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 #define DEV_ID_SHIFT    21
  17 #define MAX_DEV_MSIS    (1 << (32 - DEV_ID_SHIFT))
  18
  19 /*
  20  * Internal data structure containing a (made up, but unique) devid
  21  * and the callback to write the MSI message.
  22  */
  23 struct platform_msi_priv_data {
  24         struct device                   *dev;
  25         void                            *host_data;
  26         msi_alloc_info_t                arg;
  27         irq_write_msi_msg_t             write_msg;
  28         int                             devid;
  29 };
  30
  31 /* The devid allocator */
  32 static DEFINE_IDA(platform_msi_devid_ida);
  33
  34 #ifdef GENERIC_MSI_DOMAIN_OPS
  35 /*
  36  * Convert an msi_desc to a globaly unique identifier (per-device
  37  * devid + msi_desc position in the msi_list).
  38  */
  39 static irq_hw_number_t platform_msi_calc_hwirq(struct msi_desc *desc)
  40 {
  41         u32 devid = desc->dev->msi.data->platform_data->devid;
  42
  43         return (devid << (32 - DEV_ID_SHIFT)) | desc->msi_index;
  44 }
  45
  46 static void platform_msi_set_desc(msi_alloc_info_t *arg, struct msi_desc *desc)
  47 {
  48         arg->desc = desc;
  49         arg->hwirq = platform_msi_calc_hwirq(desc);
  50 }
  51
  52 static int platform_msi_init(struct irq_domain *domain,
  53                              struct msi_domain_info *info,
  54                              unsigned int virq, irq_hw_number_t hwirq,
  55                              msi_alloc_info_t *arg)
  56 {
  57         return irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq, hwirq,
  58                                              info->chip, info->chip_data);
  59 }
  60
  61 static void platform_msi_set_proxy_dev(msi_alloc_info_t *arg)
  62 {
  63         arg->flags |= MSI_ALLOC_FLAGS_PROXY_DEVICE;
  64 }
  65 #else
  66 #define platform_msi_set_desc           NULL
  67 #define platform_msi_init               NULL
  68 #define platform_msi_set_proxy_dev(x)   do {} while(0)
  69 #endif
  70
  71 static void platform_msi_update_dom_ops(struct msi_domain_info *info)
  72 {
  73         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
  74
  75         BUG_ON(!ops);
  76
  77         if (ops->msi_init == NULL)
  78                 ops->msi_init = platform_msi_init;
  79         if (ops->set_desc == NULL)
  80                 ops->set_desc = platform_msi_set_desc;
  81 }
  82
  83 static void platform_msi_write_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
  84 {
  85         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(data);
  86
  87         desc->dev->msi.data->platform_data->write_msg(desc, msg);
  88 }
  89
  90 static void platform_msi_update_chip_ops(struct msi_domain_info *info)
  91 {
  92         struct irq_chip *chip = info->chip;
  93
  94         BUG_ON(!chip);
  95         if (!chip->irq_mask)
  96                 chip->irq_mask = irq_chip_mask_parent;
  97         if (!chip->irq_unmask)
  98                 chip->irq_unmask = irq_chip_unmask_parent;
  99         if (!chip->irq_eoi)
 100                 chip->irq_eoi = irq_chip_eoi_parent;
 101         if (!chip->irq_set_affinity)
 102                 chip->irq_set_affinity = msi_domain_set_affinity;
 103         if (!chip->irq_write_msi_msg)
 104                 chip->irq_write_msi_msg = platform_msi_write_msg;
 105         if (WARN_ON((info->flags & MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE) &&
 106                     !(chip->flags & IRQCHIP_SUPPORTS_LEVEL_MSI)))
 107                 info->flags &= ~MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE;
 108 }
 109
 110 /**
 111  * platform_msi_create_irq_domain - Create a platform MSI interrupt domain
 112  * @fwnode:             Optional fwnode of the interrupt controller
 113  * @info:       MSI domain info
 114  * @parent:     Parent irq domain
 115  *
 116  * Updates the domain and chip ops and creates a platform MSI
 117  * interrupt domain.
 118  *
 119  * Returns:
 120  * A domain pointer or NULL in case of failure.
