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 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 DEFINE_RAW_SPINLOCK(sparse_irq_lock);
  94 static DECLARE_BITMAP(allocated_irqs, NR_IRQS);
  95
  96 #ifdef CONFIG_SPARSE_IRQ
  97
  98 void __ref init_kstat_irqs(struct irq_desc *desc, int node, int nr)
  99 {
 100         void *ptr;
 101
 102         ptr = kzalloc_node(nr * sizeof(*desc->kstat_irqs),
 103                            GFP_ATOMIC, node);
 104
 105         /*
 106          * don't overwite if can not get new one
 107          * init_copy_kstat_irqs() could still use old one
 108          */
 109         if (ptr) {
 110                 printk(KERN_DEBUG "  alloc kstat_irqs on node %d\n", node);
 111                 desc->kstat_irqs = ptr;
 112         }
 113 }
 114
 115 static RADIX_TREE(irq_desc_tree, GFP_ATOMIC);
 116
 117 static void irq_insert_desc(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
 118 {
 119         radix_tree_insert(&irq_desc_tree, irq, desc);
 120 }
 121
 122 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
 123 {
 124         return radix_tree_lookup(&irq_desc_tree, irq);
 125 }
 126
 127 void replace_irq_desc(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
 128 {
 129         void **ptr;
 130
 131         ptr = radix_tree_lookup_slot(&irq_desc_tree, irq);
 132         if (ptr)
 133                 radix_tree_replace_slot(ptr, desc);
 134 }
 135
 136 static void delete_irq_desc(unsigned int irq)
 137 {
 138         radix_tree_delete(&irq_desc_tree, irq);
 139 }
 140
 141 #ifdef CONFIG_SMP
 142 static void free_masks(struct irq_desc *desc)
 143 {
 144 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
 145         free_cpumask_var(desc->pending_mask);
 146 #endif
 147         free_cpumask_var(desc->affinity);
 148 }
 149 #else
 150 static inline void free_masks(struct irq_desc *desc) { }
 151 #endif
 152
 153 static struct irq_desc *alloc_desc(int irq, int node)
 154 {
 155         /* Temporary hack until we can switch to GFP_KERNEL */
 156         gfp_t gfp = gfp_allowed_mask == GFP_BOOT_MASK ? GFP_NOWAIT : GFP_ATOMIC;
 157         struct irq_desc *desc;
 158
 159         desc = kzalloc_node(sizeof(*desc), gfp, node);
 160         if (!desc)
 161                 return NULL;
 162         /* allocate based on nr_cpu_ids */
 163         desc->kstat_irqs = kzalloc_node(nr_cpu_ids * sizeof(*desc->kstat_irqs),
 164                                          gfp, node);
 165         if (!desc->kstat_irqs)
 166                 goto err_desc;
 167
 168         if (alloc_masks(desc, gfp, node))
 169                 goto err_kstat;
 170
 171         raw_spin_lock_init(&desc->lock);
 172         lockdep_set_class(&desc->lock, &irq_desc_lock_class);
 173
 174         desc_set_defaults(irq, desc, node);
 175
 176         return desc;
 177
 178 err_kstat:
 179         kfree(desc->kstat_irqs);
 180 err_desc:
 181         kfree(desc);
 182         return NULL;
 183 }
 184
 185 static void free_desc(unsigned int irq)
 186 {
 187         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 188         unsigned long flags;
 189
 190         unregister_irq_proc(irq, desc);
 191
 192         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 193         delete_irq_desc(irq);
 194         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 195
 196         free_masks(desc);
 197         kfree(desc->kstat_irqs);
 198         kfree(desc);
 199 }
 200
 201 static int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node)
 202 {
 203         struct irq_desc *desc;
 204         unsigned long flags;
 205         int i;
 206
 207         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 208                 desc = alloc_desc(start + i, node);
 209                 if (!desc)
 210                         goto err;
 211                 raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 212                 irq_insert_desc(start + i, desc);
 213                 raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 214         }
 215         return start;
 216
 217 err:
 218         for (i--; i >= 0; i--)
 219                 free_desc(start + i);
 220
 221         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 222         bitmap_clear(allocated_irqs, start, cnt);
 223         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 224         return -ENOMEM;
 225 }
 226
 227 struct irq_desc * __ref irq_to_desc_alloc_node(unsigned int irq, int node)
 228 {
 229         int res = irq_alloc_descs(irq, irq, 1, node);
 230
 231         if (res == -EEXIST || res == irq)
 232                 return irq_to_desc(irq);
 233         return NULL;
 234 }
 235
 236 int __init early_irq_init(void)
 237 {
 238         int i, initcnt, node = first_online_node;
 239         struct irq_desc *desc;
 240
 241         init_irq_default_affinity();
 242
 243         /* Let arch update nr_irqs and return the nr of preallocated irqs */
 244         initcnt = arch_probe_nr_irqs();
 245         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d nr_irqs:%d %d\n", NR_IRQS, nr_irqs, initcnt);
 246
 247         for (i = 0; i < initcnt; i++) {
 248                 desc = alloc_desc(i, node);
 249                 set_bit(i, allocated_irqs);
 250                 irq_insert_desc(i, desc);
 251         }
 252         return arch_early_irq_init();
 253 }
 254
 255 #else /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
 256
 257 struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS] __cacheline_aligned_in_smp = {
 258         [0 ... NR_IRQS-1] = {
 259                 .status         = IRQ_DEFAULT_INIT_FLAGS,
