENERIC_MSI_DOMAIN_OPS
  37 /*
  38  * Convert an msi_desc to a globaly unique identifier (per-device
  39  * devid + msi_desc position in the msi_list).
  40  */
  41 static irq_hw_number_t platform_msi_calc_hwirq(struct msi_desc *desc)
  42 {
  43         u32 devid = desc->dev->msi.data->platform_data->devid;
  44
  45         return (devid << (32 - DEV_ID_SHIFT)) | desc->msi_index;
  46 }
  47
  48 static void platform_msi_set_desc(msi_alloc_info_t *arg, struct msi_desc *desc)
  49 {
  50         arg->desc = desc;
  51         arg->hwirq = platform_msi_calc_hwirq(desc);
  52 }
  53
  54 static int platform_msi_init(struct irq_domain *domain,
  55                              struct msi_domain_info *info,
  56                              unsigned int virq, irq_hw_number_t hwirq,
  57                              msi_alloc_info_t *arg)
  58 {
  59         return irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq, hwirq,
  60                                              info->chip, info->chip_data);
  61 }
  62
  63 static void platform_msi_set_proxy_dev(msi_alloc_info_t *arg)
  64 {
  65         arg->flags |= MSI_ALLOC_FLAGS_PROXY_DEVICE;
  66 }
  67 #else
  68 #define platform_msi_set_desc           NULL
  69 #define platform_msi_init               NULL
  70 #define platform_msi_set_proxy_dev(x)   do {} while(0)
  71 #endif
  72
  73 static void platform_msi_update_dom_ops(struct msi_domain_info *info)
  74 {
  75         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
  76
  77         BUG_ON(!ops);
  78
  79         if (ops->msi_init == NULL)
  80                 ops->msi_init = platform_msi_init;
  81         if (ops->set_desc == NULL)
  82                 ops->set_desc = platform_msi_set_desc;
  83 }
  84
  85 static void platform_msi_write_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
  86 {
  87         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(data);
  88
  89         desc->dev->msi.data->platform_data->write_msg(desc, msg);
  90 }
  91
  92 static void platform_msi_update_chip_ops(struct msi_domain_info *info)
  93 {
  94         struct irq_chip *chip = info->chip;
  95
  96         BUG_ON(!chip);
  97         if (!chip->irq_mask)
  98                 chip->irq_mask = irq_chip_mask_parent;
  99         if (!chip->irq_unmask)
 100                 chip->irq_unmask = irq_chip_unmask_parent;
 101         if (!chip->irq_eoi)
 102                 chip->irq_eoi = irq_chip_eoi_parent;
 103         if (!chip->irq_set_affinity)
 104                 chip->irq_set_affinity = msi_domain_set_affinity;
 105         if (!chip->irq_write_msi_msg)
 106                 chip->irq_write_msi_msg = platform_msi_write_msg;
 107         if (WARN_ON((info->flags & MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE) &&
 108                     !(chip->flags & IRQCHIP_SUPPORTS_LEVEL_MSI)))
 109                 info->flags &= ~MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE;
 110 }
 111
 112 /**
 113  * platform_msi_create_irq_domain - Create a platform MSI interrupt domain
 114  * @fwnode:             Optional fwnode of the interrupt controller
 115  * @info:       MSI domain info
 116  * @parent:     Parent irq domain
 117  *
 118  * Updates the domain and chip ops and creates a platform MSI
 119  * interrupt domain.
 120  *
 121  * Returns:
 122  * A domain pointer or NULL in case of failure.
