kernel/irq/msi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2014 Intel Corp.
   4  * Author: Jiang Liu <[email protected]>
   5  *
   6  * This file is licensed under GPLv2.
   7  *
   8  * This file contains common code to support Message Signaled Interrupts for
   9  * PCI compatible and non PCI compatible devices.
  10  */
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/device.h>
  13 #include <linux/irq.h>
  14 #include <linux/irqdomain.h>
  15 #include <linux/msi.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/sysfs.h>
  18 #include <linux/pci.h>
  19
  20 #include "internals.h"
  21
  22 /**
  23  * struct msi_ctrl - MSI internal management control structure
  24  * @domid:      ID of the domain on which management operations should be done
  25  * @first:      First (hardware) slot index to operate on
  26  * @last:       Last (hardware) slot index to operate on
  27  * @nirqs:      The number of Linux interrupts to allocate. Can be larger
  28  *              than the range due to PCI/multi-MSI.
  29  */
  30 struct msi_ctrl {
  31         unsigned int                    domid;
  32         unsigned int                    first;
  33         unsigned int                    last;
  34         unsigned int                    nirqs;
  35 };
  36
  37 /* Invalid Xarray index which is outside of any searchable range */
  38 #define MSI_XA_MAX_INDEX        (ULONG_MAX - 1)
  39 /* The maximum domain size */
  40 #define MSI_XA_DOMAIN_SIZE      (MSI_MAX_INDEX + 1)
  41
  42 static void msi_domain_free_locked(struct device *dev, struct msi_ctrl *ctrl);
  43 static unsigned int msi_domain_get_hwsize(struct device *dev, unsigned int domid);
  44 static inline int msi_sysfs_create_group(struct device *dev);
  45
  46
  47 /**
  48  * msi_alloc_desc - Allocate an initialized msi_desc
  49  * @dev:        Pointer to the device for which this is allocated
  50  * @nvec:       The number of vectors used in this entry
  51  * @affinity:   Optional pointer to an affinity mask array size of @nvec
  52  *
  53  * If @affinity is not %NULL then an affinity array[@nvec] is allocated
  54  * and the affinity masks and flags from @affinity are copied.
  55  *
  56  * Return: pointer to allocated &msi_desc on success or %NULL on failure
  57  */
  58 static struct msi_desc *msi_alloc_desc(struct device *dev, int nvec,
  59                                        const struct irq_affinity_desc *affinity)
  60 {
  61         struct msi_desc *desc = kzalloc(sizeof(*desc), GFP_KERNEL);
  62
  63         if (!desc)
  64                 return NULL;
  65
  66         desc->dev = dev;
  67         desc->nvec_used = nvec;
  68         if (affinity) {
  69                 desc->affinity = kmemdup(affinity, nvec * sizeof(*desc->affinity), GFP_KERNEL);
  70                 if (!desc->affinity) {
  71                         kfree(desc);
  72                         return NULL;
  73                 }
  74         }
  75         return desc;
  76 }
  77
  78 static void msi_free_desc(struct msi_desc *desc)
  79 {
  80         kfree(desc->affinity);
  81         kfree(desc);
  82 }
  83
  84 static int msi_insert_desc(struct device *dev, struct msi_desc *desc,
  85                            unsigned int domid, unsigned int index)
  86 {
  87         struct msi_device_data *md = dev->msi.data;
  88         struct xarray *xa = &md->__domains[domid].store;
  89         unsigned int hwsize;
  90         int ret;
  91
  92         hwsize = msi_domain_get_hwsize(dev, domid);
  93
  94         if (index == MSI_ANY_INDEX) {
  95                 struct xa_limit limit = { .min = 0, .max = hwsize - 1 };
  96                 unsigned int index;
  97
  98                 /* Let the xarray allocate a free index within the limit */
  99                 ret = xa_alloc(xa, &index, desc, limit, GFP_KERNEL);
 100                 if (ret)
 101                         goto fail;
 102
 103                 desc->msi_index = index;
 104                 return 0;
 105         } else {
 106                 if (index >= hwsize) {
 107                         ret = -ERANGE;
 108                         goto fail;
 109                 }
 110
 111                 desc->msi_index = index;
 112                 ret = xa_insert(xa, index, desc, GFP_KERNEL);
 113                 if (ret)
 114                         goto fail;
 115                 return 0;
 116         }
 117 fail:
 118         msi_free_desc(desc);
 119         return ret;
 120 }
 121
 122 /**
 123  * msi_domain_insert_msi_desc - Allocate and initialize a MSI descriptor and
 124  *                              insert it at @init_desc->msi_index
 125  *
 126  * @dev:        Pointer to the device for which the descriptor is allocated
 127  * @domid:      The id of the interrupt domain to which the desriptor is added
 128  * @init_desc:  Pointer to an MSI descriptor to initialize the new descriptor
 129  *
 130  * Return: 0 on success or an appropriate failure code.
 131  */
 132 int msi_domain_insert_msi_desc(struct device *dev, unsigned int domid,
 133                                struct msi_desc *init_desc)
 134 {
 135         struct msi_desc *desc;
 136
 137         lockdep_assert_held(&dev->msi.data->mutex);
 138
 139         desc = msi_alloc_desc(dev, init_desc->nvec_used, init_desc->affinity);
 140         if (!desc)
 141                 return -ENOMEM;
 142
 143         /* Copy type specific data to the new descriptor. */
 144         desc->pci = init_desc->pci;
 145
 146         return msi_insert_desc(dev, desc, domid, init_desc->msi_index);
 147 }
 148
 149 static bool msi_desc_match(struct msi_desc *desc, enum msi_desc_filter filter)
 150 {
 151         switch (filter) {
 152         case MSI_DESC_ALL:
 153                 return true;
 154         case MSI_DESC_NOTASSOCIATED:
 155                 return !desc->irq;
 156         case MSI_DESC_ASSOCIATED:
 157                 return !!desc->irq;
 158         }
 159         WARN_ON_ONCE(1);
 160         return false;
 161 }
 162
 163 static bool msi_ctrl_valid(struct device *dev, struct msi_ctrl *ctrl)
 164 {
 165         unsigned int hwsize;
 166
 167         if (WARN_ON_ONCE(ctrl->domid >= MSI_MAX_DEVICE_IRQDOMAINS ||
 168                          (dev->msi.domain &&
 169                           !dev->msi.data->__domains[ctrl->domid].domain)))
 170                 return false;
 171
 172         hwsize = msi_domain_get_hwsize(dev, ctrl->domid);
 173         if (WARN_ON_ONCE(ctrl->first > ctrl->last ||
 174                          ctrl->first >= hwsize ||
 175                          ctrl->last >= hwsize))
 176                 return false;
 177         return true;
 178 }
 179
 180 static void msi_domain_free_descs(struct device *dev, struct msi_ctrl *ctrl)
 181 {
 182         struct msi_desc *desc;
 183         struct xarray *xa;
 184         unsigned long idx;
 185
 186         lockdep_assert_held(&dev->msi.data->mutex);
 187
 188         if (!msi_ctrl_valid(dev, ctrl))
 189                 return;
 190
 191         xa = &dev->msi.data->__domains[ctrl->domid].store;
 192         xa_for_each_range(xa, idx, desc, ctrl->first, ctrl->last) {
 193                 xa_erase(xa, idx);
 194
 195                 /* Leak the descriptor when it is still referenced */
 196                 if (WARN_ON_ONCE(msi_desc_match(desc, MSI_DESC_ASSOCIATED)))
 197                         continue;
 198                 msi_free_desc(desc);
 199         }
 200 }
 201
 202 /**
 203  * msi_domain_free_msi_descs_range - Free a range of MSI descriptors of a device in an irqdomain
 204  * @dev:        Device for which to free the descriptors
 205  * @domid:      Id of the domain to operate on
 206  * @first:      Index to start freeing from (inclusive)
 207  * @last:       Last index to be freed (inclusive)
 208  */
 209 void msi_domain_free_msi_descs_range(struct device *dev, unsigned int domid,
 210                                      unsigned int first, unsigned int last)
 211 {
 212         struct msi_ctrl ctrl = {
 213                 .domid  = domid,
 214                 .first  = first,
 215                 .last   = last,
 216         };
 217
 218         msi_domain_free_descs(dev, &ctrl);
 219 }
 220
 221 /**
 222  * msi_domain_add_simple_msi_descs - Allocate and initialize MSI descriptors
 223  * @dev:        Pointer to the device for which the descriptors are allocated
 224  * @ctrl:       Allocation control struct
 225  *
 226  * Return: 0 on success or an appropriate failure code.
