sys/x86/x86/msi.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2006 Yahoo!, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  * Written by: John Baldwin <jhb@FreeBSD.org>
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Neither the name of the author nor the names of any co-contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  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 /*
  34  * Support for PCI Message Signalled Interrupts (MSI).  MSI interrupts on
  35  * x86 are basically APIC messages that the northbridge delivers directly
  36  * to the local APICs as if they had come from an I/O APIC.
  37  */
  38
  39 #include <sys/cdefs.h>
  40 __FBSDID("$FreeBSD$");
  41
  42 #include "opt_acpi.h"
  43
  44 #include <sys/param.h>
  45 #include <sys/bus.h>
  46 #include <sys/kernel.h>
  47 #include <sys/limits.h>
  48 #include <sys/lock.h>
  49 #include <sys/malloc.h>
  50 #include <sys/mutex.h>
  51 #include <sys/sx.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <x86/apicreg.h>
  55 #include <machine/cputypes.h>
  56 #include <machine/md_var.h>
  57 #include <machine/frame.h>
  58 #include <machine/intr_machdep.h>
  59 #include <x86/apicvar.h>
  60 #include <x86/iommu/iommu_intrmap.h>
  61 #include <machine/specialreg.h>
  62 #include <dev/pci/pcivar.h>
  63
  64 /* Fields in address for Intel MSI messages. */
  65 #define MSI_INTEL_ADDR_DEST             0x000ff000
  66 #define MSI_INTEL_ADDR_RH               0x00000008
  67 # define MSI_INTEL_ADDR_RH_ON           0x00000008
  68 # define MSI_INTEL_ADDR_RH_OFF          0x00000000
  69 #define MSI_INTEL_ADDR_DM               0x00000004
  70 # define MSI_INTEL_ADDR_DM_PHYSICAL     0x00000000
  71 # define MSI_INTEL_ADDR_DM_LOGICAL      0x00000004
  72
  73 /* Fields in data for Intel MSI messages. */
  74 #define MSI_INTEL_DATA_TRGRMOD          IOART_TRGRMOD   /* Trigger mode. */
  75 # define MSI_INTEL_DATA_TRGREDG         IOART_TRGREDG
  76 # define MSI_INTEL_DATA_TRGRLVL         IOART_TRGRLVL
  77 #define MSI_INTEL_DATA_LEVEL            0x00004000      /* Polarity. */
  78 # define MSI_INTEL_DATA_DEASSERT        0x00000000
  79 # define MSI_INTEL_DATA_ASSERT          0x00004000
  80 #define MSI_INTEL_DATA_DELMOD           IOART_DELMOD    /* Delivery mode. */
  81 # define MSI_INTEL_DATA_DELFIXED        IOART_DELFIXED
  82 # define MSI_INTEL_DATA_DELLOPRI        IOART_DELLOPRI
  83 # define MSI_INTEL_DATA_DELSMI          IOART_DELSMI
  84 # define MSI_INTEL_DATA_DELNMI          IOART_DELNMI
  85 # define MSI_INTEL_DATA_DELINIT         IOART_DELINIT
  86 # define MSI_INTEL_DATA_DELEXINT        IOART_DELEXINT
  87 #define MSI_INTEL_DATA_INTVEC           IOART_INTVEC    /* Interrupt vector. */
  88
  89 /*
  90  * Build Intel MSI message and data values from a source.  AMD64 systems
  91  * seem to be compatible, so we use the same function for both.
  92  */
  93 #define INTEL_ADDR(msi)                                                 \
  94         (MSI_INTEL_ADDR_BASE | (msi)->msi_cpu << 12 |                   \
  95             MSI_INTEL_ADDR_RH_OFF | MSI_INTEL_ADDR_DM_PHYSICAL)
  96 #define INTEL_DATA(msi)                                                 \
  97         (MSI_INTEL_DATA_TRGREDG | MSI_INTEL_DATA_DELFIXED | (msi)->msi_vector)
  98
  99 static MALLOC_DEFINE(M_MSI, "msi", "PCI MSI");
 100
 101 /*
 102  * MSI sources are bunched into groups.  This is because MSI forces
 103  * all of the messages to share the address and data registers and
 104  * thus certain properties (such as the local APIC ID target on x86).
