]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/subr_intr.c
MFV: expat 2.6.0.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / subr_intr.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2015-2016 Svatopluk Kraus
3  * Copyright (c) 2015-2016 Michal Meloun
4  * All rights reserved.
5  * Copyright (c) 2015-2016 The FreeBSD Foundation
6  * Copyright (c) 2021 Jessica Clarke <jrtc27@FreeBSD.org>
7  *
8  * Portions of this software were developed by Andrew Turner under
9  * sponsorship from the FreeBSD Foundation.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 #include <sys/cdefs.h>
34 /*
35  *      New-style Interrupt Framework
36  *
37  *  TODO: - add support for disconnected PICs.
38  *        - to support IPI (PPI) enabling on other CPUs if already started.
39  *        - to complete things for removable PICs.
40  */
41
42 #include "opt_ddb.h"
43 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
44 #include "opt_iommu.h"
45
46 #include <sys/param.h>
47 #include <sys/systm.h>
48 #include <sys/asan.h>
49 #include <sys/bitstring.h>
50 #include <sys/bus.h>
51 #include <sys/conf.h>
52 #include <sys/cpuset.h>
53 #include <sys/interrupt.h>
54 #include <sys/kernel.h>
55 #include <sys/lock.h>
56 #include <sys/malloc.h>
57 #include <sys/msan.h>
58 #include <sys/mutex.h>
59 #include <sys/proc.h>
60 #include <sys/queue.h>
61 #include <sys/rman.h>
62 #include <sys/sched.h>
63 #include <sys/smp.h>
64 #include <sys/sysctl.h>
65 #include <sys/syslog.h>
66 #include <sys/taskqueue.h>
67 #include <sys/tree.h>
68 #include <sys/vmmeter.h>
69 #ifdef HWPMC_HOOKS
70 #include <sys/pmckern.h>
71 #endif
72
73 #include <machine/atomic.h>
74 #include <machine/cpu.h>
75 #include <machine/intr.h>
76 #include <machine/smp.h>
77 #include <machine/stdarg.h>
78
79 #ifdef DDB
80 #include <ddb/ddb.h>
81 #endif
82
83 #ifdef IOMMU
84 #include <dev/iommu/iommu_msi.h>
85 #endif
86
87 #include "pic_if.h"
88 #include "msi_if.h"
89
90 #define INTRNAME_LEN    (2*MAXCOMLEN + 1)
91
92 #ifdef DEBUG
93 #define debugf(fmt, args...) do { printf("%s(): ", __func__);   \
94     printf(fmt,##args); } while (0)
95 #else
96 #define debugf(fmt, args...)
97 #endif
98
99 MALLOC_DECLARE(M_INTRNG);
100 MALLOC_DEFINE(M_INTRNG, "intr", "intr interrupt handling");
101
102 /* Main interrupt handler called from assembler -> 'hidden' for C code. */
103 void intr_irq_handler(struct trapframe *tf);
104
105 /* Root interrupt controller stuff. */
106 device_t intr_irq_root_dev;
107 static intr_irq_filter_t *irq_root_filter;
108 static void *irq_root_arg;
109
110 struct intr_pic_child {
111         SLIST_ENTRY(intr_pic_child)      pc_next;
112         struct intr_pic                 *pc_pic;
113         intr_child_irq_filter_t         *pc_filter;
114         void                            *pc_filter_arg;
115         uintptr_t                        pc_start;
116         uintptr_t                        pc_length;
117 };
118
119 /* Interrupt controller definition. */
120 struct intr_pic {
121         SLIST_ENTRY(intr_pic)   pic_next;
122         intptr_t                pic_xref;       /* hardware identification */
123         device_t                pic_dev;
124 /* Only one of FLAG_PIC or FLAG_MSI may be set */
125 #define FLAG_PIC        (1 << 0)
126 #define FLAG_MSI        (1 << 1)
127 #define FLAG_TYPE_MASK  (FLAG_PIC | FLAG_MSI)
128         u_int                   pic_flags;
129         struct mtx              pic_child_lock;
130         SLIST_HEAD(, intr_pic_child) pic_children;
131 };
132
133 #ifdef SMP
134 #define INTR_IPI_NAMELEN        (MAXCOMLEN + 1)
135
136 struct intr_ipi {
137         intr_ipi_handler_t      *ii_handler;
138         void                    *ii_handler_arg;
139         struct intr_irqsrc      *ii_isrc;
140         char                    ii_name[INTR_IPI_NAMELEN];
141         u_long                  *ii_count;
142 };
143
144 static device_t intr_ipi_dev;
145 static u_int intr_ipi_dev_priority;
146 static bool intr_ipi_dev_frozen;
147 #endif
148
149 static struct mtx pic_list_lock;
150 static SLIST_HEAD(, intr_pic) pic_list;
151
152 static struct intr_pic *pic_lookup(device_t dev, intptr_t xref, int flags);
153
154 /* Interrupt source definition. */
155 static struct mtx isrc_table_lock;
156 static struct intr_irqsrc **irq_sources;
157 static u_int irq_next_free;
158
159 #ifdef SMP
160 #ifdef EARLY_AP_STARTUP
161 static bool irq_assign_cpu = true;
162 #else
163 static bool irq_assign_cpu = false;
164 #endif
165
166 static struct intr_ipi ipi_sources[INTR_IPI_COUNT];
167 #endif
168
169 u_int intr_nirq = NIRQ;
170 SYSCTL_UINT(_machdep, OID_AUTO, nirq, CTLFLAG_RDTUN, &intr_nirq, 0,
171     "Number of IRQs");
172
173 /* Data for MI statistics reporting. */
174 u_long *intrcnt;
175 char *intrnames;
176 size_t sintrcnt;
177 size_t sintrnames;
178 int nintrcnt;
179 static bitstr_t *intrcnt_bitmap;
180
181 static struct intr_irqsrc *intr_map_get_isrc(u_int res_id);
182 static void intr_map_set_isrc(u_int res_id, struct intr_irqsrc *isrc);
183 static struct intr_map_data * intr_map_get_map_data(u_int res_id);
184 static void intr_map_copy_map_data(u_int res_id, device_t *dev, intptr_t *xref,
185     struct intr_map_data **data);
186
187 /*
188  *  Interrupt framework initialization routine.
189  */
190 static void
191 intr_irq_init(void *dummy __unused)
192 {
193
194         SLIST_INIT(&pic_list);
195         mtx_init(&pic_list_lock, "intr pic list", NULL, MTX_DEF);
196
197         mtx_init(&isrc_table_lock, "intr isrc table", NULL, MTX_DEF);
198
199         /*
200          * - 2 counters for each I/O interrupt.
201          * - mp_maxid + 1 counters for each IPI counters for SMP.
202          */
203         nintrcnt = intr_nirq * 2;
204 #ifdef SMP
205         nintrcnt += INTR_IPI_COUNT * (mp_maxid + 1);
206 #endif
207
208         intrcnt = mallocarray(nintrcnt, sizeof(u_long), M_INTRNG,
209             M_WAITOK | M_ZERO);
210         intrnames = mallocarray(nintrcnt, INTRNAME_LEN, M_INTRNG,
211             M_WAITOK | M_ZERO);
212         sintrcnt = nintrcnt * sizeof(u_long);
213         sintrnames = nintrcnt * INTRNAME_LEN;
214
215         /* Allocate the bitmap tracking counter allocations. */
216         intrcnt_bitmap = bit_alloc(nintrcnt, M_INTRNG, M_WAITOK | M_ZERO);
217
218         irq_sources = mallocarray(intr_nirq, sizeof(struct intr_irqsrc*),
219             M_INTRNG, M_WAITOK | M_ZERO);
220 }
221 SYSINIT(intr_irq_init, SI_SUB_INTR, SI_ORDER_FIRST, intr_irq_init, NULL);
222
223 static void
224 intrcnt_setname(const char *name, int index)
225 {
226
227         snprintf(intrnames + INTRNAME_LEN * index, INTRNAME_LEN, "%-*s",
228             INTRNAME_LEN - 1, name);
229 }
230
231 /*
232  *  Update name for interrupt source with interrupt event.
233  */
234 static void
235 intrcnt_updatename(struct intr_irqsrc *isrc)
236 {
237
238         /* QQQ: What about stray counter name? */
239         mtx_assert(&isrc_table_lock, MA_OWNED);
240         intrcnt_setname(isrc->isrc_event->ie_fullname, isrc->isrc_index);
241 }
242
243 /*
244  *  Virtualization for interrupt source interrupt counter increment.
