]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - arch/powerpc/platforms/pseries/msi.c
d19f4977c83492e1174be5456e1d0ff7ee33ca33
[~shefty/rdma-dev.git] / arch / powerpc / platforms / pseries / msi.c
1 /*
2  * Copyright 2006 Jake Moilanen <moilanen@austin.ibm.com>, IBM Corp.
3  * Copyright 2006-2007 Michael Ellerman, IBM Corp.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License
7  * as published by the Free Software Foundation; version 2 of the
8  * License.
9  *
10  */
11
12 #include <linux/device.h>
13 #include <linux/irq.h>
14 #include <linux/msi.h>
15
16 #include <asm/rtas.h>
17 #include <asm/hw_irq.h>
18 #include <asm/ppc-pci.h>
19
20 static int query_token, change_token;
21
22 #define RTAS_QUERY_FN           0
23 #define RTAS_CHANGE_FN          1
24 #define RTAS_RESET_FN           2
25 #define RTAS_CHANGE_MSI_FN      3
26 #define RTAS_CHANGE_MSIX_FN     4
27
28 static struct pci_dn *get_pdn(struct pci_dev *pdev)
29 {
30         struct device_node *dn;
31         struct pci_dn *pdn;
32
33         dn = pci_device_to_OF_node(pdev);
34         if (!dn) {
35                 dev_dbg(&pdev->dev, "rtas_msi: No OF device node\n");
36                 return NULL;
37         }
38
39         pdn = PCI_DN(dn);
40         if (!pdn) {
41                 dev_dbg(&pdev->dev, "rtas_msi: No PCI DN\n");
42                 return NULL;
43         }
44
45         return pdn;
46 }
47
48 /* RTAS Helpers */
49
50 static int rtas_change_msi(struct pci_dn *pdn, u32 func, u32 num_irqs)
51 {
52         u32 addr, seq_num, rtas_ret[3];
53         unsigned long buid;
54         int rc;
55
56         addr = rtas_config_addr(pdn->busno, pdn->devfn, 0);
57         buid = pdn->phb->buid;
58
59         seq_num = 1;
60         do {
61                 if (func == RTAS_CHANGE_MSI_FN || func == RTAS_CHANGE_MSIX_FN)
62                         rc = rtas_call(change_token, 6, 4, rtas_ret, addr,
63                                         BUID_HI(buid), BUID_LO(buid),
64                                         func, num_irqs, seq_num);
65                 else
66                         rc = rtas_call(change_token, 6, 3, rtas_ret, addr,
67                                         BUID_HI(buid), BUID_LO(buid),
68                                         func, num_irqs, seq_num);
69
70                 seq_num = rtas_ret[1];
71         } while (rtas_busy_delay(rc));
72
73         /*
74          * If the RTAS call succeeded, return the number of irqs allocated.
75          * If not, make sure we return a negative error code.
76          */
77         if (rc == 0)
78                 rc = rtas_ret[0];
79         else if (rc > 0)
80                 rc = -rc;
81
82         pr_debug("rtas_msi: ibm,change_msi(func=%d,num=%d), got %d rc = %d\n",
83                  func, num_irqs, rtas_ret[0], rc);
84
85         return rc;
86 }
87
88 static void rtas_disable_msi(struct pci_dev *pdev)
89 {
90         struct pci_dn *pdn;
91
92         pdn = get_pdn(pdev);
93         if (!pdn)
94                 return;
95
96         /*
97          * disabling MSI with the explicit interface also disables MSI-X
98          */
99         if (rtas_change_msi(pdn, RTAS_CHANGE_MSI_FN, 0) != 0) {
100                 /* 
101                  * may have failed because explicit interface is not
102                  * present
103                  */
104                 if (rtas_change_msi(pdn, RTAS_CHANGE_FN, 0) != 0) {
105                         pr_debug("rtas_msi: Setting MSIs to 0 failed!\n");
106                 }
107         }
108 }
109
110 static int rtas_query_irq_number(struct pci_dn *pdn, int offset)
111 {
112         u32 addr, rtas_ret[2];
113         unsigned long buid;
114         int rc;
115
116         addr = rtas_config_addr(pdn->busno, pdn->devfn, 0);
117         buid = pdn->phb->buid;
118
119         do {
120                 rc = rtas_call(query_token, 4, 3, rtas_ret, addr,
121                                BUID_HI(buid), BUID_LO(buid), offset);
122         } while (rtas_busy_delay(rc));
123
124         if (rc) {
125                 pr_debug("rtas_msi: error (%d) querying source number\n", rc);
126                 return rc;
127         }
128
129         return rtas_ret[0];
130 }
131
132 static void rtas_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *pdev)
133 {
134         struct msi_desc *entry;
135