 105  * Each group has a 'first' source that contains information global to
 106  * the group.  These fields are marked with (g) below.
 107  *
 108  * Note that local APIC ID is kind of special.  Each message will be
 109  * assigned an ID by the system; however, a group will use the ID from
 110  * the first message.
 111  *
 112  * For MSI-X, each message is isolated.
 113  */
 114 struct msi_intsrc {
 115         struct intsrc msi_intsrc;
 116         device_t msi_dev;               /* Owning device. (g) */
 117         struct msi_intsrc *msi_first;   /* First source in group. */
 118         u_int msi_irq;                  /* IRQ cookie. */
 119         u_int msi_msix;                 /* MSI-X message. */
 120         u_int msi_vector:8;             /* IDT vector. */
 121         u_int msi_cpu;                  /* Local APIC ID. (g) */
 122         u_int msi_count:8;              /* Messages in this group. (g) */
 123         u_int msi_maxcount:8;           /* Alignment for this group. (g) */
 124         u_int *msi_irqs;                /* Group's IRQ list. (g) */
 125         u_int msi_remap_cookie;
 126 };
 127
 128 static void     msi_create_source(void);
 129 static void     msi_enable_source(struct intsrc *isrc);
 130 static void     msi_disable_source(struct intsrc *isrc, int eoi);
 131 static void     msi_eoi_source(struct intsrc *isrc);
 132 static void     msi_enable_intr(struct intsrc *isrc);
 133 static void     msi_disable_intr(struct intsrc *isrc);
 134 static int      msi_vector(struct intsrc *isrc);
 135 static int      msi_source_pending(struct intsrc *isrc);
 136 static int      msi_config_intr(struct intsrc *isrc, enum intr_trigger trig,
 137                     enum intr_polarity pol);
 138 static int      msi_assign_cpu(struct intsrc *isrc, u_int apic_id);
 139
 140 struct pic msi_pic = {
 141         .pic_enable_source = msi_enable_source,
 142         .pic_disable_source = msi_disable_source,
 143         .pic_eoi_source = msi_eoi_source,
 144         .pic_enable_intr = msi_enable_intr,
 145         .pic_disable_intr = msi_disable_intr,
 146         .pic_vector = msi_vector,
 147         .pic_source_pending = msi_source_pending,
 148         .pic_suspend = NULL,
 149         .pic_resume = NULL,
 150         .pic_config_intr = msi_config_intr,
 151         .pic_assign_cpu = msi_assign_cpu,
 152         .pic_reprogram_pin = NULL,
 153 };
 154
 155 u_int first_msi_irq;
 156 SYSCTL_UINT(_machdep, OID_AUTO, first_msi_irq, CTLFLAG_RD, &first_msi_irq, 0,
 157     "Number of first IRQ reserved for MSI and MSI-X interrupts");
 158
 159 u_int num_msi_irqs = 2048;
 160 SYSCTL_UINT(_machdep, OID_AUTO, num_msi_irqs, CTLFLAG_RDTUN, &num_msi_irqs, 0,
 161     "Number of IRQs reserved for MSI and MSI-X interrupts");
 162
 163 #ifdef SMP
 164 /**
 165  * Xen hypervisors prior to 4.6.0 do not properly handle updates to
 166  * enabled MSI-X table entries.  Allow migration of MSI-X interrupts
 167  * to be disabled via a tunable. Values have the following meaning:
 168  *
 169  * -1: automatic detection by FreeBSD
 170  *  0: enable migration
 171  *  1: disable migration
 172  */
 173 int msix_disable_migration = -1;
 174 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, disable_msix_migration, CTLFLAG_RDTUN,
 175     &msix_disable_migration, 0,
 176     "Disable migration of MSI-X interrupts between CPUs");
 177 #endif
 178
 179 static int msi_enabled;
 180 static u_int msi_last_irq;
 181 static struct mtx msi_lock;
 182
 183 static void
 184 msi_enable_source(struct intsrc *isrc)
 185 {
 186 }
 187
 188 static void
 189 msi_disable_source(struct intsrc *isrc, int eoi)
 190 {
 191
 192         if (eoi == PIC_EOI)