245  */
246 static inline void
247 isrc_increment_count(struct intr_irqsrc *isrc)
248 {
249
250         if (isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_PPI)
251                 atomic_add_long(&isrc->isrc_count[0], 1);
252         else
253                 isrc->isrc_count[0]++;
254 }
255
256 /*
257  *  Virtualization for interrupt source interrupt stray counter increment.
258  */
259 static inline void
260 isrc_increment_straycount(struct intr_irqsrc *isrc)
261 {
262
263         isrc->isrc_count[1]++;
264 }
265
266 /*
267  *  Virtualization for interrupt source interrupt name update.
268  */
269 static void
270 isrc_update_name(struct intr_irqsrc *isrc, const char *name)
271 {
272         char str[INTRNAME_LEN];
273
274         mtx_assert(&isrc_table_lock, MA_OWNED);
275
276         if (name != NULL) {
277                 snprintf(str, INTRNAME_LEN, "%s: %s", isrc->isrc_name, name);
278                 intrcnt_setname(str, isrc->isrc_index);
279                 snprintf(str, INTRNAME_LEN, "stray %s: %s", isrc->isrc_name,
280                     name);
281                 intrcnt_setname(str, isrc->isrc_index + 1);
282         } else {
283                 snprintf(str, INTRNAME_LEN, "%s:", isrc->isrc_name);
284                 intrcnt_setname(str, isrc->isrc_index);
285                 snprintf(str, INTRNAME_LEN, "stray %s:", isrc->isrc_name);
286                 intrcnt_setname(str, isrc->isrc_index + 1);
287         }
288 }
289
290 /*
291  *  Virtualization for interrupt source interrupt counters setup.
292  */
293 static void
294 isrc_setup_counters(struct intr_irqsrc *isrc)
295 {
296         int index;
297
298         mtx_assert(&isrc_table_lock, MA_OWNED);
299
300         /*
301          * Allocate two counter values, the second tracking "stray" interrupts.
302          */
303         bit_ffc_area(intrcnt_bitmap, nintrcnt, 2, &index);
304         if (index == -1)
305                 panic("Failed to allocate 2 counters. Array exhausted?");
306         bit_nset(intrcnt_bitmap, index, index + 1);
307         isrc->isrc_index = index;
308         isrc->isrc_count = &intrcnt[index];
309         isrc_update_name(isrc, NULL);
310 }
311
312 /*
313  *  Virtualization for interrupt source interrupt counters release.
314  */
315 static void
316 isrc_release_counters(struct intr_irqsrc *isrc)
317 {
318         int idx = isrc->isrc_index;
319
320         mtx_assert(&isrc_table_lock, MA_OWNED);
321
322         bit_nclear(intrcnt_bitmap, idx, idx + 1);
323 }
324
325 /*
326  *  Main interrupt dispatch handler. It's called straight
327  *  from the assembler, where CPU interrupt is served.
328  */
329 void
330 intr_irq_handler(struct trapframe *tf)
331 {
332         struct trapframe * oldframe;
333         struct thread * td;
334
335         KASSERT(irq_root_filter != NULL, ("%s: no filter", __func__));
336
337         kasan_mark(tf, sizeof(*tf), sizeof(*tf), 0);
338         kmsan_mark(tf, sizeof(*tf), KMSAN_STATE_INITED);
339
340         VM_CNT_INC(v_intr);
341         critical_enter();
342         td = curthread;
343         oldframe = td->td_intr_frame;
344         td->td_intr_frame = tf;
345         irq_root_filter(irq_root_arg);
346         td->td_intr_frame = oldframe;
347         critical_exit();
348 #ifdef HWPMC_HOOKS
349         if (pmc_hook && TRAPF_USERMODE(tf) &&
350             (PCPU_GET(curthread)->td_pflags & TDP_CALLCHAIN))
351                 pmc_hook(PCPU_GET(curthread), PMC_FN_USER_CALLCHAIN, tf);
352 #endif
353 }
354
355 int
356 intr_child_irq_handler(struct intr_pic *parent, uintptr_t irq)
357 {
358         struct intr_pic_child *child;
359         bool found;
360
361         found = false;
362         mtx_lock_spin(&parent->pic_child_lock);
363         SLIST_FOREACH(child, &parent->pic_children, pc_next) {
364                 if (child->pc_start <= irq &&
365                     irq < (child->pc_start + child->pc_length)) {
366                         found = true;
367                         break;
368                 }
369         }
370         mtx_unlock_spin(&parent->pic_child_lock);
371
372         if (found)
373                 return (child->pc_filter(child->pc_filter_arg, irq));
374
375         return (FILTER_STRAY);
376 }
377
378 /*
379  *  interrupt controller dispatch function for interrupts. It should
380  *  be called straight from the interrupt controller, when associated interrupt
381  *  source is learned.
382  */
383 int
384 intr_isrc_dispatch(struct intr_irqsrc *isrc, struct trapframe *tf)
385 {
386
387         KASSERT(isrc != NULL, ("%s: no source", __func__));
388
389         if ((isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_IPI) == 0)
390                 isrc_increment_count(isrc);
391
392 #ifdef INTR_SOLO
393         if (isrc->isrc_filter != NULL) {
394                 int error;
395                 error = isrc->isrc_filter(isrc->isrc_arg, tf);
396                 PIC_POST_FILTER(isrc->isrc_dev, isrc);
397                 if (error == FILTER_HANDLED)
398                         return (0);
399         } else
400 #endif
401         if (isrc->isrc_event != NULL) {
402                 if (intr_event_handle(isrc->isrc_event, tf) == 0)
403                         return (0);
404         }
405
406         if ((isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_IPI) == 0)
407                 isrc_increment_straycount(isrc);
408         return (EINVAL);
409 }
410
411 /*
412  *  Alloc unique interrupt number (resource handle) for interrupt source.
413  *
414  *  There could be various strategies how to allocate free interrupt number
415  *  (resource handle) for new interrupt source.
416  *
417  *  1. Handles are always allocated forward, so handles are not recycled
418  *     immediately. However, if only one free handle left which is reused
419  *     constantly...
420  */
421 static inline int
422 isrc_alloc_irq(struct intr_irqsrc *isrc)
423 {
424         u_int irq;
425
426         mtx_assert(&isrc_table_lock, MA_OWNED);
427
428         if (irq_next_free >= intr_nirq)
429                 return (ENOSPC);
430
431         for (irq = irq_next_free; irq < intr_nirq; irq++) {
432                 if (irq_sources[irq] == NULL)
433                         goto found;
434         }
435         for (irq = 0; irq < irq_next_free; irq++) {
436                 if (irq_sources[irq] == NULL)
437                         goto found;
438         }
439
440         irq_next_free = intr_nirq;
441         return (ENOSPC);
442
443 found:
444         isrc->isrc_irq = irq;
445         irq_sources[irq] = isrc;
446
447         irq_next_free = irq + 1;
448         if (irq_next_free >= intr_nirq)
449                 irq_next_free = 0;
450         return (0);
451 }
452
453 /*
454  *  Free unique interrupt number (resource handle) from interrupt source.
455  */
456 static inline int
457 isrc_free_irq(struct intr_irqsrc *isrc)
458 {
459
460         mtx_assert(&isrc_table_lock, MA_OWNED);
461
462         if (isrc->isrc_irq >= intr_nirq)
463                 return (EINVAL);
464         if (irq_sources[isrc->isrc_irq] != isrc)
465                 return (EINVAL);
466
467         irq_sources[isrc->isrc_irq] = NULL;
468         isrc->isrc_irq = INTR_IRQ_INVALID;      /* just to be safe */
469
470         /*
471          * If we are recovering from the state irq_sources table is full,
472          * then the following allocation should check the entire table. This
473          * will ensure maximum separation of allocation order from release
474          * order.
475          */
476         if (irq_next_free >= intr_nirq)
477                 irq_next_free = 0;
478
479         return (0);
480 }
481
482 /*
483  *  Initialize interrupt source and register it into global interrupt table.
484  */
485 int
486 intr_isrc_register(struct intr_irqsrc *isrc, device_t dev, u_int flags,
487     const char *fmt, ...)
