genirq: Make sparse_irq_lock protect what it should protect
[pandora-kernel.git] / 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/export.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)
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                 struct module *owner)
75 {
76         int cpu;
77
78         desc->irq_data.irq = irq;
79         desc->irq_data.chip = &no_irq_chip;
80         desc->irq_data.chip_data = NULL;
81         desc->irq_data.handler_data = NULL;
82         desc->irq_data.msi_desc = NULL;
83         irq_settings_clr_and_set(desc, ~0, _IRQ_DEFAULT_INIT_FLAGS);
84         irqd_set(&desc->irq_data, IRQD_IRQ_DISABLED);
85         desc->handle_irq = handle_bad_irq;
86         desc->depth = 1;
87         desc->irq_count = 0;
88         desc->irqs_unhandled = 0;
89         desc->name = NULL;
90         desc->owner = owner;
91         for_each_possible_cpu(cpu)
92                 *per_cpu_ptr(desc->kstat_irqs, cpu) = 0;
93         desc_smp_init(desc, node);
94 }
95
96 int nr_irqs = NR_IRQS;
97 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_irqs);
98
99 static DEFINE_MUTEX(sparse_irq_lock);
100 static DECLARE_BITMAP(allocated_irqs, IRQ_BITMAP_BITS);
101
102 #ifdef CONFIG_SPARSE_IRQ
103
104 static RADIX_TREE(irq_desc_tree, GFP_KERNEL);
105
106 static void irq_insert_desc(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
107 {
108         radix_tree_insert(&irq_desc_tree, irq, desc);
109 }
110
111 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
112 {
113         return radix_tree_lookup(&irq_desc_tree, irq);
114 }
115
116 static void delete_irq_desc(unsigned int irq)
117 {
118         radix_tree_delete(&irq_desc_tree, irq);
119 }
120
121 #ifdef CONFIG_SMP
122 static void free_masks(struct irq_desc *desc)
123 {
124 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
125         free_cpumask_var(desc->pending_mask);
126 #endif
127         free_cpumask_var(desc->irq_data.affinity);
128 }
129 #else
130 static inline void free_masks(struct irq_desc *desc) { }
131 #endif
132
133 void irq_lock_sparse(void)
134 {
135         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
136 }
137
138 void irq_unlock_sparse(void)
139 {
140         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
141 }
142
143 static struct irq_desc *alloc_desc(int irq, int node, struct module *owner)
144 {
145         struct irq_desc *desc;
146         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
147
148         desc = kzalloc_node(sizeof(*desc), gfp, node);
149         if (!desc)
150                 return NULL;
151         /* allocate based on nr_cpu_ids */
152         desc->kstat_irqs = alloc_percpu(unsigned int);
153         if (!desc->kstat_irqs)
154                 goto err_desc;
155
156         if (alloc_masks(desc, gfp, node))
157                 goto err_kstat;
158
159         raw_spin_lock_init(&desc->lock);
160         lockdep_set_class(&desc->lock, &irq_desc_lock_class);
161
162         desc_set_defaults(irq, desc, node, owner);
163
164         return desc;
165
166 err_kstat:
167         free_percpu(desc->kstat_irqs);
168 err_desc:
169         kfree(desc);
170         return NULL;
171 }
172
173 static void free_desc(unsigned int irq)
174 {
175         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
176
177         unregister_irq_proc(irq, desc);
178
179         /*
180          * sparse_irq_lock protects also show_interrupts() and
181          * kstat_irq_usr(). Once we deleted the descriptor from the
182          * sparse tree we can free it. Access in proc will fail to
183          * lookup the descriptor.
