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 #include "opt_iommu.h"
  44
  45 #include <sys/param.h>
  46 #include <sys/bus.h>
  47 #include <sys/kernel.h>
  48 #include <sys/limits.h>
  49 #include <sys/lock.h>
  50 #include <sys/malloc.h>
  51 #include <sys/mutex.h>
  52 #include <sys/sx.h>
  53 #include <sys/sysctl.h>
  54 #include <sys/systm.h>
  55 #include <x86/apicreg.h>
  56 #include <machine/cputypes.h>
  57 #include <machine/md_var.h>
  58 #include <machine/frame.h>
  59 #include <machine/intr_machdep.h>
  60 #include <x86/apicvar.h>
  61 #include <x86/iommu/iommu_intrmap.h>
  62 #include <machine/specialreg.h>
  63 #include <dev/pci/pcivar.h>
  64
  65 /* Fields in address for Intel MSI messages. */
  66 #define MSI_INTEL_ADDR_DEST             0x000ff000
  67 #define MSI_INTEL_ADDR_RH               0x00000008
  68 # define MSI_INTEL_ADDR_RH_ON           0x00000008
  69 # define MSI_INTEL_ADDR_RH_OFF          0x00000000
  70 #define MSI_INTEL_ADDR_DM               0x00000004
  71 # define MSI_INTEL_ADDR_DM_PHYSICAL     0x00000000
  72 # define MSI_INTEL_ADDR_DM_LOGICAL      0x00000004
  73
  74 /* Fields in data for Intel MSI messages. */
  75 #define MSI_INTEL_DATA_TRGRMOD          IOART_TRGRMOD   /* Trigger mode. */
  76 # define MSI_INTEL_DATA_TRGREDG         IOART_TRGREDG
  77 # define MSI_INTEL_DATA_TRGRLVL         IOART_TRGRLVL
  78 #define MSI_INTEL_DATA_LEVEL            0x00004000      /* Polarity. */
  79 # define MSI_INTEL_DATA_DEASSERT        0x00000000
  80 # define MSI_INTEL_DATA_ASSERT          0x00004000
  81 #define MSI_INTEL_DATA_DELMOD           IOART_DELMOD    /* Delivery mode. */
  82 # define MSI_INTEL_DATA_DELFIXED        IOART_DELFIXED
  83 # define MSI_INTEL_DATA_DELLOPRI        IOART_DELLOPRI
  84 # define MSI_INTEL_DATA_DELSMI          IOART_DELSMI
  85 # define MSI_INTEL_DATA_DELNMI          IOART_DELNMI
  86 # define MSI_INTEL_DATA_DELINIT         IOART_DELINIT
  87 # define MSI_INTEL_DATA_DELEXINT        IOART_DELEXINT
  88 #define MSI_INTEL_DATA_INTVEC           IOART_INTVEC    /* Interrupt vector. */
  89
  90 /*
  91  * Build Intel MSI message and data values from a source.  AMD64 systems
  92  * seem to be compatible, so we use the same function for both.
  93  */
  94 #define INTEL_ADDR(msi)                                                 \
  95         (MSI_INTEL_ADDR_BASE | (msi)->msi_cpu << 12 |                   \
  96             MSI_INTEL_ADDR_RH_OFF | MSI_INTEL_ADDR_DM_PHYSICAL)
  97 #define INTEL_DATA(msi)                                                 \
  98         (MSI_INTEL_DATA_TRGREDG | MSI_INTEL_DATA_DELFIXED | (msi)->msi_vector)
  99
 100 static MALLOC_DEFINE(M_MSI, "msi", "PCI MSI");
 101
 102 /*
 103  * MSI sources are bunched into groups.  This is because MSI forces
 104  * all of the messages to share the address and data registers and
 105  * thus certain properties (such as the local APIC ID target on x86).
 106  * Each group has a 'first' source that contains information global to
 107  * the group.  These fields are marked with (g) below.
 108  *
 109  * Note that local APIC ID is kind of special.  Each message will be
 110  * assigned an ID by the system; however, a group will use the ID from
 111  * the first message.