 227  */
 228 static int msi_domain_add_simple_msi_descs(struct device *dev, struct msi_ctrl *ctrl)
 229 {
 230         struct msi_desc *desc;
 231         unsigned int idx;
 232         int ret;
 233
 234         lockdep_assert_held(&dev->msi.data->mutex);
 235
 236         if (!msi_ctrl_valid(dev, ctrl))
 237                 return -EINVAL;
 238
 239         for (idx = ctrl->first; idx <= ctrl->last; idx++) {
 240                 desc = msi_alloc_desc(dev, 1, NULL);
 241                 if (!desc)
 242                         goto fail_mem;
 243                 ret = msi_insert_desc(dev, desc, ctrl->domid, idx);
 244                 if (ret)
 245                         goto fail;
 246         }
 247         return 0;
 248
 249 fail_mem:
 250         ret = -ENOMEM;
 251 fail:
 252         msi_domain_free_descs(dev, ctrl);
 253         return ret;
 254 }
 255
 256 void __get_cached_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
 257 {
 258         *msg = entry->msg;
 259 }
 260
 261 void get_cached_msi_msg(unsigned int irq, struct msi_msg *msg)
 262 {
 263         struct msi_desc *entry = irq_get_msi_desc(irq);
 264
 265         __get_cached_msi_msg(entry, msg);
 266 }
 267 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_cached_msi_msg);
 268
 269 static void msi_device_data_release(struct device *dev, void *res)
 270 {
 271         struct msi_device_data *md = res;
 272         int i;
 273
 274         for (i = 0; i < MSI_MAX_DEVICE_IRQDOMAINS; i++) {
 275                 msi_remove_device_irq_domain(dev, i);
 276                 WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&md->__domains[i].store));
 277                 xa_destroy(&md->__domains[i].store);
 278         }
 279         dev->msi.data = NULL;
 280 }
 281
 282 /**
 283  * msi_setup_device_data - Setup MSI device data
 284  * @dev:        Device for which MSI device data should be set up
 285  *
 286  * Return: 0 on success, appropriate error code otherwise
 287  *
 288  * This can be called more than once for @dev. If the MSI device data is
 289  * already allocated the call succeeds. The allocated memory is
 290  * automatically released when the device is destroyed.
 291  */
 292 int msi_setup_device_data(struct device *dev)
 293 {
 294         struct msi_device_data *md;
 295         int ret, i;
 296
 297         if (dev->msi.data)
 298                 return 0;
 299
 300         md = devres_alloc(msi_device_data_release, sizeof(*md), GFP_KERNEL);
 301         if (!md)
 302                 return -ENOMEM;
 303
 304         ret = msi_sysfs_create_group(dev);
 305         if (ret) {
 306                 devres_free(md);
 307                 return ret;
 308         }
 309
 310         for (i = 0; i < MSI_MAX_DEVICE_IRQDOMAINS; i++)
 311                 xa_init_flags(&md->__domains[i].store, XA_FLAGS_ALLOC);
 312
 313         /*
 314          * If @dev::msi::domain is set and is a global MSI domain, copy the
 315          * pointer into the domain array so all code can operate on domain
 316          * ids. The NULL pointer check is required to keep the legacy
 317          * architecture specific PCI/MSI support working.
 318          */
 319         if (dev->msi.domain && !irq_domain_is_msi_parent(dev->msi.domain))
 320                 md->__domains[MSI_DEFAULT_DOMAIN].domain = dev->msi.domain;
 321
 322         mutex_init(&md->mutex);
 323         dev->msi.data = md;
 324         devres_add(dev, md);
 325         return 0;
 326 }
 327
 328 /**
 329  * msi_lock_descs - Lock the MSI descriptor storage of a device
 330  * @dev:        Device to operate on
 331  */
 332 void msi_lock_descs(struct device *dev)
 333 {
 334         mutex_lock(&dev->msi.data->mutex);
 335 }
 336 EXPORT_SYMBOL_GPL(msi_lock_descs);
 337
 338 /**
 339  * msi_unlock_descs - Unlock the MSI descriptor storage of a device
 340  * @dev:        Device to operate on
 341  */
 342 void msi_unlock_descs(struct device *dev)
 343 {
 344         /* Invalidate the index which was cached by the iterator */
 345         dev->msi.data->__iter_idx = MSI_XA_MAX_INDEX;
 346         mutex_unlock(&dev->msi.data->mutex);
 347 }
 348 EXPORT_SYMBOL_GPL(msi_unlock_descs);
 349
 350 static struct msi_desc *msi_find_desc(struct msi_device_data *md, unsigned int domid,
 351                                       enum msi_desc_filter filter)
 352 {
 353         struct xarray *xa = &md->__domains[domid].store;
 354         struct msi_desc *desc;
 355
 356         xa_for_each_start(xa, md->__iter_idx, desc, md->__iter_idx) {
 357                 if (msi_desc_match(desc, filter))
 358                         return desc;
 359         }
 360         md->__iter_idx = MSI_XA_MAX_INDEX;
 361         return NULL;
 362 }
 363
 364 /**
 365  * msi_domain_first_desc - Get the first MSI descriptor of an irqdomain associated to a device
 366  * @dev:        Device to operate on
 367  * @domid:      The id of the interrupt domain which should be walked.
 368  * @filter:     Descriptor state filter
 369  *
 370  * Must be called with the MSI descriptor mutex held, i.e. msi_lock_descs()
 371  * must be invoked before the call.
 372  *
 373  * Return: Pointer to the first MSI descriptor matching the search
 374  *         criteria, NULL if none found.
 375  */
 376 struct msi_desc *msi_domain_first_desc(struct device *dev, unsigned int domid,
 377                                        enum msi_desc_filter filter)
 378 {
 379         struct msi_device_data *md = dev->msi.data;
 380
 381         if (WARN_ON_ONCE(!md || domid >= MSI_MAX_DEVICE_IRQDOMAINS))
 382                 return NULL;
 383
 384         lockdep_assert_held(&md->mutex);
 385
 386         md->__iter_idx = 0;
 387         return msi_find_desc(md, domid, filter);
 388 }
 389 EXPORT_SYMBOL_GPL(msi_domain_first_desc);
 390
 391 /**
 392  * msi_next_desc - Get the next MSI descriptor of a device
 393  * @dev:        Device to operate on
 394  * @domid:      The id of the interrupt domain which should be walked.
 395  * @filter:     Descriptor state filter
 396  *
 397  * The first invocation of msi_next_desc() has to be preceeded by a
 398  * successful invocation of __msi_first_desc(). Consecutive invocations are
 399  * only valid if the previous one was successful. All these operations have
 400  * to be done within the same MSI mutex held region.
 401  *
 402  * Return: Pointer to the next MSI descriptor matching the search
 403  *         criteria, NULL if none found.