488 {
489         int error;
490         va_list ap;
491
492         bzero(isrc, sizeof(struct intr_irqsrc));
493         isrc->isrc_dev = dev;
494         isrc->isrc_irq = INTR_IRQ_INVALID;      /* just to be safe */
495         isrc->isrc_flags = flags;
496
497         va_start(ap, fmt);
498         vsnprintf(isrc->isrc_name, INTR_ISRC_NAMELEN, fmt, ap);
499         va_end(ap);
500
501         mtx_lock(&isrc_table_lock);
502         error = isrc_alloc_irq(isrc);
503         if (error != 0) {
504                 mtx_unlock(&isrc_table_lock);
505                 return (error);
506         }
507         /*
508          * Setup interrupt counters, but not for IPI sources. Those are setup
509          * later and only for used ones (up to INTR_IPI_COUNT) to not exhaust
510          * our counter pool.
511          */
512         if ((isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_IPI) == 0)
513                 isrc_setup_counters(isrc);
514         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
515         return (0);
516 }
517
518 /*
519  *  Deregister interrupt source from global interrupt table.
520  */
521 int
522 intr_isrc_deregister(struct intr_irqsrc *isrc)
523 {
524         int error;
525
526         mtx_lock(&isrc_table_lock);
527         if ((isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_IPI) == 0)
528                 isrc_release_counters(isrc);
529         error = isrc_free_irq(isrc);
530         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
531         return (error);
532 }
533
534 #ifdef SMP
535 /*
536  *  A support function for a PIC to decide if provided ISRC should be inited
537  *  on given cpu. The logic of INTR_ISRCF_BOUND flag and isrc_cpu member of
538  *  struct intr_irqsrc is the following:
539  *
540  *     If INTR_ISRCF_BOUND is set, the ISRC should be inited only on cpus
541  *     set in isrc_cpu. If not, the ISRC should be inited on every cpu and
542  *     isrc_cpu is kept consistent with it. Thus isrc_cpu is always correct.
543  */
544 bool
545 intr_isrc_init_on_cpu(struct intr_irqsrc *isrc, u_int cpu)
546 {
547
548         if (isrc->isrc_handlers == 0)
549                 return (false);
550         if ((isrc->isrc_flags & (INTR_ISRCF_PPI | INTR_ISRCF_IPI)) == 0)
551                 return (false);
552         if (isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_BOUND)
553                 return (CPU_ISSET(cpu, &isrc->isrc_cpu));
554
555         CPU_SET(cpu, &isrc->isrc_cpu);
556         return (true);
557 }
558 #endif
559
560 #ifdef INTR_SOLO
561 /*
562  *  Setup filter into interrupt source.
563  */
564 static int
565 iscr_setup_filter(struct intr_irqsrc *isrc, const char *name,
566     intr_irq_filter_t *filter, void *arg, void **cookiep)
567 {
568
569         if (filter == NULL)
570                 return (EINVAL);
571
572         mtx_lock(&isrc_table_lock);
573         /*
574          * Make sure that we do not mix the two ways
575          * how we handle interrupt sources.
576          */
577         if (isrc->isrc_filter != NULL || isrc->isrc_event != NULL) {
578                 mtx_unlock(&isrc_table_lock);
579                 return (EBUSY);
580         }
581         isrc->isrc_filter = filter;
582         isrc->isrc_arg = arg;
583         isrc_update_name(isrc, name);
584         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
585
586         *cookiep = isrc;
587         return (0);
588 }
589 #endif
590
591 /*
592  *  Interrupt source pre_ithread method for MI interrupt framework.
593  */
594 static void
595 intr_isrc_pre_ithread(void *arg)
596 {
597         struct intr_irqsrc *isrc = arg;
598
599         PIC_PRE_ITHREAD(isrc->isrc_dev, isrc);
600 }
601
602 /*
603  *  Interrupt source post_ithread method for MI interrupt framework.
604  */
605 static void
606 intr_isrc_post_ithread(void *arg)
607 {
608         struct intr_irqsrc *isrc = arg;
609
610         PIC_POST_ITHREAD(isrc->isrc_dev, isrc);
611 }
612
613 /*
614  *  Interrupt source post_filter method for MI interrupt framework.
615  */
616 static void
617 intr_isrc_post_filter(void *arg)
618 {
619         struct intr_irqsrc *isrc = arg;
620
621         PIC_POST_FILTER(isrc->isrc_dev, isrc);
622 }
623
624 /*
625  *  Interrupt source assign_cpu method for MI interrupt framework.
626  */
627 static int
628 intr_isrc_assign_cpu(void *arg, int cpu)
629 {
630 #ifdef SMP
631         struct intr_irqsrc *isrc = arg;
632         int error;
633
634         mtx_lock(&isrc_table_lock);
635         if (cpu == NOCPU) {
636                 CPU_ZERO(&isrc->isrc_cpu);
637                 isrc->isrc_flags &= ~INTR_ISRCF_BOUND;
638         } else {
639                 CPU_SETOF(cpu, &isrc->isrc_cpu);
640                 isrc->isrc_flags |= INTR_ISRCF_BOUND;
641         }
642
643         /*
644          * In NOCPU case, it's up to PIC to either leave ISRC on same CPU or
645          * re-balance it to another CPU or enable it on more CPUs. However,
646          * PIC is expected to change isrc_cpu appropriately to keep us well
647          * informed if the call is successful.
648          */
649         if (irq_assign_cpu) {
650                 error = PIC_BIND_INTR(isrc->isrc_dev, isrc);
651                 if (error) {
652                         CPU_ZERO(&isrc->isrc_cpu);
653                         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
654                         return (error);
655                 }
656         }
657         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
658         return (0);
659 #else
660         return (EOPNOTSUPP);
661 #endif
662 }
663
664 /*
665  *  Create interrupt event for interrupt source.
666  */
667 static int
668 isrc_event_create(struct intr_irqsrc *isrc)
669 {
670         struct intr_event *ie;
671         int error;
672
673         error = intr_event_create(&ie, isrc, 0, isrc->isrc_irq,
674             intr_isrc_pre_ithread, intr_isrc_post_ithread, intr_isrc_post_filter,
675             intr_isrc_assign_cpu, "%s:", isrc->isrc_name);
676         if (error)
677                 return (error);
678
679         mtx_lock(&isrc_table_lock);
680         /*
681          * Make sure that we do not mix the two ways
682          * how we handle interrupt sources. Let contested event wins.
683          */
684 #ifdef INTR_SOLO
685         if (isrc->isrc_filter != NULL || isrc->isrc_event != NULL) {
686 #else
687         if (isrc->isrc_event != NULL) {
688 #endif
689                 mtx_unlock(&isrc_table_lock);
690                 intr_event_destroy(ie);
691                 return (isrc->isrc_event != NULL ? EBUSY : 0);
692         }
693         isrc->isrc_event = ie;
694         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
695
696         return (0);
697 }
698 #ifdef notyet
699 /*
700  *  Destroy interrupt event for interrupt source.
701  */
702 static void
703 isrc_event_destroy(struct intr_irqsrc *isrc)
704 {
705         struct intr_event *ie;
706
707         mtx_lock(&isrc_table_lock);
708         ie = isrc->isrc_event;
709         isrc->isrc_event = NULL;
710         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
711
712         if (ie != NULL)
713                 intr_event_destroy(ie);
714 }
715 #endif
716 /*
717  *  Add handler to interrupt source.
718  */
719 static int
720 isrc_add_handler(struct intr_irqsrc *isrc, const char *name,
721     driver_filter_t filter, driver_intr_t handler, void *arg,
722     enum intr_type flags, void **cookiep)
723 {
724         int error;
725
726         if (isrc->isrc_event == NULL) {
727                 error = isrc_event_create(isrc);
728                 if (error)
729                         return (error);
730         }
731
732         error = intr_event_add_handler(isrc->isrc_event, name, filter, handler,
733             arg, intr_priority(flags), flags, cookiep);
734         if (error == 0) {
735                 mtx_lock(&isrc_table_lock);
736                 intrcnt_updatename(isrc);
737                 mtx_unlock(&isrc_table_lock);
738         }
739
740         return (error);
741 }
742
743 /*
744  *  Lookup interrupt controller locked.
745  */
746 static inline struct intr_pic *
747 pic_lookup_locked(device_t dev, intptr_t xref, int flags)
748 {
749         struct intr_pic *pic;
750
751         mtx_assert(&pic_list_lock, MA_OWNED);
752
753         if (dev == NULL && xref == 0)
754                 return (NULL);
755
756         /* Note that pic->pic_dev is never NULL on registered PIC. */
757         SLIST_FOREACH(pic, &pic_list, pic_next) {
758                 if ((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) !=
759                     (flags & FLAG_TYPE_MASK))
760                         continue;
761
762                 if (dev == NULL) {
763                         if (xref == pic->pic_xref)
764                                 return (pic);
765                 } else if (xref == 0 || pic->pic_xref == 0) {
766                         if (dev == pic->pic_dev)
767                                 return (pic);
768                 } else if (xref == pic->pic_xref && dev == pic->pic_dev)
769                                 return (pic);
770         }
771         return (NULL);
772 }
773
774 /*
775  *  Lookup interrupt controller.