 121  */
 122 struct irq_domain *platform_msi_create_irq_domain(struct fwnode_handle *fwnode,
 123                                                   struct msi_domain_info *info,
 124                                                   struct irq_domain *parent)
 125 {
 126         struct irq_domain *domain;
 127
 128         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS)
 129                 platform_msi_update_dom_ops(info);
 130         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS)
 131                 platform_msi_update_chip_ops(info);
 132         info->flags |= MSI_FLAG_DEV_SYSFS | MSI_FLAG_ALLOC_SIMPLE_MSI_DESCS |
 133                        MSI_FLAG_FREE_MSI_DESCS;
 134
 135         domain = msi_create_irq_domain(fwnode, info, parent);
 136         if (domain)
 137                 irq_domain_update_bus_token(domain, DOMAIN_BUS_PLATFORM_MSI);
 138
 139         return domain;
 140 }
 141 EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_msi_create_irq_domain);
 142
 143 static int platform_msi_alloc_priv_data(struct device *dev, unsigned int nvec,
 144                                         irq_write_msi_msg_t write_msi_msg)
 145 {
 146         struct platform_msi_priv_data *datap;
 147         int err;
 148
 149         /*
 150          * Limit the number of interrupts to 2048 per device. Should we
 151          * need to bump this up, DEV_ID_SHIFT should be adjusted
 152          * accordingly (which would impact the max number of MSI
 153          * capable devices).
 154          */
 155         if (!dev->msi.domain || !write_msi_msg || !nvec || nvec > MAX_DEV_MSIS)
 156                 return -EINVAL;
 157
 158         if (dev->msi.domain->bus_token != DOMAIN_BUS_PLATFORM_MSI) {
 159                 dev_err(dev, "Incompatible msi_domain, giving up\n");
 160                 return -EINVAL;
 161         }
 162
 163         err = msi_setup_device_data(dev);
 164         if (err)
 165                 return err;
 166
 167         /* Already initialized? */
 168         if (dev->msi.data->platform_data)
 169                 return -EBUSY;
 170
 171         datap = kzalloc(sizeof(*datap), GFP_KERNEL);
 172         if (!datap)
 173                 return -ENOMEM;
 174
 175         datap->devid = ida_simple_get(&platform_msi_devid_ida,
 176                                       0, 1 << DEV_ID_SHIFT, GFP_KERNEL);
 177         if (datap->devid < 0) {
 178                 err = datap->devid;
 179                 kfree(datap);
 180                 return err;
 181         }
 182
 183         datap->write_msg = write_msi_msg;
 184         datap->dev = dev;
 185         dev->msi.data->platform_data = datap;
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 static void platform_msi_free_priv_data(struct device *dev)
 190 {
 191         struct platform_msi_priv_data *data = dev->msi.data->platform_data;
 192
 193         dev->msi.data->platform_data = NULL;
 194         ida_simple_remove(&platform_msi_devid_ida, data->devid);
 195         kfree(data);
 196 }
 197
 198 /**
 199  * platform_msi_domain_alloc_irqs - Allocate MSI interrupts for @dev
 200  * @dev:                The device for which to allocate interrupts
 201  * @nvec:               The number of interrupts to allocate
 202  * @write_msi_msg:      Callback to write an interrupt message for @dev
 203  *
 204  * Returns:
 205  * Zero for success, or an error code in case of failure
 206  */
 207 int platform_msi_domain_alloc_irqs(struct device *dev, unsigned int nvec,
 208                                    irq_write_msi_msg_t write_msi_msg)
 209 {
 210         int err;
 211
 212         err = platform_msi_alloc_priv_data(dev, nvec, write_msi_msg);
 213         if (err)
 214                 return err;
 215
 216         err = msi_domain_alloc_irqs_range(dev, MSI_DEFAULT_DOMAIN, 0, nvec - 1);
 217         if (err)
 218                 platform_msi_free_priv_data(dev);
 219
 220         return err;
 221 }
 222 EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_msi_domain_alloc_irqs);
 223
 224 /**
 225  * platform_msi_domain_free_irqs - Free MSI interrupts for @dev
 226  * @dev:        The device for which to free interrupts
 227  */
 228 void platform_msi_domain_free_irqs(struct device *dev)
 229 {
 230         msi_domain_free_irqs_all(dev, MSI_DEFAULT_DOMAIN);
 231         platform_msi_free_priv_data(dev);
 232 }
 233 EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_msi_domain_free_irqs);
 234
 235 /**
 236  * platform_msi_get_host_data - Query the private data associated with
 237  *                              a platform-msi domain
 238  * @domain:     The platform-msi domain
 239  *
 240  * Return: The private data provided when calling
 241  * platform_msi_create_device_domain().