 404  */
 405 struct msi_desc *msi_next_desc(struct device *dev, unsigned int domid,
 406                                enum msi_desc_filter filter)
 407 {
 408         struct msi_device_data *md = dev->msi.data;
 409
 410         if (WARN_ON_ONCE(!md || domid >= MSI_MAX_DEVICE_IRQDOMAINS))
 411                 return NULL;
 412
 413         lockdep_assert_held(&md->mutex);
 414
 415         if (md->__iter_idx >= (unsigned long)MSI_MAX_INDEX)
 416                 return NULL;
 417
 418         md->__iter_idx++;
 419         return msi_find_desc(md, domid, filter);
 420 }
 421 EXPORT_SYMBOL_GPL(msi_next_desc);
 422
 423 /**
 424  * msi_domain_get_virq - Lookup the Linux interrupt number for a MSI index on a interrupt domain
 425  * @dev:        Device to operate on
 426  * @domid:      Domain ID of the interrupt domain associated to the device
 427  * @index:      MSI interrupt index to look for (0-based)
 428  *
 429  * Return: The Linux interrupt number on success (> 0), 0 if not found
 430  */
 431 unsigned int msi_domain_get_virq(struct device *dev, unsigned int domid, unsigned int index)
 432 {
 433         struct msi_desc *desc;
 434         unsigned int ret = 0;
 435         bool pcimsi = false;
 436         struct xarray *xa;
 437
 438         if (!dev->msi.data)
 439                 return 0;
 440
 441         if (WARN_ON_ONCE(index > MSI_MAX_INDEX || domid >= MSI_MAX_DEVICE_IRQDOMAINS))
 442                 return 0;
 443
 444         /* This check is only valid for the PCI default MSI domain */
 445         if (dev_is_pci(dev) && domid == MSI_DEFAULT_DOMAIN)
 446                 pcimsi = to_pci_dev(dev)->msi_enabled;
 447
 448         msi_lock_descs(dev);
 449         xa = &dev->msi.data->__domains[domid].store;
 450         desc = xa_load(xa, pcimsi ? 0 : index);
 451         if (desc && desc->irq) {
 452                 /*
 453                  * PCI-MSI has only one descriptor for multiple interrupts.
 454                  * PCI-MSIX and platform MSI use a descriptor per
 455                  * interrupt.
 456                  */
 457                 if (pcimsi) {
 458                         if (index < desc->nvec_used)
 459                                 ret = desc->irq + index;
 460                 } else {
 461                         ret = desc->irq;
 462                 }
 463         }
 464
 465         msi_unlock_descs(dev);
 466         return ret;
 467 }
 468 EXPORT_SYMBOL_GPL(msi_domain_get_virq);
 469
 470 #ifdef CONFIG_SYSFS
 471 static struct attribute *msi_dev_attrs[] = {
 472         NULL
 473 };
 474
 475 static const struct attribute_group msi_irqs_group = {
 476         .name   = "msi_irqs",
 477         .attrs  = msi_dev_attrs,
 478 };
 479
 480 static inline int msi_sysfs_create_group(struct device *dev)
 481 {
 482         return devm_device_add_group(dev, &msi_irqs_group);
 483 }
 484
 485 static ssize_t msi_mode_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 486                              char *buf)
 487 {
 488         /* MSI vs. MSIX is per device not per interrupt */
 489         bool is_msix = dev_is_pci(dev) ? to_pci_dev(dev)->msix_enabled : false;
 490
 491         return sysfs_emit(buf, "%s\n", is_msix ? "msix" : "msi");
 492 }
 493
 494 static void msi_sysfs_remove_desc(struct device *dev, struct msi_desc *desc)
 495 {
 496         struct device_attribute *attrs = desc->sysfs_attrs;
 497         int i;
 498
 499         if (!attrs)
 500                 return;
 501
 502         desc->sysfs_attrs = NULL;
 503         for (i = 0; i < desc->nvec_used; i++) {
 504                 if (attrs[i].show)
 505                         sysfs_remove_file_from_group(&dev->kobj, &attrs[i].attr, msi_irqs_group.name);
 506                 kfree(attrs[i].attr.name);
 507         }
 508         kfree(attrs);
 509 }
 510
 511 static int msi_sysfs_populate_desc(struct device *dev, struct msi_desc *desc)
 512 {
 513         struct device_attribute *attrs;
 514         int ret, i;
 515
 516         attrs = kcalloc(desc->nvec_used, sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
 517         if (!attrs)
 518                 return -ENOMEM;
 519
 520         desc->sysfs_attrs = attrs;
 521         for (i = 0; i < desc->nvec_used; i++) {
 522                 sysfs_attr_init(&attrs[i].attr);
 523                 attrs[i].attr.name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d", desc->irq + i);
 524                 if (!attrs[i].attr.name) {
 525                         ret = -ENOMEM;
 526                         goto fail;
 527                 }
 528
 529                 attrs[i].attr.mode = 0444;
 530                 attrs[i].show = msi_mode_show;
 531
 532                 ret = sysfs_add_file_to_group(&dev->kobj, &attrs[i].attr, msi_irqs_group.name);
 533                 if (ret) {
 534                         attrs[i].show = NULL;
 535                         goto fail;
 536                 }
 537         }
 538         return 0;
 539
 540 fail:
 541         msi_sysfs_remove_desc(dev, desc);
 542         return ret;
 543 }
 544
 545 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_ARCH_FALLBACKS
 546 /**
 547  * msi_device_populate_sysfs - Populate msi_irqs sysfs entries for a device
 548  * @dev:        The device (PCI, platform etc) which will get sysfs entries
 549  */
 550 int msi_device_populate_sysfs(struct device *dev)
 551 {
 552         struct msi_desc *desc;
 553         int ret;
 554
 555         msi_for_each_desc(desc, dev, MSI_DESC_ASSOCIATED) {
 556                 if (desc->sysfs_attrs)
 557                         continue;
 558                 ret = msi_sysfs_populate_desc(dev, desc);
 559                 if (ret)
 560                         return ret;
 561         }
 562         return 0;
 563 }
 564
 565 /**
 566  * msi_device_destroy_sysfs - Destroy msi_irqs sysfs entries for a device
 567  * @dev:                The device (PCI, platform etc) for which to remove
 568  *                      sysfs entries
 569  */
 570 void msi_device_destroy_sysfs(struct device *dev)
 571 {
 572         struct msi_desc *desc;
 573
 574         msi_for_each_desc(desc, dev, MSI_DESC_ALL)
 575                 msi_sysfs_remove_desc(dev, desc);
 576 }
 577 #endif /* CONFIG_PCI_MSI_ARCH_FALLBACK */
 578 #else /* CONFIG_SYSFS */
 579 static inline int msi_sysfs_create_group(struct device *dev) { return 0; }
 580 static inline int msi_sysfs_populate_desc(struct device *dev, struct msi_desc *desc) { return 0; }
 581 static inline void msi_sysfs_remove_desc(struct device *dev, struct msi_desc *desc) { }
 582 #endif /* !CONFIG_SYSFS */
 583
 584 static struct irq_domain *msi_get_device_domain(struct device *dev, unsigned int domid)
 585 {
 586         struct irq_domain *domain;
 587
 588         lockdep_assert_held(&dev->msi.data->mutex);
 589
 590         if (WARN_ON_ONCE(domid >= MSI_MAX_DEVICE_IRQDOMAINS))
 591                 return NULL;
 592
 593         domain = dev->msi.data->__domains[domid].domain;
 594         if (!domain)
 595                 return NULL;
 596
 597         if (WARN_ON_ONCE(irq_domain_is_msi_parent(domain)))
 598                 return NULL;
 599
 600         return domain;
 601 }
 602
 603 static unsigned int msi_domain_get_hwsize(struct device *dev, unsigned int domid)
 604 {
 605         struct msi_domain_info *info;
 606         struct irq_domain *domain;
 607
 608         domain = msi_get_device_domain(dev, domid);
 609         if (domain) {
 610                 info = domain->host_data;
 611                 return info->hwsize;
 612         }
 613         /* No domain, default to MSI_XA_DOMAIN_SIZE */
 614         return MSI_XA_DOMAIN_SIZE;
 615 }
 616
 617 static inline void irq_chip_write_msi_msg(struct irq_data *data,
 618                                           struct msi_msg *msg)
 619 {
 620         data->chip->irq_write_msi_msg(data, msg);
 621 }
 622
 623 static void msi_check_level(struct irq_domain *domain, struct msi_msg *msg)
 624 {
 625         struct msi_domain_info *info = domain->host_data;
 626
 627         /*
 628          * If the MSI provider has messed with the second message and
 629          * not advertized that it is level-capable, signal the breakage.
