arch/powerpc/platforms/ps3/interrupt.c

   1 /*
   2  *  PS3 interrupt routines.
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2006 Sony Computer Entertainment Inc.
   5  *  Copyright 2006 Sony Corp.
   6  *
   7  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  *  the Free Software Foundation; version 2 of the License.
  10  *
  11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  *  GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  18  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  */
  20
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/irq.h>
  24
  25 #include <asm/machdep.h>
  26 #include <asm/udbg.h>
  27 #include <asm/lv1call.h>
  28
  29 #include "platform.h"
  30
  31 #if defined(DEBUG)
  32 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  33 #else
  34 #define DBG(fmt...) do{if(0)printk(fmt);}while(0)
  35 #endif
  36
  37 /**
  38  * struct ps3_bmp - a per cpu irq status and mask bitmap structure
  39  * @status: 256 bit status bitmap indexed by plug
  40  * @unused_1:
  41  * @mask: 256 bit mask bitmap indexed by plug
  42  * @unused_2:
  43  * @lock:
  44  * @ipi_debug_brk_mask:
  45  *
  46  * The HV mantains per SMT thread mappings of HV outlet to HV plug on
  47  * behalf of the guest.  These mappings are implemented as 256 bit guest
  48  * supplied bitmaps indexed by plug number.  The addresses of the bitmaps
  49  * are registered with the HV through lv1_configure_irq_state_bitmap().
  50  * The HV requires that the 512 bits of status + mask not cross a page
  51  * boundary.  PS3_BMP_MINALIGN is used to define this minimal 64 byte
  52  * alignment.
  53  *
  54  * The HV supports 256 plugs per thread, assigned as {0..255}, for a total
  55  * of 512 plugs supported on a processor.  To simplify the logic this
  56  * implementation equates HV plug value to Linux virq value, constrains each
  57  * interrupt to have a system wide unique plug number, and limits the range
  58  * of the plug values to map into the first dword of the bitmaps.  This
  59  * gives a usable range of plug values of  {NUM_ISA_INTERRUPTS..63}.  Note
  60  * that there is no constraint on how many in this set an individual thread
  61  * can acquire.
  62  */
  63
  64 #define PS3_BMP_MINALIGN 64
  65
  66 struct ps3_bmp {
  67         struct {
  68                 u64 status;
  69                 u64 unused_1[3];
  70                 u64 mask;
  71                 u64 unused_2[3];
  72         };
  73         u64 ipi_debug_brk_mask;
  74         spinlock_t lock;
  75 };
  76
  77 /**
  78  * struct ps3_private - a per cpu data structure
  79  * @bmp: ps3_bmp structure
  80  * @node: HV logical_ppe_id
  81  * @cpu: HV thread_id
  82  */
  83
  84 struct ps3_private {
  85         struct ps3_bmp bmp __attribute__ ((aligned (PS3_BMP_MINALIGN)));
  86         u64 node;
  87         unsigned int cpu;
  88 };
  89
  90 static DEFINE_PER_CPU(struct ps3_private, ps3_private);
  91
  92 int ps3_alloc_irq(enum ps3_cpu_binding cpu, unsigned long outlet,
  93         unsigned int *virq)
  94 {
  95         int result;
  96         struct ps3_private *pd;
  97
  98         /* This defines the default interrupt distribution policy. */
  99
 100         if (cpu == PS3_BINDING_CPU_ANY)
 101                 cpu = 0;
 102
 103         pd = &per_cpu(ps3_private, cpu);
 104
 105         *virq = irq_create_mapping(NULL, outlet);
 106
 107         if (*virq == NO_IRQ) {
 108                 pr_debug("%s:%d: irq_create_mapping failed: outlet %lu\n",
 109                         __func__, __LINE__, outlet);
 110                 result = -ENOMEM;
 111                 goto fail_create;
 112         }
 113