 123  */
 124 struct irq_domain *platform_msi_create_irq_domain(struct fwnode_handle *fwnode,
 125                                                   struct msi_domain_info *info,
 126                                                   struct irq_domain *parent)
 127 {
 128         struct irq_domain *domain;
 129
 130         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS)
 131                 platform_msi_update_dom_ops(info);
 132         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS)
 133                 platform_msi_update_chip_ops(info);
 134         info->flags |= MSI_FLAG_DEV_SYSFS | MSI_FLAG_ALLOC_SIMPLE_MSI_DESCS |
 135                        MSI_FLAG_FREE_MSI_DESCS;
 136
 137         domain = msi_create_irq_domain(fwnode, info, parent);
 138         if (domain)
 139                 irq_domain_update_bus_token(domain, DOMAIN_BUS_PLATFORM_MSI);
 140
 141         return domain;
 142 }
 143 EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_msi_create_irq_domain);
 144
 145 static int platform_msi_alloc_priv_data(struct device *dev, unsigned int nvec,
 146                                         irq_write_msi_msg_t write_msi_msg)
 147 {
 148         struct platform_msi_priv_data *datap;
 149         int err;
 150
 151         /*
 152          * Limit the number of interrupts to 2048 per device. Should we
 153          * need to bump this up, DEV_ID_SHIFT should be adjusted
 154          * accordingly (which would impact the max number of MSI
 155          * capable devices).
 156          */
 157         if (!dev->msi.domain || !write_msi_msg || !nvec || nvec > MAX_DEV_MSIS)
 158                 return -EINVAL;
 159
 160         if (dev->msi.domain->bus_token != DOMAIN_BUS_PLATFORM_MSI) {
 161                 dev_err(dev, "Incompatible msi_domain, giving up\n");
 162                 return -EINVAL;
 163         }
 164
 165         err = msi_setup_device_data(dev);
 166         if (err)
 167                 return err;
 168
 169         /* Already initialized? */
 170         if (dev->msi.data->platform_data)
 171                 return -EBUSY;
 172
 173         datap = kzalloc(sizeof(*datap), GFP_KERNEL);
 174         if (!datap)
 175                 return -ENOMEM;
 176
 177         datap->devid = ida_alloc_max(&platform_msi_devid_ida,
 178                                      (1 << DEV_ID_SHIFT) - 1, GFP_KERNEL);
 179         if (datap->devid < 0) {
 180                 err = datap->devid;
 181                 kfree(datap);
 182                 return err;
 183         }
 184
 185         datap->write_msg = write_msi_msg;
 186         datap->dev = dev;
 187         dev->msi.data->platform_data = datap;
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 static void platform_msi_free_priv_data(struct device *dev)
 192 {
 193         struct platform_msi_priv_data *data = dev->msi.data->platform_data;
 194
 195         dev->msi.data->platform_data = NULL;
 196         ida_free(&platform_msi_devid_ida, data->devid);
 197         kfree(data);
 198 }
 199
 200 /**
 201  * platform_msi_domain_alloc_irqs - Allocate MSI interrupts for @dev
 202  * @dev:                The device for which to allocate interrupts
 203  * @nvec:               The number of interrupts to allocate
 204  * @write_msi_msg:      Callback to write an interrupt message for @dev
 205  *
 206  * Returns:
 207  * Zero for success, or an error code in case of failure
 208  */
 209 static int platform_msi_domain_alloc_irqs(struct device *dev, unsigned int nvec,
 210                                           irq_write_msi_msg_t write_msi_msg)
 211 {
 212         int err;
 213
 214         err = platform_msi_alloc_priv_data(dev, nvec, write_msi_msg);
 215         if (err)
 216                 return err;
 217
 218         err = msi_domain_alloc_irqs_range(dev, MSI_DEFAULT_DOMAIN, 0, nvec - 1);
 219         if (err)
 220                 platform_msi_free_priv_data(dev);
 221
 222         return err;
 223 }
 224
 225 /**
 226  * platform_msi_get_host_data - Query the private data associated with
 227  *                              a platform-msi domain
 228  * @domain:     The platform-msi domain
 229  *
 230  * Return: The private data provided when calling
 231  * platform_msi_create_device_domain().