 630          */
 631         WARN_ON(!((info->flags & MSI_FLAG_LEVEL_CAPABLE) &&
 632                   (info->chip->flags & IRQCHIP_SUPPORTS_LEVEL_MSI)) &&
 633                 (msg[1].address_lo || msg[1].address_hi || msg[1].data));
 634 }
 635
 636 /**
 637  * msi_domain_set_affinity - Generic affinity setter function for MSI domains
 638  * @irq_data:   The irq data associated to the interrupt
 639  * @mask:       The affinity mask to set
 640  * @force:      Flag to enforce setting (disable online checks)
 641  *
 642  * Intended to be used by MSI interrupt controllers which are
 643  * implemented with hierarchical domains.
 644  *
 645  * Return: IRQ_SET_MASK_* result code
 646  */
 647 int msi_domain_set_affinity(struct irq_data *irq_data,
 648                             const struct cpumask *mask, bool force)
 649 {
 650         struct irq_data *parent = irq_data->parent_data;
 651         struct msi_msg msg[2] = { [1] = { }, };
 652         int ret;
 653
 654         ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
 655         if (ret >= 0 && ret != IRQ_SET_MASK_OK_DONE) {
 656                 BUG_ON(irq_chip_compose_msi_msg(irq_data, msg));
 657                 msi_check_level(irq_data->domain, msg);
 658                 irq_chip_write_msi_msg(irq_data, msg);
 659         }
 660
 661         return ret;
 662 }
 663
 664 static int msi_domain_activate(struct irq_domain *domain,
 665                                struct irq_data *irq_data, bool early)
 666 {
 667         struct msi_msg msg[2] = { [1] = { }, };
 668
 669         BUG_ON(irq_chip_compose_msi_msg(irq_data, msg));
 670         msi_check_level(irq_data->domain, msg);
 671         irq_chip_write_msi_msg(irq_data, msg);
 672         return 0;
 673 }
 674
 675 static void msi_domain_deactivate(struct irq_domain *domain,
 676                                   struct irq_data *irq_data)
 677 {
 678         struct msi_msg msg[2];
 679
 680         memset(msg, 0, sizeof(msg));
 681         irq_chip_write_msi_msg(irq_data, msg);
 682 }
 683
 684 static int msi_domain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
 685                             unsigned int nr_irqs, void *arg)
 686 {
 687         struct msi_domain_info *info = domain->host_data;
 688         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
 689         irq_hw_number_t hwirq = ops->get_hwirq(info, arg);
 690         int i, ret;
 691
 692         if (irq_find_mapping(domain, hwirq) > 0)
 693                 return -EEXIST;
 694
 695         if (domain->parent) {
 696                 ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs, arg);
 697                 if (ret < 0)
 698                         return ret;
 699         }
 700
 701         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
 702                 ret = ops->msi_init(domain, info, virq + i, hwirq + i, arg);
 703                 if (ret < 0) {
 704                         if (ops->msi_free) {
 705                                 for (i--; i > 0; i--)
 706                                         ops->msi_free(domain, info, virq + i);
 707                         }
 708                         irq_domain_free_irqs_top(domain, virq, nr_irqs);
 709                         return ret;
 710                 }
 711         }
 712
 713         return 0;
 714 }
 715
 716 static void msi_domain_free(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
 717                             unsigned int nr_irqs)
 718 {
 719         struct msi_domain_info *info = domain->host_data;
 720         int i;
 721
 722         if (info->ops->msi_free) {
 723                 for (i = 0; i < nr_irqs; i++)
 724                         info->ops->msi_free(domain, info, virq + i);
 725         }
 726         irq_domain_free_irqs_top(domain, virq, nr_irqs);
 727 }
 728
 729 static const struct irq_domain_ops msi_domain_ops = {
 730         .alloc          = msi_domain_alloc,
 731         .free           = msi_domain_free,
 732         .activate       = msi_domain_activate,
 733         .deactivate     = msi_domain_deactivate,
 734 };
 735
 736 static irq_hw_number_t msi_domain_ops_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
 737                                                 msi_alloc_info_t *arg)
 738 {
 739         return arg->hwirq;
 740 }
 741
 742 static int msi_domain_ops_prepare(struct irq_domain *domain, struct device *dev,
 743                                   int nvec, msi_alloc_info_t *arg)
 744 {
 745         memset(arg, 0, sizeof(*arg));
 746         return 0;
 747 }
 748
 749 static void msi_domain_ops_set_desc(msi_alloc_info_t *arg,
 750                                     struct msi_desc *desc)
 751 {
 752         arg->desc = desc;
 753 }
 754
 755 static int msi_domain_ops_init(struct irq_domain *domain,
 756                                struct msi_domain_info *info,
 757                                unsigned int virq, irq_hw_number_t hwirq,
 758                                msi_alloc_info_t *arg)
 759 {
 760         irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq, hwirq, info->chip,
 761                                       info->chip_data);
 762         if (info->handler && info->handler_name) {
 763                 __irq_set_handler(virq, info->handler, 0, info->handler_name);
 764                 if (info->handler_data)
 765                         irq_set_handler_data(virq, info->handler_data);
 766         }
 767         return 0;
 768 }
 769
 770 static struct msi_domain_ops msi_domain_ops_default = {
 771         .get_hwirq              = msi_domain_ops_get_hwirq,
 772         .msi_init               = msi_domain_ops_init,
 773         .msi_prepare            = msi_domain_ops_prepare,
 774         .set_desc               = msi_domain_ops_set_desc,
 775 };
 776
 777 static void msi_domain_update_dom_ops(struct msi_domain_info *info)
 778 {
 779         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
 780
 781         if (ops == NULL) {
 782                 info->ops = &msi_domain_ops_default;
 783                 return;
 784         }
 785
 786         if (!(info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS))
 787                 return;
 788
 789         if (ops->get_hwirq == NULL)
 790                 ops->get_hwirq = msi_domain_ops_default.get_hwirq;
 791         if (ops->msi_init == NULL)
 792                 ops->msi_init = msi_domain_ops_default.msi_init;
 793         if (ops->msi_prepare == NULL)
 794                 ops->msi_prepare = msi_domain_ops_default.msi_prepare;
 795         if (ops->set_desc == NULL)
 796                 ops->set_desc = msi_domain_ops_default.set_desc;
 797 }
 798
 799 static void msi_domain_update_chip_ops(struct msi_domain_info *info)
 800 {
 801         struct irq_chip *chip = info->chip;
 802
 803         BUG_ON(!chip || !chip->irq_mask || !chip->irq_unmask);
 804         if (!chip->irq_set_affinity)
 805                 chip->irq_set_affinity = msi_domain_set_affinity;
 806 }
 807
 808 static struct irq_domain *__msi_create_irq_domain(struct fwnode_handle *fwnode,
 809                                                   struct msi_domain_info *info,
 810                                                   unsigned int flags,
 811                                                   struct irq_domain *parent)
 812 {
 813         struct irq_domain *domain;
 814
 815         if (info->hwsize > MSI_XA_DOMAIN_SIZE)
 816                 return NULL;
 817
 818         /*
 819          * Hardware size 0 is valid for backwards compatibility and for
 820          * domains which are not backed by a hardware table. Grant the
 821          * maximum index space.
