16e0832faSShawn Lin // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
26e0832faSShawn Lin /*
36e0832faSShawn Lin  * Copyright (C) 2015 Broadcom Corporation
46e0832faSShawn Lin  */
56e0832faSShawn Lin 
66e0832faSShawn Lin #include <linux/interrupt.h>
76e0832faSShawn Lin #include <linux/irqchip/chained_irq.h>
86e0832faSShawn Lin #include <linux/irqdomain.h>
96e0832faSShawn Lin #include <linux/msi.h>
106e0832faSShawn Lin #include <linux/of_irq.h>
116e0832faSShawn Lin #include <linux/of_pci.h>
126e0832faSShawn Lin #include <linux/pci.h>
136e0832faSShawn Lin 
146e0832faSShawn Lin #include "pcie-iproc.h"
156e0832faSShawn Lin 
166e0832faSShawn Lin #define IPROC_MSI_INTR_EN_SHIFT        11
176e0832faSShawn Lin #define IPROC_MSI_INTR_EN              BIT(IPROC_MSI_INTR_EN_SHIFT)
186e0832faSShawn Lin #define IPROC_MSI_INT_N_EVENT_SHIFT    1
196e0832faSShawn Lin #define IPROC_MSI_INT_N_EVENT          BIT(IPROC_MSI_INT_N_EVENT_SHIFT)
206e0832faSShawn Lin #define IPROC_MSI_EQ_EN_SHIFT          0
216e0832faSShawn Lin #define IPROC_MSI_EQ_EN                BIT(IPROC_MSI_EQ_EN_SHIFT)
226e0832faSShawn Lin 
236e0832faSShawn Lin #define IPROC_MSI_EQ_MASK              0x3f
246e0832faSShawn Lin 
256e0832faSShawn Lin /* Max number of GIC interrupts */
266e0832faSShawn Lin #define NR_HW_IRQS                     6
276e0832faSShawn Lin 
286e0832faSShawn Lin /* Number of entries in each event queue */
296e0832faSShawn Lin #define EQ_LEN                         64
306e0832faSShawn Lin 
316e0832faSShawn Lin /* Size of each event queue memory region */
326e0832faSShawn Lin #define EQ_MEM_REGION_SIZE             SZ_4K
336e0832faSShawn Lin 
346e0832faSShawn Lin /* Size of each MSI address region */
356e0832faSShawn Lin #define MSI_MEM_REGION_SIZE            SZ_4K
366e0832faSShawn Lin 
376e0832faSShawn Lin enum iproc_msi_reg {
386e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_EQ_PAGE = 0,
396e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_EQ_PAGE_UPPER,
406e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_PAGE,
416e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_PAGE_UPPER,
426e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_CTRL,
436e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_EQ_HEAD,
446e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_EQ_TAIL,
456e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_INTS_EN,
466e0832faSShawn Lin 	IPROC_MSI_REG_SIZE,
476e0832faSShawn Lin };
486e0832faSShawn Lin 
496e0832faSShawn Lin struct iproc_msi;
506e0832faSShawn Lin 
516e0832faSShawn Lin /**
526e0832faSShawn Lin  * iProc MSI group
536e0832faSShawn Lin  *
546e0832faSShawn Lin  * One MSI group is allocated per GIC interrupt, serviced by one iProc MSI
556e0832faSShawn Lin  * event queue.
566e0832faSShawn Lin  *
576e0832faSShawn Lin  * @msi: pointer to iProc MSI data
586e0832faSShawn Lin  * @gic_irq: GIC interrupt
596e0832faSShawn Lin  * @eq: Event queue number
606e0832faSShawn Lin  */
616e0832faSShawn Lin struct iproc_msi_grp {
626e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi *msi;
636e0832faSShawn Lin 	int gic_irq;
646e0832faSShawn Lin 	unsigned int eq;
656e0832faSShawn Lin };
666e0832faSShawn Lin 
676e0832faSShawn Lin /**
686e0832faSShawn Lin  * iProc event queue based MSI
696e0832faSShawn Lin  *
706e0832faSShawn Lin  * Only meant to be used on platforms without MSI support integrated into the
716e0832faSShawn Lin  * GIC.