184          */
185         delete_irq_desc(irq);
186
187         free_masks(desc);
188         free_percpu(desc->kstat_irqs);
189         kfree(desc);
190 }
191
192 static int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node,
193                        struct module *owner)
194 {
195         struct irq_desc *desc;
196         int i;
197
198         for (i = 0; i < cnt; i++) {
199                 desc = alloc_desc(start + i, node, owner);
200                 if (!desc)
201                         goto err;
202                 irq_insert_desc(start + i, desc);
203         }
204         bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
205         return start;
206
207 err:
208         for (i--; i >= 0; i--)
209                 free_desc(start + i);
210         return -ENOMEM;
211 }
212
213 static int irq_expand_nr_irqs(unsigned int nr)
214 {
215         if (nr > IRQ_BITMAP_BITS)
216                 return -ENOMEM;
217         nr_irqs = nr;
218         return 0;
219 }
220
221 int __init early_irq_init(void)
222 {
223         int i, initcnt, node = first_online_node;
224         struct irq_desc *desc;
225
226         init_irq_default_affinity();
227
228         /* Let arch update nr_irqs and return the nr of preallocated irqs */
229         initcnt = arch_probe_nr_irqs();
230         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d nr_irqs:%d %d\n", NR_IRQS, nr_irqs, initcnt);
231
232         if (WARN_ON(nr_irqs > IRQ_BITMAP_BITS))
233                 nr_irqs = IRQ_BITMAP_BITS;
234
235         if (WARN_ON(initcnt > IRQ_BITMAP_BITS))
236                 initcnt = IRQ_BITMAP_BITS;
237
238         if (initcnt > nr_irqs)
239                 nr_irqs = initcnt;
240
241         for (i = 0; i < initcnt; i++) {
242                 desc = alloc_desc(i, node, NULL);
243                 set_bit(i, allocated_irqs);
244                 irq_insert_desc(i, desc);
245         }
246         return arch_early_irq_init();
247 }
248
249 #else /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
250
251 struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS] __cacheline_aligned_in_smp = {
252         [0 ... NR_IRQS-1] = {
253                 .handle_irq     = handle_bad_irq,
254                 .depth          = 1,
255                 .lock           = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc->lock),
256         }
257 };
258
259 int __init early_irq_init(void)
260 {
261         int count, i, node = first_online_node;
262         struct irq_desc *desc;
263
264         init_irq_default_affinity();
265
266         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d\n", NR_IRQS);
267
268         desc = irq_desc;
269         count = ARRAY_SIZE(irq_desc);
270
271         for (i = 0; i < count; i++) {
272                 desc[i].kstat_irqs = alloc_percpu(unsigned int);
273                 alloc_masks(&desc[i], GFP_KERNEL, node);
274                 raw_spin_lock_init(&desc[i].lock);
275                 lockdep_set_class(&desc[i].lock, &irq_desc_lock_class);
276                 desc_set_defaults(i, &desc[i], node, NULL);
277         }
278         return arch_early_irq_init();
279 }
280
281 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
282 {
283         return (irq < NR_IRQS) ? irq_desc + irq : NULL;
284 }
285
286 static void free_desc(unsigned int irq)
287 {
288         dynamic_irq_cleanup(irq);
289 }
290
291 static inline int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node,
292                               struct module *owner)
293 {
294         u32 i;
295
296         for (i = 0; i < cnt; i++) {
297                 struct irq_desc *desc = irq_to_desc(start + i);
298
299                 desc->owner = owner;
300         }
301         bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
302         return start;
303 }
304
305 static int irq_expand_nr_irqs(unsigned int nr)
306 {
307         return -ENOMEM;
308 }
309
310 #endif /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
311
312 /**
313  * generic_handle_irq - Invoke the handler for a particular irq
314  * @irq:        The irq number to handle
315  *
316  */
317 int generic_handle_irq(unsigned int irq)
318 {
319         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
320
321         if (!desc)
322                 return -EINVAL;
323         generic_handle_irq_desc(irq, desc);
324         return 0;
325 }
326 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_handle_irq);
327
328 /* Dynamic interrupt handling */
329
330 /**
331  * irq_free_descs - free irq descriptors
332  * @from:       Start of descriptor range
333  * @cnt:        Number of consecutive irqs to free
334  */
335 void irq_free_descs(unsigned int from, unsigned int cnt)
336 {
337         int i;
338
339         if (from >= nr_irqs || (from + cnt) > nr_irqs)
340                 return;
341
342         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
343         for (i = 0; i < cnt; i++)
344                 free_desc(from + i);
345
346         bitmap_clear(allocated_irqs, from, cnt);
347         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
348 }
349 EXPORT_SYMBOL_GPL(irq_free_descs);
350
351 /**
352  * irq_alloc_descs - allocate and initialize a range of irq descriptors
353  * @irq:        Allocate for specific irq number if irq >= 0
354  * @from:       Start the search from this irq number
355  * @cnt:        Number of consecutive irqs to allocate.
356  * @node:       Preferred node on which the irq descriptor should be allocated
357  * @owner:      Owning module (can be NULL)
358  *
359  * Returns the first irq number or error code
360  */
361 int __ref
362 __irq_alloc_descs(int irq, unsigned int from, unsigned int cnt, int node,
363                   struct module *owner)
364 {
365         int start, ret;
366
367         if (!cnt)
368                 return -EINVAL;
369
370         if (irq >= 0) {
371                 if (from > irq)
372                         return -EINVAL;
373                 from = irq;
374         }
375
376         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
377
378         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, IRQ_BITMAP_BITS,
379                                            from, cnt, 0);
380         ret = -EEXIST;
381         if (irq >=0 && start != irq)
382                 goto unlock;
383
384         if (start + cnt > nr_irqs) {
385                 ret = irq_expand_nr_irqs(start + cnt);
386                 if (ret)
387                         goto unlock;
388         }
389         ret = alloc_descs(start, cnt, node, owner);
390 unlock:
391         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
392         return ret;
393 }
394 EXPORT_SYMBOL_GPL(__irq_alloc_descs);
395
396 /**
397  * irq_reserve_irqs - mark irqs allocated
398  * @from:       mark from irq number
399  * @cnt:        number of irqs to mark
400  *
401  * Returns 0 on success or an appropriate error code
402  */
403 int irq_reserve_irqs(unsigned int from, unsigned int cnt)
404 {
405         unsigned int start;
406         int ret = 0;
407
408         if (!cnt || (from + cnt) > nr_irqs)
409                 return -EINVAL;
410
411         mutex_lock(&sparse_irq_lock);
412         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, nr_irqs, from, cnt, 0);
413         if (start == from)
414                 bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
415         else
416                 ret = -EEXIST;
417         mutex_unlock(&sparse_irq_lock);
418         return ret;
419 }
420
421 /**
422  * irq_get_next_irq - get next allocated irq number
423  * @offset:     where to start the search
424  *
425  * Returns next irq number after offset or nr_irqs if none is found.