 112  *
 113  * For MSI-X, each message is isolated.
 114  */
 115 struct msi_intsrc {
 116         struct intsrc msi_intsrc;
 117         device_t msi_dev;               /* Owning device. (g) */
 118         struct msi_intsrc *msi_first;   /* First source in group. */
 119         u_int msi_irq;                  /* IRQ cookie. */
 120         u_int msi_msix;                 /* MSI-X message. */
 121         u_int msi_vector:8;             /* IDT vector. */
 122         u_int msi_cpu;                  /* Local APIC ID. (g) */
 123         u_int msi_count:8;              /* Messages in this group. (g) */
 124         u_int msi_maxcount:8;           /* Alignment for this group. (g) */
 125         u_int *msi_irqs;                /* Group's IRQ list. (g) */
 126         u_int msi_remap_cookie;
 127 };
 128
 129 static void     msi_create_source(void);
 130 static void     msi_enable_source(struct intsrc *isrc);
 131 static void     msi_disable_source(struct intsrc *isrc, int eoi);
 132 static void     msi_eoi_source(struct intsrc *isrc);
 133 static void     msi_enable_intr(struct intsrc *isrc);
 134 static void     msi_disable_intr(struct intsrc *isrc);
 135 static int      msi_vector(struct intsrc *isrc);
 136 static int      msi_source_pending(struct intsrc *isrc);
 137 static int      msi_config_intr(struct intsrc *isrc, enum intr_trigger trig,
 138                     enum intr_polarity pol);
 139 static int      msi_assign_cpu(struct intsrc *isrc, u_int apic_id);
 140
 141 struct pic msi_pic = {
 142         .pic_enable_source = msi_enable_source,
 143         .pic_disable_source = msi_disable_source,
 144         .pic_eoi_source = msi_eoi_source,
 145         .pic_enable_intr = msi_enable_intr,
 146         .pic_disable_intr = msi_disable_intr,
 147         .pic_vector = msi_vector,
 148         .pic_source_pending = msi_source_pending,
 149         .pic_suspend = NULL,
 150         .pic_resume = NULL,
 151         .pic_config_intr = msi_config_intr,
 152         .pic_assign_cpu = msi_assign_cpu,
 153         .pic_reprogram_pin = NULL,
 154 };
 155
 156 u_int first_msi_irq;
 157 SYSCTL_UINT(_machdep, OID_AUTO, first_msi_irq, CTLFLAG_RD, &first_msi_irq, 0,
 158     "Number of first IRQ reserved for MSI and MSI-X interrupts");
 159
 160 u_int num_msi_irqs = 2048;
 161 SYSCTL_UINT(_machdep, OID_AUTO, num_msi_irqs, CTLFLAG_RDTUN, &num_msi_irqs, 0,
 162     "Number of IRQs reserved for MSI and MSI-X interrupts");
 163
 164 #ifdef SMP
 165 /**
 166  * Xen hypervisors prior to 4.6.0 do not properly handle updates to
 167  * enabled MSI-X table entries.  Allow migration of MSI-X interrupts
 168  * to be disabled via a tunable. Values have the following meaning:
 169  *
 170  * -1: automatic detection by FreeBSD
 171  *  0: enable migration
 172  *  1: disable migration
 173  */
 174 int msix_disable_migration = -1;
 175 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, disable_msix_migration, CTLFLAG_RDTUN,
 176     &msix_disable_migration, 0,
 177     "Disable migration of MSI-X interrupts between CPUs");
 178 #endif
 179
 180 static int msi_enabled;
 181 static u_int msi_last_irq;
 182 static struct mtx msi_lock;
 183
 184 static void
 185 msi_enable_source(struct intsrc *isrc)
 186 {
 187 }
 188
 189 static void
 190 msi_disable_source(struct intsrc *isrc, int eoi)
 191 {
 192
 193         if (eoi == PIC_EOI)
 194                 lapic_eoi();
 195 }
 196
 197 static void
 198 msi_eoi_source(struct intsrc *isrc)
 199 {
 200
 201         lapic_eoi();
 202 }
 203
 204 static void