 822          */
 823         if (!info->hwsize)
 824                 info->hwsize = MSI_XA_DOMAIN_SIZE;
 825
 826         msi_domain_update_dom_ops(info);
 827         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS)
 828                 msi_domain_update_chip_ops(info);
 829
 830         domain = irq_domain_create_hierarchy(parent, flags | IRQ_DOMAIN_FLAG_MSI, 0,
 831                                              fwnode, &msi_domain_ops, info);
 832
 833         if (domain) {
 834                 if (!domain->name && info->chip)
 835                         domain->name = info->chip->name;
 836                 irq_domain_update_bus_token(domain, info->bus_token);
 837         }
 838
 839         return domain;
 840 }
 841
 842 /**
 843  * msi_create_irq_domain - Create an MSI interrupt domain
 844  * @fwnode:     Optional fwnode of the interrupt controller
 845  * @info:       MSI domain info
 846  * @parent:     Parent irq domain
 847  *
 848  * Return: pointer to the created &struct irq_domain or %NULL on failure
 849  */
 850 struct irq_domain *msi_create_irq_domain(struct fwnode_handle *fwnode,
 851                                          struct msi_domain_info *info,
 852                                          struct irq_domain *parent)
 853 {
 854         return __msi_create_irq_domain(fwnode, info, 0, parent);
 855 }
 856
 857 /**
 858  * msi_parent_init_dev_msi_info - Delegate initialization of device MSI info down
 859  *                                in the domain hierarchy
 860  * @dev:                The device for which the domain should be created
 861  * @domain:             The domain in the hierarchy this op is being called on
 862  * @msi_parent_domain:  The IRQ_DOMAIN_FLAG_MSI_PARENT domain for the child to
 863  *                      be created
 864  * @msi_child_info:     The MSI domain info of the IRQ_DOMAIN_FLAG_MSI_DEVICE
 865  *                      domain to be created
 866  *
 867  * Return: true on success, false otherwise
 868  *
 869  * This is the most complex problem of per device MSI domains and the
 870  * underlying interrupt domain hierarchy:
 871  *
 872  * The device domain to be initialized requests the broadest feature set
 873  * possible and the underlying domain hierarchy puts restrictions on it.
 874  *
 875  * That's trivial for a simple parent->child relationship, but it gets
 876  * interesting with an intermediate domain: root->parent->child.  The
 877  * intermediate 'parent' can expand the capabilities which the 'root'
 878  * domain is providing. So that creates a classic hen and egg problem:
 879  * Which entity is doing the restrictions/expansions?
 880  *
 881  * One solution is to let the root domain handle the initialization that's
 882  * why there is the @domain and the @msi_parent_domain pointer.
 883  */
 884 bool msi_parent_init_dev_msi_info(struct device *dev, struct irq_domain *domain,
 885                                   struct irq_domain *msi_parent_domain,
 886                                   struct msi_domain_info *msi_child_info)
 887 {
 888         struct irq_domain *parent = domain->parent;
 889
 890         if (WARN_ON_ONCE(!parent || !parent->msi_parent_ops ||
 891                          !parent->msi_parent_ops->init_dev_msi_info))
 892                 return false;
 893
 894         return parent->msi_parent_ops->init_dev_msi_info(dev, parent, msi_parent_domain,
 895                                                          msi_child_info);
 896 }
 897
 898 /**
 899  * msi_create_device_irq_domain - Create a device MSI interrupt domain
 900  * @dev:                Pointer to the device
 901  * @domid:              Domain id
 902  * @template:           MSI domain info bundle used as template
 903  * @hwsize:             Maximum number of MSI table entries (0 if unknown or unlimited)
 904  * @domain_data:        Optional pointer to domain specific data which is set in
 905  *                      msi_domain_info::data
 906  * @chip_data:          Optional pointer to chip specific data which is set in
 907  *                      msi_domain_info::chip_data
 908  *
 909  * Return: True on success, false otherwise
 910  *
 911  * There is no firmware node required for this interface because the per
 912  * device domains are software constructs which are actually closer to the
 913  * hardware reality than any firmware can describe them.
 914  *
 915  * The domain name and the irq chip name for a MSI device domain are
 916  * composed by: "$(PREFIX)$(CHIPNAME)-$(DEVNAME)"
 917  *
 918  * $PREFIX:   Optional prefix provided by the underlying MSI parent domain
 919  *            via msi_parent_ops::prefix. If that pointer is NULL the prefix
 920  *            is empty.
 921  * $CHIPNAME: The name of the irq_chip in @template
 922  * $DEVNAME:  The name of the device
 923  *
 924  * This results in understandable chip names and hardware interrupt numbers
 925  * in e.g. /proc/interrupts
 926  *
 927  * PCI-MSI-0000:00:1c.0     0-edge  Parent domain has no prefix
 928  * IR-PCI-MSI-0000:00:1c.4  0-edge  Same with interrupt remapping prefix 'IR-'
 929  *
 930  * IR-PCI-MSIX-0000:3d:00.0 0-edge  Hardware interrupt numbers reflect
 931  * IR-PCI-MSIX-0000:3d:00.0 1-edge  the real MSI-X index on that device
 932  * IR-PCI-MSIX-0000:3d:00.0 2-edge
 933  *
 934  * On IMS domains the hardware interrupt number is either a table entry
 935  * index or a purely software managed index but it is guaranteed to be
 936  * unique.
 937  *
 938  * The domain pointer is stored in @dev::msi::data::__irqdomains[]. All
 939  * subsequent operations on the domain depend on the domain id.
 940  *
 941  * The domain is automatically freed when the device is removed via devres
 942  * in the context of @dev::msi::data freeing, but it can also be
 943  * independently removed via @msi_remove_device_irq_domain().
 944  */
 945 bool msi_create_device_irq_domain(struct device *dev, unsigned int domid,
 946                                   const struct msi_domain_template *template,
 947                                   unsigned int hwsize, void *domain_data,
 948                                   void *chip_data)
 949 {
 950         struct irq_domain *domain, *parent = dev->msi.domain;
 951         const struct msi_parent_ops *pops;
 952         struct msi_domain_template *bundle;
 953         struct fwnode_handle *fwnode;
 954
 955         if (!irq_domain_is_msi_parent(parent))
 956                 return false;
 957
 958         if (domid >= MSI_MAX_DEVICE_IRQDOMAINS)
 959                 return false;
 960
 961         bundle = kmemdup(template, sizeof(*bundle), GFP_KERNEL);
 962         if (!bundle)
 963                 return false;
 964
 965         bundle->info.hwsize = hwsize;
 966         bundle->info.chip = &bundle->chip;
 967         bundle->info.ops = &bundle->ops;
 968         bundle->info.data = domain_data;
 969         bundle->info.chip_data = chip_data;
 970
 971         pops = parent->msi_parent_ops;
 972         snprintf(bundle->name, sizeof(bundle->name), "%s%s-%s",
 973                  pops->prefix ? : "", bundle->chip.name, dev_name(dev));
 974         bundle->chip.name = bundle->name;
 975
 976         fwnode = irq_domain_alloc_named_fwnode(bundle->name);
 977         if (!fwnode)
 978                 goto free_bundle;
 979
 980         if (msi_setup_device_data(dev))
 981                 goto free_fwnode;
 982
 983         msi_lock_descs(dev);
 984
 985         if (WARN_ON_ONCE(msi_get_device_domain(dev, domid)))
 986                 goto fail;
 987
 988         if (!pops->init_dev_msi_info(dev, parent, parent, &bundle->info))
 989                 goto fail;
 990
 991         domain = __msi_create_irq_domain(fwnode, &bundle->info, IRQ_DOMAIN_FLAG_MSI_DEVICE, parent);
 992         if (!domain)
 993                 goto fail;
 994
 995         domain->dev = dev;
 996         dev->msi.data->__domains[domid].domain = domain;
 997         msi_unlock_descs(dev);
 998         return true;
 999
1000 fail:
1001         msi_unlock_descs(dev);
1002 free_fwnode:
1003         kfree(fwnode);
1004 free_bundle:
1005         kfree(bundle);
1006         return false;
1007 }
1008
1009 /**
1010  * msi_remove_device_irq_domain - Free a device MSI interrupt domain
1011  * @dev:        Pointer to the device
1012  * @domid:      Domain id
1013  */
1014 void msi_remove_device_irq_domain(struct device *dev, unsigned int domid)
1015 {
1016         struct msi_domain_info *info;
1017         struct irq_domain *domain;
1018
1019         msi_lock_descs(dev);
1020
1021         domain = msi_get_device_domain(dev, domid);
1022
1023         if (!domain || !irq_domain_is_msi_device(domain))
1024                 goto unlock;
1025
1026         dev->msi.data->__domains[domid].domain = NULL;
1027         info = domain->host_data;
1028         irq_domain_remove(domain);
1029         kfree(container_of(info, struct msi_domain_template, info));
1030
1031 unlock:
1032         msi_unlock_descs(dev);
1033 }
1034
1035 /**
1036  * msi_match_device_irq_domain - Match a device irq domain against a bus token
1037  * @dev:        Pointer to the device
1038  * @domid:      Domain id
1039  * @bus_token:  Bus token to match against the domain bus token
1040  *
1041  * Return: True if device domain exists and bus tokens match.