 114         /* Binds outlet to cpu + virq. */
 115
 116         result = lv1_connect_irq_plug_ext(pd->node, pd->cpu, *virq, outlet, 0);
 117
 118         if (result) {
 119                 pr_info("%s:%d: lv1_connect_irq_plug_ext failed: %s\n",
 120                 __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 121                 result = -EPERM;
 122                 goto fail_connect;
 123         }
 124
 125         pr_debug("%s:%d: outlet %lu => cpu %u, virq %u\n", __func__, __LINE__,
 126                 outlet, cpu, *virq);
 127
 128         result = set_irq_chip_data(*virq, pd);
 129
 130         if (result) {
 131                 pr_debug("%s:%d: set_irq_chip_data failed\n",
 132                         __func__, __LINE__);
 133                 goto fail_set;
 134         }
 135
 136         return result;
 137
 138 fail_set:
 139         lv1_disconnect_irq_plug_ext(pd->node, pd->cpu, *virq);
 140 fail_connect:
 141         irq_dispose_mapping(*virq);
 142 fail_create:
 143         return result;
 144 }
 145 EXPORT_SYMBOL_GPL(ps3_alloc_irq);
 146
 147 int ps3_free_irq(unsigned int virq)
 148 {
 149         int result;
 150         const struct ps3_private *pd = get_irq_chip_data(virq);
 151
 152         pr_debug("%s:%d: node %lu, cpu %d, virq %u\n", __func__, __LINE__,
 153                 pd->node, pd->cpu, virq);
 154
 155         result = lv1_disconnect_irq_plug_ext(pd->node, pd->cpu, virq);
 156
 157         if (result)
 158                 pr_info("%s:%d: lv1_disconnect_irq_plug_ext failed: %s\n",
 159                 __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 160
 161         set_irq_chip_data(virq, NULL);
 162         irq_dispose_mapping(virq);
 163         return result;
 164 }
 165 EXPORT_SYMBOL_GPL(ps3_free_irq);
 166
 167 /**
 168  * ps3_alloc_io_irq - Assign a virq to a system bus device.
 169  * @cpu: enum ps3_cpu_binding indicating the cpu the interrupt should be
 170  * serviced on.
 171  * @interrupt_id: The device interrupt id read from the system repository.
 172  * @virq: The assigned Linux virq.
 173  *
 174  * An io irq represents a non-virtualized device interrupt.  interrupt_id
 175  * coresponds to the interrupt number of the interrupt controller.
 176  */
 177
 178 int ps3_alloc_io_irq(enum ps3_cpu_binding cpu, unsigned int interrupt_id,
 179         unsigned int *virq)
 180 {
 181         int result;
 182         unsigned long outlet;
 183
 184         result = lv1_construct_io_irq_outlet(interrupt_id, &outlet);
 185
 186         if (result) {
 187                 pr_debug("%s:%d: lv1_construct_io_irq_outlet failed: %s\n",
 188                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 189                 return result;
 190         }
 191
 192         result = ps3_alloc_irq(cpu, outlet, virq);
 193         BUG_ON(result);
 194
 195         return result;
 196 }
 197
 198 int ps3_free_io_irq(unsigned int virq)
 199 {
 200         int result;
 201
 202         result = lv1_destruct_io_irq_outlet(virq_to_hw(virq));
 203
 204         if (result)
 205                 pr_debug("%s:%d: lv1_destruct_io_irq_outlet failed: %s\n",
 206                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 207
 208         ps3_free_irq(virq);
 209
 210         return result;
 211 }
 212
 213 /**
 214  * ps3_alloc_event_irq - Allocate a virq for use with a system event.
 215  * @cpu: enum ps3_cpu_binding indicating the cpu the interrupt should be
 216  * serviced on.
 217  * @virq: The assigned Linux virq.
 218  *
 219  * The virq can be used with lv1_connect_interrupt_event_receive_port() to
 220  * arrange to receive events, or with ps3_send_event_locally() to signal
 221  * events.