 193                 lapic_eoi();
 194 }
 195
 196 static void
 197 msi_eoi_source(struct intsrc *isrc)
 198 {
 199
 200         lapic_eoi();
 201 }
 202
 203 static void
 204 msi_enable_intr(struct intsrc *isrc)
 205 {
 206         struct msi_intsrc *msi = (struct msi_intsrc *)isrc;
 207
 208         apic_enable_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 209 }
 210
 211 static void
 212 msi_disable_intr(struct intsrc *isrc)
 213 {
 214         struct msi_intsrc *msi = (struct msi_intsrc *)isrc;
 215
 216         apic_disable_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 217 }
 218
 219 static int
 220 msi_vector(struct intsrc *isrc)
 221 {
 222         struct msi_intsrc *msi = (struct msi_intsrc *)isrc;
 223
 224         return (msi->msi_irq);
 225 }
 226
 227 static int
 228 msi_source_pending(struct intsrc *isrc)
 229 {
 230
 231         return (0);
 232 }
 233
 234 static int
 235 msi_config_intr(struct intsrc *isrc, enum intr_trigger trig,
 236     enum intr_polarity pol)
 237 {
 238
 239         return (ENODEV);
 240 }
 241
 242 static int
 243 msi_assign_cpu(struct intsrc *isrc, u_int apic_id)
 244 {
 245         struct msi_intsrc *sib, *msi = (struct msi_intsrc *)isrc;
 246         int old_vector;
 247         u_int old_id;
 248         int i, vector;
 249
 250         /*
 251          * Only allow CPUs to be assigned to the first message for an
 252          * MSI group.
 253          */
 254         if (msi->msi_first != msi)
 255                 return (EINVAL);
 256
 257 #ifdef SMP
 258         if (msix_disable_migration && msi->msi_msix)
 259                 return (EINVAL);
 260 #endif
 261
 262         /* Store information to free existing irq. */
 263         old_vector = msi->msi_vector;
 264         old_id = msi->msi_cpu;
 265         if (old_id == apic_id)
 266                 return (0);
 267
 268         /* Allocate IDT vectors on this cpu. */
 269         if (msi->msi_count > 1) {
 270                 KASSERT(msi->msi_msix == 0, ("MSI-X message group"));
 271                 vector = apic_alloc_vectors(apic_id, msi->msi_irqs,
 272                     msi->msi_count, msi->msi_maxcount);
 273         } else
 274                 vector = apic_alloc_vector(apic_id, msi->msi_irq);
 275         if (vector == 0)
 276                 return (ENOSPC);
 277
 278         msi->msi_cpu = apic_id;
 279         msi->msi_vector = vector;
 280         if (msi->msi_intsrc.is_handlers > 0)
 281                 apic_enable_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 282         if (bootverbose)
 283                 printf("msi: Assigning %s IRQ %d to local APIC %u vector %u\n",
 284                     msi->msi_msix ? "MSI-X" : "MSI", msi->msi_irq,
 285                     msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 286         for (i = 1; i < msi->msi_count; i++) {
 287                 sib = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(msi->msi_irqs[i]);
 288                 sib->msi_cpu = apic_id;
 289                 sib->msi_vector = vector + i;
 290                 if (sib->msi_intsrc.is_handlers > 0)
 291                         apic_enable_vector(sib->msi_cpu, sib->msi_vector);
 292                 if (bootverbose)
 293                         printf(
 294                     "msi: Assigning MSI IRQ %d to local APIC %u vector %u\n",
 295                             sib->msi_irq, sib->msi_cpu, sib->msi_vector);
 296         }
 297         BUS_REMAP_INTR(device_get_parent(msi->msi_dev), msi->msi_dev,
 298             msi->msi_irq);
 299
 300         /*
 301          * Free the old vector after the new one is established.  This is done
 302          * to prevent races where we could miss an interrupt.