1042  */
1043 bool msi_match_device_irq_domain(struct device *dev, unsigned int domid,
1044                                  enum irq_domain_bus_token bus_token)
1045 {
1046         struct msi_domain_info *info;
1047         struct irq_domain *domain;
1048         bool ret = false;
1049
1050         msi_lock_descs(dev);
1051         domain = msi_get_device_domain(dev, domid);
1052         if (domain && irq_domain_is_msi_device(domain)) {
1053                 info = domain->host_data;
1054                 ret = info->bus_token == bus_token;
1055         }
1056         msi_unlock_descs(dev);
1057         return ret;
1058 }
1059
1060 int msi_domain_prepare_irqs(struct irq_domain *domain, struct device *dev,
1061                             int nvec, msi_alloc_info_t *arg)
1062 {
1063         struct msi_domain_info *info = domain->host_data;
1064         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
1065
1066         return ops->msi_prepare(domain, dev, nvec, arg);
1067 }
1068
1069 int msi_domain_populate_irqs(struct irq_domain *domain, struct device *dev,
1070                              int virq_base, int nvec, msi_alloc_info_t *arg)
1071 {
1072         struct msi_domain_info *info = domain->host_data;
1073         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
1074         struct msi_ctrl ctrl = {
1075                 .domid  = MSI_DEFAULT_DOMAIN,
1076                 .first  = virq_base,
1077                 .last   = virq_base + nvec - 1,
1078         };
1079         struct msi_desc *desc;
1080         struct xarray *xa;
1081         int ret, virq;
1082
1083         if (!msi_ctrl_valid(dev, &ctrl))
1084                 return -EINVAL;
1085
1086         msi_lock_descs(dev);
1087         ret = msi_domain_add_simple_msi_descs(dev, &ctrl);
1088         if (ret)
1089                 goto unlock;
1090
1091         xa = &dev->msi.data->__domains[ctrl.domid].store;
1092
1093         for (virq = virq_base; virq < virq_base + nvec; virq++) {
1094                 desc = xa_load(xa, virq);
1095                 desc->irq = virq;
1096
1097                 ops->set_desc(arg, desc);
1098                 ret = irq_domain_alloc_irqs_hierarchy(domain, virq, 1, arg);
1099                 if (ret)
1100                         goto fail;
1101
1102                 irq_set_msi_desc(virq, desc);
1103         }
1104         msi_unlock_descs(dev);
1105         return 0;
1106
1107 fail:
1108         for (--virq; virq >= virq_base; virq--)
1109                 irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, 1);
1110         msi_domain_free_descs(dev, &ctrl);
1111 unlock:
1112         msi_unlock_descs(dev);
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Carefully check whether the device can use reservation mode. If
1118  * reservation mode is enabled then the early activation will assign a
1119  * dummy vector to the device. If the PCI/MSI device does not support
1120  * masking of the entry then this can result in spurious interrupts when
1121  * the device driver is not absolutely careful. But even then a malfunction
1122  * of the hardware could result in a spurious interrupt on the dummy vector
1123  * and render the device unusable. If the entry can be masked then the core
1124  * logic will prevent the spurious interrupt and reservation mode can be
1125  * used. For now reservation mode is restricted to PCI/MSI.
1126  */
1127 static bool msi_check_reservation_mode(struct irq_domain *domain,
1128                                        struct msi_domain_info *info,
1129                                        struct device *dev)
1130 {
1131         struct msi_desc *desc;
1132
1133         switch(domain->bus_token) {
1134         case DOMAIN_BUS_PCI_MSI:
1135         case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSI:
1136         case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSIX:
1137         case DOMAIN_BUS_VMD_MSI:
1138                 break;
1139         default:
1140                 return false;
1141         }
1142
1143         if (!(info->flags & MSI_FLAG_MUST_REACTIVATE))
1144                 return false;
1145
1146         if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI) && pci_msi_ignore_mask)
1147                 return false;
1148
1149         /*
1150          * Checking the first MSI descriptor is sufficient. MSIX supports
1151          * masking and MSI does so when the can_mask attribute is set.
1152          */
1153         desc = msi_first_desc(dev, MSI_DESC_ALL);
1154         return desc->pci.msi_attrib.is_msix || desc->pci.msi_attrib.can_mask;
1155 }
1156
1157 static int msi_handle_pci_fail(struct irq_domain *domain, struct msi_desc *desc,
1158                                int allocated)
1159 {
1160         switch(domain->bus_token) {
1161         case DOMAIN_BUS_PCI_MSI:
1162         case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSI:
1163         case DOMAIN_BUS_PCI_DEVICE_MSIX:
1164         case DOMAIN_BUS_VMD_MSI:
1165                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PCI_MSI))
1166                         break;
1167                 fallthrough;
1168         default:
1169                 return -ENOSPC;
1170         }
1171
1172         /* Let a failed PCI multi MSI allocation retry */
1173         if (desc->nvec_used > 1)
1174                 return 1;
1175
1176         /* If there was a successful allocation let the caller know */
1177         return allocated ? allocated : -ENOSPC;
1178 }
1179
1180 #define VIRQ_CAN_RESERVE        0x01
1181 #define VIRQ_ACTIVATE           0x02
1182 #define VIRQ_NOMASK_QUIRK       0x04
1183
1184 static int msi_init_virq(struct irq_domain *domain, int virq, unsigned int vflags)
1185 {
1186         struct irq_data *irqd = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
1187         int ret;
1188
1189         if (!(vflags & VIRQ_CAN_RESERVE)) {
1190                 irqd_clr_can_reserve(irqd);
1191                 if (vflags & VIRQ_NOMASK_QUIRK)
1192                         irqd_set_msi_nomask_quirk(irqd);
1193
1194                 /*
1195                  * If the interrupt is managed but no CPU is available to
1196                  * service it, shut it down until better times. Note that
1197                  * we only do this on the !RESERVE path as x86 (the only
1198                  * architecture using this flag) deals with this in a
1199                  * different way by using a catch-all vector.
1200                  */
1201                 if ((vflags & VIRQ_ACTIVATE) &&
1202                     irqd_affinity_is_managed(irqd) &&
1203                     !cpumask_intersects(irq_data_get_affinity_mask(irqd),
1204                                         cpu_online_mask)) {
1205                             irqd_set_managed_shutdown(irqd);
1206                             return 0;
1207                     }
1208         }
1209
1210         if (!(vflags & VIRQ_ACTIVATE))
1211                 return 0;
1212
1213         ret = irq_domain_activate_irq(irqd, vflags & VIRQ_CAN_RESERVE);
1214         if (ret)
1215                 return ret;
1216         /*
1217          * If the interrupt uses reservation mode, clear the activated bit
1218          * so request_irq() will assign the final vector.
