drivers/pci/msi.c

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