kernel/irq/irqdesc.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1992, 1998-2006 Linus Torvalds, Ingo Molnar
   3  * Copyright (C) 2005-2006, Thomas Gleixner, Russell King
   4  *
   5  * This file contains the interrupt descriptor management code
   6  *
   7  * Detailed information is available in Documentation/DocBook/genericirq
   8  *
   9  */
  10 #include <linux/irq.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/interrupt.h>
  14 #include <linux/kernel_stat.h>
  15 #include <linux/radix-tree.h>
  16 #include <linux/bitmap.h>
  17
  18 #include "internals.h"
  19
  20 /*
  21  * lockdep: we want to handle all irq_desc locks as a single lock-class:
  22  */
  23 static struct lock_class_key irq_desc_lock_class;
  24
  25 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_GENERIC_HARDIRQS)
  26 static void __init init_irq_default_affinity(void)
  27 {
  28         alloc_cpumask_var(&irq_default_affinity, GFP_NOWAIT);
  29         cpumask_setall(irq_default_affinity);
  30 }
  31 #else
  32 static void __init init_irq_default_affinity(void)
  33 {
  34 }
  35 #endif
  36
  37 #ifdef CONFIG_SMP
  38 static int alloc_masks(struct irq_desc *desc, gfp_t gfp, int node)
  39 {
  40         if (!zalloc_cpumask_var_node(&desc->irq_data.affinity, gfp, node))
  41                 return -ENOMEM;
  42
  43 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
  44         if (!zalloc_cpumask_var_node(&desc->pending_mask, gfp, node)) {
  45                 free_cpumask_var(desc->irq_data.affinity);
  46                 return -ENOMEM;
  47         }
  48 #endif
  49         return 0;
  50 }
  51
  52 static void desc_smp_init(struct irq_desc *desc, int node)
  53 {
  54         desc->irq_data.node = node;
  55         cpumask_copy(desc->irq_data.affinity, irq_default_affinity);
  56 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
  57         cpumask_clear(desc->pending_mask);
  58 #endif
  59 }
  60
  61 static inline int desc_node(struct irq_desc *desc)
  62 {
  63         return desc->irq_data.node;
  64 }
  65
  66 #else
  67 static inline int
  68 alloc_masks(struct irq_desc *desc, gfp_t gfp, int node) { return 0; }
  69 static inline void desc_smp_init(struct irq_desc *desc, int node) { }
  70 static inline int desc_node(struct irq_desc *desc) { return 0; }
  71 #endif
  72
  73 static void desc_set_defaults(unsigned int irq, struct irq_desc *desc, int node)
  74 {
  75         desc->irq_data.irq = irq;
  76         desc->irq_data.chip = &no_irq_chip;
  77         desc->irq_data.chip_data = NULL;
  78         desc->irq_data.handler_data = NULL;
  79         desc->irq_data.msi_desc = NULL;
  80         desc->status = IRQ_DEFAULT_INIT_FLAGS;
  81         desc->handle_irq = handle_bad_irq;
  82         desc->depth = 1;
  83         desc->irq_count = 0;
  84         desc->irqs_unhandled = 0;
  85         desc->name = NULL;
  86         memset(desc->kstat_irqs, 0, nr_cpu_ids * sizeof(*(desc->kstat_irqs)));
  87         desc_smp_init(desc, node);
  88 }
  89
  90 int nr_irqs = NR_IRQS;
  91 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_irqs);
  92
  93 static DEFINE_MUTEX(sparse_irq_lock);
  94 static DECLARE_BITMAP(allocated_irqs, NR_IRQS);
  95
  96 #ifdef CONFIG_SPARSE_IRQ
  97
  98 static RADIX_TREE(irq_desc_tree, GFP_ATOMIC);
  99
 100 static void irq_insert_desc(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
 101 {
 102         radix_tree_insert(&irq_desc_tree, irq, desc);
 103 }
 104
 105 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
 106 {
 107         return radix_tree_lookup(&irq_desc_tree, irq);
 108 }
 109
 110 static void delete_irq_desc(unsigned int irq)
 111 {
 112         radix_tree_delete(&irq_desc_tree, irq);
 113 }
 114
 115 #ifdef CONFIG_SMP
 116 static void free_masks(struct irq_desc *desc)
 117 {
 118 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
 119         free_cpumask_var(desc->pending_mask);
 120 #endif
 121         free_cpumask_var(desc->affinity);
 122 }
 123 #else
 124 static inline void free_masks(struct irq_desc *desc) { }
 125 #endif
 126
 127 static struct irq_desc *alloc_desc(int irq, int node)
 128 {
 129         /* Temporary hack until we can switch to GFP_KERNEL */
 130         gfp_t gfp = gfp_allowed_mask == GFP_BOOT_MASK ? GFP_NOWAIT : GFP_ATOMIC;
 131         struct irq_desc *desc;
 132
 133         desc = kzalloc_node(sizeof(*desc), gfp, node);
 134         if (!desc)