 260                 .handle_irq     = handle_bad_irq,
 261                 .depth          = 1,
 262                 .lock           = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc->lock),
 263         }
 264 };
 265
 266 static unsigned int kstat_irqs_all[NR_IRQS][NR_CPUS];
 267 int __init early_irq_init(void)
 268 {
 269         int count, i, node = first_online_node;
 270         struct irq_desc *desc;
 271
 272         init_irq_default_affinity();
 273
 274         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d\n", NR_IRQS);
 275
 276         desc = irq_desc;
 277         count = ARRAY_SIZE(irq_desc);
 278
 279         for (i = 0; i < count; i++) {
 280                 desc[i].irq_data.irq = i;
 281                 desc[i].irq_data.chip = &no_irq_chip;
 282                 desc[i].kstat_irqs = kstat_irqs_all[i];
 283                 alloc_masks(desc + i, GFP_KERNEL, node);
 284                 desc_smp_init(desc + i, node);
 285                 lockdep_set_class(&desc[i].lock, &irq_desc_lock_class);
 286         }
 287         return arch_early_irq_init();
 288 }
 289
 290 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
 291 {
 292         return (irq < NR_IRQS) ? irq_desc + irq : NULL;
 293 }
 294
 295 struct irq_desc *irq_to_desc_alloc_node(unsigned int irq, int node)
 296 {
 297         return irq_to_desc(irq);
 298 }
 299
 300 static void free_desc(unsigned int irq)
 301 {
 302         dynamic_irq_cleanup(irq);
 303 }
 304
 305 static inline int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node)
 306 {
 307         return start;
 308 }
 309 #endif /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
 310
 311 /* Dynamic interrupt handling */
 312
 313 /**
 314  * irq_free_descs - free irq descriptors
 315  * @from:       Start of descriptor range
 316  * @cnt:        Number of consecutive irqs to free
 317  */
 318 void irq_free_descs(unsigned int from, unsigned int cnt)
 319 {
 320         unsigned long flags;
 321         int i;
 322
 323         if (from >= nr_irqs || (from + cnt) > nr_irqs)
 324                 return;
 325
 326         for (i = 0; i < cnt; i++)
 327                 free_desc(from + i);
 328
 329         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 330         bitmap_clear(allocated_irqs, from, cnt);
 331         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 332 }
 333
 334 /**
 335  * irq_alloc_descs - allocate and initialize a range of irq descriptors
 336  * @irq:        Allocate for specific irq number if irq >= 0
 337  * @from:       Start the search from this irq number
 338  * @cnt:        Number of consecutive irqs to allocate.
 339  * @node:       Preferred node on which the irq descriptor should be allocated
 340  *
 341  * Returns the first irq number or error code
 342  */
 343 int __ref
 344 irq_alloc_descs(int irq, unsigned int from, unsigned int cnt, int node)
 345 {
 346         unsigned long flags;
 347         int start, ret;
 348
 349         if (!cnt)
 350                 return -EINVAL;
 351
 352         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 353
 354         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, nr_irqs, from, cnt, 0);
 355         ret = -EEXIST;
 356         if (irq >=0 && start != irq)
 357                 goto err;
 358
 359         ret = -ENOMEM;
 360         if (start >= nr_irqs)
 361                 goto err;
 362
 363         bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
 364         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 365         return alloc_descs(start, cnt, node);
 366
 367 err:
 368         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 369         return ret;
 370 }
 371
 372 /**
 373  * irq_reserve_irqs - mark irqs allocated
 374  * @from:       mark from irq number
 375  * @cnt:        number of irqs to mark
 376  *
 377  * Returns 0 on success or an appropriate error code
 378  */
 379 int irq_reserve_irqs(unsigned int from, unsigned int cnt)
 380 {
 381         unsigned long flags;
 382         unsigned int start;
 383         int ret = 0;
 384
 385         if (!cnt || (from + cnt) > nr_irqs)
 386                 return -EINVAL;
 387
 388         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 389         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, nr_irqs, from, cnt, 0);
 390         if (start == from)
 391                 bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
 392         else
 393                 ret = -EEXIST;
 394         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 395         return ret;
 396 }
 397
 398 /**
 399  * irq_get_next_irq - get next allocated irq number
 400  * @offset:     where to start the search
 401  *
 402  * Returns next irq number after offset or nr_irqs if none is found.
 403  */
 404 unsigned int irq_get_next_irq(unsigned int offset)
 405 {
 406         return find_next_bit(allocated_irqs, nr_irqs, offset);
 407 }
 408
 409 /**
 410  * dynamic_irq_cleanup - cleanup a dynamically allocated irq
 411  * @irq:        irq number to initialize
 412  */
 413 void dynamic_irq_cleanup(unsigned int irq)
 414 {
 415         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 416         unsigned long flags;
 417
 418         raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
 419         desc_set_defaults(irq, desc, desc_node(desc));
 420         raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
 421 }
 422
 423 unsigned int kstat_irqs_cpu(unsigned int irq, int cpu)
 424 {
 425         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 426         return desc ? desc->kstat_irqs[cpu] : 0;
 427 }