 205 msi_enable_intr(struct intsrc *isrc)
 206 {
 207         struct msi_intsrc *msi = (struct msi_intsrc *)isrc;
 208
 209         apic_enable_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 210 }
 211
 212 static void
 213 msi_disable_intr(struct intsrc *isrc)
 214 {
 215         struct msi_intsrc *msi = (struct msi_intsrc *)isrc;
 216
 217         apic_disable_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 218 }
 219
 220 static int
 221 msi_vector(struct intsrc *isrc)
 222 {
 223         struct msi_intsrc *msi = (struct msi_intsrc *)isrc;
 224
 225         return (msi->msi_irq);
 226 }
 227
 228 static int
 229 msi_source_pending(struct intsrc *isrc)
 230 {
 231
 232         return (0);
 233 }
 234
 235 static int
 236 msi_config_intr(struct intsrc *isrc, enum intr_trigger trig,
 237     enum intr_polarity pol)
 238 {
 239
 240         return (ENODEV);
 241 }
 242
 243 static int
 244 msi_assign_cpu(struct intsrc *isrc, u_int apic_id)
 245 {
 246         struct msi_intsrc *sib, *msi = (struct msi_intsrc *)isrc;
 247         int old_vector;
 248         u_int old_id;
 249         int i, vector;
 250
 251         /*
 252          * Only allow CPUs to be assigned to the first message for an
 253          * MSI group.
 254          */
 255         if (msi->msi_first != msi)
 256                 return (EINVAL);
 257
 258 #ifdef SMP
 259         if (msix_disable_migration && msi->msi_msix)
 260                 return (EINVAL);
 261 #endif
 262
 263         /* Store information to free existing irq. */
 264         old_vector = msi->msi_vector;
 265         old_id = msi->msi_cpu;
 266         if (old_id == apic_id)
 267                 return (0);
 268
 269         /* Allocate IDT vectors on this cpu. */
 270         if (msi->msi_count > 1) {
 271                 KASSERT(msi->msi_msix == 0, ("MSI-X message group"));
 272                 vector = apic_alloc_vectors(apic_id, msi->msi_irqs,
 273                     msi->msi_count, msi->msi_maxcount);
 274         } else
 275                 vector = apic_alloc_vector(apic_id, msi->msi_irq);
 276         if (vector == 0)
 277                 return (ENOSPC);
 278
 279         msi->msi_cpu = apic_id;
 280         msi->msi_vector = vector;
 281         if (msi->msi_intsrc.is_handlers > 0)
 282                 apic_enable_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 283         if (bootverbose)
 284                 printf("msi: Assigning %s IRQ %d to local APIC %u vector %u\n",
 285                     msi->msi_msix ? "MSI-X" : "MSI", msi->msi_irq,
 286                     msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 287         for (i = 1; i < msi->msi_count; i++) {
 288                 sib = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(msi->msi_irqs[i]);
 289                 sib->msi_cpu = apic_id;
 290                 sib->msi_vector = vector + i;
 291                 if (sib->msi_intsrc.is_handlers > 0)
 292                         apic_enable_vector(sib->msi_cpu, sib->msi_vector);
 293                 if (bootverbose)
 294                         printf(
 295                     "msi: Assigning MSI IRQ %d to local APIC %u vector %u\n",
 296                             sib->msi_irq, sib->msi_cpu, sib->msi_vector);
 297         }
 298         BUS_REMAP_INTR(device_get_parent(msi->msi_dev), msi->msi_dev,
 299             msi->msi_irq);
 300
 301         /*
 302          * Free the old vector after the new one is established.  This is done
 303          * to prevent races where we could miss an interrupt.