726e0832faSShawn Lin  *
736e0832faSShawn Lin  * @pcie: pointer to iProc PCIe data
746e0832faSShawn Lin  * @reg_offsets: MSI register offsets
756e0832faSShawn Lin  * @grps: MSI groups
766e0832faSShawn Lin  * @nr_irqs: number of total interrupts connected to GIC
776e0832faSShawn Lin  * @nr_cpus: number of toal CPUs
786e0832faSShawn Lin  * @has_inten_reg: indicates the MSI interrupt enable register needs to be
796e0832faSShawn Lin  * set explicitly (required for some legacy platforms)
806e0832faSShawn Lin  * @bitmap: MSI vector bitmap
816e0832faSShawn Lin  * @bitmap_lock: lock to protect access to the MSI bitmap
826e0832faSShawn Lin  * @nr_msi_vecs: total number of MSI vectors
836e0832faSShawn Lin  * @inner_domain: inner IRQ domain
846e0832faSShawn Lin  * @msi_domain: MSI IRQ domain
856e0832faSShawn Lin  * @nr_eq_region: required number of 4K aligned memory region for MSI event
866e0832faSShawn Lin  * queues
876e0832faSShawn Lin  * @nr_msi_region: required number of 4K aligned address region for MSI posted
886e0832faSShawn Lin  * writes
896e0832faSShawn Lin  * @eq_cpu: pointer to allocated memory region for MSI event queues
906e0832faSShawn Lin  * @eq_dma: DMA address of MSI event queues
916e0832faSShawn Lin  * @msi_addr: MSI address
926e0832faSShawn Lin  */
936e0832faSShawn Lin struct iproc_msi {
946e0832faSShawn Lin 	struct iproc_pcie *pcie;
956e0832faSShawn Lin 	const u16 (*reg_offsets)[IPROC_MSI_REG_SIZE];
966e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi_grp *grps;
976e0832faSShawn Lin 	int nr_irqs;
986e0832faSShawn Lin 	int nr_cpus;
996e0832faSShawn Lin 	bool has_inten_reg;
1006e0832faSShawn Lin 	unsigned long *bitmap;
1016e0832faSShawn Lin 	struct mutex bitmap_lock;
1026e0832faSShawn Lin 	unsigned int nr_msi_vecs;
1036e0832faSShawn Lin 	struct irq_domain *inner_domain;
1046e0832faSShawn Lin 	struct irq_domain *msi_domain;
1056e0832faSShawn Lin 	unsigned int nr_eq_region;
1066e0832faSShawn Lin 	unsigned int nr_msi_region;
1076e0832faSShawn Lin 	void *eq_cpu;
1086e0832faSShawn Lin 	dma_addr_t eq_dma;
1096e0832faSShawn Lin 	phys_addr_t msi_addr;
1106e0832faSShawn Lin };
1116e0832faSShawn Lin 
1126e0832faSShawn Lin static const u16 iproc_msi_reg_paxb[NR_HW_IRQS][IPROC_MSI_REG_SIZE] = {
1136e0832faSShawn Lin 	{ 0x200, 0x2c0, 0x204, 0x2c4, 0x210, 0x250, 0x254, 0x208 },
1146e0832faSShawn Lin 	{ 0x200, 0x2c0, 0x204, 0x2c4, 0x214, 0x258, 0x25c, 0x208 },
1156e0832faSShawn Lin 	{ 0x200, 0x2c0, 0x204, 0x2c4, 0x218, 0x260, 0x264, 0x208 },
1166e0832faSShawn Lin 	{ 0x200, 0x2c0, 0x204, 0x2c4, 0x21c, 0x268, 0x26c, 0x208 },
1176e0832faSShawn Lin 	{ 0x200, 0x2c0, 0x204, 0x2c4, 0x220, 0x270, 0x274, 0x208 },
1186e0832faSShawn Lin 	{ 0x200, 0x2c0, 0x204, 0x2c4, 0x224, 0x278, 0x27c, 0x208 },
1196e0832faSShawn Lin };
1206e0832faSShawn Lin 
1216e0832faSShawn Lin static const u16 iproc_msi_reg_paxc[NR_HW_IRQS][IPROC_MSI_REG_SIZE] = {
1226e0832faSShawn Lin 	{ 0xc00, 0xc04, 0xc08, 0xc0c, 0xc40, 0xc50, 0xc60 },
1236e0832faSShawn Lin 	{ 0xc10, 0xc14, 0xc18, 0xc1c, 0xc44, 0xc54, 0xc64 },
1246e0832faSShawn Lin 	{ 0xc20, 0xc24, 0xc28, 0xc2c, 0xc48, 0xc58, 0xc68 },
1256e0832faSShawn Lin 	{ 0xc30, 0xc34, 0xc38, 0xc3c, 0xc4c, 0xc5c, 0xc6c },