776  */
777 static struct intr_pic *
778 pic_lookup(device_t dev, intptr_t xref, int flags)
779 {
780         struct intr_pic *pic;
781
782         mtx_lock(&pic_list_lock);
783         pic = pic_lookup_locked(dev, xref, flags);
784         mtx_unlock(&pic_list_lock);
785         return (pic);
786 }
787
788 /*
789  *  Create interrupt controller.
790  */
791 static struct intr_pic *
792 pic_create(device_t dev, intptr_t xref, int flags)
793 {
794         struct intr_pic *pic;
795
796         mtx_lock(&pic_list_lock);
797         pic = pic_lookup_locked(dev, xref, flags);
798         if (pic != NULL) {
799                 mtx_unlock(&pic_list_lock);
800                 return (pic);
801         }
802         pic = malloc(sizeof(*pic), M_INTRNG, M_NOWAIT | M_ZERO);
803         if (pic == NULL) {
804                 mtx_unlock(&pic_list_lock);
805                 return (NULL);
806         }
807         pic->pic_xref = xref;
808         pic->pic_dev = dev;
809         pic->pic_flags = flags;
810         mtx_init(&pic->pic_child_lock, "pic child lock", NULL, MTX_SPIN);
811         SLIST_INSERT_HEAD(&pic_list, pic, pic_next);
812         mtx_unlock(&pic_list_lock);
813
814         return (pic);
815 }
816 #ifdef notyet
817 /*
818  *  Destroy interrupt controller.
819  */
820 static void
821 pic_destroy(device_t dev, intptr_t xref, int flags)
822 {
823         struct intr_pic *pic;
824
825         mtx_lock(&pic_list_lock);
826         pic = pic_lookup_locked(dev, xref, flags);
827         if (pic == NULL) {
828                 mtx_unlock(&pic_list_lock);
829                 return;
830         }
831         SLIST_REMOVE(&pic_list, pic, intr_pic, pic_next);
832         mtx_unlock(&pic_list_lock);
833
834         free(pic, M_INTRNG);
835 }
836 #endif
837 /*
838  *  Register interrupt controller.
839  */
840 struct intr_pic *
841 intr_pic_register(device_t dev, intptr_t xref)
842 {
843         struct intr_pic *pic;
844
845         if (dev == NULL)
846                 return (NULL);
847         pic = pic_create(dev, xref, FLAG_PIC);
848         if (pic == NULL)
849                 return (NULL);
850
851         debugf("PIC %p registered for %s <dev %p, xref %jx>\n", pic,
852             device_get_nameunit(dev), dev, (uintmax_t)xref);
853         return (pic);
854 }
855
856 /*
857  *  Unregister interrupt controller.
858  */
859 int
860 intr_pic_deregister(device_t dev, intptr_t xref)
861 {
862
863         panic("%s: not implemented", __func__);
864 }
865
866 /*
867  *  Mark interrupt controller (itself) as a root one.
868  *
869  *  Note that only an interrupt controller can really know its position
870  *  in interrupt controller's tree. So root PIC must claim itself as a root.
871  *
872  *  In FDT case, according to ePAPR approved version 1.1 from 08 April 2011,
873  *  page 30:
874  *    "The root of the interrupt tree is determined when traversal
875  *     of the interrupt tree reaches an interrupt controller node without
876  *     an interrupts property and thus no explicit interrupt parent."
877  */
878 int
879 intr_pic_claim_root(device_t dev, intptr_t xref, intr_irq_filter_t *filter,
880     void *arg)
881 {
882         struct intr_pic *pic;
883
884         pic = pic_lookup(dev, xref, FLAG_PIC);
885         if (pic == NULL) {
886                 device_printf(dev, "not registered\n");
887                 return (EINVAL);
888         }
889
890         KASSERT((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) == FLAG_PIC,
891             ("%s: Found a non-PIC controller: %s", __func__,
892              device_get_name(pic->pic_dev)));
893
894         if (filter == NULL) {
895                 device_printf(dev, "filter missing\n");
896                 return (EINVAL);
897         }
898
899         /*
900          * Only one interrupt controllers could be on the root for now.
901          * Note that we further suppose that there is not threaded interrupt
902          * routine (handler) on the root. See intr_irq_handler().
903          */
904         if (intr_irq_root_dev != NULL) {
905                 device_printf(dev, "another root already set\n");
906                 return (EBUSY);
907         }
908
909         intr_irq_root_dev = dev;
910         irq_root_filter = filter;
911         irq_root_arg = arg;
912
913         debugf("irq root set to %s\n", device_get_nameunit(dev));
914         return (0);
915 }
916
917 /*
918  * Add a handler to manage a sub range of a parents interrupts.
919  */
920 int
921 intr_pic_add_handler(device_t parent, struct intr_pic *pic,
922     intr_child_irq_filter_t *filter, void *arg, uintptr_t start,
923     uintptr_t length)
924 {
925         struct intr_pic *parent_pic;
926         struct intr_pic_child *newchild;
927 #ifdef INVARIANTS
928         struct intr_pic_child *child;
929 #endif
930
931         /* Find the parent PIC */
932         parent_pic = pic_lookup(parent, 0, FLAG_PIC);
933         if (parent_pic == NULL)
934                 return (ENXIO);
935
936         newchild = malloc(sizeof(*newchild), M_INTRNG, M_WAITOK | M_ZERO);
937         newchild->pc_pic = pic;
938         newchild->pc_filter = filter;
939         newchild->pc_filter_arg = arg;
940         newchild->pc_start = start;
941         newchild->pc_length = length;
942
943         mtx_lock_spin(&parent_pic->pic_child_lock);
944 #ifdef INVARIANTS
945         SLIST_FOREACH(child, &parent_pic->pic_children, pc_next) {
946                 KASSERT(child->pc_pic != pic, ("%s: Adding a child PIC twice",
947                     __func__));
948         }
949 #endif
950         SLIST_INSERT_HEAD(&parent_pic->pic_children, newchild, pc_next);
951         mtx_unlock_spin(&parent_pic->pic_child_lock);
952
953         return (0);
954 }
955
956 static int
957 intr_resolve_irq(device_t dev, intptr_t xref, struct intr_map_data *data,
958     struct intr_irqsrc **isrc)
959 {
960         struct intr_pic *pic;
961         struct intr_map_data_msi *msi;
962
963         if (data == NULL)
964                 return (EINVAL);
965
966         pic = pic_lookup(dev, xref,
967             (data->type == INTR_MAP_DATA_MSI) ? FLAG_MSI : FLAG_PIC);
968         if (pic == NULL)
969                 return (ESRCH);
970
971         switch (data->type) {
972         case INTR_MAP_DATA_MSI:
973                 KASSERT((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) == FLAG_MSI,
974                     ("%s: Found a non-MSI controller: %s", __func__,
975                      device_get_name(pic->pic_dev)));
976                 msi = (struct intr_map_data_msi *)data;
977                 *isrc = msi->isrc;
978                 return (0);
979
980         default:
981                 KASSERT((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) == FLAG_PIC,
982                     ("%s: Found a non-PIC controller: %s", __func__,
983                      device_get_name(pic->pic_dev)));
984                 return (PIC_MAP_INTR(pic->pic_dev, data, isrc));
985         }
986 }
987
988 bool
989 intr_is_per_cpu(struct resource *res)
990 {
991         u_int res_id;
992         struct intr_irqsrc *isrc;
993
994         res_id = (u_int)rman_get_start(res);
995         isrc = intr_map_get_isrc(res_id);
996
997         if (isrc == NULL)
998                 panic("Attempt to get isrc for non-active resource id: %u\n",
999                     res_id);
1000         return ((isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_PPI) != 0);
1001 }
1002
1003 int
1004 intr_activate_irq(device_t dev, struct resource *res)
1005 {
1006         device_t map_dev;
1007         intptr_t map_xref;
1008         struct intr_map_data *data;
1009         struct intr_irqsrc *isrc;
1010         u_int res_id;
1011         int error;
1012
1013         KASSERT(rman_get_start(res) == rman_get_end(res),
1014             ("%s: more interrupts in resource", __func__));
1015
1016         res_id = (u_int)rman_get_start(res);
1017         if (intr_map_get_isrc(res_id) != NULL)
1018                 panic("Attempt to double activation of resource id: %u\n",
1019                     res_id);