 303          */
 304         if (msi->msi_intsrc.is_handlers > 0)
 305                 apic_disable_vector(old_id, old_vector);
 306         apic_free_vector(old_id, old_vector, msi->msi_irq);
 307         for (i = 1; i < msi->msi_count; i++) {
 308                 sib = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(msi->msi_irqs[i]);
 309                 if (sib->msi_intsrc.is_handlers > 0)
 310                         apic_disable_vector(old_id, old_vector + i);
 311                 apic_free_vector(old_id, old_vector + i, msi->msi_irqs[i]);
 312         }
 313         return (0);
 314 }
 315
 316 void
 317 msi_init(void)
 318 {
 319
 320         /* Check if we have a supported CPU. */
 321         switch (cpu_vendor_id) {
 322         case CPU_VENDOR_INTEL:
 323         case CPU_VENDOR_AMD:
 324         case CPU_VENDOR_HYGON:
 325                 break;
 326         case CPU_VENDOR_CENTAUR:
 327                 if (CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) == 0x6 &&
 328                     CPUID_TO_MODEL(cpu_id) >= 0xf)
 329                         break;
 330                 /* FALLTHROUGH */
 331         default:
 332                 return;
 333         }
 334
 335 #ifdef SMP
 336         if (msix_disable_migration == -1) {
 337                 /* The default is to allow migration of MSI-X interrupts. */
 338                 msix_disable_migration = 0;
 339         }
 340 #endif
 341
 342         if (num_msi_irqs == 0)
 343                 return;
 344
 345         first_msi_irq = num_io_irqs;
 346         if (num_msi_irqs > UINT_MAX - first_msi_irq)
 347                 panic("num_msi_irqs too high");
 348         num_io_irqs = first_msi_irq + num_msi_irqs;
 349
 350         msi_enabled = 1;
 351         intr_register_pic(&msi_pic);
 352         mtx_init(&msi_lock, "msi", NULL, MTX_DEF);
 353 }
 354
 355 static void
 356 msi_create_source(void)
 357 {
 358         struct msi_intsrc *msi;
 359         u_int irq;
 360
 361         mtx_lock(&msi_lock);
 362         if (msi_last_irq >= num_msi_irqs) {
 363                 mtx_unlock(&msi_lock);
 364                 return;
 365         }
 366         irq = msi_last_irq + first_msi_irq;
 367         msi_last_irq++;
 368         mtx_unlock(&msi_lock);
 369
 370         msi = malloc(sizeof(struct msi_intsrc), M_MSI, M_WAITOK | M_ZERO);
 371         msi->msi_intsrc.is_pic = &msi_pic;
 372         msi->msi_irq = irq;
 373         intr_register_source(&msi->msi_intsrc);
 374         nexus_add_irq(irq);
 375 }
 376
 377 /*
 378  * Try to allocate 'count' interrupt sources with contiguous IDT values.
 379  */
 380 int
 381 msi_alloc(device_t dev, int count, int maxcount, int *irqs)
 382 {
 383         struct msi_intsrc *msi, *fsrc;
 384         u_int cpu, domain, *mirqs;
 385         int cnt, i, vector;
 386 #ifdef ACPI_DMAR
 387         u_int cookies[count];
 388         int error;
 389 #endif
 390
 391         if (!msi_enabled)
 392                 return (ENXIO);
 393
 394         if (bus_get_domain(dev, &domain) != 0)
 395                 domain = 0;
 396
 397         if (count > 1)
 398                 mirqs = malloc(count * sizeof(*mirqs), M_MSI, M_WAITOK);
 399         else
 400                 mirqs = NULL;
 401 again:
 402         mtx_lock(&msi_lock);
 403
 404         /* Try to find 'count' free IRQs. */
 405         cnt = 0;
 406         for (i = first_msi_irq; i < first_msi_irq + num_msi_irqs; i++) {
 407                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(i);
 408
 409                 /* End of allocated sources, so break. */
 410                 if (msi == NULL)
 411                         break;
 412
 413                 /* If this is a free one, save its IRQ in the array. */
 414                 if (msi->msi_dev == NULL) {
 415                         irqs[cnt] = i;
 416                         cnt++;
 417                         if (cnt == count)
 418                                 break;