 242  */
 243 void *platform_msi_get_host_data(struct irq_domain *domain)
 244 {
 245         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 246
 247         return data->host_data;
 248 }
 249
 250 static struct lock_class_key platform_device_msi_lock_class;
 251
 252 /**
 253  * __platform_msi_create_device_domain - Create a platform-msi device domain
 254  *
 255  * @dev:                The device generating the MSIs
 256  * @nvec:               The number of MSIs that need to be allocated
 257  * @is_tree:            flag to indicate tree hierarchy
 258  * @write_msi_msg:      Callback to write an interrupt message for @dev
 259  * @ops:                The hierarchy domain operations to use
 260  * @host_data:          Private data associated to this domain
 261  *
 262  * Return: An irqdomain for @nvec interrupts on success, NULL in case of error.
 263  *
 264  * This is for interrupt domains which stack on a platform-msi domain
 265  * created by platform_msi_create_irq_domain(). @dev->msi.domain points to
 266  * that platform-msi domain which is the parent for the new domain.
 267  */
 268 struct irq_domain *
 269 __platform_msi_create_device_domain(struct device *dev,
 270                                     unsigned int nvec,
 271                                     bool is_tree,
 272                                     irq_write_msi_msg_t write_msi_msg,
 273                                     const struct irq_domain_ops *ops,
 274                                     void *host_data)
 275 {
 276         struct platform_msi_priv_data *data;
 277         struct irq_domain *domain;
 278         int err;
 279
 280         err = platform_msi_alloc_priv_data(dev, nvec, write_msi_msg);
 281         if (err)
 282                 return NULL;
 283
 284         /*
 285          * Use a separate lock class for the MSI descriptor mutex on
 286          * platform MSI device domains because the descriptor mutex nests
 287          * into the domain mutex. See alloc/free below.
 288          */
 289         lockdep_set_class(&dev->msi.data->mutex, &platform_device_msi_lock_class);
 290
 291         data = dev->msi.data->platform_data;
 292         data->host_data = host_data;
 293         domain = irq_domain_create_hierarchy(dev->msi.domain, 0,
 294                                              is_tree ? 0 : nvec,
 295                                              dev->fwnode, ops, data);
 296         if (!domain)
 297                 goto free_priv;
 298
 299         platform_msi_set_proxy_dev(&data->arg);
 300         err = msi_domain_prepare_irqs(domain->parent, dev, nvec, &data->arg);
 301         if (err)
 302                 goto free_domain;
 303
 304         return domain;
 305
 306 free_domain:
 307         irq_domain_remove(domain);
 308 free_priv:
 309         platform_msi_free_priv_data(dev);
 310         return NULL;
 311 }
 312
 313 /**
 314  * platform_msi_device_domain_free - Free interrupts associated with a platform-msi
 315  *                                   device domain
 316  *
 317  * @domain:     The platform-msi device domain
 318  * @virq:       The base irq from which to perform the free operation
 319  * @nr_irqs:    How many interrupts to free from @virq
 320  */
 321 void platform_msi_device_domain_free(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
 322                                      unsigned int nr_irqs)
 323 {
 324         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 325
 326         msi_lock_descs(data->dev);
 327         msi_domain_depopulate_descs(data->dev, virq, nr_irqs);
 328         irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
 329         msi_free_msi_descs_range(data->dev, virq, virq + nr_irqs - 1);
 330         msi_unlock_descs(data->dev);
 331 }
 332
 333 /**
 334  * platform_msi_device_domain_alloc - Allocate interrupts associated with
 335  *                                    a platform-msi device domain
 336  *
 337  * @domain:     The platform-msi device domain
 338  * @virq:       The base irq from which to perform the allocate operation
 339  * @nr_irqs:    How many interrupts to allocate from @virq
 340  *
 341  * Return 0 on success, or an error code on failure. Must be called
 342  * with irq_domain_mutex held (which can only be done as part of a
 343  * top-level interrupt allocation).
 344  */
 345 int platform_msi_device_domain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
 346                                      unsigned int nr_irqs)
 347 {
 348         struct platform_msi_priv_data *data = domain->host_data;
 349         struct device *dev = data->dev;
 350
 351         return msi_domain_populate_irqs(domain->parent, dev, virq, nr_irqs, &data->arg);
 352 }