1266e0832faSShawn Lin };
1276e0832faSShawn Lin 
1286e0832faSShawn Lin static inline u32 iproc_msi_read_reg(struct iproc_msi *msi,
1296e0832faSShawn Lin 				     enum iproc_msi_reg reg,
1306e0832faSShawn Lin 				     unsigned int eq)
1316e0832faSShawn Lin {
1326e0832faSShawn Lin 	struct iproc_pcie *pcie = msi->pcie;
1336e0832faSShawn Lin 
1346e0832faSShawn Lin 	return readl_relaxed(pcie->base + msi->reg_offsets[eq][reg]);
1356e0832faSShawn Lin }
1366e0832faSShawn Lin 
1376e0832faSShawn Lin static inline void iproc_msi_write_reg(struct iproc_msi *msi,
1386e0832faSShawn Lin 				       enum iproc_msi_reg reg,
1396e0832faSShawn Lin 				       int eq, u32 val)
1406e0832faSShawn Lin {
1416e0832faSShawn Lin 	struct iproc_pcie *pcie = msi->pcie;
1426e0832faSShawn Lin 
1436e0832faSShawn Lin 	writel_relaxed(val, pcie->base + msi->reg_offsets[eq][reg]);
1446e0832faSShawn Lin }
1456e0832faSShawn Lin 
1466e0832faSShawn Lin static inline u32 hwirq_to_group(struct iproc_msi *msi, unsigned long hwirq)
1476e0832faSShawn Lin {
1486e0832faSShawn Lin 	return (hwirq % msi->nr_irqs);
1496e0832faSShawn Lin }
1506e0832faSShawn Lin 
1516e0832faSShawn Lin static inline unsigned int iproc_msi_addr_offset(struct iproc_msi *msi,
1526e0832faSShawn Lin 						 unsigned long hwirq)
1536e0832faSShawn Lin {
1546e0832faSShawn Lin 	if (msi->nr_msi_region > 1)
1556e0832faSShawn Lin 		return hwirq_to_group(msi, hwirq) * MSI_MEM_REGION_SIZE;
1566e0832faSShawn Lin 	else
1576e0832faSShawn Lin 		return hwirq_to_group(msi, hwirq) * sizeof(u32);
1586e0832faSShawn Lin }
1596e0832faSShawn Lin 
1606e0832faSShawn Lin static inline unsigned int iproc_msi_eq_offset(struct iproc_msi *msi, u32 eq)
1616e0832faSShawn Lin {
1626e0832faSShawn Lin 	if (msi->nr_eq_region > 1)
1636e0832faSShawn Lin 		return eq * EQ_MEM_REGION_SIZE;
1646e0832faSShawn Lin 	else
1656e0832faSShawn Lin 		return eq * EQ_LEN * sizeof(u32);
1666e0832faSShawn Lin }
1676e0832faSShawn Lin 
1686e0832faSShawn Lin static struct irq_chip iproc_msi_irq_chip = {
1696e0832faSShawn Lin 	.name = "iProc-MSI",
1706e0832faSShawn Lin };
1716e0832faSShawn Lin 
1726e0832faSShawn Lin static struct msi_domain_info iproc_msi_domain_info = {
1736e0832faSShawn Lin 	.flags = MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS | MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS |
1746e0832faSShawn Lin 		MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI | MSI_FLAG_PCI_MSIX,
1756e0832faSShawn Lin 	.chip = &iproc_msi_irq_chip,
1766e0832faSShawn Lin };
1776e0832faSShawn Lin 
1786e0832faSShawn Lin /*
1796e0832faSShawn Lin  * In iProc PCIe core, each MSI group is serviced by a GIC interrupt and a
1806e0832faSShawn Lin  * dedicated event queue.  Each MSI group can support up to 64 MSI vectors.
1816e0832faSShawn Lin  *
1826e0832faSShawn Lin  * The number of MSI groups varies between different iProc SoCs.  The total
1836e0832faSShawn Lin  * number of CPU cores also varies.  To support MSI IRQ affinity, we
1846e0832faSShawn Lin  * distribute GIC interrupts across all available CPUs.  MSI vector is moved
1856e0832faSShawn Lin  * from one GIC interrupt to another to steer to the target CPU.