426  */
427 unsigned int irq_get_next_irq(unsigned int offset)
428 {
429         return find_next_bit(allocated_irqs, nr_irqs, offset);
430 }
431
432 struct irq_desc *
433 __irq_get_desc_lock(unsigned int irq, unsigned long *flags, bool bus,
434                     unsigned int check)
435 {
436         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
437
438         if (desc) {
439                 if (check & _IRQ_DESC_CHECK) {
440                         if ((check & _IRQ_DESC_PERCPU) &&
441                             !irq_settings_is_per_cpu_devid(desc))
442                                 return NULL;
443
444                         if (!(check & _IRQ_DESC_PERCPU) &&
445                             irq_settings_is_per_cpu_devid(desc))
446                                 return NULL;
447                 }
448
449                 if (bus)
450                         chip_bus_lock(desc);
451                 raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, *flags);
452         }
453         return desc;
454 }
455
456 void __irq_put_desc_unlock(struct irq_desc *desc, unsigned long flags, bool bus)
457 {
458         raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
459         if (bus)
460                 chip_bus_sync_unlock(desc);
461 }
462
463 int irq_set_percpu_devid(unsigned int irq)
464 {
465         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
466
467         if (!desc)
468                 return -EINVAL;
469
470         if (desc->percpu_enabled)
471                 return -EINVAL;
472
473         desc->percpu_enabled = kzalloc(sizeof(*desc->percpu_enabled), GFP_KERNEL);
474
475         if (!desc->percpu_enabled)
476                 return -ENOMEM;
477
478         irq_set_percpu_devid_flags(irq);
479         return 0;
480 }
481
482 /**
483  * dynamic_irq_cleanup - cleanup a dynamically allocated irq
484  * @irq:        irq number to initialize
485  */
486 void dynamic_irq_cleanup(unsigned int irq)
487 {
488         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
489         unsigned long flags;
490
491         raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
492         desc_set_defaults(irq, desc, desc_node(desc), NULL);
493         raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
494 }
495
496 /**
497  * kstat_irqs_cpu - Get the statistics for an interrupt on a cpu
498  * @irq:        The interrupt number
499  * @cpu:        The cpu number
500  *
501  * Returns the sum of interrupt counts on @cpu since boot for
502  * @irq. The caller must ensure that the interrupt is not removed
503  * concurrently.
504  */
505 unsigned int kstat_irqs_cpu(unsigned int irq, int cpu)
506 {
507         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
508
509         return desc && desc->kstat_irqs ?
510                         *per_cpu_ptr(desc->kstat_irqs, cpu) : 0;
511 }
512
513 /**
514  * kstat_irqs - Get the statistics for an interrupt
515  * @irq:        The interrupt number
516  *
517  * Returns the sum of interrupt counts on all cpus since boot for
518  * @irq. The caller must ensure that the interrupt is not removed
519  * concurrently.
520  */
521 unsigned int kstat_irqs(unsigned int irq)
522 {
523         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
524         int cpu;
525         int sum = 0;
526
527         if (!desc || !desc->kstat_irqs)
528                 return 0;
529         for_each_possible_cpu(cpu)
530                 sum += *per_cpu_ptr(desc->kstat_irqs, cpu);
531         return sum;
532 }
533
534 /**
535  * kstat_irqs_usr - Get the statistics for an interrupt
536  * @irq:        The interrupt number
537  *
538  * Returns the sum of interrupt counts on all cpus since boot for
539  * @irq. Contrary to kstat_irqs() this can be called from any
540  * preemptible context. It's protected against concurrent removal of
541  * an interrupt descriptor when sparse irqs are enabled.
542  */
543 unsigned int kstat_irqs_usr(unsigned int irq)
544 {
545         int sum;
546
547         irq_lock_sparse();
548         sum = kstat_irqs(irq);
549         irq_unlock_sparse();
550         return sum;
551 }