 419                 }
 420         }
 421
 422         /* Do we need to create some new sources? */
 423         if (cnt < count) {
 424                 /* If we would exceed the max, give up. */
 425                 if (i + (count - cnt) > first_msi_irq + num_msi_irqs) {
 426                         mtx_unlock(&msi_lock);
 427                         free(mirqs, M_MSI);
 428                         return (ENXIO);
 429                 }
 430                 mtx_unlock(&msi_lock);
 431
 432                 /* We need count - cnt more sources. */
 433                 while (cnt < count) {
 434                         msi_create_source();
 435                         cnt++;
 436                 }
 437                 goto again;
 438         }
 439
 440         /* Ok, we now have the IRQs allocated. */
 441         KASSERT(cnt == count, ("count mismatch"));
 442
 443         /* Allocate 'count' IDT vectors. */
 444         cpu = intr_next_cpu(domain);
 445         vector = apic_alloc_vectors(cpu, irqs, count, maxcount);
 446         if (vector == 0) {
 447                 mtx_unlock(&msi_lock);
 448                 free(mirqs, M_MSI);
 449                 return (ENOSPC);
 450         }
 451
 452 #ifdef ACPI_DMAR
 453         mtx_unlock(&msi_lock);
 454         error = iommu_alloc_msi_intr(dev, cookies, count);
 455         mtx_lock(&msi_lock);
 456         if (error == EOPNOTSUPP)
 457                 error = 0;
 458         if (error != 0) {
 459                 for (i = 0; i < count; i++)
 460                         apic_free_vector(cpu, vector + i, irqs[i]);
 461                 free(mirqs, M_MSI);
 462                 return (error);
 463         }
 464         for (i = 0; i < count; i++) {
 465                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[i]);
 466                 msi->msi_remap_cookie = cookies[i];
 467         }
 468 #endif
 469
 470         /* Assign IDT vectors and make these messages owned by 'dev'. */
 471         fsrc = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[0]);
 472         for (i = 0; i < count; i++) {
 473                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[i]);
 474                 msi->msi_cpu = cpu;
 475                 msi->msi_dev = dev;
 476                 msi->msi_vector = vector + i;
 477                 if (bootverbose)
 478                         printf(
 479                     "msi: routing MSI IRQ %d to local APIC %u vector %u\n",
 480                             msi->msi_irq, msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 481                 msi->msi_first = fsrc;
 482                 KASSERT(msi->msi_intsrc.is_handlers == 0,
 483                     ("dead MSI has handlers"));
 484         }
 485         fsrc->msi_count = count;
 486         fsrc->msi_maxcount = maxcount;
 487         if (count > 1)
 488                 bcopy(irqs, mirqs, count * sizeof(*mirqs));
 489         fsrc->msi_irqs = mirqs;
 490         mtx_unlock(&msi_lock);
 491         return (0);
 492 }
 493
 494 int
 495 msi_release(int *irqs, int count)
 496 {
 497         struct msi_intsrc *msi, *first;
 498         int i;
 499
 500         mtx_lock(&msi_lock);
 501         first = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[0]);
 502         if (first == NULL) {
 503                 mtx_unlock(&msi_lock);
 504                 return (ENOENT);
 505         }
 506
 507         /* Make sure this isn't an MSI-X message. */
 508         if (first->msi_msix) {
 509                 mtx_unlock(&msi_lock);
 510                 return (EINVAL);
 511         }
 512
 513         /* Make sure this message is allocated to a group. */
 514         if (first->msi_first == NULL) {
 515                 mtx_unlock(&msi_lock);
 516                 return (ENXIO);
 517         }
 518
 519         /*
 520          * Make sure this is the start of a group and that we are releasing
 521          * the entire group.