1866e0832faSShawn Lin  *
1876e0832faSShawn Lin  * Assuming:
1886e0832faSShawn Lin  * - the number of MSI groups is M
1896e0832faSShawn Lin  * - the number of CPU cores is N
1906e0832faSShawn Lin  * - M is always a multiple of N
1916e0832faSShawn Lin  *
1926e0832faSShawn Lin  * Total number of raw MSI vectors = M * 64
1936e0832faSShawn Lin  * Total number of supported MSI vectors = (M * 64) / N
1946e0832faSShawn Lin  */
1956e0832faSShawn Lin static inline int hwirq_to_cpu(struct iproc_msi *msi, unsigned long hwirq)
1966e0832faSShawn Lin {
1976e0832faSShawn Lin 	return (hwirq % msi->nr_cpus);
1986e0832faSShawn Lin }
1996e0832faSShawn Lin 
2006e0832faSShawn Lin static inline unsigned long hwirq_to_canonical_hwirq(struct iproc_msi *msi,
2016e0832faSShawn Lin 						     unsigned long hwirq)
2026e0832faSShawn Lin {
2036e0832faSShawn Lin 	return (hwirq - hwirq_to_cpu(msi, hwirq));
2046e0832faSShawn Lin }
2056e0832faSShawn Lin 
2066e0832faSShawn Lin static int iproc_msi_irq_set_affinity(struct irq_data *data,
2076e0832faSShawn Lin 				      const struct cpumask *mask, bool force)
2086e0832faSShawn Lin {
2096e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi *msi = irq_data_get_irq_chip_data(data);
2106e0832faSShawn Lin 	int target_cpu = cpumask_first(mask);
2116e0832faSShawn Lin 	int curr_cpu;
212eb7eacaaSMark Tomlinson 	int ret;
2136e0832faSShawn Lin 
2146e0832faSShawn Lin 	curr_cpu = hwirq_to_cpu(msi, data->hwirq);
2156e0832faSShawn Lin 	if (curr_cpu == target_cpu)
216eb7eacaaSMark Tomlinson 		ret = IRQ_SET_MASK_OK_DONE;
217eb7eacaaSMark Tomlinson 	else {
2186e0832faSShawn Lin 		/* steer MSI to the target CPU */
2196e0832faSShawn Lin 		data->hwirq = hwirq_to_canonical_hwirq(msi, data->hwirq) + target_cpu;
220eb7eacaaSMark Tomlinson 		ret = IRQ_SET_MASK_OK;
221eb7eacaaSMark Tomlinson 	}
2226e0832faSShawn Lin 
223eb7eacaaSMark Tomlinson 	irq_data_update_effective_affinity(data, cpumask_of(target_cpu));
224eb7eacaaSMark Tomlinson 
225eb7eacaaSMark Tomlinson 	return ret;
2266e0832faSShawn Lin }
2276e0832faSShawn Lin 
2286e0832faSShawn Lin static void iproc_msi_irq_compose_msi_msg(struct irq_data *data,
2296e0832faSShawn Lin 					  struct msi_msg *msg)
2306e0832faSShawn Lin {
2316e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi *msi = irq_data_get_irq_chip_data(data);
2326e0832faSShawn Lin 	dma_addr_t addr;
2336e0832faSShawn Lin 
2346e0832faSShawn Lin 	addr = msi->msi_addr + iproc_msi_addr_offset(msi, data->hwirq);
2356e0832faSShawn Lin 	msg->address_lo = lower_32_bits(addr);
2366e0832faSShawn Lin 	msg->address_hi = upper_32_bits(addr);
2376e0832faSShawn Lin 	msg->data = data->hwirq << 5;
2386e0832faSShawn Lin }
2396e0832faSShawn Lin 
2406e0832faSShawn Lin static struct irq_chip iproc_msi_bottom_irq_chip = {
2416e0832faSShawn Lin 	.name = "MSI",
2426e0832faSShawn Lin 	.irq_set_affinity = iproc_msi_irq_set_affinity,
2436e0832faSShawn Lin 	.irq_compose_msi_msg = iproc_msi_irq_compose_msi_msg,
2446e0832faSShawn Lin };
2456e0832faSShawn Lin 
2466e0832faSShawn Lin static int iproc_msi_irq_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
2476e0832faSShawn Lin 				      unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
2486e0832faSShawn Lin 				      void *args)
2496e0832faSShawn Lin {
