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 }
  57
  58 #else
  59 static inline int
  60 alloc_masks(struct irq_desc *desc, gfp_t gfp, int node) { return 0; }
  61 static inline void desc_smp_init(struct irq_desc *desc, int node) { }
  62 #endif
  63
  64 static void desc_set_defaults(unsigned int irq, struct irq_desc *desc, int node)
  65 {
  66         desc->irq_data.irq = irq;
  67         desc->irq_data.chip = &no_irq_chip;
  68         desc->irq_data.chip_data = NULL;
  69         desc->irq_data.handler_data = NULL;
  70         desc->irq_data.msi_desc = NULL;
  71         desc->status = IRQ_DEFAULT_INIT_FLAGS;
  72         desc->handle_irq = handle_bad_irq;
  73         desc->depth = 1;
  74         desc->name = NULL;
  75         memset(desc->kstat_irqs, 0, nr_cpu_ids * sizeof(*(desc->kstat_irqs)));
  76         desc_smp_init(desc, node);
  77 }
  78
  79 int nr_irqs = NR_IRQS;
  80 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_irqs);
  81
  82 DEFINE_RAW_SPINLOCK(sparse_irq_lock);
  83 static DECLARE_BITMAP(allocated_irqs, NR_IRQS);
  84
  85 #ifdef CONFIG_SPARSE_IRQ
  86
  87 void __ref init_kstat_irqs(struct irq_desc *desc, int node, int nr)
  88 {
  89         void *ptr;
  90
  91         ptr = kzalloc_node(nr * sizeof(*desc->kstat_irqs),
  92                            GFP_ATOMIC, node);
  93
  94         /*
  95          * don't overwite if can not get new one
  96          * init_copy_kstat_irqs() could still use old one
  97          */
  98         if (ptr) {
  99                 printk(KERN_DEBUG "  alloc kstat_irqs on node %d\n", node);
 100                 desc->kstat_irqs = ptr;
 101         }
 102 }
 103
 104 static RADIX_TREE(irq_desc_tree, GFP_ATOMIC);
 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 void replace_irq_desc(unsigned int irq, struct irq_desc *desc)
 117 {
 118         void **ptr;
 119
 120         ptr = radix_tree_lookup_slot(&irq_desc_tree, irq);
 121         if (ptr)
 122                 radix_tree_replace_slot(ptr, desc);
 123 }
 124
 125 static void delete_irq_desc(unsigned int irq)
 126 {
 127         radix_tree_delete(&irq_desc_tree, irq);
 128 }
 129
 130 #ifdef CONFIG_SMP
 131 static void free_masks(struct irq_desc *desc)
 132 {
 133 #ifdef CONFIG_GENERIC_PENDING_IRQ
 134         free_cpumask_var(desc->pending_mask);
 135 #endif
 136         free_cpumask_var(desc->affinity);
 137 }
 138 #else
 139 static inline void free_masks(struct irq_desc *desc) { }
 140 #endif
 141
 142 static struct irq_desc *alloc_desc(int irq, int node)
 143 {
 144         /* Temporary hack until we can switch to GFP_KERNEL */
 145         gfp_t gfp = gfp_allowed_mask == GFP_BOOT_MASK ? GFP_NOWAIT : GFP_ATOMIC;
 146         struct irq_desc *desc;
 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 = kzalloc_node(nr_cpu_ids * sizeof(*desc->kstat_irqs),
 153                                          gfp, node);
 154         if (!desc->kstat_irqs)
 155                 goto err_desc;
 156
 157         if (alloc_masks(desc, gfp, node))
 158                 goto err_kstat;
 159
 160         raw_spin_lock_init(&desc->lock);
 161         lockdep_set_class(&desc->lock, &irq_desc_lock_class);
 162
 163         desc_set_defaults(irq, desc, node);
 164
 165         return desc;
 166
 167 err_kstat:
 168         kfree(desc->kstat_irqs);
 169 err_desc:
 170         kfree(desc);
 171         return NULL;
 172 }
 173
 174 static void free_desc(unsigned int irq)
 175 {
 176         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 177         unsigned long flags;
 178
 179         unregister_irq_proc(irq, desc);
 180
 181         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 182         delete_irq_desc(irq);
 183         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 184
 185         free_masks(desc);
 186         kfree(desc->kstat_irqs);
 187         kfree(desc);
 188 }
 189
 190 static int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node)
