arch/powerpc/kernel/irq.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *  Derived from arch/i386/kernel/irq.c
   4  *    Copyright (C) 1992 Linus Torvalds
   5  *  Adapted from arch/i386 by Gary Thomas
   6  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   7  *  Updated and modified by Cort Dougan <cort@fsmlabs.com>
   8  *    Copyright (C) 1996-2001 Cort Dougan
   9  *  Adapted for Power Macintosh by Paul Mackerras
  10  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras (paulus@cs.anu.edu.au)
  11  *
  12  * This file contains the code used by various IRQ handling routines:
  13  * asking for different IRQ's should be done through these routines
  14  * instead of just grabbing them. Thus setups with different IRQ numbers
  15  * shouldn't result in any weird surprises, and installing new handlers
  16  * should be easier.
  17  *
  18  * The MPC8xx has an interrupt mask in the SIU.  If a bit is set, the
  19  * interrupt is _enabled_.  As expected, IRQ0 is bit 0 in the 32-bit
  20  * mask register (of which only 16 are defined), hence the weird shifting
  21  * and complement of the cached_irq_mask.  I want to be able to stuff
  22  * this right into the SIU SMASK register.
  23  * Many of the prep/chrp functions are conditional compiled on CONFIG_PPC_8xx
  24  * to reduce code space and undefined function references.
  25  */
  26
  27 #undef DEBUG
  28
  29 #include <linux/export.h>
  30 #include <linux/threads.h>
  31 #include <linux/kernel_stat.h>
  32 #include <linux/signal.h>
  33 #include <linux/sched.h>
  34 #include <linux/ptrace.h>
  35 #include <linux/ioport.h>
  36 #include <linux/interrupt.h>
  37 #include <linux/timex.h>
  38 #include <linux/init.h>
  39 #include <linux/slab.h>
  40 #include <linux/delay.h>
  41 #include <linux/irq.h>
  42 #include <linux/seq_file.h>
  43 #include <linux/cpumask.h>
  44 #include <linux/profile.h>
  45 #include <linux/bitops.h>
  46 #include <linux/list.h>
  47 #include <linux/radix-tree.h>
  48 #include <linux/mutex.h>
  49 #include <linux/pci.h>
  50 #include <linux/debugfs.h>
  51 #include <linux/of.h>
  52 #include <linux/of_irq.h>
  53 #include <linux/vmalloc.h>
  54 #include <linux/pgtable.h>
  55 #include <linux/static_call.h>
  56
  57 #include <linux/uaccess.h>
  58 #include <asm/interrupt.h>
  59 #include <asm/io.h>
  60 #include <asm/irq.h>
  61 #include <asm/cache.h>
  62 #include <asm/ptrace.h>
  63 #include <asm/machdep.h>
  64 #include <asm/udbg.h>
  65 #include <asm/smp.h>
  66 #include <asm/hw_irq.h>
  67 #include <asm/softirq_stack.h>
  68 #include <asm/ppc_asm.h>
  69
  70 #define CREATE_TRACE_POINTS
  71 #include <asm/trace.h>
  72 #include <asm/cpu_has_feature.h>
  73
  74 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(irq_cpustat_t, irq_stat);
  75 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(irq_stat);
  76
  77 #ifdef CONFIG_PPC32
  78 atomic_t ppc_n_lost_interrupts;
  79
  80 #ifdef CONFIG_TAU_INT
  81 extern int tau_initialized;
  82 u32 tau_interrupts(unsigned long cpu);
  83 #endif
  84 #endif /* CONFIG_PPC32 */
  85
  86 int arch_show_interrupts(struct seq_file *p, int prec)
  87 {
  88         int j;
  89
  90 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_TAU_INT)
  91         if (tau_initialized) {
  92                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "TAU");
  93                 for_each_online_cpu(j)
  94                         seq_printf(p, "%10u ", tau_interrupts(j));
  95                 seq_puts(p, "  PowerPC             Thermal Assist (cpu temp)\n");
  96         }
  97 #endif /* CONFIG_PPC32 && CONFIG_TAU_INT */
  98
  99         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
 100         for_each_online_cpu(j)
 101                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs_event);
 102         seq_printf(p, "  Local timer interrupts for timer event device\n");
 103
 104         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "BCT");
 105         for_each_online_cpu(j)
 106                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).broadcast_irqs_event);
 107         seq_printf(p, "  Broadcast timer interrupts for timer event device\n");
 108
 109         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "LOC");
 110         for_each_online_cpu(j)
 111                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).timer_irqs_others);
 112         seq_printf(p, "  Local timer interrupts for others\n");
 113
 114         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "SPU");
 115         for_each_online_cpu(j)
 116                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).spurious_irqs);
 117         seq_printf(p, "  Spurious interrupts\n");
 118
 119         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "PMI");
 120         for_each_online_cpu(j)
