arch/arm/common/gic.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/common/gic.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2002 ARM Limited, All Rights Reserved.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * Interrupt architecture for the GIC:
  11  *
  12  * o There is one Interrupt Distributor, which receives interrupts
  13  *   from system devices and sends them to the Interrupt Controllers.
  14  *
  15  * o There is one CPU Interface per CPU, which sends interrupts sent
  16  *   by the Distributor, and interrupts generated locally, to the
  17  *   associated CPU. The base address of the CPU interface is usually
  18  *   aliased so that the same address points to different chips depending
  19  *   on the CPU it is accessed from.
  20  *
  21  * Note that IRQs 0-31 are special - they are local to each CPU.
  22  * As such, the enable set/clear, pending set/clear and active bit
  23  * registers are banked per-cpu for these sources.
  24  */
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/kernel.h>
  27 #include <linux/list.h>
  28 #include <linux/smp.h>
  29 #include <linux/cpumask.h>
  30 #include <linux/io.h>
  31
  32 #include <asm/irq.h>
  33 #include <asm/mach/irq.h>
  34 #include <asm/hardware/gic.h>
  35
  36 static DEFINE_SPINLOCK(irq_controller_lock);
  37
  38 /* Address of GIC 0 CPU interface */
  39 void __iomem *gic_cpu_base_addr __read_mostly;
  40
  41 struct gic_chip_data {
  42         unsigned int irq_offset;
  43         void __iomem *dist_base;
  44         void __iomem *cpu_base;
  45 };
  46
  47 /*
  48  * Supported arch specific GIC irq extension.
  49  * Default make them NULL.
  50  */
  51 struct irq_chip gic_arch_extn = {
  52         .irq_ack        = NULL,
  53         .irq_mask       = NULL,
  54         .irq_unmask     = NULL,
  55         .irq_retrigger  = NULL,
  56         .irq_set_type   = NULL,
  57         .irq_set_wake   = NULL,
  58 };
  59
  60 #ifndef MAX_GIC_NR
  61 #define MAX_GIC_NR      1
  62 #endif
  63
  64 static struct gic_chip_data gic_data[MAX_GIC_NR] __read_mostly;
  65
  66 static inline void __iomem *gic_dist_base(struct irq_data *d)
  67 {
  68         struct gic_chip_data *gic_data = irq_data_get_irq_chip_data(d);
  69         return gic_data->dist_base;
  70 }
  71
  72 static inline void __iomem *gic_cpu_base(struct irq_data *d)
  73 {
  74         struct gic_chip_data *gic_data = irq_data_get_irq_chip_data(d);
  75         return gic_data->cpu_base;
  76 }
  77
  78 static inline unsigned int gic_irq(struct irq_data *d)
  79 {
  80         struct gic_chip_data *gic_data = irq_data_get_irq_chip_data(d);
  81         return d->irq - gic_data->irq_offset;
  82 }
  83
  84 /*
  85  * Routines to acknowledge, disable and enable interrupts
  86  */
  87 static void gic_ack_irq(struct irq_data *d)
  88 {
  89         spin_lock(&irq_controller_lock);
  90         if (gic_arch_extn.irq_ack)
  91                 gic_arch_extn.irq_ack(d);
  92         writel(gic_irq(d), gic_cpu_base(d) + GIC_CPU_EOI);
  93         spin_unlock(&irq_controller_lock);
  94 }
  95
  96 static void gic_mask_irq(struct irq_data *d)
  97 {
  98         u32 mask = 1 << (d->irq % 32);
  99
 100         spin_lock(&irq_controller_lock);
 101         writel(mask, gic_dist_base(d) + GIC_DIST_ENABLE_CLEAR + (gic_irq(d) / 32) * 4);
 102         if (gic_arch_extn.irq_mask)
 103                 gic_arch_extn.irq_mask(d);
 104         spin_unlock(&irq_controller_lock);
 105 }
 106
 107 static void gic_unmask_irq(struct irq_data *d)
 108 {
 109         u32 mask = 1 << (d->irq % 32);
 110
 111         spin_lock(&irq_controller_lock);
 112         if (gic_arch_extn.irq_unmask)
 113                 gic_arch_extn.irq_unmask(d);
 114         writel(mask, gic_dist_base(d) + GIC_DIST_ENABLE_SET + (gic_irq(d) / 32) * 4);
 115         spin_unlock(&irq_controller_lock);
 116 }
 117
 118 static int gic_set_type(struct irq_data *d, unsigned int type)
 119 {
 120         void __iomem *base = gic_dist_base(d);
 121         unsigned int gicirq = gic_irq(d);
 122         u32 enablemask = 1 << (gicirq % 32);
 123         u32 enableoff = (gicirq / 32) * 4;
 124         u32 confmask = 0x2 << ((gicirq % 16) * 2);
 125         u32 confoff = (gicirq / 16) * 4;
 126         bool enabled = false;
 127         u32 val;
 128
 129         /* Interrupt configuration for SGIs can't be changed */
 130         if (gicirq < 16)
 131                 return -EINVAL;
 132
 133         if (type != IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH && type != IRQ_TYPE_EDGE_RISING)
 134                 return -EINVAL;
 135
 136         spin_lock(&irq_controller_lock);
 137
 138         if (gic_arch_extn.irq_set_type)