 191 {
 192         struct irq_desc *desc;
 193         unsigned long flags;
 194         int i;
 195
 196         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 197                 desc = alloc_desc(start + i, node);
 198                 if (!desc)
 199                         goto err;
 200                 raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 201                 irq_insert_desc(start + i, desc);
 202                 raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 203         }
 204         return start;
 205
 206 err:
 207         for (i--; i >= 0; i--)
 208                 free_desc(start + i);
 209
 210         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 211         bitmap_clear(allocated_irqs, start, cnt);
 212         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 213         return -ENOMEM;
 214 }
 215
 216 struct irq_desc * __ref irq_to_desc_alloc_node(unsigned int irq, int node)
 217 {
 218         int res = irq_alloc_descs(irq, irq, 1, node);
 219
 220         if (res == -EEXIST || res == irq)
 221                 return irq_to_desc(irq);
 222         return NULL;
 223 }
 224
 225 int __init early_irq_init(void)
 226 {
 227         int i, initcnt, node = first_online_node;
 228         struct irq_desc *desc;
 229
 230         init_irq_default_affinity();
 231
 232         /* Let arch update nr_irqs and return the nr of preallocated irqs */
 233         initcnt = arch_probe_nr_irqs();
 234         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d nr_irqs:%d %d\n", NR_IRQS, nr_irqs, initcnt);
 235
 236         for (i = 0; i < initcnt; i++) {
 237                 desc = alloc_desc(i, node);
 238                 set_bit(i, allocated_irqs);
 239                 irq_insert_desc(i, desc);
 240         }
 241         return arch_early_irq_init();
 242 }
 243
 244 #else /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
 245
 246 struct irq_desc irq_desc[NR_IRQS] __cacheline_aligned_in_smp = {
 247         [0 ... NR_IRQS-1] = {
 248                 .status         = IRQ_DEFAULT_INIT_FLAGS,
 249                 .handle_irq     = handle_bad_irq,
 250                 .depth          = 1,
 251                 .lock           = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(irq_desc->lock),
 252         }
 253 };
 254
 255 static unsigned int kstat_irqs_all[NR_IRQS][NR_CPUS];
 256 int __init early_irq_init(void)
 257 {
 258         int count, i, node = first_online_node;
 259         struct irq_desc *desc;
 260
 261         init_irq_default_affinity();
 262
 263         printk(KERN_INFO "NR_IRQS:%d\n", NR_IRQS);
 264
 265         desc = irq_desc;
 266         count = ARRAY_SIZE(irq_desc);
 267
 268         for (i = 0; i < count; i++) {
 269                 desc[i].irq_data.irq = i;
 270                 desc[i].irq_data.chip = &no_irq_chip;
 271                 desc[i].kstat_irqs = kstat_irqs_all[i];
 272                 alloc_masks(desc + i, GFP_KERNEL, node);
 273                 desc_smp_init(desc + i, node);
 274                 lockdep_set_class(&desc[i].lock, &irq_desc_lock_class);
 275         }
 276         return arch_early_irq_init();
 277 }
 278
 279 struct irq_desc *irq_to_desc(unsigned int irq)
 280 {
 281         return (irq < NR_IRQS) ? irq_desc + irq : NULL;
 282 }
 283
 284 struct irq_desc *irq_to_desc_alloc_node(unsigned int irq, int node)
 285 {
 286         return irq_to_desc(irq);
 287 }
 288
 289 #ifdef CONFIG_SMP
 290 static inline int desc_node(struct irq_desc *desc)
 291 {
 292         return desc->irq_data.node;
 293 }
 294 #else
 295 static inline int desc_node(struct irq_desc *desc) { return 0; }
 296 #endif
 297
 298 static void free_desc(unsigned int irq)
 299 {
 300         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 301         unsigned long flags;
 302
 303         raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
