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