1219          */
1220         if (vflags & VIRQ_CAN_RESERVE)
1221                 irqd_clr_activated(irqd);
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 static int __msi_domain_alloc_irqs(struct device *dev, struct irq_domain *domain,
1226                                    struct msi_ctrl *ctrl)
1227 {
1228         struct xarray *xa = &dev->msi.data->__domains[ctrl->domid].store;
1229         struct msi_domain_info *info = domain->host_data;
1230         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
1231         unsigned int vflags = 0, allocated = 0;
1232         msi_alloc_info_t arg = { };
1233         struct msi_desc *desc;
1234         unsigned long idx;
1235         int i, ret, virq;
1236
1237         ret = msi_domain_prepare_irqs(domain, dev, ctrl->nirqs, &arg);
1238         if (ret)
1239                 return ret;
1240
1241         /*
1242          * This flag is set by the PCI layer as we need to activate
1243          * the MSI entries before the PCI layer enables MSI in the
1244          * card. Otherwise the card latches a random msi message.
1245          */
1246         if (info->flags & MSI_FLAG_ACTIVATE_EARLY)
1247                 vflags |= VIRQ_ACTIVATE;
1248
1249         /*
1250          * Interrupt can use a reserved vector and will not occupy
1251          * a real device vector until the interrupt is requested.
1252          */
1253         if (msi_check_reservation_mode(domain, info, dev)) {
1254                 vflags |= VIRQ_CAN_RESERVE;
1255                 /*
1256                  * MSI affinity setting requires a special quirk (X86) when
1257                  * reservation mode is active.
1258                  */
1259                 if (info->flags & MSI_FLAG_NOMASK_QUIRK)
1260                         vflags |= VIRQ_NOMASK_QUIRK;
1261         }
1262
1263         xa_for_each_range(xa, idx, desc, ctrl->first, ctrl->last) {
1264                 if (!msi_desc_match(desc, MSI_DESC_NOTASSOCIATED))
1265                         continue;
1266
1267                 /* This should return -ECONFUSED... */
1268                 if (WARN_ON_ONCE(allocated >= ctrl->nirqs))
1269                         return -EINVAL;
1270
1271                 if (ops->prepare_desc)
1272                         ops->prepare_desc(domain, &arg, desc);
1273
1274                 ops->set_desc(&arg, desc);
1275
1276                 virq = __irq_domain_alloc_irqs(domain, -1, desc->nvec_used,
1277                                                dev_to_node(dev), &arg, false,
1278                                                desc->affinity);
1279                 if (virq < 0)
1280                         return msi_handle_pci_fail(domain, desc, allocated);
1281
1282                 for (i = 0; i < desc->nvec_used; i++) {
1283                         irq_set_msi_desc_off(virq, i, desc);
1284                         irq_debugfs_copy_devname(virq + i, dev);
1285                         ret = msi_init_virq(domain, virq + i, vflags);
1286                         if (ret)
1287                                 return ret;
1288                 }
1289                 if (info->flags & MSI_FLAG_DEV_SYSFS) {
1290                         ret = msi_sysfs_populate_desc(dev, desc);
1291                         if (ret)
1292                                 return ret;
1293                 }
1294                 allocated++;
1295         }
1296         return 0;
1297 }
1298
1299 static int msi_domain_alloc_simple_msi_descs(struct device *dev,
1300                                              struct msi_domain_info *info,
1301                                              struct msi_ctrl *ctrl)
1302 {
1303         if (!(info->flags & MSI_FLAG_ALLOC_SIMPLE_MSI_DESCS))
1304                 return 0;
1305
1306         return msi_domain_add_simple_msi_descs(dev, ctrl);
1307 }
1308
1309 static int __msi_domain_alloc_locked(struct device *dev, struct msi_ctrl *ctrl)
1310 {
1311         struct msi_domain_info *info;
1312         struct msi_domain_ops *ops;
1313         struct irq_domain *domain;
1314         int ret;
1315
1316         if (!msi_ctrl_valid(dev, ctrl))
1317                 return -EINVAL;
1318
1319         domain = msi_get_device_domain(dev, ctrl->domid);
1320         if (!domain)
1321                 return -ENODEV;
1322
1323         info = domain->host_data;
1324
1325         ret = msi_domain_alloc_simple_msi_descs(dev, info, ctrl);
1326         if (ret)
1327                 return ret;
1328
1329         ops = info->ops;
1330         if (ops->domain_alloc_irqs)
1331                 return ops->domain_alloc_irqs(domain, dev, ctrl->nirqs);
1332
1333         return __msi_domain_alloc_irqs(dev, domain, ctrl);
1334 }
1335
1336 static int msi_domain_alloc_locked(struct device *dev, struct msi_ctrl *ctrl)
1337 {
1338         int ret = __msi_domain_alloc_locked(dev, ctrl);
1339
1340         if (ret)
1341                 msi_domain_free_locked(dev, ctrl);
1342         return ret;
1343 }
1344
1345 /**
1346  * msi_domain_alloc_irqs_range_locked - Allocate interrupts from a MSI interrupt domain
1347  * @dev:        Pointer to device struct of the device for which the interrupts
1348  *              are allocated
1349  * @domid:      Id of the interrupt domain to operate on
1350  * @first:      First index to allocate (inclusive)
1351  * @last:       Last index to allocate (inclusive)
1352  *
1353  * Must be invoked from within a msi_lock_descs() / msi_unlock_descs()
1354  * pair. Use this for MSI irqdomains which implement their own descriptor
1355  * allocation/free.
1356  *
1357  * Return: %0 on success or an error code.
1358  */
1359 int msi_domain_alloc_irqs_range_locked(struct device *dev, unsigned int domid,
1360                                        unsigned int first, unsigned int last)
1361 {
1362         struct msi_ctrl ctrl = {
1363                 .domid  = domid,
1364                 .first  = first,
1365                 .last   = last,
1366                 .nirqs  = last + 1 - first,
1367         };
1368
1369         return msi_domain_alloc_locked(dev, &ctrl);
1370 }
1371
1372 /**
1373  * msi_domain_alloc_irqs_range - Allocate interrupts from a MSI interrupt domain
1374  * @dev:        Pointer to device struct of the device for which the interrupts
1375  *              are allocated
1376  * @domid:      Id of the interrupt domain to operate on
1377  * @first:      First index to allocate (inclusive)
1378  * @last:       Last index to allocate (inclusive)
1379  *
1380  * Return: %0 on success or an error code.
1381  */
1382 int msi_domain_alloc_irqs_range(struct device *dev, unsigned int domid,
1383                                 unsigned int first, unsigned int last)
1384 {
1385         int ret;
1386
1387         msi_lock_descs(dev);
1388         ret = msi_domain_alloc_irqs_range_locked(dev, domid, first, last);
1389         msi_unlock_descs(dev);
1390         return ret;
1391 }
1392
1393 /**
1394  * msi_domain_alloc_irqs_all_locked - Allocate all interrupts from a MSI interrupt domain
1395  *
1396  * @dev:        Pointer to device struct of the device for which the interrupts
1397  *              are allocated
1398  * @domid:      Id of the interrupt domain to operate on
1399  * @nirqs:      The number of interrupts to allocate
1400  *
1401  * This function scans all MSI descriptors of the MSI domain and allocates interrupts
1402  * for all unassigned ones. That function is to be used for MSI domain usage where
1403  * the descriptor allocation is handled at the call site, e.g. PCI/MSI[X].
1404  *
1405  * Return: %0 on success or an error code.
1406  */
1407 int msi_domain_alloc_irqs_all_locked(struct device *dev, unsigned int domid, int nirqs)
1408 {
1409         struct msi_ctrl ctrl = {
1410                 .domid  = domid,
1411                 .first  = 0,
1412                 .last   = msi_domain_get_hwsize(dev, domid) - 1,
1413                 .nirqs  = nirqs,
1414         };
1415
1416         return msi_domain_alloc_locked(dev, &ctrl);
1417 }
1418
1419 /**
1420  * msi_domain_alloc_irq_at - Allocate an interrupt from a MSI interrupt domain at
1421  *                           a given index - or at the next free index
1422  *
1423  * @dev:        Pointer to device struct of the device for which the interrupts
1424  *              are allocated
1425  * @domid:      Id of the interrupt domain to operate on
1426  * @index:      Index for allocation. If @index == %MSI_ANY_INDEX the allocation
1427  *              uses the next free index.