136         list_for_each_entry(entry, &pdev->msi_list, list) {
137                 if (entry->irq == NO_IRQ)
138                         continue;
139
140                 irq_set_msi_desc(entry->irq, NULL);
141                 irq_dispose_mapping(entry->irq);
142         }
143
144         rtas_disable_msi(pdev);
145 }
146
147 static int check_req(struct pci_dev *pdev, int nvec, char *prop_name)
148 {
149         struct device_node *dn;
150         struct pci_dn *pdn;
151         const u32 *req_msi;
152
153         pdn = get_pdn(pdev);
154         if (!pdn)
155                 return -ENODEV;
156
157         dn = pdn->node;
158
159         req_msi = of_get_property(dn, prop_name, NULL);
160         if (!req_msi) {
161                 pr_debug("rtas_msi: No %s on %s\n", prop_name, dn->full_name);
162                 return -ENOENT;
163         }
164
165         if (*req_msi < nvec) {
166                 pr_debug("rtas_msi: %s requests < %d MSIs\n", prop_name, nvec);
167
168                 if (*req_msi == 0) /* Be paranoid */
169                         return -ENOSPC;
170
171                 return *req_msi;
172         }
173
174         return 0;
175 }
176
177 static int check_req_msi(struct pci_dev *pdev, int nvec)
178 {
179         return check_req(pdev, nvec, "ibm,req#msi");
180 }
181
182 static int check_req_msix(struct pci_dev *pdev, int nvec)
183 {
184         return check_req(pdev, nvec, "ibm,req#msi-x");
185 }
186
187 /* Quota calculation */
188
189 static struct device_node *find_pe_total_msi(struct pci_dev *dev, int *total)
190 {
191         struct device_node *dn;
192         const u32 *p;
193
194         dn = of_node_get(pci_device_to_OF_node(dev));
195         while (dn) {
196                 p = of_get_property(dn, "ibm,pe-total-#msi", NULL);
197                 if (p) {
198                         pr_debug("rtas_msi: found prop on dn %s\n",
199                                 dn->full_name);
200                         *total = *p;
201                         return dn;
202                 }
203
204                 dn = of_get_next_parent(dn);
205         }
206
207         return NULL;
208 }
209
210 static struct device_node *find_pe_dn(struct pci_dev *dev, int *total)
211 {
212         struct device_node *dn;
213         struct eeh_dev *edev;
214
215         /* Found our PE and assume 8 at that point. */
216
217         dn = pci_device_to_OF_node(dev);
218         if (!dn)
219                 return NULL;
220
221         /* Get the top level device in the PE */
222         edev = of_node_to_eeh_dev(dn);
223         edev = list_first_entry(&edev->pe->edevs, struct eeh_dev, list);
224         dn = eeh_dev_to_of_node(edev);
225         if (!dn)
226                 return NULL;
227
228         /* We actually want the parent */
229         dn = of_get_parent(dn);
230         if (!dn)
231                 return NULL;
232
233         /* Hardcode of 8 for old firmwares */
234         *total = 8;
235         pr_debug("rtas_msi: using PE dn %s\n", dn->full_name);
236
237         return dn;
238 }
239
240 struct msi_counts {
241         struct device_node *requestor;
242         int num_devices;
243         int request;
244         int quota;
245         int spare;
246         int over_quota;
247 };
248
249 static void *count_non_bridge_devices(struct device_node *dn, void *data)
250 {
251         struct msi_counts *counts = data;
252         const u32 *p;
253         u32 class;
254
255         pr_debug("rtas_msi: counting %s\n", dn->full_name);
256
257         p = of_get_property(dn, "class-code", NULL);
258         class = p ? *p : 0;
259
260         if ((class >> 8) != PCI_CLASS_BRIDGE_PCI)
261                 counts->num_devices++;
262
263         return NULL;
264 }
265
266 static void *count_spare_msis(struct device_node *dn, void *data)
267 {
268         struct msi_counts *counts = data;
269         const u32 *p;
270         int req;
271
272         if (dn == counts->requestor)
273                 req = counts->request;
274         else {
275                 /* We don't know if a driver will try to use MSI or MSI-X,
276                  * so we just have to punt and use the larger of the two. */
277                 req = 0;
278                 p = of_get_property(dn, "ibm,req#msi", NULL);
279                 if (p)
280                         req = *p;
281