 222  */
 223
 224 int ps3_alloc_event_irq(enum ps3_cpu_binding cpu, unsigned int *virq)
 225 {
 226         int result;
 227         unsigned long outlet;
 228
 229         result = lv1_construct_event_receive_port(&outlet);
 230
 231         if (result) {
 232                 pr_debug("%s:%d: lv1_construct_event_receive_port failed: %s\n",
 233                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 234                 *virq = NO_IRQ;
 235                 return result;
 236         }
 237
 238         result = ps3_alloc_irq(cpu, outlet, virq);
 239         BUG_ON(result);
 240
 241         return result;
 242 }
 243
 244 int ps3_free_event_irq(unsigned int virq)
 245 {
 246         int result;
 247
 248         pr_debug(" -> %s:%d\n", __func__, __LINE__);
 249
 250         result = lv1_destruct_event_receive_port(virq_to_hw(virq));
 251
 252         if (result)
 253                 pr_debug("%s:%d: lv1_destruct_event_receive_port failed: %s\n",
 254                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 255
 256         ps3_free_irq(virq);
 257
 258         pr_debug(" <- %s:%d\n", __func__, __LINE__);
 259         return result;
 260 }
 261
 262 int ps3_send_event_locally(unsigned int virq)
 263 {
 264         return lv1_send_event_locally(virq_to_hw(virq));
 265 }
 266
 267 /**
 268  * ps3_connect_event_irq - Assign a virq to a system bus device.
 269  * @cpu: enum ps3_cpu_binding indicating the cpu the interrupt should be
 270  * serviced on.
 271  * @did: The HV device identifier read from the system repository.
 272  * @interrupt_id: The device interrupt id read from the system repository.
 273  * @virq: The assigned Linux virq.
 274  *
 275  * An event irq represents a virtual device interrupt.  The interrupt_id
 276  * coresponds to the software interrupt number.
 277  */
 278
 279 int ps3_connect_event_irq(enum ps3_cpu_binding cpu,
 280         const struct ps3_device_id *did, unsigned int interrupt_id,
 281         unsigned int *virq)
 282 {
 283         int result;
 284
 285         result = ps3_alloc_event_irq(cpu, virq);
 286
 287         if (result)
 288                 return result;
 289
 290         result = lv1_connect_interrupt_event_receive_port(did->bus_id,
 291                 did->dev_id, virq_to_hw(*virq), interrupt_id);
 292
 293         if (result) {
 294                 pr_debug("%s:%d: lv1_connect_interrupt_event_receive_port"
 295                         " failed: %s\n", __func__, __LINE__,
 296                         ps3_result(result));
 297                 ps3_free_event_irq(*virq);
 298                 *virq = NO_IRQ;
 299                 return result;
 300         }
 301
 302         pr_debug("%s:%d: interrupt_id %u, virq %u\n", __func__, __LINE__,
 303                 interrupt_id, *virq);
 304
 305         return 0;
 306 }
 307
 308 int ps3_disconnect_event_irq(const struct ps3_device_id *did,
 309         unsigned int interrupt_id, unsigned int virq)
 310 {
 311         int result;
 312
 313         pr_debug(" -> %s:%d: interrupt_id %u, virq %u\n", __func__, __LINE__,
 314                 interrupt_id, virq);
 315
 316         result = lv1_disconnect_interrupt_event_receive_port(did->bus_id,
 317                 did->dev_id, virq_to_hw(virq), interrupt_id);
 318
 319         if (result)
 320                 pr_debug("%s:%d: lv1_disconnect_interrupt_event_receive_port"
 321                         " failed: %s\n", __func__, __LINE__,
 322                         ps3_result(result));
 323
 324         ps3_free_event_irq(virq);
 325
 326         pr_debug(" <- %s:%d\n", __func__, __LINE__);
 327         return result;
 328 }
 329
 330 /**
 331  * ps3_alloc_vuart_irq - Configure the system virtual uart virq.
 332  * @cpu: enum ps3_cpu_binding indicating the cpu the interrupt should be
 333  * serviced on.