 522          */
 523         if (first->msi_first != first || first->msi_count != count) {
 524                 mtx_unlock(&msi_lock);
 525                 return (EINVAL);
 526         }
 527         KASSERT(first->msi_dev != NULL, ("unowned group"));
 528
 529         /* Clear all the extra messages in the group. */
 530         for (i = 1; i < count; i++) {
 531                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[i]);
 532                 KASSERT(msi->msi_first == first, ("message not in group"));
 533                 KASSERT(msi->msi_dev == first->msi_dev, ("owner mismatch"));
 534 #ifdef ACPI_DMAR
 535                 iommu_unmap_msi_intr(first->msi_dev, msi->msi_remap_cookie);
 536 #endif
 537                 msi->msi_first = NULL;
 538                 msi->msi_dev = NULL;
 539                 apic_free_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector, msi->msi_irq);
 540                 msi->msi_vector = 0;
 541         }
 542
 543         /* Clear out the first message. */
 544 #ifdef ACPI_DMAR
 545         mtx_unlock(&msi_lock);
 546         iommu_unmap_msi_intr(first->msi_dev, first->msi_remap_cookie);
 547         mtx_lock(&msi_lock);
 548 #endif
 549         first->msi_first = NULL;
 550         first->msi_dev = NULL;
 551         apic_free_vector(first->msi_cpu, first->msi_vector, first->msi_irq);
 552         first->msi_vector = 0;
 553         first->msi_count = 0;
 554         first->msi_maxcount = 0;
 555         free(first->msi_irqs, M_MSI);
 556         first->msi_irqs = NULL;
 557
 558         mtx_unlock(&msi_lock);
 559         return (0);
 560 }
 561
 562 int
 563 msi_map(int irq, uint64_t *addr, uint32_t *data)
 564 {
 565         struct msi_intsrc *msi;
 566         int error;
 567 #ifdef ACPI_DMAR
 568         struct msi_intsrc *msi1;
 569         int i, k;
 570 #endif
 571
 572         mtx_lock(&msi_lock);
 573         msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irq);
 574         if (msi == NULL) {
 575                 mtx_unlock(&msi_lock);
 576                 return (ENOENT);
 577         }
 578
 579         /* Make sure this message is allocated to a device. */
 580         if (msi->msi_dev == NULL) {
 581                 mtx_unlock(&msi_lock);
 582                 return (ENXIO);
 583         }
 584
 585         /*
 586          * If this message isn't an MSI-X message, make sure it's part
 587          * of a group, and switch to the first message in the
 588          * group.
 589          */
 590         if (!msi->msi_msix) {
 591                 if (msi->msi_first == NULL) {
 592                         mtx_unlock(&msi_lock);
 593                         return (ENXIO);
 594                 }
 595                 msi = msi->msi_first;
 596         }
 597
 598 #ifdef ACPI_DMAR
 599         if (!msi->msi_msix) {
 600                 for (k = msi->msi_count - 1, i = first_msi_irq; k > 0 &&
 601                     i < first_msi_irq + num_msi_irqs; i++) {
 602                         if (i == msi->msi_irq)
 603                                 continue;
 604                         msi1 = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(i);
 605                         if (!msi1->msi_msix && msi1->msi_first == msi) {
 606                                 mtx_unlock(&msi_lock);
 607                                 iommu_map_msi_intr(msi1->msi_dev,
 608                                     msi1->msi_cpu, msi1->msi_vector,
 609                                     msi1->msi_remap_cookie, NULL, NULL);
 610                                 k--;
 611                                 mtx_lock(&msi_lock);
 612                         }
 613                 }
 614         }
 615         mtx_unlock(&msi_lock);
 616         error = iommu_map_msi_intr(msi->msi_dev, msi->msi_cpu,
 617             msi->msi_vector, msi->msi_remap_cookie, addr, data);
 618 #else
 619         mtx_unlock(&msi_lock);
 620         error = EOPNOTSUPP;
 621 #endif
 622         if (error == EOPNOTSUPP) {
 623                 *addr = INTEL_ADDR(msi);
 624                 *data = INTEL_DATA(msi);