 232  */
 233 void *platform_msi_get_host_data(struct irq_domain *domain)
 234 {
 235         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 236
 237         return data->host_data;
 238 }
 239
 240 static struct lock_class_key platform_device_msi_lock_class;
 241
 242 /**
 243  * __platform_msi_create_device_domain - Create a platform-msi device domain
 244  *
 245  * @dev:                The device generating the MSIs
 246  * @nvec:               The number of MSIs that need to be allocated
 247  * @is_tree:            flag to indicate tree hierarchy
 248  * @write_msi_msg:      Callback to write an interrupt message for @dev
 249  * @ops:                The hierarchy domain operations to use
 250  * @host_data:          Private data associated to this domain
 251  *
 252  * Return: An irqdomain for @nvec interrupts on success, NULL in case of error.
 253  *
 254  * This is for interrupt domains which stack on a platform-msi domain
 255  * created by platform_msi_create_irq_domain(). @dev->msi.domain points to
 256  * that platform-msi domain which is the parent for the new domain.
 257  */
 258 struct irq_domain *
 259 __platform_msi_create_device_domain(struct device *dev,
 260                                     unsigned int nvec,
 261                                     bool is_tree,
 262                                     irq_write_msi_msg_t write_msi_msg,
 263                                     const struct irq_domain_ops *ops,
 264                                     void *host_data)
 265 {
 266         struct platform_msi_priv_data *data;
 267         struct irq_domain *domain;
 268         int err;
 269
 270         err = platform_msi_alloc_priv_data(dev, nvec, write_msi_msg);
 271         if (err)
 272                 return NULL;
 273
 274         /*
 275          * Use a separate lock class for the MSI descriptor mutex on
 276          * platform MSI device domains because the descriptor mutex nests
 277          * into the domain mutex. See alloc/free below.
 278          */
 279         lockdep_set_class(&dev->msi.data->mutex, &platform_device_msi_lock_class);
 280
 281         data = dev->msi.data->platform_data;
 282         data->host_data = host_data;
 283         domain = irq_domain_create_hierarchy(dev->msi.domain, 0,
 284                                              is_tree ? 0 : nvec,
 285                                              dev->fwnode, ops, data);
 286         if (!domain)
 287                 goto free_priv;
 288
 289         platform_msi_set_proxy_dev(&data->arg);
 290         err = msi_domain_prepare_irqs(domain->parent, dev, nvec, &data->arg);
 291         if (err)
 292                 goto free_domain;
 293
 294         return domain;
 295
 296 free_domain:
 297         irq_domain_remove(domain);
 298 free_priv:
 299         platform_msi_free_priv_data(dev);
 300         return NULL;
 301 }
 302
 303 /**
 304  * platform_msi_device_domain_free - Free interrupts associated with a platform-msi
 305  *                                   device domain
 306  *
 307  * @domain:     The platform-msi device domain
 308  * @virq:       The base irq from which to perform the free operation
 309  * @nr_irqs:    How many interrupts to free from @virq
 310  */
 311 void platform_msi_device_domain_free(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
 312                                      unsigned int nr_irqs)
 313 {
 314         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 315
 316         msi_lock_descs(data->dev);
 317         msi_domain_depopulate_descs(data->dev, virq, nr_irqs);
 318         irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
 319         msi_free_msi_descs_range(data->dev, virq, virq + nr_irqs - 1);
 320         msi_unlock_descs(data->dev);
 321 }
 322
 323 /**
 324  * platform_msi_device_domain_alloc - Allocate interrupts associated with
 325  *                                    a platform-msi device domain
 326  *
 327  * @domain:     The platform-msi device domain
 328  * @virq:       The base irq from which to perform the allocate operation
 329  * @nr_irqs:    How many interrupts to allocate from @virq
 330  *
 331  * Return 0 on success, or an error code on failure. Must be called
 332  * with irq_domain_mutex held (which can only be done as part of a
 333  * top-level interrupt allocation).
 334  */
 335 int platform_msi_device_domain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
 336                                      unsigned int nr_irqs)
 337 {
 338         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 339         struct device *dev = data->dev;
 340
 341         return msi_domain_populate_irqs(domain->parent, dev, virq, nr_irqs, &data->arg);
 342 }
 343
 344 /* End of removal area */
 345
 346 /* Real per device domain interfaces */
 347
 348 /*
 349  * This indirection can go when platform_device_msi_init_and_alloc_irqs()
 350  * is switched to a proper irq_chip::irq_write_msi_msg() callback. Keep it
 351  * simple for now.