 334  * @virt_addr_bmp: The caller supplied virtual uart interrupt bitmap.
 335  * @virq: The assigned Linux virq.
 336  *
 337  * The system supports only a single virtual uart, so multiple calls without
 338  * freeing the interrupt will return a wrong state error.
 339  */
 340
 341 int ps3_alloc_vuart_irq(enum ps3_cpu_binding cpu, void* virt_addr_bmp,
 342         unsigned int *virq)
 343 {
 344         int result;
 345         unsigned long outlet;
 346         u64 lpar_addr;
 347
 348         BUG_ON(!is_kernel_addr((u64)virt_addr_bmp));
 349
 350         lpar_addr = ps3_mm_phys_to_lpar(__pa(virt_addr_bmp));
 351
 352         result = lv1_configure_virtual_uart_irq(lpar_addr, &outlet);
 353
 354         if (result) {
 355                 pr_debug("%s:%d: lv1_configure_virtual_uart_irq failed: %s\n",
 356                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 357                 return result;
 358         }
 359
 360         result = ps3_alloc_irq(cpu, outlet, virq);
 361         BUG_ON(result);
 362
 363         return result;
 364 }
 365
 366 int ps3_free_vuart_irq(unsigned int virq)
 367 {
 368         int result;
 369
 370         result = lv1_deconfigure_virtual_uart_irq();
 371
 372         if (result) {
 373                 pr_debug("%s:%d: lv1_configure_virtual_uart_irq failed: %s\n",
 374                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 375                 return result;
 376         }
 377
 378         ps3_free_irq(virq);
 379
 380         return result;
 381 }
 382
 383 /**
 384  * ps3_alloc_spe_irq - Configure an spe virq.
 385  * @cpu: enum ps3_cpu_binding indicating the cpu the interrupt should be
 386  * serviced on.
 387  * @spe_id: The spe_id returned from lv1_construct_logical_spe().
 388  * @class: The spe interrupt class {0,1,2}.
 389  * @virq: The assigned Linux virq.
 390  *
 391  */
 392
 393 int ps3_alloc_spe_irq(enum ps3_cpu_binding cpu, unsigned long spe_id,
 394         unsigned int class, unsigned int *virq)
 395 {
 396         int result;
 397         unsigned long outlet;
 398
 399         BUG_ON(class > 2);
 400
 401         result = lv1_get_spe_irq_outlet(spe_id, class, &outlet);
 402
 403         if (result) {
 404                 pr_debug("%s:%d: lv1_get_spe_irq_outlet failed: %s\n",
 405                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 406                 return result;
 407         }
 408
 409         result = ps3_alloc_irq(cpu, outlet, virq);
 410         BUG_ON(result);
 411
 412         return result;
 413 }
 414
 415 int ps3_free_spe_irq(unsigned int virq)
 416 {
 417         ps3_free_irq(virq);
 418         return 0;
 419 }
 420
 421
 422 #define PS3_INVALID_OUTLET ((irq_hw_number_t)-1)
 423 #define PS3_PLUG_MAX 63
 424
 425 #if defined(DEBUG)
 426 static void _dump_64_bmp(const char *header, const u64 *p, unsigned cpu,
 427         const char* func, int line)
 428 {
 429         pr_debug("%s:%d: %s %u {%04lx_%04lx_%04lx_%04lx}\n",
 430                 func, line, header, cpu,
 431                 *p >> 48, (*p >> 32) & 0xffff, (*p >> 16) & 0xffff,
 432                 *p & 0xffff);
 433 }
 434
 435 static void __attribute__ ((unused)) _dump_256_bmp(const char *header,
 436         const u64 *p, unsigned cpu, const char* func, int line)
 437 {
 438         pr_debug("%s:%d: %s %u {%016lx:%016lx:%016lx:%016lx}\n",