282                 p = of_get_property(dn, "ibm,req#msi-x", NULL);
283                 if (p)
284                         req = max(req, (int)*p);
285         }
286
287         if (req < counts->quota)
288                 counts->spare += counts->quota - req;
289         else if (req > counts->quota)
290                 counts->over_quota++;
291
292         return NULL;
293 }
294
295 static int msi_quota_for_device(struct pci_dev *dev, int request)
296 {
297         struct device_node *pe_dn;
298         struct msi_counts counts;
299         int total;
300
301         pr_debug("rtas_msi: calc quota for %s, request %d\n", pci_name(dev),
302                   request);
303
304         pe_dn = find_pe_total_msi(dev, &total);
305         if (!pe_dn)
306                 pe_dn = find_pe_dn(dev, &total);
307
308         if (!pe_dn) {
309                 pr_err("rtas_msi: couldn't find PE for %s\n", pci_name(dev));
310                 goto out;
311         }
312
313         pr_debug("rtas_msi: found PE %s\n", pe_dn->full_name);
314
315         memset(&counts, 0, sizeof(struct msi_counts));
316
317         /* Work out how many devices we have below this PE */
318         traverse_pci_devices(pe_dn, count_non_bridge_devices, &counts);
319
320         if (counts.num_devices == 0) {
321                 pr_err("rtas_msi: found 0 devices under PE for %s\n",
322                         pci_name(dev));
323                 goto out;
324         }
325
326         counts.quota = total / counts.num_devices;
327         if (request <= counts.quota)
328                 goto out;
329
330         /* else, we have some more calculating to do */
331         counts.requestor = pci_device_to_OF_node(dev);
332         counts.request = request;
333         traverse_pci_devices(pe_dn, count_spare_msis, &counts);
334
335         /* If the quota isn't an integer multiple of the total, we can
336          * use the remainder as spare MSIs for anyone that wants them. */
337         counts.spare += total % counts.num_devices;
338
339         /* Divide any spare by the number of over-quota requestors */
340         if (counts.over_quota)
341                 counts.quota += counts.spare / counts.over_quota;
342
343         /* And finally clamp the request to the possibly adjusted quota */
344         request = min(counts.quota, request);
345
346         pr_debug("rtas_msi: request clamped to quota %d\n", request);
347 out:
348         of_node_put(pe_dn);
349
350         return request;
351 }
352
353 static int rtas_msi_check_device(struct pci_dev *pdev, int nvec, int type)
354 {
355         int quota, rc;
356
357         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX)
358                 rc = check_req_msix(pdev, nvec);
359         else
360                 rc = check_req_msi(pdev, nvec);
361
362         if (rc)
363                 return rc;
364
365         quota = msi_quota_for_device(pdev, nvec);
366
367         if (quota && quota < nvec)
368                 return quota;
369
370         return 0;
371 }
372
373 static int check_msix_entries(struct pci_dev *pdev)
374 {
375         struct msi_desc *entry;
376         int expected;
377
378         /* There's no way for us to express to firmware that we want
379          * a discontiguous, or non-zero based, range of MSI-X entries.
380          * So we must reject such requests. */
381
382         expected = 0;
383         list_for_each_entry(entry, &pdev->msi_list, list) {
384                 if (entry->msi_attrib.entry_nr != expected) {
385                         pr_debug("rtas_msi: bad MSI-X entries.\n");
386                         return -EINVAL;
387                 }
388                 expected++;
389         }
390
391         return 0;
392 }
393
394 static int rtas_setup_msi_irqs(struct pci_dev *pdev, int nvec_in, int type)
395 {
396         struct pci_dn *pdn;
397         int hwirq, virq, i, rc;
398         struct msi_desc *entry;
399         struct msi_msg msg;
400         int nvec = nvec_in;
401
402         pdn = get_pdn(pdev);
403         if (!pdn)
404                 return -ENODEV;
405
406         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX && check_msix_entries(pdev))
407                 return -EINVAL;
408
409         /*
410          * Firmware currently refuse any non power of two allocation
411          * so we round up if the quota will allow it.