 304         desc_set_defaults(irq, desc, desc_node(desc));
 305         raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
 306 }
 307
 308 static inline int alloc_descs(unsigned int start, unsigned int cnt, int node)
 309 {
 310         return start;
 311 }
 312 #endif /* !CONFIG_SPARSE_IRQ */
 313
 314 /* Dynamic interrupt handling */
 315
 316 /**
 317  * irq_free_descs - free irq descriptors
 318  * @from:       Start of descriptor range
 319  * @cnt:        Number of consecutive irqs to free
 320  */
 321 void irq_free_descs(unsigned int from, unsigned int cnt)
 322 {
 323         unsigned long flags;
 324         int i;
 325
 326         if (from >= nr_irqs || (from + cnt) > nr_irqs)
 327                 return;
 328
 329         for (i = 0; i < cnt; i++)
 330                 free_desc(from + i);
 331
 332         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 333         bitmap_clear(allocated_irqs, from, cnt);
 334         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 335 }
 336
 337 /**
 338  * irq_alloc_descs - allocate and initialize a range of irq descriptors
 339  * @irq:        Allocate for specific irq number if irq >= 0
 340  * @from:       Start the search from this irq number
 341  * @cnt:        Number of consecutive irqs to allocate.
 342  * @node:       Preferred node on which the irq descriptor should be allocated
 343  *
 344  * Returns the first irq number or error code
 345  */
 346 int __ref
 347 irq_alloc_descs(int irq, unsigned int from, unsigned int cnt, int node)
 348 {
 349         unsigned long flags;
 350         int start, ret;
 351
 352         if (!cnt)
 353                 return -EINVAL;
 354
 355         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 356
 357         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, nr_irqs, from, cnt, 0);
 358         ret = -EEXIST;
 359         if (irq >=0 && start != irq)
 360                 goto err;
 361
 362         ret = -ENOMEM;
 363         if (start >= nr_irqs)
 364                 goto err;
 365
 366         bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
 367         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 368         return alloc_descs(start, cnt, node);
 369
 370 err:
 371         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 372         return ret;
 373 }
 374
 375 /**
 376  * irq_reserve_irqs - mark irqs allocated
 377  * @from:       mark from irq number
 378  * @cnt:        number of irqs to mark
 379  *
 380  * Returns 0 on success or an appropriate error code
 381  */
 382 int irq_reserve_irqs(unsigned int from, unsigned int cnt)
 383 {
 384         unsigned long flags;
 385         unsigned int start;
 386         int ret = 0;
 387
 388         if (!cnt || (from + cnt) > nr_irqs)
 389                 return -EINVAL;
 390
 391         raw_spin_lock_irqsave(&sparse_irq_lock, flags);
 392         start = bitmap_find_next_zero_area(allocated_irqs, nr_irqs, from, cnt, 0);
 393         if (start == from)
 394                 bitmap_set(allocated_irqs, start, cnt);
 395         else
 396                 ret = -EEXIST;
 397         raw_spin_unlock_irqrestore(&sparse_irq_lock, flags);
 398         return ret;
 399 }
 400
 401 /**
 402  * irq_get_next_irq - get next allocated irq number
 403  * @offset:     where to start the search
 404  *
 405  * Returns next irq number after offset or nr_irqs if none is found.
 406  */
 407 unsigned int irq_get_next_irq(unsigned int offset)
 408 {
 409         return find_next_bit(allocated_irqs, nr_irqs, offset);
 410 }
 411
 412 /* Statistics access */
 413 void clear_kstat_irqs(struct irq_desc *desc)
 414 {
 415         memset(desc->kstat_irqs, 0, nr_cpu_ids * sizeof(*(desc->kstat_irqs)));
 416 }
 417
 418 unsigned int kstat_irqs_cpu(unsigned int irq, int cpu)
 419 {
 420         struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
 421         return desc ? desc->kstat_irqs[cpu] : 0;
 422 }