 439                 func, line, header, cpu, p[0], p[1], p[2], p[3]);
 440 }
 441
 442 #define dump_bmp(_x) _dump_bmp(_x, __func__, __LINE__)
 443 static void _dump_bmp(struct ps3_private* pd, const char* func, int line)
 444 {
 445         unsigned long flags;
 446
 447         spin_lock_irqsave(&pd->bmp.lock, flags);
 448         _dump_64_bmp("stat", &pd->bmp.status, pd->cpu, func, line);
 449         _dump_64_bmp("mask", &pd->bmp.mask, pd->cpu, func, line);
 450         spin_unlock_irqrestore(&pd->bmp.lock, flags);
 451 }
 452
 453 #define dump_mask(_x) _dump_mask(_x, __func__, __LINE__)
 454 static void __attribute__ ((unused)) _dump_mask(struct ps3_private* pd,
 455         const char* func, int line)
 456 {
 457         unsigned long flags;
 458
 459         spin_lock_irqsave(&pd->bmp.lock, flags);
 460         _dump_64_bmp("mask", &pd->bmp.mask, pd->cpu, func, line);
 461         spin_unlock_irqrestore(&pd->bmp.lock, flags);
 462 }
 463 #else
 464 static void dump_bmp(struct ps3_private* pd) {};
 465 #endif /* defined(DEBUG) */
 466
 467 static void ps3_chip_mask(unsigned int virq)
 468 {
 469         struct ps3_private *pd = get_irq_chip_data(virq);
 470         u64 bit = 0x8000000000000000UL >> virq;
 471         u64 *p = &pd->bmp.mask;
 472         u64 old;
 473         unsigned long flags;
 474
 475         pr_debug("%s:%d: cpu %u, virq %d\n", __func__, __LINE__, pd->cpu, virq);
 476
 477         local_irq_save(flags);
 478         asm volatile(
 479                      "1:        ldarx %0,0,%3\n"
 480                      "andc      %0,%0,%2\n"
 481                      "stdcx.    %0,0,%3\n"
 482                      "bne-      1b"
 483                      : "=&r" (old), "+m" (*p)
 484                      : "r" (bit), "r" (p)
 485                      : "cc" );
 486
 487         lv1_did_update_interrupt_mask(pd->node, pd->cpu);
 488         local_irq_restore(flags);
 489 }
 490
 491 static void ps3_chip_unmask(unsigned int virq)
 492 {
 493         struct ps3_private *pd = get_irq_chip_data(virq);
 494         u64 bit = 0x8000000000000000UL >> virq;
 495         u64 *p = &pd->bmp.mask;
 496         u64 old;
 497         unsigned long flags;
 498
 499         pr_debug("%s:%d: cpu %u, virq %d\n", __func__, __LINE__, pd->cpu, virq);
 500
 501         local_irq_save(flags);
 502         asm volatile(
 503                      "1:        ldarx %0,0,%3\n"
 504                      "or        %0,%0,%2\n"
 505                      "stdcx.    %0,0,%3\n"
 506                      "bne-      1b"
 507                      : "=&r" (old), "+m" (*p)
 508                      : "r" (bit), "r" (p)
 509                      : "cc" );
 510
 511         lv1_did_update_interrupt_mask(pd->node, pd->cpu);
 512         local_irq_restore(flags);
 513 }
 514
 515 static void ps3_chip_eoi(unsigned int virq)
 516 {
 517         const struct ps3_private *pd = get_irq_chip_data(virq);
 518         lv1_end_of_interrupt_ext(pd->node, pd->cpu, virq);
 519 }
 520
 521 static struct irq_chip irq_chip = {
 522         .typename = "ps3",
 523         .mask = ps3_chip_mask,
 524         .unmask = ps3_chip_unmask,
 525         .eoi = ps3_chip_eoi,
 526 };
 527
 528 static void ps3_host_unmap(struct irq_host *h, unsigned int virq)
 529 {
 530         set_irq_chip_data(virq, NULL);