 121                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).pmu_irqs);
 122         seq_printf(p, "  Performance monitoring interrupts\n");
 123
 124         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "MCE");
 125         for_each_online_cpu(j)
 126                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).mce_exceptions);
 127         seq_printf(p, "  Machine check exceptions\n");
 128
 129 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 130         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
 131                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "HMI");
 132                 for_each_online_cpu(j)
 133                         seq_printf(p, "%10u ", paca_ptrs[j]->hmi_irqs);
 134                 seq_printf(p, "  Hypervisor Maintenance Interrupts\n");
 135         }
 136 #endif
 137
 138         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "NMI");
 139         for_each_online_cpu(j)
 140                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).sreset_irqs);
 141         seq_printf(p, "  System Reset interrupts\n");
 142
 143 #ifdef CONFIG_PPC_WATCHDOG
 144         seq_printf(p, "%*s: ", prec, "WDG");
 145         for_each_online_cpu(j)
 146                 seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).soft_nmi_irqs);
 147         seq_printf(p, "  Watchdog soft-NMI interrupts\n");
 148 #endif
 149
 150 #ifdef CONFIG_PPC_DOORBELL
 151         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_DBELL)) {
 152                 seq_printf(p, "%*s: ", prec, "DBL");
 153                 for_each_online_cpu(j)
 154                         seq_printf(p, "%10u ", per_cpu(irq_stat, j).doorbell_irqs);
 155                 seq_printf(p, "  Doorbell interrupts\n");
 156         }
 157 #endif
 158
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 /*
 163  * /proc/stat helpers
 164  */
 165 u64 arch_irq_stat_cpu(unsigned int cpu)
 166 {
 167         u64 sum = per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs_event;
 168
 169         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).broadcast_irqs_event;
 170         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).pmu_irqs;
 171         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).mce_exceptions;
 172         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).spurious_irqs;
 173         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).timer_irqs_others;
 174 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 175         sum += paca_ptrs[cpu]->hmi_irqs;
 176 #endif
 177         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).sreset_irqs;
 178 #ifdef CONFIG_PPC_WATCHDOG
 179         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).soft_nmi_irqs;
 180 #endif
 181 #ifdef CONFIG_PPC_DOORBELL
 182         sum += per_cpu(irq_stat, cpu).doorbell_irqs;
 183 #endif
 184
 185         return sum;
 186 }
 187
 188 static inline void check_stack_overflow(unsigned long sp)
 189 {
 190         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW))
 191                 return;
 192
 193         sp &= THREAD_SIZE - 1;
 194
 195         /* check for stack overflow: is there less than 1/4th free? */
 196         if (unlikely(sp < THREAD_SIZE / 4)) {
 197                 pr_err("do_IRQ: stack overflow: %ld\n", sp);
 198                 dump_stack();
 199         }
 200 }
 201
 202 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
 203 static __always_inline void call_do_softirq(const void *sp)
 204 {
 205         /* Temporarily switch r1 to sp, call __do_softirq() then restore r1. */
 206         asm volatile (
 207                  PPC_STLU "     %%r1, %[offset](%[sp])  ;"
 208                 "mr             %%r1, %[sp]             ;"
 209                 "bl             %[callee]               ;"
 210                  PPC_LL "       %%r1, 0(%%r1)           ;"
 211                  : // Outputs
 212                  : // Inputs
 213                    [sp] "b" (sp), [offset] "i" (THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD),
 214                    [callee] "i" (__do_softirq)
 215                  : // Clobbers
 216                    "lr", "xer", "ctr", "memory", "cr0", "cr1", "cr5", "cr6",
 217                    "cr7", "r0", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7", "r8", "r9", "r10",
 218                    "r11", "r12"
 219         );
 220 }
 221 #endif
 222
 223 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(ppc_get_irq, *ppc_md.get_irq);
 224
 225 static void __do_irq(struct pt_regs *regs, unsigned long oldsp)
 226 {
 227         unsigned int irq;
 228
 229         trace_irq_entry(regs);
 230
 231         check_stack_overflow(oldsp);
 232
 233         /*
 234          * Query the platform PIC for the interrupt & ack it.