1020         intr_map_copy_map_data(res_id, &map_dev, &map_xref, &data);
1021         error = intr_resolve_irq(map_dev, map_xref, data, &isrc);
1022         if (error != 0) {
1023                 free(data, M_INTRNG);
1024                 /* XXX TODO DISCONECTED PICs */
1025                 /* if (error == EINVAL) return(0); */
1026                 return (error);
1027         }
1028         intr_map_set_isrc(res_id, isrc);
1029         rman_set_virtual(res, data);
1030         return (PIC_ACTIVATE_INTR(isrc->isrc_dev, isrc, res, data));
1031 }
1032
1033 int
1034 intr_deactivate_irq(device_t dev, struct resource *res)
1035 {
1036         struct intr_map_data *data;
1037         struct intr_irqsrc *isrc;
1038         u_int res_id;
1039         int error;
1040
1041         KASSERT(rman_get_start(res) == rman_get_end(res),
1042             ("%s: more interrupts in resource", __func__));
1043
1044         res_id = (u_int)rman_get_start(res);
1045         isrc = intr_map_get_isrc(res_id);
1046         if (isrc == NULL)
1047                 panic("Attempt to deactivate non-active resource id: %u\n",
1048                     res_id);
1049
1050         data = rman_get_virtual(res);
1051         error = PIC_DEACTIVATE_INTR(isrc->isrc_dev, isrc, res, data);
1052         intr_map_set_isrc(res_id, NULL);
1053         rman_set_virtual(res, NULL);
1054         free(data, M_INTRNG);
1055         return (error);
1056 }
1057
1058 int
1059 intr_setup_irq(device_t dev, struct resource *res, driver_filter_t filt,
1060     driver_intr_t hand, void *arg, int flags, void **cookiep)
1061 {
1062         int error;
1063         struct intr_map_data *data;
1064         struct intr_irqsrc *isrc;
1065         const char *name;
1066         u_int res_id;
1067
1068         KASSERT(rman_get_start(res) == rman_get_end(res),
1069             ("%s: more interrupts in resource", __func__));
1070
1071         res_id = (u_int)rman_get_start(res);
1072         isrc = intr_map_get_isrc(res_id);
1073         if (isrc == NULL) {
1074                 /* XXX TODO DISCONECTED PICs */
1075                 return (EINVAL);
1076         }
1077
1078         data = rman_get_virtual(res);
1079         name = device_get_nameunit(dev);
1080
1081 #ifdef INTR_SOLO
1082         /*
1083          * Standard handling is done through MI interrupt framework. However,
1084          * some interrupts could request solely own special handling. This
1085          * non standard handling can be used for interrupt controllers without
1086          * handler (filter only), so in case that interrupt controllers are
1087          * chained, MI interrupt framework is called only in leaf controller.
1088          *
1089          * Note that root interrupt controller routine is served as well,
1090          * however in intr_irq_handler(), i.e. main system dispatch routine.
1091          */
1092         if (flags & INTR_SOLO && hand != NULL) {
1093                 debugf("irq %u cannot solo on %s\n", irq, name);
1094                 return (EINVAL);
1095         }
1096
1097         if (flags & INTR_SOLO) {
1098                 error = iscr_setup_filter(isrc, name, (intr_irq_filter_t *)filt,
1099                     arg, cookiep);
1100                 debugf("irq %u setup filter error %d on %s\n", isrc->isrc_irq, error,
1101                     name);
1102         } else
1103 #endif
1104                 {
1105                 error = isrc_add_handler(isrc, name, filt, hand, arg, flags,
1106                     cookiep);
1107                 debugf("irq %u add handler error %d on %s\n", isrc->isrc_irq, error, name);
1108         }
1109         if (error != 0)
1110                 return (error);
1111
1112         mtx_lock(&isrc_table_lock);
1113         error = PIC_SETUP_INTR(isrc->isrc_dev, isrc, res, data);
1114         if (error == 0) {
1115                 isrc->isrc_handlers++;
1116                 if (isrc->isrc_handlers == 1)
1117                         PIC_ENABLE_INTR(isrc->isrc_dev, isrc);
1118         }
1119         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
1120         if (error != 0)
1121                 intr_event_remove_handler(*cookiep);
1122         return (error);
1123 }
1124
1125 int
1126 intr_teardown_irq(device_t dev, struct resource *res, void *cookie)
1127 {
1128         int error;
1129         struct intr_map_data *data;
1130         struct intr_irqsrc *isrc;
1131         u_int res_id;
1132
1133         KASSERT(rman_get_start(res) == rman_get_end(res),
1134             ("%s: more interrupts in resource", __func__));
1135
1136         res_id = (u_int)rman_get_start(res);
1137         isrc = intr_map_get_isrc(res_id);
1138         if (isrc == NULL || isrc->isrc_handlers == 0)
1139                 return (EINVAL);
1140
1141         data = rman_get_virtual(res);
1142
1143 #ifdef INTR_SOLO
1144         if (isrc->isrc_filter != NULL) {
1145                 if (isrc != cookie)
1146                         return (EINVAL);
1147
1148                 mtx_lock(&isrc_table_lock);
1149                 isrc->isrc_filter = NULL;
1150                 isrc->isrc_arg = NULL;
1151                 isrc->isrc_handlers = 0;
1152                 PIC_DISABLE_INTR(isrc->isrc_dev, isrc);
1153                 PIC_TEARDOWN_INTR(isrc->isrc_dev, isrc, res, data);
1154                 isrc_update_name(isrc, NULL);
1155                 mtx_unlock(&isrc_table_lock);
1156                 return (0);
1157         }
1158 #endif
1159         if (isrc != intr_handler_source(cookie))
1160                 return (EINVAL);
1161
1162         error = intr_event_remove_handler(cookie);
1163         if (error == 0) {
1164                 mtx_lock(&isrc_table_lock);
1165                 isrc->isrc_handlers--;
1166                 if (isrc->isrc_handlers == 0)
1167                         PIC_DISABLE_INTR(isrc->isrc_dev, isrc);
1168                 PIC_TEARDOWN_INTR(isrc->isrc_dev, isrc, res, data);
1169                 intrcnt_updatename(isrc);
1170                 mtx_unlock(&isrc_table_lock);
1171         }
1172         return (error);
1173 }
1174
1175 int
1176 intr_describe_irq(device_t dev, struct resource *res, void *cookie,
1177     const char *descr)
1178 {
1179         int error;
1180         struct intr_irqsrc *isrc;
1181         u_int res_id;
1182
1183         KASSERT(rman_get_start(res) == rman_get_end(res),
1184             ("%s: more interrupts in resource", __func__));
1185
1186         res_id = (u_int)rman_get_start(res);
1187         isrc = intr_map_get_isrc(res_id);
1188         if (isrc == NULL || isrc->isrc_handlers == 0)
1189                 return (EINVAL);
1190 #ifdef INTR_SOLO
1191         if (isrc->isrc_filter != NULL) {
1192                 if (isrc != cookie)
1193                         return (EINVAL);
1194
1195                 mtx_lock(&isrc_table_lock);
1196                 isrc_update_name(isrc, descr);
1197                 mtx_unlock(&isrc_table_lock);
1198                 return (0);
1199         }
1200 #endif
1201         error = intr_event_describe_handler(isrc->isrc_event, cookie, descr);
1202         if (error == 0) {
1203                 mtx_lock(&isrc_table_lock);
1204                 intrcnt_updatename(isrc);
1205                 mtx_unlock(&isrc_table_lock);
1206         }
1207         return (error);
1208 }
1209
1210 #ifdef SMP
1211 int
1212 intr_bind_irq(device_t dev, struct resource *res, int cpu)
1213 {
1214         struct intr_irqsrc *isrc;
1215         u_int res_id;
1216
1217         KASSERT(rman_get_start(res) == rman_get_end(res),
1218             ("%s: more interrupts in resource", __func__));
1219
1220         res_id = (u_int)rman_get_start(res);
1221         isrc = intr_map_get_isrc(res_id);
1222         if (isrc == NULL || isrc->isrc_handlers == 0)
1223                 return (EINVAL);
1224 #ifdef INTR_SOLO
1225         if (isrc->isrc_filter != NULL)
1226                 return (intr_isrc_assign_cpu(isrc, cpu));
1227 #endif
1228         return (intr_event_bind(isrc->isrc_event, cpu));
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Return the CPU that the next interrupt source should use.