 531 }
 532
 533 static int ps3_host_map(struct irq_host *h, unsigned int virq,
 534         irq_hw_number_t hwirq)
 535 {
 536         pr_debug("%s:%d: hwirq %lu, virq %u\n", __func__, __LINE__, hwirq,
 537                 virq);
 538
 539         set_irq_chip_and_handler(virq, &irq_chip, handle_fasteoi_irq);
 540
 541         return 0;
 542 }
 543
 544 static struct irq_host_ops ps3_host_ops = {
 545         .map = ps3_host_map,
 546         .unmap = ps3_host_unmap,
 547 };
 548
 549 void __init ps3_register_ipi_debug_brk(unsigned int cpu, unsigned int virq)
 550 {
 551         struct ps3_private *pd = &per_cpu(ps3_private, cpu);
 552
 553         pd->bmp.ipi_debug_brk_mask = 0x8000000000000000UL >> virq;
 554
 555         pr_debug("%s:%d: cpu %u, virq %u, mask %lxh\n", __func__, __LINE__,
 556                 cpu, virq, pd->bmp.ipi_debug_brk_mask);
 557 }
 558
 559 unsigned int ps3_get_irq(void)
 560 {
 561         struct ps3_private *pd = &__get_cpu_var(ps3_private);
 562         u64 x = (pd->bmp.status & pd->bmp.mask);
 563         unsigned int plug;
 564
 565         /* check for ipi break first to stop this cpu ASAP */
 566
 567         if (x & pd->bmp.ipi_debug_brk_mask)
 568                 x &= pd->bmp.ipi_debug_brk_mask;
 569
 570         asm volatile("cntlzd %0,%1" : "=r" (plug) : "r" (x));
 571         plug &= 0x3f;
 572
 573         if (unlikely(plug) == NO_IRQ) {
 574                 pr_debug("%s:%d: no plug found: cpu %u\n", __func__, __LINE__,
 575                         pd->cpu);
 576                 dump_bmp(&per_cpu(ps3_private, 0));
 577                 dump_bmp(&per_cpu(ps3_private, 1));
 578                 return NO_IRQ;
 579         }
 580
 581 #if defined(DEBUG)
 582         if (unlikely(plug < NUM_ISA_INTERRUPTS || plug > PS3_PLUG_MAX)) {
 583                 dump_bmp(&per_cpu(ps3_private, 0));
 584                 dump_bmp(&per_cpu(ps3_private, 1));
 585                 BUG();
 586         }
 587 #endif
 588         return plug;
 589 }
 590
 591 void __init ps3_init_IRQ(void)
 592 {
 593         int result;
 594         unsigned cpu;
 595         struct irq_host *host;
 596
 597         host = irq_alloc_host(IRQ_HOST_MAP_NOMAP, 0, &ps3_host_ops,
 598                 PS3_INVALID_OUTLET);
 599         irq_set_default_host(host);
 600         irq_set_virq_count(PS3_PLUG_MAX + 1);
 601
 602         for_each_possible_cpu(cpu) {
 603                 struct ps3_private *pd = &per_cpu(ps3_private, cpu);
 604
 605                 lv1_get_logical_ppe_id(&pd->node);
 606                 pd->cpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 607                 spin_lock_init(&pd->bmp.lock);
 608
 609                 pr_debug("%s:%d: node %lu, cpu %d, bmp %lxh\n", __func__,
 610                         __LINE__, pd->node, pd->cpu,
 611                         ps3_mm_phys_to_lpar(__pa(&pd->bmp)));
 612
 613                 result = lv1_configure_irq_state_bitmap(pd->node, pd->cpu,
 614                         ps3_mm_phys_to_lpar(__pa(&pd->bmp)));
 615
 616                 if (result)
 617                         pr_debug("%s:%d: lv1_configure_irq_state_bitmap failed:"
 618                                 " %s\n", __func__, __LINE__,
 619                                 ps3_result(result));
 620         }
 621
 622         ppc_md.get_irq = ps3_get_irq;
 623 }