 304          */
 305         if (msi->msi_intsrc.is_handlers > 0)
 306                 apic_disable_vector(old_id, old_vector);
 307         apic_free_vector(old_id, old_vector, msi->msi_irq);
 308         for (i = 1; i < msi->msi_count; i++) {
 309                 sib = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(msi->msi_irqs[i]);
 310                 if (sib->msi_intsrc.is_handlers > 0)
 311                         apic_disable_vector(old_id, old_vector + i);
 312                 apic_free_vector(old_id, old_vector + i, msi->msi_irqs[i]);
 313         }
 314         return (0);
 315 }
 316
 317 void
 318 msi_init(void)
 319 {
 320
 321         /* Check if we have a supported CPU. */
 322         switch (cpu_vendor_id) {
 323         case CPU_VENDOR_INTEL:
 324         case CPU_VENDOR_AMD:
 325         case CPU_VENDOR_HYGON:
 326                 break;
 327         case CPU_VENDOR_CENTAUR:
 328                 if (CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) == 0x6 &&
 329                     CPUID_TO_MODEL(cpu_id) >= 0xf)
 330                         break;
 331                 /* FALLTHROUGH */
 332         default:
 333                 return;
 334         }
 335
 336 #ifdef SMP
 337         if (msix_disable_migration == -1) {
 338                 /* The default is to allow migration of MSI-X interrupts. */
 339                 msix_disable_migration = 0;
 340         }
 341 #endif
 342
 343         if (num_msi_irqs == 0)
 344                 return;
 345
 346         first_msi_irq = num_io_irqs;
 347         if (num_msi_irqs > UINT_MAX - first_msi_irq)
 348                 panic("num_msi_irqs too high");
 349         num_io_irqs = first_msi_irq + num_msi_irqs;
 350
 351         msi_enabled = 1;
 352         intr_register_pic(&msi_pic);
 353         mtx_init(&msi_lock, "msi", NULL, MTX_DEF);
 354 }
 355
 356 static void
 357 msi_create_source(void)
 358 {
 359         struct msi_intsrc *msi;
 360         u_int irq;
 361
 362         mtx_lock(&msi_lock);
 363         if (msi_last_irq >= num_msi_irqs) {
 364                 mtx_unlock(&msi_lock);
 365                 return;
 366         }
 367         irq = msi_last_irq + first_msi_irq;
 368         msi_last_irq++;
 369         mtx_unlock(&msi_lock);
 370
 371         msi = malloc(sizeof(struct msi_intsrc), M_MSI, M_WAITOK | M_ZERO);
 372         msi->msi_intsrc.is_pic = &msi_pic;
 373         msi->msi_irq = irq;
 374         intr_register_source(&msi->msi_intsrc);
 375         nexus_add_irq(irq);
 376 }
 377
 378 /*
 379  * Try to allocate 'count' interrupt sources with contiguous IDT values.
 380  */
 381 int
 382 msi_alloc(device_t dev, int count, int maxcount, int *irqs)
 383 {
 384         struct msi_intsrc *msi, *fsrc;
 385         u_int cpu, domain, *mirqs;
 386         int cnt, i, vector;
 387 #ifdef IOMMU
 388         u_int cookies[count];
 389         int error;
 390 #endif
 391
 392         if (!msi_enabled)
 393                 return (ENXIO);
 394
 395         if (bus_get_domain(dev, &domain) != 0)
 396                 domain = 0;
 397
 398         if (count > 1)
 399                 mirqs = malloc(count * sizeof(*mirqs), M_MSI, M_WAITOK);
 400         else
 401                 mirqs = NULL;
 402 again:
 403         mtx_lock(&msi_lock);
 404
 405         /* Try to find 'count' free IRQs. */
 406         cnt = 0;
 407         for (i = first_msi_irq; i < first_msi_irq + num_msi_irqs; i++) {
 408                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(i);
 409
 410                 /* End of allocated sources, so break. */
 411                 if (msi == NULL)
 412                         break;
 413
 414                 /* If this is a free one, save its IRQ in the array. */
 415                 if (msi->msi_dev == NULL) {
 416                         irqs[cnt] = i;
 417                         cnt++;
 418                         if (cnt == count)