 352  */
 353 static void platform_msi_write_msi_msg(struct irq_data *d, struct msi_msg *msg)
 354 {
 355         irq_write_msi_msg_t cb = d->chip_data;
 356
 357         cb(irq_data_get_msi_desc(d), msg);
 358 }
 359
 360 static void platform_msi_set_desc_byindex(msi_alloc_info_t *arg, struct msi_desc *desc)
 361 {
 362         arg->desc = desc;
 363         arg->hwirq = desc->msi_index;
 364 }
 365
 366 static const struct msi_domain_template platform_msi_template = {
 367         .chip = {
 368                 .name                   = "pMSI",
 369                 .irq_mask               = irq_chip_mask_parent,
 370                 .irq_unmask             = irq_chip_unmask_parent,
 371                 .irq_write_msi_msg      = platform_msi_write_msi_msg,
 372                 /* The rest is filled in by the platform MSI parent */
 373         },
 374
 375         .ops = {
 376                 .set_desc               = platform_msi_set_desc_byindex,
 377         },
 378
 379         .info = {
 380                 .bus_token              = DOMAIN_BUS_DEVICE_MSI,
 381         },
 382 };
 383
 384 /**
 385  * platform_device_msi_init_and_alloc_irqs - Initialize platform device MSI
 386  *                                           and allocate interrupts for @dev
 387  * @dev:                The device for which to allocate interrupts
 388  * @nvec:               The number of interrupts to allocate
 389  * @write_msi_msg:      Callback to write an interrupt message for @dev
 390  *
 391  * Returns:
 392  * Zero for success, or an error code in case of failure
 393  *
 394  * This creates a MSI domain on @dev which has @dev->msi.domain as
 395  * parent. The parent domain sets up the new domain. The domain has
 396  * a fixed size of @nvec. The domain is managed by devres and will
 397  * be removed when the device is removed.
 398  *
 399  * Note: For migration purposes this falls back to the original platform_msi code
 400  *       up to the point where all platforms have been converted to the MSI
 401  *       parent model.
 402  */
 403 int platform_device_msi_init_and_alloc_irqs(struct device *dev, unsigned int nvec,
 404                                             irq_write_msi_msg_t write_msi_msg)
 405 {
 406         struct irq_domain *domain = dev->msi.domain;
 407
 408         if (!domain || !write_msi_msg)
 409                 return -EINVAL;
 410
 411         /* Migration support. Will go away once everything is converted */
 412         if (!irq_domain_is_msi_parent(domain))
 413                 return platform_msi_domain_alloc_irqs(dev, nvec, write_msi_msg);
 414
 415         /*
 416          * @write_msi_msg is stored in the resulting msi_domain_info::data.
 417          * The underlying domain creation mechanism will assign that
 418          * callback to the resulting irq chip.
 419          */
 420         if (!msi_create_device_irq_domain(dev, MSI_DEFAULT_DOMAIN,
 421                                           &platform_msi_template,
 422                                           nvec, NULL, write_msi_msg))
 423                 return -ENODEV;
 424
 425         return msi_domain_alloc_irqs_range(dev, MSI_DEFAULT_DOMAIN, 0, nvec - 1);
 426 }
 427 EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_device_msi_init_and_alloc_irqs);
 428
 429 /**
 430  * platform_device_msi_free_irqs_all - Free all interrupts for @dev
 431  * @dev:        The device for which to free interrupts
 432  */
 433 void platform_device_msi_free_irqs_all(struct device *dev)
 434 {
 435         struct irq_domain *domain = dev->msi.domain;
 436
 437         msi_domain_free_irqs_all(dev, MSI_DEFAULT_DOMAIN);
 438
 439         /* Migration support. Will go away once everything is converted */
 440         if (!irq_domain_is_msi_parent(domain))
 441                 platform_msi_free_priv_data(dev);
 442 }
 443 EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_device_msi_free_irqs_all);