 235          *
 236          * This will typically lower the interrupt line to the CPU
 237          */
 238         irq = static_call(ppc_get_irq)();
 239
 240         /* We can hard enable interrupts now to allow perf interrupts */
 241         if (should_hard_irq_enable())
 242                 do_hard_irq_enable();
 243
 244         /* And finally process it */
 245         if (unlikely(!irq))
 246                 __this_cpu_inc(irq_stat.spurious_irqs);
 247         else
 248                 generic_handle_irq(irq);
 249
 250         trace_irq_exit(regs);
 251 }
 252
 253 static __always_inline void call_do_irq(struct pt_regs *regs, void *sp)
 254 {
 255         register unsigned long r3 asm("r3") = (unsigned long)regs;
 256
 257         /* Temporarily switch r1 to sp, call __do_irq() then restore r1. */
 258         asm volatile (
 259                  PPC_STLU "     %%r1, %[offset](%[sp])  ;"
 260                 "mr             %%r4, %%r1              ;"
 261                 "mr             %%r1, %[sp]             ;"
 262                 "bl             %[callee]               ;"
 263                  PPC_LL "       %%r1, 0(%%r1)           ;"
 264                  : // Outputs
 265                    "+r" (r3)
 266                  : // Inputs
 267                    [sp] "b" (sp), [offset] "i" (THREAD_SIZE - STACK_FRAME_OVERHEAD),
 268                    [callee] "i" (__do_irq)
 269                  : // Clobbers
 270                    "lr", "xer", "ctr", "memory", "cr0", "cr1", "cr5", "cr6",
 271                    "cr7", "r0", "r4", "r5", "r6", "r7", "r8", "r9", "r10",
 272                    "r11", "r12"
 273         );
 274 }
 275
 276 void __do_IRQ(struct pt_regs *regs)
 277 {
 278         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
 279         void *cursp, *irqsp, *sirqsp;
 280
 281         /* Switch to the irq stack to handle this */
 282         cursp = (void *)(current_stack_pointer & ~(THREAD_SIZE - 1));
 283         irqsp = hardirq_ctx[raw_smp_processor_id()];
 284         sirqsp = softirq_ctx[raw_smp_processor_id()];
 285
 286         /* Already there ? If not switch stack and call */
 287         if (unlikely(cursp == irqsp || cursp == sirqsp))
 288                 __do_irq(regs, current_stack_pointer);
 289         else
 290                 call_do_irq(regs, irqsp);
 291
 292         set_irq_regs(old_regs);
 293 }
 294
 295 DEFINE_INTERRUPT_HANDLER_ASYNC(do_IRQ)
 296 {
 297         __do_IRQ(regs);
 298 }
 299
 300 static void *__init alloc_vm_stack(void)
 301 {
 302         return __vmalloc_node(THREAD_SIZE, THREAD_ALIGN, THREADINFO_GFP,
 303                               NUMA_NO_NODE, (void *)_RET_IP_);
 304 }
 305
 306 static void __init vmap_irqstack_init(void)
 307 {
 308         int i;
 309
 310         for_each_possible_cpu(i) {
 311                 softirq_ctx[i] = alloc_vm_stack();
 312                 hardirq_ctx[i] = alloc_vm_stack();
 313         }
 314 }
 315
 316
 317 void __init init_IRQ(void)
 318 {
 319         if (IS_ENABLED(CONFIG_VMAP_STACK))
 320                 vmap_irqstack_init();
 321
 322         if (ppc_md.init_IRQ)
 323                 ppc_md.init_IRQ();
 324
 325         if (!WARN_ON(!ppc_md.get_irq))
 326                 static_call_update(ppc_get_irq, ppc_md.get_irq);
 327 }
 328
 329 #ifdef CONFIG_BOOKE_OR_40x
 330 void   *critirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 331 void    *dbgirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 332 void *mcheckirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 333 #endif
 334
 335 void *softirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 336 void *hardirq_ctx[NR_CPUS] __read_mostly;
 337
 338 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
 339 void do_softirq_own_stack(void)
 340 {
 341         call_do_softirq(softirq_ctx[smp_processor_id()]);
 342 }
 343 #endif
 344
 345 irq_hw_number_t virq_to_hw(unsigned int virq)
 346 {
 347         struct irq_data *irq_data = irq_get_irq_data(virq);
 348         return WARN_ON(!irq_data) ? 0 : irq_data->hwirq;
 349 }
 350 EXPORT_SYMBOL_GPL(virq_to_hw);
 351
 352 #ifdef CONFIG_SMP
 353 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
 354 {
 355         int cpuid;
 356
 357         if (cpumask_equal(mask, cpu_online_mask)) {
 358                 static int irq_rover;
 359                 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_rover_lock);
 360                 unsigned long flags;
 361
 362                 /* Round-robin distribution... */
 363 do_round_robin:
 364                 raw_spin_lock_irqsave(&irq_rover_lock, flags);
 365
 366                 irq_rover = cpumask_next(irq_rover, cpu_online_mask);
 367                 if (irq_rover >= nr_cpu_ids)
 368                         irq_rover = cpumask_first(cpu_online_mask);
 369
 370                 cpuid = irq_rover;
 371
 372                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_rover_lock, flags);
 373         } else {
 374                 cpuid = cpumask_first_and(mask, cpu_online_mask);
 375                 if (cpuid >= nr_cpu_ids)
 376                         goto do_round_robin;
 377         }
 378
 379         return get_hard_smp_processor_id(cpuid);
 380 }
 381 #else
 382 int irq_choose_cpu(const struct cpumask *mask)
 383 {
 384         return hard_smp_processor_id();
 385 }
 386 #endif