 139                 gic_arch_extn.irq_set_type(d, type);
 140
 141         val = readl(base + GIC_DIST_CONFIG + confoff);
 142         if (type == IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH)
 143                 val &= ~confmask;
 144         else if (type == IRQ_TYPE_EDGE_RISING)
 145                 val |= confmask;
 146
 147         /*
 148          * As recommended by the spec, disable the interrupt before changing
 149          * the configuration
 150          */
 151         if (readl(base + GIC_DIST_ENABLE_SET + enableoff) & enablemask) {
 152                 writel(enablemask, base + GIC_DIST_ENABLE_CLEAR + enableoff);
 153                 enabled = true;
 154         }
 155
 156         writel(val, base + GIC_DIST_CONFIG + confoff);
 157
 158         if (enabled)
 159                 writel(enablemask, base + GIC_DIST_ENABLE_SET + enableoff);
 160
 161         spin_unlock(&irq_controller_lock);
 162
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 static int gic_retrigger(struct irq_data *d)
 167 {
 168         if (gic_arch_extn.irq_retrigger)
 169                 return gic_arch_extn.irq_retrigger(d);
 170
 171         return -ENXIO;
 172 }
 173
 174 #ifdef CONFIG_SMP
 175 static int gic_set_affinity(struct irq_data *d, const struct cpumask *mask_val,
 176                             bool force)
 177 {
 178         void __iomem *reg = gic_dist_base(d) + GIC_DIST_TARGET + (gic_irq(d) & ~3);
 179         unsigned int shift = (d->irq % 4) * 8;
 180         unsigned int cpu = cpumask_first(mask_val);
 181         u32 val, mask, bit;
 182
 183         if (cpu >= 8)
 184                 return -EINVAL;
 185
 186         mask = 0xff << shift;
 187         bit = 1 << (cpu + shift);
 188
 189         spin_lock(&irq_controller_lock);
 190         d->node = cpu;
 191         val = readl(reg) & ~mask;
 192         writel(val | bit, reg);
 193         spin_unlock(&irq_controller_lock);
 194
 195         return 0;
 196 }
 197 #endif
 198
 199 #ifdef CONFIG_PM
 200 static int gic_set_wake(struct irq_data *d, unsigned int on)
 201 {
 202         int ret = -ENXIO;
 203
 204         if (gic_arch_extn.irq_set_wake)
 205                 ret = gic_arch_extn.irq_set_wake(d, on);
 206
 207         return ret;
 208 }
 209
 210 #else
 211 #define gic_set_wake    NULL
 212 #endif
 213
 214 static void gic_handle_cascade_irq(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
 215 {
 216         struct gic_chip_data *chip_data = irq_get_handler_data(irq);
 217         struct irq_chip *chip = irq_get_chip(irq);
 218         unsigned int cascade_irq, gic_irq;
 219         unsigned long status;
 220
 221         /* primary controller ack'ing */
 222         chip->irq_ack(&desc->irq_data);
 223
 224         spin_lock(&irq_controller_lock);
 225         status = readl(chip_data->cpu_base + GIC_CPU_INTACK);
 226         spin_unlock(&irq_controller_lock);
 227
 228         gic_irq = (status & 0x3ff);
 229         if (gic_irq == 1023)
 230                 goto out;
 231
 232         cascade_irq = gic_irq + chip_data->irq_offset;
 233         if (unlikely(gic_irq < 32 || gic_irq > 1020 || cascade_irq >= NR_IRQS))
 234                 do_bad_IRQ(cascade_irq, desc);
 235         else
 236                 generic_handle_irq(cascade_irq);
 237
 238  out:
 239         /* primary controller unmasking */
 240         chip->irq_unmask(&desc->irq_data);
 241 }
 242
 243 static struct irq_chip gic_chip = {
 244         .name                   = "GIC",
 245         .irq_ack                = gic_ack_irq,
 246         .irq_mask               = gic_mask_irq,
 247         .irq_unmask             = gic_unmask_irq,
 248         .irq_set_type           = gic_set_type,
 249         .irq_retrigger          = gic_retrigger,
 250 #ifdef CONFIG_SMP
 251         .irq_set_affinity       = gic_set_affinity,
 252 #endif
 253         .irq_set_wake           = gic_set_wake,
 254 };
 255
 256 void __init gic_cascade_irq(unsigned int gic_nr, unsigned int irq)
 257 {
 258         if (gic_nr >= MAX_GIC_NR)
 259                 BUG();
 260         if (irq_set_handler_data(irq, &gic_data[gic_nr]) != 0)
 261                 BUG();
 262         irq_set_chained_handler(irq, gic_handle_cascade_irq);
 263 }
 264
 265 static void __init gic_dist_init(struct gic_chip_data *gic,
 266         unsigned int irq_start)
 267 {
 268         unsigned int gic_irqs, irq_limit, i;
 269         void __iomem *base = gic->dist_base;
 270         u32 cpumask = 1 << smp_processor_id();
 271
 272         cpumask |= cpumask << 8;
 273         cpumask |= cpumask << 16;
 274
 275         writel(0, base + GIC_DIST_CTRL);
 276
 277         /*
 278          * Find out how many interrupts are supported.