 135                 return NULL;
 136         /* allocate based on nr_cpu_ids */
 137         desc->kstat_irqs = kzalloc_node(nr_cpu_ids * sizeof(*desc->kstat_irqs),
 138                                          gfp, node);
 139         if (!desc->kstat_irqs)
 140                 goto err_desc;
 141
 142         if (alloc_masks(desc, gfp, node))
 143                 goto err_kstat;
 144
 145         raw_spin_lock_init(&desc->lock);
 146         lockdep_set_class(&desc->lock, &irq_desc_lock_class);
 147
 148         desc_set_defaults(irq, desc, node);
 149
 150         return desc;
 151
 152 err_kstat:
 153         kfree(desc->kstat_irqs);
 154 err_desc:
 155         kfree(desc);
 156         return NULL;
 157 }
 158
 159 static void free_desc(unsigned int irq)
 160 {
 161         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 162
 163         unregister_irq_proc(irq, desc);
 164
 165         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
 166         delete_irq_desc(irq);
 167         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
 168
 169         free_masks(desc);
 170         kfree(desc->kstat_irqs);
 171         kfree(desc);
 172 }
 173
 174 static int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node)
 175 {
 176         struct irq_desc *desc;
 177         int i;
 178
 179         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 180                 desc = alloc_desc(start + i, node);
 181                 if (!desc)
 182                         goto err;
 183                 mutex_lock(&sparse_irq_lock);
 184                 irq_insert_desc(start + i, desc);
 185                 mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
 186         }
 187         return start;
 188
 189 err:
 190         for (i--; i >= 0; i--)
 191                 free_desc(start + i);
 192
 193         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
 194         bitmap_clear(allocated_irqs, start, cnt);
 195         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
 196         return -ENOMEM;
 197 }
 198
 199 struct irq_desc * __ref irq_to_desc_alloc_node(unsigned int irq, int node)
 200 {
 201         int res = irq_alloc_descs(irq, irq, 1, node);
 202
 203         if (res == -EEXIST || res == irq)
 204                 return irq_to_desc(irq);
 205         return NULL;
 206 }
 207
 208 int __init early_irq_init(void)
 209 {
 210         int i, initcnt, node = first_online_node;
 211         struct irq_desc *desc;
 212
 213         init_irq_default_affinity();
 214
 215         /* Let arch update nr_irqs and return the nr of preallocated irqs */
 216         initcnt = arch_probe_nr_irqs();
 217         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d nr_irqs:%d %d\n", NR_IRQS, nr_irqs, initcnt);
 218
 219         for (i = 0; i < initcnt; i++) {
 220                 desc = alloc_desc(i, node);
 221                 set_bit(i, allocated_irqs);
 222                 irq_insert_desc(i, desc);
 223         }
 224         return arch_early_irq_init();
 225 }
 226
 227 #else /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
 228
 229 struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS] __cacheline_aligned_in_smp = {
 230         [0 ... NR_IRQS-1] = {
 231                 .status         = IRQ_DEFAULT_INIT_FLAGS,
 232                 .handle_irq     = handle_bad_irq,
 233                 .depth          = 1,
 234                 .lock           = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc->lock),
 235         }
 236 };
 237
 238 static unsigned int kstat_irqs_all[NR_IRQS][NR_CPUS];
 239 int __init early_irq_init(void)
 240 {
 241         int count, i, node = first_online_node;
 242         struct irq_desc *desc;
 243
 244         init_irq_default_affinity();
 245
 246         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d\n", NR_IRQS);
 247
 248         desc = irq_desc;
 249         count = ARRAY_SIZE(irq_desc);
 250
 251         for (i = 0; i < count; i++) {
 252                 desc[i].irq_data.irq = i;
 253                 desc[i].irq_data.chip = &no_irq_chip;
 254                 desc[i].kstat_irqs = kstat_irqs_all[i];
 255                 alloc_masks(desc + i, GFP_KERNEL, node);
 256                 desc_smp_init(desc + i, node);
 257                 lockdep_set_class(&desc[i].lock, &irq_desc_lock_class);
 258         }
 259         return arch_early_irq_init();
 260 }
 261