1233  * For now just returns the next CPU according to round-robin.
1234  */
1235 u_int
1236 intr_irq_next_cpu(u_int last_cpu, cpuset_t *cpumask)
1237 {
1238         u_int cpu;
1239
1240         KASSERT(!CPU_EMPTY(cpumask), ("%s: Empty CPU mask", __func__));
1241         if (!irq_assign_cpu || mp_ncpus == 1) {
1242                 cpu = PCPU_GET(cpuid);
1243
1244                 if (CPU_ISSET(cpu, cpumask))
1245                         return (curcpu);
1246
1247                 return (CPU_FFS(cpumask) - 1);
1248         }
1249
1250         do {
1251                 last_cpu++;
1252                 if (last_cpu > mp_maxid)
1253                         last_cpu = 0;
1254         } while (!CPU_ISSET(last_cpu, cpumask));
1255         return (last_cpu);
1256 }
1257
1258 #ifndef EARLY_AP_STARTUP
1259 /*
1260  *  Distribute all the interrupt sources among the available
1261  *  CPUs once the AP's have been launched.
1262  */
1263 static void
1264 intr_irq_shuffle(void *arg __unused)
1265 {
1266         struct intr_irqsrc *isrc;
1267         u_int i;
1268
1269         if (mp_ncpus == 1)
1270                 return;
1271
1272         mtx_lock(&isrc_table_lock);
1273         irq_assign_cpu = true;
1274         for (i = 0; i < intr_nirq; i++) {
1275                 isrc = irq_sources[i];
1276                 if (isrc == NULL || isrc->isrc_handlers == 0 ||
1277                     isrc->isrc_flags & (INTR_ISRCF_PPI | INTR_ISRCF_IPI))
1278                         continue;
1279
1280                 if (isrc->isrc_event != NULL &&
1281                     isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_BOUND &&
1282                     isrc->isrc_event->ie_cpu != CPU_FFS(&isrc->isrc_cpu) - 1)
1283                         panic("%s: CPU inconsistency", __func__);
1284
1285                 if ((isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_BOUND) == 0)
1286                         CPU_ZERO(&isrc->isrc_cpu); /* start again */
1287
1288                 /*
1289                  * We are in wicked position here if the following call fails
1290                  * for bound ISRC. The best thing we can do is to clear
1291                  * isrc_cpu so inconsistency with ie_cpu will be detectable.
1292                  */
1293                 if (PIC_BIND_INTR(isrc->isrc_dev, isrc) != 0)
1294                         CPU_ZERO(&isrc->isrc_cpu);
1295         }
1296         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
1297 }
1298 SYSINIT(intr_irq_shuffle, SI_SUB_SMP, SI_ORDER_SECOND, intr_irq_shuffle, NULL);
1299 #endif /* !EARLY_AP_STARTUP */
1300
1301 #else
1302 u_int
1303 intr_irq_next_cpu(u_int current_cpu, cpuset_t *cpumask)
1304 {
1305
1306         return (PCPU_GET(cpuid));
1307 }
1308 #endif /* SMP */
1309
1310 /*
1311  * Allocate memory for new intr_map_data structure.
1312  * Initialize common fields.
1313  */
1314 struct intr_map_data *
1315 intr_alloc_map_data(enum intr_map_data_type type, size_t len, int flags)
1316 {
1317         struct intr_map_data *data;
1318
1319         data = malloc(len, M_INTRNG, flags);
1320         data->type = type;
1321         data->len = len;
1322         return (data);
1323 }
1324
1325 void intr_free_intr_map_data(struct intr_map_data *data)
1326 {
1327
1328         free(data, M_INTRNG);
1329 }
1330
1331 /*
1332  *  Register a MSI/MSI-X interrupt controller
1333  */
1334 int
1335 intr_msi_register(device_t dev, intptr_t xref)
1336 {
1337         struct intr_pic *pic;
1338
1339         if (dev == NULL)
1340                 return (EINVAL);
1341         pic = pic_create(dev, xref, FLAG_MSI);
1342         if (pic == NULL)
1343                 return (ENOMEM);
1344
1345         debugf("PIC %p registered for %s <dev %p, xref %jx>\n", pic,
1346             device_get_nameunit(dev), dev, (uintmax_t)xref);
1347         return (0);
1348 }
1349
1350 int
1351 intr_alloc_msi(device_t pci, device_t child, intptr_t xref, int count,
1352     int maxcount, int *irqs)
1353 {
1354         struct iommu_domain *domain;
1355         struct intr_irqsrc **isrc;
1356         struct intr_pic *pic;
1357         device_t pdev;
1358         struct intr_map_data_msi *msi;
1359         int err, i;
1360
1361         pic = pic_lookup(NULL, xref, FLAG_MSI);
1362         if (pic == NULL)
1363                 return (ESRCH);
1364
1365         KASSERT((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) == FLAG_MSI,
1366             ("%s: Found a non-MSI controller: %s", __func__,
1367              device_get_name(pic->pic_dev)));
1368
1369         /*
1370          * If this is the first time we have used this context ask the
1371          * interrupt controller to map memory the msi source will need.
1372          */
1373         err = MSI_IOMMU_INIT(pic->pic_dev, child, &domain);
1374         if (err != 0)
1375                 return (err);
1376
1377         isrc = malloc(sizeof(*isrc) * count, M_INTRNG, M_WAITOK);
1378         err = MSI_ALLOC_MSI(pic->pic_dev, child, count, maxcount, &pdev, isrc);
1379         if (err != 0) {
1380                 free(isrc, M_INTRNG);
1381                 return (err);
1382         }
1383
1384         for (i = 0; i < count; i++) {
1385                 isrc[i]->isrc_iommu = domain;
1386                 msi = (struct intr_map_data_msi *)intr_alloc_map_data(
1387                     INTR_MAP_DATA_MSI, sizeof(*msi), M_WAITOK | M_ZERO);
1388                 msi-> isrc = isrc[i];
1389
1390                 irqs[i] = intr_map_irq(pic->pic_dev, xref,
1391                     (struct intr_map_data *)msi);
1392         }
1393         free(isrc, M_INTRNG);
1394
1395         return (err);
1396 }
1397
1398 int
1399 intr_release_msi(device_t pci, device_t child, intptr_t xref, int count,
1400     int *irqs)
1401 {
1402         struct intr_irqsrc **isrc;
1403         struct intr_pic *pic;
1404         struct intr_map_data_msi *msi;
1405         int i, err;
1406
1407         pic = pic_lookup(NULL, xref, FLAG_MSI);
1408         if (pic == NULL)
1409                 return (ESRCH);
1410
1411         KASSERT((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) == FLAG_MSI,
1412             ("%s: Found a non-MSI controller: %s", __func__,
1413              device_get_name(pic->pic_dev)));
1414
1415         isrc = malloc(sizeof(*isrc) * count, M_INTRNG, M_WAITOK);
1416
1417         for (i = 0; i < count; i++) {
1418                 msi = (struct intr_map_data_msi *)
1419                     intr_map_get_map_data(irqs[i]);
1420                 KASSERT(msi->hdr.type == INTR_MAP_DATA_MSI,
1421                     ("%s: irq %d map data is not MSI", __func__,
1422                     irqs[i]));
1423                 isrc[i] = msi->isrc;
1424         }
1425
1426         MSI_IOMMU_DEINIT(pic->pic_dev, child);
1427
1428         err = MSI_RELEASE_MSI(pic->pic_dev, child, count, isrc);
1429
1430         for (i = 0; i < count; i++) {
1431                 if (isrc[i] != NULL)
1432                         intr_unmap_irq(irqs[i]);
1433         }
1434
1435         free(isrc, M_INTRNG);
1436         return (err);
1437 }
1438
1439 int
1440 intr_alloc_msix(device_t pci, device_t child, intptr_t xref, int *irq)
1441 {
1442         struct iommu_domain *domain;
1443         struct intr_irqsrc *isrc;
1444         struct intr_pic *pic;
1445         device_t pdev;
1446         struct intr_map_data_msi *msi;
1447         int err;
1448
1449         pic = pic_lookup(NULL, xref, FLAG_MSI);
1450         if (pic == NULL)
1451                 return (ESRCH);
1452
1453         KASSERT((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) == FLAG_MSI,
1454             ("%s: Found a non-MSI controller: %s", __func__,
1455              device_get_name(pic->pic_dev)));
1456
1457         /*
1458          * If this is the first time we have used this context ask the
1459          * interrupt controller to map memory the msi source will need.