 419                                 break;
 420                 }
 421         }
 422
 423         /* Do we need to create some new sources? */
 424         if (cnt < count) {
 425                 /* If we would exceed the max, give up. */
 426                 if (i + (count - cnt) > first_msi_irq + num_msi_irqs) {
 427                         mtx_unlock(&msi_lock);
 428                         free(mirqs, M_MSI);
 429                         return (ENXIO);
 430                 }
 431                 mtx_unlock(&msi_lock);
 432
 433                 /* We need count - cnt more sources. */
 434                 while (cnt < count) {
 435                         msi_create_source();
 436                         cnt++;
 437                 }
 438                 goto again;
 439         }
 440
 441         /* Ok, we now have the IRQs allocated. */
 442         KASSERT(cnt == count, ("count mismatch"));
 443
 444         /* Allocate 'count' IDT vectors. */
 445         cpu = intr_next_cpu(domain);
 446         vector = apic_alloc_vectors(cpu, irqs, count, maxcount);
 447         if (vector == 0) {
 448                 mtx_unlock(&msi_lock);
 449                 free(mirqs, M_MSI);
 450                 return (ENOSPC);
 451         }
 452
 453 #ifdef IOMMU
 454         mtx_unlock(&msi_lock);
 455         error = iommu_alloc_msi_intr(dev, cookies, count);
 456         mtx_lock(&msi_lock);
 457         if (error == EOPNOTSUPP)
 458                 error = 0;
 459         if (error != 0) {
 460                 for (i = 0; i < count; i++)
 461                         apic_free_vector(cpu, vector + i, irqs[i]);
 462                 free(mirqs, M_MSI);
 463                 return (error);
 464         }
 465         for (i = 0; i < count; i++) {
 466                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[i]);
 467                 msi->msi_remap_cookie = cookies[i];
 468         }
 469 #endif
 470
 471         /* Assign IDT vectors and make these messages owned by 'dev'. */
 472         fsrc = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[0]);
 473         for (i = 0; i < count; i++) {
 474                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[i]);
 475                 msi->msi_cpu = cpu;
 476                 msi->msi_dev = dev;
 477                 msi->msi_vector = vector + i;
 478                 if (bootverbose)
 479                         printf(
 480                     "msi: routing MSI IRQ %d to local APIC %u vector %u\n",
 481                             msi->msi_irq, msi->msi_cpu, msi->msi_vector);
 482                 msi->msi_first = fsrc;
 483                 KASSERT(msi->msi_intsrc.is_handlers == 0,
 484                     ("dead MSI has handlers"));
 485         }
 486         fsrc->msi_count = count;
 487         fsrc->msi_maxcount = maxcount;
 488         if (count > 1)
 489                 bcopy(irqs, mirqs, count * sizeof(*mirqs));
 490         fsrc->msi_irqs = mirqs;
 491         mtx_unlock(&msi_lock);
 492         return (0);
 493 }
 494
 495 int
 496 msi_release(int *irqs, int count)
 497 {
 498         struct msi_intsrc *msi, *first;
 499         int i;
 500
 501         mtx_lock(&msi_lock);
 502         first = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[0]);
 503         if (first == NULL) {
 504                 mtx_unlock(&msi_lock);
 505                 return (ENOENT);
 506         }
 507
 508         /* Make sure this isn't an MSI-X message. */
 509         if (first->msi_msix) {
 510                 mtx_unlock(&msi_lock);
 511                 return (EINVAL);
 512         }
 513
 514         /* Make sure this message is allocated to a group. */
 515         if (first->msi_first == NULL) {
 516                 mtx_unlock(&msi_lock);
 517                 return (ENXIO);
 518         }
 519
 520         /*
 521          * Make sure this is the start of a group and that we are releasing
 522          * the entire group.