 279          * The GIC only supports up to 1020 interrupt sources.
 280          */
 281         gic_irqs = readl(base + GIC_DIST_CTR) & 0x1f;
 282         gic_irqs = (gic_irqs + 1) * 32;
 283         if (gic_irqs > 1020)
 284                 gic_irqs = 1020;
 285
 286         /*
 287          * Set all global interrupts to be level triggered, active low.
 288          */
 289         for (i = 32; i < gic_irqs; i += 16)
 290                 writel(0, base + GIC_DIST_CONFIG + i * 4 / 16);
 291
 292         /*
 293          * Set all global interrupts to this CPU only.
 294          */
 295         for (i = 32; i < gic_irqs; i += 4)
 296                 writel(cpumask, base + GIC_DIST_TARGET + i * 4 / 4);
 297
 298         /*
 299          * Set priority on all global interrupts.
 300          */
 301         for (i = 32; i < gic_irqs; i += 4)
 302                 writel(0xa0a0a0a0, base + GIC_DIST_PRI + i * 4 / 4);
 303
 304         /*
 305          * Disable all interrupts.  Leave the PPI and SGIs alone
 306          * as these enables are banked registers.
 307          */
 308         for (i = 32; i < gic_irqs; i += 32)
 309                 writel(0xffffffff, base + GIC_DIST_ENABLE_CLEAR + i * 4 / 32);
 310
 311         /*
 312          * Limit number of interrupts registered to the platform maximum
 313          */
 314         irq_limit = gic->irq_offset + gic_irqs;
 315         if (WARN_ON(irq_limit > NR_IRQS))
 316                 irq_limit = NR_IRQS;
 317
 318         /*
 319          * Setup the Linux IRQ subsystem.
 320          */
 321         for (i = irq_start; i < irq_limit; i++) {
 322                 irq_set_chip_and_handler(i, &gic_chip, handle_level_irq);
 323                 irq_set_chip_data(i, gic);
 324                 set_irq_flags(i, IRQF_VALID | IRQF_PROBE);
 325         }
 326
 327         writel(1, base + GIC_DIST_CTRL);
 328 }
 329
 330 static void __cpuinit gic_cpu_init(struct gic_chip_data *gic)
 331 {
 332         void __iomem *dist_base = gic->dist_base;
 333         void __iomem *base = gic->cpu_base;
 334         int i;
 335
 336         /*
 337          * Deal with the banked PPI and SGI interrupts - disable all
 338          * PPI interrupts, ensure all SGI interrupts are enabled.
 339          */
 340         writel(0xffff0000, dist_base + GIC_DIST_ENABLE_CLEAR);
 341         writel(0x0000ffff, dist_base + GIC_DIST_ENABLE_SET);
 342
 343         /*
 344          * Set priority on PPI and SGI interrupts
 345          */
 346         for (i = 0; i < 32; i += 4)
 347                 writel(0xa0a0a0a0, dist_base + GIC_DIST_PRI + i * 4 / 4);
 348
 349         writel(0xf0, base + GIC_CPU_PRIMASK);
 350         writel(1, base + GIC_CPU_CTRL);
 351 }
 352
 353 void __init gic_init(unsigned int gic_nr, unsigned int irq_start,
 354         void __iomem *dist_base, void __iomem *cpu_base)
 355 {
 356         struct gic_chip_data *gic;
 357
 358         BUG_ON(gic_nr >= MAX_GIC_NR);
 359
 360         gic = &gic_data[gic_nr];
 361         gic->dist_base = dist_base;
 362         gic->cpu_base = cpu_base;
 363         gic->irq_offset = (irq_start - 1) & ~31;
 364
 365         if (gic_nr == 0)
 366                 gic_cpu_base_addr = cpu_base;
 367
 368         gic_dist_init(gic, irq_start);
 369         gic_cpu_init(gic);
 370 }
 371
 372 void __cpuinit gic_secondary_init(unsigned int gic_nr)
 373 {
 374         BUG_ON(gic_nr >= MAX_GIC_NR);
 375
 376         gic_cpu_init(&gic_data[gic_nr]);
 377 }
 378
 379 void __cpuinit gic_enable_ppi(unsigned int irq)
 380 {
 381         unsigned long flags;
 382
 383         local_irq_save(flags);
 384         irq_set_status_flags(irq, IRQ_NOPROBE);
 385         gic_unmask_irq(irq_get_irq_data(irq));
 386         local_irq_restore(flags);
 387 }
 388
 389 #ifdef CONFIG_SMP
 390 void gic_raise_softirq(const struct cpumask *mask, unsigned int irq)
 391 {
 392         unsigned long map = *cpus_addr(*mask);
 393
 394         /* this always happens on GIC0 */
 395         writel(map << 16 | irq, gic_data[0].dist_base + GIC_DIST_SOFTINT);
 396 }
 397 #endif