 625                 error = 0;
 626         }
 627         return (error);
 628 }
 629
 630 int
 631 msix_alloc(device_t dev, int *irq)
 632 {
 633         struct msi_intsrc *msi;
 634         u_int cpu, domain;
 635         int i, vector;
 636 #ifdef ACPI_DMAR
 637         u_int cookie;
 638         int error;
 639 #endif
 640
 641         if (!msi_enabled)
 642                 return (ENXIO);
 643
 644         if (bus_get_domain(dev, &domain) != 0)
 645                 domain = 0;
 646
 647 again:
 648         mtx_lock(&msi_lock);
 649
 650         /* Find a free IRQ. */
 651         for (i = first_msi_irq; i < first_msi_irq + num_msi_irqs; i++) {
 652                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(i);
 653
 654                 /* End of allocated sources, so break. */
 655                 if (msi == NULL)
 656                         break;
 657
 658                 /* Stop at the first free source. */
 659                 if (msi->msi_dev == NULL)
 660                         break;
 661         }
 662
 663         /* Are all IRQs in use? */
 664         if (i == first_msi_irq + num_msi_irqs) {
 665                 mtx_unlock(&msi_lock);
 666                 return (ENXIO);
 667         }
 668
 669         /* Do we need to create a new source? */
 670         if (msi == NULL) {
 671                 mtx_unlock(&msi_lock);
 672
 673                 /* Create a new source. */
 674                 msi_create_source();
 675                 goto again;
 676         }
 677
 678         /* Allocate an IDT vector. */
 679         cpu = intr_next_cpu(domain);
 680         vector = apic_alloc_vector(cpu, i);
 681         if (vector == 0) {
 682                 mtx_unlock(&msi_lock);
 683                 return (ENOSPC);
 684         }
 685
 686         msi->msi_dev = dev;
 687 #ifdef ACPI_DMAR
 688         mtx_unlock(&msi_lock);
 689         error = iommu_alloc_msi_intr(dev, &cookie, 1);
 690         mtx_lock(&msi_lock);
 691         if (error == EOPNOTSUPP)
 692                 error = 0;
 693         if (error != 0) {
 694                 msi->msi_dev = NULL;
 695                 apic_free_vector(cpu, vector, i);
 696                 return (error);
 697         }
 698         msi->msi_remap_cookie = cookie;
 699 #endif
 700
 701         if (bootverbose)
 702                 printf("msi: routing MSI-X IRQ %d to local APIC %u vector %u\n",
 703                     msi->msi_irq, cpu, vector);
 704
 705         /* Setup source. */
 706         msi->msi_cpu = cpu;
 707         msi->msi_first = msi;
 708         msi->msi_vector = vector;
 709         msi->msi_msix = 1;
 710         msi->msi_count = 1;
 711         msi->msi_maxcount = 1;
 712         msi->msi_irqs = NULL;
 713
 714         KASSERT(msi->msi_intsrc.is_handlers == 0, ("dead MSI-X has handlers"));
 715         mtx_unlock(&msi_lock);
 716
 717         *irq = i;
 718         return (0);
 719 }
 720
 721 int
 722 msix_release(int irq)
 723 {
 724         struct msi_intsrc *msi;
 725
 726         mtx_lock(&msi_lock);
 727         msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irq);
 728         if (msi == NULL) {
 729                 mtx_unlock(&msi_lock);
 730                 return (ENOENT);
 731         }
 732
 733         /* Make sure this is an MSI-X message. */
 734         if (!msi->msi_msix) {
 735                 mtx_unlock(&msi_lock);
 736                 return (EINVAL);
 737         }
 738
 739         KASSERT(msi->msi_dev != NULL, ("unowned message"));
 740
 741         /* Clear out the message. */
 742 #ifdef ACPI_DMAR
 743         mtx_unlock(&msi_lock);
 744         iommu_unmap_msi_intr(msi->msi_dev, msi->msi_remap_cookie);
 745         mtx_lock(&msi_lock);
 746 #endif
 747         msi->msi_first = NULL;
 748         msi->msi_dev = NULL;
 749         apic_free_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector, msi->msi_irq);
 750         msi->msi_vector = 0;
 751         msi->msi_msix = 0;
 752         msi->msi_count = 0;
 753         msi->msi_maxcount = 0;
 754
 755         mtx_unlock(&msi_lock);
 756         return (0);
 757 }