 523          */
 524         if (first->msi_first != first || first->msi_count != count) {
 525                 mtx_unlock(&msi_lock);
 526                 return (EINVAL);
 527         }
 528         KASSERT(first->msi_dev != NULL, ("unowned group"));
 529
 530         /* Clear all the extra messages in the group. */
 531         for (i = 1; i < count; i++) {
 532                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irqs[i]);
 533                 KASSERT(msi->msi_first == first, ("message not in group"));
 534                 KASSERT(msi->msi_dev == first->msi_dev, ("owner mismatch"));
 535 #ifdef IOMMU
 536                 iommu_unmap_msi_intr(first->msi_dev, msi->msi_remap_cookie);
 537 #endif
 538                 msi->msi_first = NULL;
 539                 msi->msi_dev = NULL;
 540                 apic_free_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector, msi->msi_irq);
 541                 msi->msi_vector = 0;
 542         }
 543
 544         /* Clear out the first message. */
 545 #ifdef IOMMU
 546         mtx_unlock(&msi_lock);
 547         iommu_unmap_msi_intr(first->msi_dev, first->msi_remap_cookie);
 548         mtx_lock(&msi_lock);
 549 #endif
 550         first->msi_first = NULL;
 551         first->msi_dev = NULL;
 552         apic_free_vector(first->msi_cpu, first->msi_vector, first->msi_irq);
 553         first->msi_vector = 0;
 554         first->msi_count = 0;
 555         first->msi_maxcount = 0;
 556         free(first->msi_irqs, M_MSI);
 557         first->msi_irqs = NULL;
 558
 559         mtx_unlock(&msi_lock);
 560         return (0);
 561 }
 562
 563 int
 564 msi_map(int irq, uint64_t *addr, uint32_t *data)
 565 {
 566         struct msi_intsrc *msi;
 567         int error;
 568 #ifdef IOMMU
 569         struct msi_intsrc *msi1;
 570         int i, k;
 571 #endif
 572
 573         mtx_lock(&msi_lock);
 574         msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irq);
 575         if (msi == NULL) {
 576                 mtx_unlock(&msi_lock);
 577                 return (ENOENT);
 578         }
 579
 580         /* Make sure this message is allocated to a device. */
 581         if (msi->msi_dev == NULL) {
 582                 mtx_unlock(&msi_lock);
 583                 return (ENXIO);
 584         }
 585
 586         /*
 587          * If this message isn't an MSI-X message, make sure it's part
 588          * of a group, and switch to the first message in the
 589          * group.
 590          */
 591         if (!msi->msi_msix) {
 592                 if (msi->msi_first == NULL) {
 593                         mtx_unlock(&msi_lock);
 594                         return (ENXIO);
 595                 }
 596                 msi = msi->msi_first;
 597         }
 598
 599 #ifdef IOMMU
 600         if (!msi->msi_msix) {
 601                 for (k = msi->msi_count - 1, i = first_msi_irq; k > 0 &&
 602                     i < first_msi_irq + num_msi_irqs; i++) {
 603                         if (i == msi->msi_irq)
 604                                 continue;
 605                         msi1 = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(i);
 606                         if (!msi1->msi_msix && msi1->msi_first == msi) {
 607                                 mtx_unlock(&msi_lock);
 608                                 iommu_map_msi_intr(msi1->msi_dev,
 609                                     msi1->msi_cpu, msi1->msi_vector,
 610                                     msi1->msi_remap_cookie, NULL, NULL);
 611                                 k--;
 612                                 mtx_lock(&msi_lock);
 613                         }
 614                 }
 615         }
 616         mtx_unlock(&msi_lock);
 617         error = iommu_map_msi_intr(msi->msi_dev, msi->msi_cpu,
 618             msi->msi_vector, msi->msi_remap_cookie, addr, data);
 619 #else
 620         mtx_unlock(&msi_lock);
 621         error = EOPNOTSUPP;
 622 #endif
 623         if (error == EOPNOTSUPP) {
 624                 *addr = INTEL_ADDR(msi);
 625                 *data = INTEL_DATA(msi);