2506e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi *msi = domain->host_data;
2516e0832faSShawn Lin 	int hwirq, i;
2526e0832faSShawn Lin 
2536e0832faSShawn Lin 	mutex_lock(&msi->bitmap_lock);
2546e0832faSShawn Lin 
2556e0832faSShawn Lin 	/* Allocate 'nr_cpus' number of MSI vectors each time */
2566e0832faSShawn Lin 	hwirq = bitmap_find_next_zero_area(msi->bitmap, msi->nr_msi_vecs, 0,
2576e0832faSShawn Lin 					   msi->nr_cpus, 0);
2586e0832faSShawn Lin 	if (hwirq < msi->nr_msi_vecs) {
2596e0832faSShawn Lin 		bitmap_set(msi->bitmap, hwirq, msi->nr_cpus);
2606e0832faSShawn Lin 	} else {
2616e0832faSShawn Lin 		mutex_unlock(&msi->bitmap_lock);
2626e0832faSShawn Lin 		return -ENOSPC;
2636e0832faSShawn Lin 	}
2646e0832faSShawn Lin 
2656e0832faSShawn Lin 	mutex_unlock(&msi->bitmap_lock);
2666e0832faSShawn Lin 
2676e0832faSShawn Lin 	for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
2686e0832faSShawn Lin 		irq_domain_set_info(domain, virq + i, hwirq + i,
2696e0832faSShawn Lin 				    &iproc_msi_bottom_irq_chip,
2706e0832faSShawn Lin 				    domain->host_data, handle_simple_irq,
2716e0832faSShawn Lin 				    NULL, NULL);
2726e0832faSShawn Lin 	}
2736e0832faSShawn Lin 
274*1e83130fSPali Rohár 	return 0;
2756e0832faSShawn Lin }
2766e0832faSShawn Lin 
2776e0832faSShawn Lin static void iproc_msi_irq_domain_free(struct irq_domain *domain,
2786e0832faSShawn Lin 				      unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
2796e0832faSShawn Lin {
2806e0832faSShawn Lin 	struct irq_data *data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
2816e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi *msi = irq_data_get_irq_chip_data(data);
2826e0832faSShawn Lin 	unsigned int hwirq;
2836e0832faSShawn Lin 
2846e0832faSShawn Lin 	mutex_lock(&msi->bitmap_lock);
2856e0832faSShawn Lin 
2866e0832faSShawn Lin 	hwirq = hwirq_to_canonical_hwirq(msi, data->hwirq);
2876e0832faSShawn Lin 	bitmap_clear(msi->bitmap, hwirq, msi->nr_cpus);
2886e0832faSShawn Lin 
2896e0832faSShawn Lin 	mutex_unlock(&msi->bitmap_lock);
2906e0832faSShawn Lin 
2916e0832faSShawn Lin 	irq_domain_free_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs);
2926e0832faSShawn Lin }
2936e0832faSShawn Lin 
2946e0832faSShawn Lin static const struct irq_domain_ops msi_domain_ops = {
2956e0832faSShawn Lin 	.alloc = iproc_msi_irq_domain_alloc,
2966e0832faSShawn Lin 	.free = iproc_msi_irq_domain_free,
2976e0832faSShawn Lin };
2986e0832faSShawn Lin 
2996e0832faSShawn Lin static inline u32 decode_msi_hwirq(struct iproc_msi *msi, u32 eq, u32 head)
3006e0832faSShawn Lin {
301a243bf39SBen Dooks (Codethink) 	u32 __iomem *msg;
302a243bf39SBen Dooks (Codethink) 	u32 hwirq;
3036e0832faSShawn Lin 	unsigned int offs;
3046e0832faSShawn Lin 
3056e0832faSShawn Lin 	offs = iproc_msi_eq_offset(msi, eq) + head * sizeof(u32);
306a243bf39SBen Dooks (Codethink) 	msg = (u32 __iomem *)(msi->eq_cpu + offs);
3076e0832faSShawn Lin 	hwirq = readl(msg);
3086e0832faSShawn Lin 	hwirq = (hwirq >> 5) + (hwirq & 0x1f);
3096e0832faSShawn Lin 
3106e0832faSShawn Lin 	/*
3116e0832faSShawn Lin 	 * Since we have multiple hwirq mapped to a single MSI vector,
3126e0832faSShawn Lin 	 * now we need to derive the hwirq at CPU0.  It can then be used to
3136e0832faSShawn Lin 	 * mapped back to virq.