412          */
413         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX) {
414                 int m = roundup_pow_of_two(nvec);
415                 int quota = msi_quota_for_device(pdev, m);
416
417                 if (quota >= m)
418                         nvec = m;
419         }
420
421         /*
422          * Try the new more explicit firmware interface, if that fails fall
423          * back to the old interface. The old interface is known to never
424          * return MSI-Xs.
425          */
426 again:
427         if (type == PCI_CAP_ID_MSI) {
428                 rc = rtas_change_msi(pdn, RTAS_CHANGE_MSI_FN, nvec);
429
430                 if (rc < 0) {
431                         pr_debug("rtas_msi: trying the old firmware call.\n");
432                         rc = rtas_change_msi(pdn, RTAS_CHANGE_FN, nvec);
433                 }
434         } else
435                 rc = rtas_change_msi(pdn, RTAS_CHANGE_MSIX_FN, nvec);
436
437         if (rc != nvec) {
438                 if (nvec != nvec_in) {
439                         nvec = nvec_in;
440                         goto again;
441                 }
442                 pr_debug("rtas_msi: rtas_change_msi() failed\n");
443                 return rc;
444         }
445
446         i = 0;
447         list_for_each_entry(entry, &pdev->msi_list, list) {
448                 hwirq = rtas_query_irq_number(pdn, i++);
449                 if (hwirq < 0) {
450                         pr_debug("rtas_msi: error (%d) getting hwirq\n", rc);
451                         return hwirq;
452                 }
453
454                 virq = irq_create_mapping(NULL, hwirq);
455
456                 if (virq == NO_IRQ) {
457                         pr_debug("rtas_msi: Failed mapping hwirq %d\n", hwirq);
458                         return -ENOSPC;
459                 }
460
461                 dev_dbg(&pdev->dev, "rtas_msi: allocated virq %d\n", virq);
462                 irq_set_msi_desc(virq, entry);
463
464                 /* Read config space back so we can restore after reset */
465                 read_msi_msg(virq, &msg);
466                 entry->msg = msg;
467         }
468
469         return 0;
470 }
471
472 static void rtas_msi_pci_irq_fixup(struct pci_dev *pdev)
473 {
474         /* No LSI -> leave MSIs (if any) configured */
475         if (pdev->irq == NO_IRQ) {
476                 dev_dbg(&pdev->dev, "rtas_msi: no LSI, nothing to do.\n");
477                 return;
478         }
479
480         /* No MSI -> MSIs can't have been assigned by fw, leave LSI */
481         if (check_req_msi(pdev, 1) && check_req_msix(pdev, 1)) {
482                 dev_dbg(&pdev->dev, "rtas_msi: no req#msi/x, nothing to do.\n");
483                 return;
484         }
485
486         dev_dbg(&pdev->dev, "rtas_msi: disabling existing MSI.\n");
487         rtas_disable_msi(pdev);
488 }
489
490 static int rtas_msi_init(void)
491 {
492         query_token  = rtas_token("ibm,query-interrupt-source-number");
493         change_token = rtas_token("ibm,change-msi");
494
495         if ((query_token == RTAS_UNKNOWN_SERVICE) ||
496                         (change_token == RTAS_UNKNOWN_SERVICE)) {
497                 pr_debug("rtas_msi: no RTAS tokens, no MSI support.\n");
498                 return -1;
499         }
500
501         pr_debug("rtas_msi: Registering RTAS MSI callbacks.\n");
502
503         WARN_ON(ppc_md.setup_msi_irqs);
504         ppc_md.setup_msi_irqs = rtas_setup_msi_irqs;
505         ppc_md.teardown_msi_irqs = rtas_teardown_msi_irqs;
506         ppc_md.msi_check_device = rtas_msi_check_device;
507
508         WARN_ON(ppc_md.pci_irq_fixup);
509         ppc_md.pci_irq_fixup = rtas_msi_pci_irq_fixup;
510
511         return 0;
512 }
513 arch_initcall(rtas_msi_init);