1460          */
1461         err = MSI_IOMMU_INIT(pic->pic_dev, child, &domain);
1462         if (err != 0)
1463                 return (err);
1464
1465         err = MSI_ALLOC_MSIX(pic->pic_dev, child, &pdev, &isrc);
1466         if (err != 0)
1467                 return (err);
1468
1469         isrc->isrc_iommu = domain;
1470         msi = (struct intr_map_data_msi *)intr_alloc_map_data(
1471                     INTR_MAP_DATA_MSI, sizeof(*msi), M_WAITOK | M_ZERO);
1472         msi->isrc = isrc;
1473         *irq = intr_map_irq(pic->pic_dev, xref, (struct intr_map_data *)msi);
1474         return (0);
1475 }
1476
1477 int
1478 intr_release_msix(device_t pci, device_t child, intptr_t xref, int irq)
1479 {
1480         struct intr_irqsrc *isrc;
1481         struct intr_pic *pic;
1482         struct intr_map_data_msi *msi;
1483         int err;
1484
1485         pic = pic_lookup(NULL, xref, FLAG_MSI);
1486         if (pic == NULL)
1487                 return (ESRCH);
1488
1489         KASSERT((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) == FLAG_MSI,
1490             ("%s: Found a non-MSI controller: %s", __func__,
1491              device_get_name(pic->pic_dev)));
1492
1493         msi = (struct intr_map_data_msi *)
1494             intr_map_get_map_data(irq);
1495         KASSERT(msi->hdr.type == INTR_MAP_DATA_MSI,
1496             ("%s: irq %d map data is not MSI", __func__,
1497             irq));
1498         isrc = msi->isrc;
1499         if (isrc == NULL) {
1500                 intr_unmap_irq(irq);
1501                 return (EINVAL);
1502         }
1503
1504         MSI_IOMMU_DEINIT(pic->pic_dev, child);
1505
1506         err = MSI_RELEASE_MSIX(pic->pic_dev, child, isrc);
1507         intr_unmap_irq(irq);
1508
1509         return (err);
1510 }
1511
1512 int
1513 intr_map_msi(device_t pci, device_t child, intptr_t xref, int irq,
1514     uint64_t *addr, uint32_t *data)
1515 {
1516         struct intr_irqsrc *isrc;
1517         struct intr_pic *pic;
1518         int err;
1519
1520         pic = pic_lookup(NULL, xref, FLAG_MSI);
1521         if (pic == NULL)
1522                 return (ESRCH);
1523
1524         KASSERT((pic->pic_flags & FLAG_TYPE_MASK) == FLAG_MSI,
1525             ("%s: Found a non-MSI controller: %s", __func__,
1526              device_get_name(pic->pic_dev)));
1527
1528         isrc = intr_map_get_isrc(irq);
1529         if (isrc == NULL)
1530                 return (EINVAL);
1531
1532         err = MSI_MAP_MSI(pic->pic_dev, child, isrc, addr, data);
1533
1534 #ifdef IOMMU
1535         if (isrc->isrc_iommu != NULL)
1536                 iommu_translate_msi(isrc->isrc_iommu, addr);
1537 #endif
1538
1539         return (err);
1540 }
1541
1542 void dosoftints(void);
1543 void
1544 dosoftints(void)
1545 {
1546 }
1547
1548 #ifdef SMP
1549 /*
1550  *  Init interrupt controller on another CPU.
1551  */
1552 void
1553 intr_pic_init_secondary(void)
1554 {
1555
1556         /*
1557          * QQQ: Only root PIC is aware of other CPUs ???
1558          */
1559         KASSERT(intr_irq_root_dev != NULL, ("%s: no root attached", __func__));
1560
1561         //mtx_lock(&isrc_table_lock);
1562         PIC_INIT_SECONDARY(intr_irq_root_dev);
1563         //mtx_unlock(&isrc_table_lock);
1564 }
1565 #endif
1566
1567 #ifdef DDB
1568 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(irqs, db_show_irqs, DB_CMD_MEMSAFE)
1569 {
1570         u_int i, irqsum;
1571         u_long num;
1572         struct intr_irqsrc *isrc;
1573
1574         for (irqsum = 0, i = 0; i < intr_nirq; i++) {
1575                 isrc = irq_sources[i];
1576                 if (isrc == NULL)
1577                         continue;
1578
1579                 num = isrc->isrc_count != NULL ? isrc->isrc_count[0] : 0;
1580                 db_printf("irq%-3u <%s>: cpu %02lx%s cnt %lu\n", i,
1581                     isrc->isrc_name, isrc->isrc_cpu.__bits[0],
1582                     isrc->isrc_flags & INTR_ISRCF_BOUND ? " (bound)" : "", num);
1583                 irqsum += num;
1584         }
1585         db_printf("irq total %u\n", irqsum);
1586 }
1587 #endif
1588
1589 /*
1590  * Interrupt mapping table functions.
1591  *
1592  * Please, keep this part separately, it can be transformed to
1593  * extension of standard resources.
1594  */
1595 struct intr_map_entry
1596 {
1597         device_t                dev;
1598         intptr_t                xref;
1599         struct intr_map_data    *map_data;
1600         struct intr_irqsrc      *isrc;
1601         /* XXX TODO DISCONECTED PICs */
1602         /*int                   flags */
1603 };
1604
1605 /* XXX Convert irq_map[] to dynamicaly expandable one. */
1606 static struct intr_map_entry **irq_map;
1607 static u_int irq_map_count;
1608 static u_int irq_map_first_free_idx;
1609 static struct mtx irq_map_lock;
1610
1611 static struct intr_irqsrc *
1612 intr_map_get_isrc(u_int res_id)
1613 {
1614         struct intr_irqsrc *isrc;
1615
1616         isrc = NULL;
1617         mtx_lock(&irq_map_lock);
1618         if (res_id < irq_map_count && irq_map[res_id] != NULL)
1619                 isrc = irq_map[res_id]->isrc;
1620         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1621
1622         return (isrc);
1623 }
1624
1625 static void
1626 intr_map_set_isrc(u_int res_id, struct intr_irqsrc *isrc)
1627 {
1628
1629         mtx_lock(&irq_map_lock);
1630         if (res_id < irq_map_count && irq_map[res_id] != NULL)
1631                 irq_map[res_id]->isrc = isrc;
1632         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Get a copy of intr_map_entry data
1637  */
1638 static struct intr_map_data *
1639 intr_map_get_map_data(u_int res_id)
1640 {
1641         struct intr_map_data *data;
1642
1643         data = NULL;
1644         mtx_lock(&irq_map_lock);
1645         if (res_id >= irq_map_count || irq_map[res_id] == NULL)
1646                 panic("Attempt to copy invalid resource id: %u\n", res_id);
1647         data = irq_map[res_id]->map_data;
1648         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1649
1650         return (data);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Get a copy of intr_map_entry data
1655  */
1656 static void
1657 intr_map_copy_map_data(u_int res_id, device_t *map_dev, intptr_t *map_xref,
1658     struct intr_map_data **data)
1659 {
1660         size_t len;
1661
1662         len = 0;
1663         mtx_lock(&irq_map_lock);
1664         if (res_id >= irq_map_count || irq_map[res_id] == NULL)
1665                 panic("Attempt to copy invalid resource id: %u\n", res_id);
1666         if (irq_map[res_id]->map_data != NULL)
1667                 len = irq_map[res_id]->map_data->len;
1668         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1669
1670         if (len == 0)
1671                 *data = NULL;
1672         else
1673                 *data = malloc(len, M_INTRNG, M_WAITOK | M_ZERO);
1674         mtx_lock(&irq_map_lock);
1675         if (irq_map[res_id] == NULL)
1676                 panic("Attempt to copy invalid resource id: %u\n", res_id);
1677         if (len != 0) {
1678                 if (len != irq_map[res_id]->map_data->len)
1679                         panic("Resource id: %u has changed.\n", res_id);
1680                 memcpy(*data, irq_map[res_id]->map_data, len);
1681         }
1682         *map_dev = irq_map[res_id]->dev;
1683         *map_xref = irq_map[res_id]->xref;
1684         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1685 }
1686
1687 /*
1688  * Allocate and fill new entry in irq_map table.