3146e0832faSShawn Lin 	 */
3156e0832faSShawn Lin 	return hwirq_to_canonical_hwirq(msi, hwirq);
3166e0832faSShawn Lin }
3176e0832faSShawn Lin 
3186e0832faSShawn Lin static void iproc_msi_handler(struct irq_desc *desc)
3196e0832faSShawn Lin {
3206e0832faSShawn Lin 	struct irq_chip *chip = irq_desc_get_chip(desc);
3216e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi_grp *grp;
3226e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi *msi;
3236e0832faSShawn Lin 	u32 eq, head, tail, nr_events;
3246e0832faSShawn Lin 	unsigned long hwirq;
3256e0832faSShawn Lin 	int virq;
3266e0832faSShawn Lin 
3276e0832faSShawn Lin 	chained_irq_enter(chip, desc);
3286e0832faSShawn Lin 
3296e0832faSShawn Lin 	grp = irq_desc_get_handler_data(desc);
3306e0832faSShawn Lin 	msi = grp->msi;
3316e0832faSShawn Lin 	eq = grp->eq;
3326e0832faSShawn Lin 
3336e0832faSShawn Lin 	/*
3346e0832faSShawn Lin 	 * iProc MSI event queue is tracked by head and tail pointers.  Head
3356e0832faSShawn Lin 	 * pointer indicates the next entry (MSI data) to be consumed by SW in
3366e0832faSShawn Lin 	 * the queue and needs to be updated by SW.  iProc MSI core uses the
3376e0832faSShawn Lin 	 * tail pointer as the next data insertion point.
3386e0832faSShawn Lin 	 *
3396e0832faSShawn Lin 	 * Entries between head and tail pointers contain valid MSI data.  MSI
3406e0832faSShawn Lin 	 * data is guaranteed to be in the event queue memory before the tail
3416e0832faSShawn Lin 	 * pointer is updated by the iProc MSI core.
3426e0832faSShawn Lin 	 */
3436e0832faSShawn Lin 	head = iproc_msi_read_reg(msi, IPROC_MSI_EQ_HEAD,
3446e0832faSShawn Lin 				  eq) & IPROC_MSI_EQ_MASK;
3456e0832faSShawn Lin 	do {
3466e0832faSShawn Lin 		tail = iproc_msi_read_reg(msi, IPROC_MSI_EQ_TAIL,
3476e0832faSShawn Lin 					  eq) & IPROC_MSI_EQ_MASK;
3486e0832faSShawn Lin 
3496e0832faSShawn Lin 		/*
3506e0832faSShawn Lin 		 * Figure out total number of events (MSI data) to be
3516e0832faSShawn Lin 		 * processed.
3526e0832faSShawn Lin 		 */
3536e0832faSShawn Lin 		nr_events = (tail < head) ?
3546e0832faSShawn Lin 			(EQ_LEN - (head - tail)) : (tail - head);
3556e0832faSShawn Lin 		if (!nr_events)
3566e0832faSShawn Lin 			break;
3576e0832faSShawn Lin 
3586e0832faSShawn Lin 		/* process all outstanding events */
3596e0832faSShawn Lin 		while (nr_events--) {
3606e0832faSShawn Lin 			hwirq = decode_msi_hwirq(msi, eq, head);
3616e0832faSShawn Lin 			virq = irq_find_mapping(msi->inner_domain, hwirq);
3626e0832faSShawn Lin 			generic_handle_irq(virq);
3636e0832faSShawn Lin 
3646e0832faSShawn Lin 			head++;
3656e0832faSShawn Lin 			head %= EQ_LEN;
3666e0832faSShawn Lin 		}
3676e0832faSShawn Lin 
3686e0832faSShawn Lin 		/*
3696e0832faSShawn Lin 		 * Now all outstanding events have been processed.  Update the
3706e0832faSShawn Lin 		 * head pointer.