 626                 error = 0;
 627         }
 628         return (error);
 629 }
 630
 631 int
 632 msix_alloc(device_t dev, int *irq)
 633 {
 634         struct msi_intsrc *msi;
 635         u_int cpu, domain;
 636         int i, vector;
 637 #ifdef IOMMU
 638         u_int cookie;
 639         int error;
 640 #endif
 641
 642         if (!msi_enabled)
 643                 return (ENXIO);
 644
 645         if (bus_get_domain(dev, &domain) != 0)
 646                 domain = 0;
 647
 648 again:
 649         mtx_lock(&msi_lock);
 650
 651         /* Find a free IRQ. */
 652         for (i = first_msi_irq; i < first_msi_irq + num_msi_irqs; i++) {
 653                 msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(i);
 654
 655                 /* End of allocated sources, so break. */
 656                 if (msi == NULL)
 657                         break;
 658
 659                 /* Stop at the first free source. */
 660                 if (msi->msi_dev == NULL)
 661                         break;
 662         }
 663
 664         /* Are all IRQs in use? */
 665         if (i == first_msi_irq + num_msi_irqs) {
 666                 mtx_unlock(&msi_lock);
 667                 return (ENXIO);
 668         }
 669
 670         /* Do we need to create a new source? */
 671         if (msi == NULL) {
 672                 mtx_unlock(&msi_lock);
 673
 674                 /* Create a new source. */
 675                 msi_create_source();
 676                 goto again;
 677         }
 678
 679         /* Allocate an IDT vector. */
 680         cpu = intr_next_cpu(domain);
 681         vector = apic_alloc_vector(cpu, i);
 682         if (vector == 0) {
 683                 mtx_unlock(&msi_lock);
 684                 return (ENOSPC);
 685         }
 686
 687         msi->msi_dev = dev;
 688 #ifdef IOMMU
 689         mtx_unlock(&msi_lock);
 690         error = iommu_alloc_msi_intr(dev, &cookie, 1);
 691         mtx_lock(&msi_lock);
 692         if (error == EOPNOTSUPP)
 693                 error = 0;
 694         if (error != 0) {
 695                 msi->msi_dev = NULL;
 696                 apic_free_vector(cpu, vector, i);
 697                 return (error);
 698         }
 699         msi->msi_remap_cookie = cookie;
 700 #endif
 701
 702         if (bootverbose)
 703                 printf("msi: routing MSI-X IRQ %d to local APIC %u vector %u\n",
 704                     msi->msi_irq, cpu, vector);
 705
 706         /* Setup source. */
 707         msi->msi_cpu = cpu;
 708         msi->msi_first = msi;
 709         msi->msi_vector = vector;
 710         msi->msi_msix = 1;
 711         msi->msi_count = 1;
 712         msi->msi_maxcount = 1;
 713         msi->msi_irqs = NULL;
 714
 715         KASSERT(msi->msi_intsrc.is_handlers == 0, ("dead MSI-X has handlers"));
 716         mtx_unlock(&msi_lock);
 717
 718         *irq = i;
 719         return (0);
 720 }
 721
 722 int
 723 msix_release(int irq)
 724 {
 725         struct msi_intsrc *msi;
 726
 727         mtx_lock(&msi_lock);
 728         msi = (struct msi_intsrc *)intr_lookup_source(irq);
 729         if (msi == NULL) {
 730                 mtx_unlock(&msi_lock);
 731                 return (ENOENT);
 732         }
 733
 734         /* Make sure this is an MSI-X message. */
 735         if (!msi->msi_msix) {
 736                 mtx_unlock(&msi_lock);
 737                 return (EINVAL);
 738         }
 739
 740         KASSERT(msi->msi_dev != NULL, ("unowned message"));
 741
 742         /* Clear out the message. */
 743 #ifdef IOMMU
 744         mtx_unlock(&msi_lock);
 745         iommu_unmap_msi_intr(msi->msi_dev, msi->msi_remap_cookie);
 746         mtx_lock(&msi_lock);
 747 #endif
 748         msi->msi_first = NULL;
 749         msi->msi_dev = NULL;
 750         apic_free_vector(msi->msi_cpu, msi->msi_vector, msi->msi_irq);
 751         msi->msi_vector = 0;
 752         msi->msi_msix = 0;
 753         msi->msi_count = 0;
 754         msi->msi_maxcount = 0;
 755
 756         mtx_unlock(&msi_lock);
 757         return (0);
 758 }