1689  */
1690 u_int
1691 intr_map_irq(device_t dev, intptr_t xref, struct intr_map_data *data)
1692 {
1693         u_int i;
1694         struct intr_map_entry *entry;
1695
1696         /* Prepare new entry first. */
1697         entry = malloc(sizeof(*entry), M_INTRNG, M_WAITOK | M_ZERO);
1698
1699         entry->dev = dev;
1700         entry->xref = xref;
1701         entry->map_data = data;
1702         entry->isrc = NULL;
1703
1704         mtx_lock(&irq_map_lock);
1705         for (i = irq_map_first_free_idx; i < irq_map_count; i++) {
1706                 if (irq_map[i] == NULL) {
1707                         irq_map[i] = entry;
1708                         irq_map_first_free_idx = i + 1;
1709                         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1710                         return (i);
1711                 }
1712         }
1713         for (i = 0; i < irq_map_first_free_idx; i++) {
1714                 if (irq_map[i] == NULL) {
1715                         irq_map[i] = entry;
1716                         irq_map_first_free_idx = i + 1;
1717                         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1718                         return (i);
1719                 }
1720         }
1721         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1722
1723         /* XXX Expand irq_map table */
1724         panic("IRQ mapping table is full.");
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Remove and free mapping entry.
1729  */
1730 void
1731 intr_unmap_irq(u_int res_id)
1732 {
1733         struct intr_map_entry *entry;
1734
1735         mtx_lock(&irq_map_lock);
1736         if ((res_id >= irq_map_count) || (irq_map[res_id] == NULL))
1737                 panic("Attempt to unmap invalid resource id: %u\n", res_id);
1738         entry = irq_map[res_id];
1739         irq_map[res_id] = NULL;
1740         irq_map_first_free_idx = res_id;
1741         mtx_unlock(&irq_map_lock);
1742         intr_free_intr_map_data(entry->map_data);
1743         free(entry, M_INTRNG);
1744 }
1745
1746 /*
1747  * Clone mapping entry.
1748  */
1749 u_int
1750 intr_map_clone_irq(u_int old_res_id)
1751 {
1752         device_t map_dev;
1753         intptr_t map_xref;
1754         struct intr_map_data *data;
1755
1756         intr_map_copy_map_data(old_res_id, &map_dev, &map_xref, &data);
1757         return (intr_map_irq(map_dev, map_xref, data));
1758 }
1759
1760 static void
1761 intr_map_init(void *dummy __unused)
1762 {
1763
1764         mtx_init(&irq_map_lock, "intr map table", NULL, MTX_DEF);
1765
1766         irq_map_count = 2 * intr_nirq;
1767         irq_map = mallocarray(irq_map_count, sizeof(struct intr_map_entry*),
1768             M_INTRNG, M_WAITOK | M_ZERO);
1769 }
1770 SYSINIT(intr_map_init, SI_SUB_INTR, SI_ORDER_FIRST, intr_map_init, NULL);
1771
1772 #ifdef SMP
1773 /* Virtualization for interrupt source IPI counter increment. */
1774 static inline void
1775 intr_ipi_increment_count(u_long *counter, u_int cpu)
1776 {
1777
1778         KASSERT(cpu < mp_maxid + 1, ("%s: too big cpu %u", __func__, cpu));
1779         counter[cpu]++;
1780 }
1781
1782 /*
1783  *  Virtualization for interrupt source IPI counters setup.
1784  */
1785 static u_long *
1786 intr_ipi_setup_counters(const char *name)
1787 {
1788         u_int index, i;
1789         char str[INTRNAME_LEN];
1790
1791         mtx_lock(&isrc_table_lock);
1792
1793         /*
1794          * We should never have a problem finding mp_maxid + 1 contiguous
1795          * counters, in practice. Interrupts will be allocated sequentially
1796          * during boot, so the array should fill from low to high index. Once
1797          * reserved, the IPI counters will never be released. Similarly, we
1798          * will not need to allocate more IPIs once the system is running.
1799          */
1800         bit_ffc_area(intrcnt_bitmap, nintrcnt, mp_maxid + 1, &index);
1801         if (index == -1)
1802                 panic("Failed to allocate %d counters. Array exhausted?",
1803                     mp_maxid + 1);
1804         bit_nset(intrcnt_bitmap, index, index + mp_maxid);
1805         for (i = 0; i < mp_maxid + 1; i++) {
1806                 snprintf(str, INTRNAME_LEN, "cpu%d:%s", i, name);
1807                 intrcnt_setname(str, index + i);
1808         }
1809         mtx_unlock(&isrc_table_lock);
1810         return (&intrcnt[index]);
1811 }
1812
1813 /*
1814  *  Lookup IPI source.
1815  */
1816 static struct intr_ipi *
1817 intr_ipi_lookup(u_int ipi)
1818 {
1819
1820         if (ipi >= INTR_IPI_COUNT)
1821                 panic("%s: no such IPI %u", __func__, ipi);
1822
1823         return (&ipi_sources[ipi]);
1824 }
1825
1826 int
1827 intr_ipi_pic_register(device_t dev, u_int priority)
1828 {
1829         if (intr_ipi_dev_frozen) {
1830                 device_printf(dev, "IPI device already frozen");
1831                 return (EBUSY);
1832         }
1833
1834         if (intr_ipi_dev == NULL || priority > intr_ipi_dev_priority)
1835                 intr_ipi_dev = dev;
1836
1837         return (0);
1838 }
1839
1840 /*
1841  *  Setup IPI handler on interrupt controller.
1842  *
1843  *  Not SMP coherent.
1844  */
1845 void
1846 intr_ipi_setup(u_int ipi, const char *name, intr_ipi_handler_t *hand,
1847     void *arg)
1848 {
1849         struct intr_irqsrc *isrc;
1850         struct intr_ipi *ii;
1851         int error;
1852
1853         if (!intr_ipi_dev_frozen) {
1854                 if (intr_ipi_dev == NULL)
1855                         panic("%s: no IPI PIC attached", __func__);
1856
1857                 intr_ipi_dev_frozen = true;
1858                 device_printf(intr_ipi_dev, "using for IPIs\n");
1859         }
1860
1861         KASSERT(hand != NULL, ("%s: ipi %u no handler", __func__, ipi));
1862
1863         error = PIC_IPI_SETUP(intr_ipi_dev, ipi, &isrc);
1864         if (error != 0)
1865                 return;
1866
1867         isrc->isrc_handlers++;
1868
1869         ii = intr_ipi_lookup(ipi);
1870         KASSERT(ii->ii_count == NULL, ("%s: ipi %u reused", __func__, ipi));
1871
1872         ii->ii_handler = hand;
1873         ii->ii_handler_arg = arg;
1874         ii->ii_isrc = isrc;
1875         strlcpy(ii->ii_name, name, INTR_IPI_NAMELEN);
1876         ii->ii_count = intr_ipi_setup_counters(name);
1877
1878         PIC_ENABLE_INTR(intr_ipi_dev, isrc);
1879 }
1880
1881 void
1882 intr_ipi_send(cpuset_t cpus, u_int ipi)
1883 {
1884         struct intr_ipi *ii;
1885
1886         KASSERT(intr_ipi_dev_frozen,
1887             ("%s: IPI device not yet frozen", __func__));
1888
1889         ii = intr_ipi_lookup(ipi);
1890         if (ii->ii_count == NULL)
1891                 panic("%s: not setup IPI %u", __func__, ipi);
1892
1893         /*
1894          * XXX: Surely needed on other architectures too? Either way should be
1895          * some kind of MI hook defined in an MD header, or the responsibility
1896          * of the MD caller if not widespread.
1897          */
1898 #ifdef __aarch64__
1899         /*
1900          * Ensure that this CPU's stores will be visible to IPI
1901          * recipients before starting to send the interrupts.
1902          */
1903         dsb(ishst);
1904 #endif
1905
1906         PIC_IPI_SEND(intr_ipi_dev, ii->ii_isrc, cpus, ipi);
1907 }
1908
1909 /*
1910  *  interrupt controller dispatch function for IPIs. It should
1911  *  be called straight from the interrupt controller, when associated
1912  *  interrupt source is learned. Or from anybody who has an interrupt
1913  *  source mapped.
1914  */
1915 void
1916 intr_ipi_dispatch(u_int ipi)
1917 {
1918         struct intr_ipi *ii;
1919
1920         ii = intr_ipi_lookup(ipi);
1921         if (ii->ii_count == NULL)
1922                 panic("%s: not setup IPI %u", __func__, ipi);
1923
1924         intr_ipi_increment_count(ii->ii_count, PCPU_GET(cpuid));
1925
1926         ii->ii_handler(ii->ii_handler_arg);
1927 }
1928 #endif