1428  * @affdesc:    Optional pointer to an interrupt affinity descriptor structure
1429  * @icookie:    Optional pointer to a domain specific per instance cookie. If
1430  *              non-NULL the content of the cookie is stored in msi_desc::data.
1431  *              Must be NULL for MSI-X allocations
1432  *
1433  * This requires a MSI interrupt domain which lets the core code manage the
1434  * MSI descriptors.
1435  *
1436  * Return: struct msi_map
1437  *
1438  *      On success msi_map::index contains the allocated index number and
1439  *      msi_map::virq the corresponding Linux interrupt number
1440  *
1441  *      On failure msi_map::index contains the error code and msi_map::virq
1442  *      is %0.
1443  */
1444 struct msi_map msi_domain_alloc_irq_at(struct device *dev, unsigned int domid, unsigned int index,
1445                                        const struct irq_affinity_desc *affdesc,
1446                                        union msi_instance_cookie *icookie)
1447 {
1448         struct msi_ctrl ctrl = { .domid = domid, .nirqs = 1, };
1449         struct irq_domain *domain;
1450         struct msi_map map = { };
1451         struct msi_desc *desc;
1452         int ret;
1453
1454         msi_lock_descs(dev);
1455         domain = msi_get_device_domain(dev, domid);
1456         if (!domain) {
1457                 map.index = -ENODEV;
1458                 goto unlock;
1459         }
1460
1461         desc = msi_alloc_desc(dev, 1, affdesc);
1462         if (!desc) {
1463                 map.index = -ENOMEM;
1464                 goto unlock;
1465         }
1466
1467         if (icookie)
1468                 desc->data.icookie = *icookie;
1469
1470         ret = msi_insert_desc(dev, desc, domid, index);
1471         if (ret) {
1472                 map.index = ret;
1473                 goto unlock;
1474         }
1475
1476         ctrl.first = ctrl.last = desc->msi_index;
1477
1478         ret = __msi_domain_alloc_irqs(dev, domain, &ctrl);
1479         if (ret) {
1480                 map.index = ret;
1481                 msi_domain_free_locked(dev, &ctrl);
1482         } else {
1483                 map.index = desc->msi_index;
1484                 map.virq = desc->irq;
1485         }
1486 unlock:
1487         msi_unlock_descs(dev);
1488         return map;
1489 }
1490
1491 static void __msi_domain_free_irqs(struct device *dev, struct irq_domain *domain,
1492                                    struct msi_ctrl *ctrl)
1493 {
1494         struct xarray *xa = &dev->msi.data->__domains[ctrl->domid].store;
1495         struct msi_domain_info *info = domain->host_data;
1496         struct irq_data *irqd;
1497         struct msi_desc *desc;
1498         unsigned long idx;
1499         int i;
1500
1501         xa_for_each_range(xa, idx, desc, ctrl->first, ctrl->last) {
1502                 /* Only handle MSI entries which have an interrupt associated */
1503                 if (!msi_desc_match(desc, MSI_DESC_ASSOCIATED))
1504                         continue;
1505
1506                 /* Make sure all interrupts are deactivated */
1507                 for (i = 0; i < desc->nvec_used; i++) {
1508                         irqd = irq_domain_get_irq_data(domain, desc->irq + i);
1509                         if (irqd && irqd_is_activated(irqd))
1510                                 irq_domain_deactivate_irq(irqd);
1511                 }
1512
1513                 irq_domain_free_irqs(desc->irq, desc->nvec_used);
1514                 if (info->flags & MSI_FLAG_DEV_SYSFS)
1515                         msi_sysfs_remove_desc(dev, desc);
1516                 desc->irq = 0;
1517         }
1518 }
1519
1520 static void msi_domain_free_locked(struct device *dev, struct msi_ctrl *ctrl)
1521 {
1522         struct msi_domain_info *info;
1523         struct msi_domain_ops *ops;
1524         struct irq_domain *domain;
1525
1526         if (!msi_ctrl_valid(dev, ctrl))
1527                 return;
1528
1529         domain = msi_get_device_domain(dev, ctrl->domid);
1530         if (!domain)
1531                 return;
1532
1533         info = domain->host_data;
1534         ops = info->ops;
1535
1536         if (ops->domain_free_irqs)
1537                 ops->domain_free_irqs(domain, dev);
1538         else
1539                 __msi_domain_free_irqs(dev, domain, ctrl);
1540
1541         if (ops->msi_post_free)
1542                 ops->msi_post_free(domain, dev);
1543
1544         if (info->flags & MSI_FLAG_FREE_MSI_DESCS)
1545                 msi_domain_free_descs(dev, ctrl);
1546 }
1547
1548 /**
1549  * msi_domain_free_irqs_range_locked - Free a range of interrupts from a MSI interrupt domain
1550  *                                     associated to @dev with msi_lock held
1551  * @dev:        Pointer to device struct of the device for which the interrupts
1552  *              are freed
1553  * @domid:      Id of the interrupt domain to operate on
1554  * @first:      First index to free (inclusive)
1555  * @last:       Last index to free (inclusive)
1556  */
1557 void msi_domain_free_irqs_range_locked(struct device *dev, unsigned int domid,
1558                                        unsigned int first, unsigned int last)
1559 {
1560         struct msi_ctrl ctrl = {
1561                 .domid  = domid,
1562                 .first  = first,
1563                 .last   = last,
1564         };
1565         msi_domain_free_locked(dev, &ctrl);
1566 }
1567
1568 /**
1569  * msi_domain_free_irqs_range - Free a range of interrupts from a MSI interrupt domain
1570  *                              associated to @dev
1571  * @dev:        Pointer to device struct of the device for which the interrupts
1572  *              are freed
1573  * @domid:      Id of the interrupt domain to operate on
1574  * @first:      First index to free (inclusive)
1575  * @last:       Last index to free (inclusive)
1576  */
1577 void msi_domain_free_irqs_range(struct device *dev, unsigned int domid,
1578                                 unsigned int first, unsigned int last)
1579 {
1580         msi_lock_descs(dev);
1581         msi_domain_free_irqs_range_locked(dev, domid, first, last);
1582         msi_unlock_descs(dev);
1583 }
1584
1585 /**
1586  * msi_domain_free_irqs_all_locked - Free all interrupts from a MSI interrupt domain
1587  *                                   associated to a device
1588  * @dev:        Pointer to device struct of the device for which the interrupts
1589  *              are freed
1590  * @domid:      The id of the domain to operate on
1591  *
1592  * Must be invoked from within a msi_lock_descs() / msi_unlock_descs()
1593  * pair. Use this for MSI irqdomains which implement their own vector
1594  * allocation.
1595  */
1596 void msi_domain_free_irqs_all_locked(struct device *dev, unsigned int domid)
1597 {
1598         msi_domain_free_irqs_range_locked(dev, domid, 0,
1599                                           msi_domain_get_hwsize(dev, domid) - 1);
1600 }
1601
1602 /**
1603  * msi_domain_free_irqs_all - Free all interrupts from a MSI interrupt domain
1604  *                            associated to a device
1605  * @dev:        Pointer to device struct of the device for which the interrupts
1606  *              are freed
1607  * @domid:      The id of the domain to operate on
1608  */
1609 void msi_domain_free_irqs_all(struct device *dev, unsigned int domid)
1610 {
1611         msi_lock_descs(dev);
1612         msi_domain_free_irqs_all_locked(dev, domid);
1613         msi_unlock_descs(dev);
1614 }
1615
1616 /**
1617  * msi_get_domain_info - Get the MSI interrupt domain info for @domain
1618  * @domain:     The interrupt domain to retrieve data from
1619  *
1620  * Return: the pointer to the msi_domain_info stored in @domain->host_data.
1621  */
1622 struct msi_domain_info *msi_get_domain_info(struct irq_domain *domain)
1623 {
1624         return (struct msi_domain_info *)domain->host_data;
1625 }