 262 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
 263 {
 264         return (irq < NR_IRQS) ? irq_desc + irq : NULL;
 265 }
 266
 267 struct irq_desc *irq_to_desc_alloc_node(unsigned int irq, int node)
 268 {
 269         return irq_to_desc(irq);
 270 }
 271
 272 static void free_desc(unsigned int irq)
 273 {
 274         dynamic_irq_cleanup(irq);
 275 }
 276
 277 static inline int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node)
 278 {
 279         return start;
 280 }
 281 #endif /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
 282
 283 /* Dynamic interrupt handling */
 284
 285 /**
 286  * irq_free_descs - free irq descriptors
 287  * @from:       Start of descriptor range
 288  * @cnt:        Number of consecutive irqs to free
 289  */
 290 void irq_free_descs(unsigned int from, unsigned int cnt)
 291 {
 292         int i;
 293
 294         if (from >= nr_irqs || (from + cnt) > nr_irqs)
 295                 return;
 296
 297         for (i = 0; i < cnt; i++)
 298                 free_desc(from + i);
 299
 300         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
 301         bitmap_clear(allocated_irqs, from, cnt);
 302         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
 303 }
 304
 305 /**
 306  * irq_alloc_descs - allocate and initialize a range of irq descriptors
 307  * @irq:        Allocate for specific irq number if irq >= 0
 308  * @from:       Start the search from this irq number
 309  * @cnt:        Number of consecutive irqs to allocate.
 310  * @node:       Preferred node on which the irq descriptor should be allocated
 311  *
 312  * Returns the first irq number or error code
 313  */
 314 int __ref
 315 irq_alloc_descs(int irq, unsigned int from, unsigned int cnt, int node)
 316 {
 317         int start, ret;
 318
 319         if (!cnt)
 320                 return -EINVAL;
 321
 322         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
 323
 324         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, nr_irqs, from, cnt, 0);
 325         ret = -EEXIST;
 326         if (irq >=0 && start != irq)
 327                 goto err;
 328
 329         ret = -ENOMEM;
 330         if (start >= nr_irqs)
 331                 goto err;
 332
 333         bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
 334         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
 335         return alloc_descs(start, cnt, node);
 336
 337 err:
 338         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
 339         return ret;
 340 }
 341
 342 /**
 343  * irq_reserve_irqs - mark irqs allocated
 344  * @from:       mark from irq number
 345  * @cnt:        number of irqs to mark
 346  *
 347  * Returns 0 on success or an appropriate error code
 348  */
 349 int irq_reserve_irqs(unsigned int from, unsigned int cnt)
 350 {
 351         unsigned int start;
 352         int ret = 0;
 353
 354         if (!cnt || (from + cnt) > nr_irqs)
 355                 return -EINVAL;
 356
 357         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
 358         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, nr_irqs, from, cnt, 0);
 359         if (start == from)
 360                 bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
 361         else
 362                 ret = -EEXIST;
 363         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
 364         return ret;
 365 }
 366
 367 /**
 368  * irq_get_next_irq - get next allocated irq number
 369  * @offset:     where to start the search
 370  *
 371  * Returns next irq number after offset or nr_irqs if none is found.
 372  */
 373 unsigned int irq_get_next_irq(unsigned int offset)
 374 {
 375         return find_next_bit(allocated_irqs, nr_irqs, offset);
 376 }
 377
 378 /**
 379  * dynamic_irq_cleanup - cleanup a dynamically allocated irq
 380  * @irq:        irq number to initialize
 381  */
 382 void dynamic_irq_cleanup(unsigned int irq)
 383 {
 384         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 385         unsigned long flags;
 386
 387         raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
 388         desc_set_defaults(irq, desc, desc_node(desc));
 389         raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
 390 }
 391
 392 unsigned int kstat_irqs_cpu(unsigned int irq, int cpu)
 393 {
 394         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 395         return desc ? desc->kstat_irqs[cpu] : 0;
 396 }