3716e0832faSShawn Lin 		 */
3726e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_EQ_HEAD, eq, head);
3736e0832faSShawn Lin 
3746e0832faSShawn Lin 		/*
3756e0832faSShawn Lin 		 * Now go read the tail pointer again to see if there are new
37674356addSBjorn Helgaas 		 * outstanding events that came in during the above window.
3776e0832faSShawn Lin 		 */
3786e0832faSShawn Lin 	} while (true);
3796e0832faSShawn Lin 
3806e0832faSShawn Lin 	chained_irq_exit(chip, desc);
3816e0832faSShawn Lin }
3826e0832faSShawn Lin 
3836e0832faSShawn Lin static void iproc_msi_enable(struct iproc_msi *msi)
3846e0832faSShawn Lin {
3856e0832faSShawn Lin 	int i, eq;
3866e0832faSShawn Lin 	u32 val;
3876e0832faSShawn Lin 
3886e0832faSShawn Lin 	/* Program memory region for each event queue */
3896e0832faSShawn Lin 	for (i = 0; i < msi->nr_eq_region; i++) {
3906e0832faSShawn Lin 		dma_addr_t addr = msi->eq_dma + (i * EQ_MEM_REGION_SIZE);
3916e0832faSShawn Lin 
3926e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_EQ_PAGE, i,
3936e0832faSShawn Lin 				    lower_32_bits(addr));
3946e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_EQ_PAGE_UPPER, i,
3956e0832faSShawn Lin 				    upper_32_bits(addr));
3966e0832faSShawn Lin 	}
3976e0832faSShawn Lin 
3986e0832faSShawn Lin 	/* Program address region for MSI posted writes */
3996e0832faSShawn Lin 	for (i = 0; i < msi->nr_msi_region; i++) {
4006e0832faSShawn Lin 		phys_addr_t addr = msi->msi_addr + (i * MSI_MEM_REGION_SIZE);
4016e0832faSShawn Lin 
4026e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_PAGE, i,
4036e0832faSShawn Lin 				    lower_32_bits(addr));
4046e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_PAGE_UPPER, i,
4056e0832faSShawn Lin 				    upper_32_bits(addr));
4066e0832faSShawn Lin 	}
4076e0832faSShawn Lin 
4086e0832faSShawn Lin 	for (eq = 0; eq < msi->nr_irqs; eq++) {
4096e0832faSShawn Lin 		/* Enable MSI event queue */
4106e0832faSShawn Lin 		val = IPROC_MSI_INTR_EN | IPROC_MSI_INT_N_EVENT |
4116e0832faSShawn Lin 			IPROC_MSI_EQ_EN;
4126e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_CTRL, eq, val);
4136e0832faSShawn Lin 
4146e0832faSShawn Lin 		/*
4156e0832faSShawn Lin 		 * Some legacy platforms require the MSI interrupt enable
4166e0832faSShawn Lin 		 * register to be set explicitly.
4176e0832faSShawn Lin 		 */
4186e0832faSShawn Lin 		if (msi->has_inten_reg) {
4196e0832faSShawn Lin 			val = iproc_msi_read_reg(msi, IPROC_MSI_INTS_EN, eq);
4206e0832faSShawn Lin 			val |= BIT(eq);
4216e0832faSShawn Lin 			iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_INTS_EN, eq, val);
4226e0832faSShawn Lin 		}
4236e0832faSShawn Lin 	}
4246e0832faSShawn Lin }
4256e0832faSShawn Lin 
4266e0832faSShawn Lin static void iproc_msi_disable(struct iproc_msi *msi)
4276e0832faSShawn Lin {
4286e0832faSShawn Lin 	u32 eq, val;
4296e0832faSShawn Lin 
4306e0832faSShawn Lin 	for (eq = 0; eq < msi->nr_irqs; eq++) {
4316e0832faSShawn Lin 		if (msi->has_inten_reg) {
4326e0832faSShawn Lin 			val = iproc_msi_read_reg(msi, IPROC_MSI_INTS_EN, eq);
4336e0832faSShawn Lin 			val &= ~BIT(eq);
4346e0832faSShawn Lin 			iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_INTS_EN, eq, val);
4356e0832faSShawn Lin 		}
4366e0832faSShawn Lin 
4376e0832faSShawn Lin 		val = iproc_msi_read_reg(msi, IPROC_MSI_CTRL, eq);
4386e0832faSShawn Lin 		val &= ~(IPROC_MSI_INTR_EN | IPROC_MSI_INT_N_EVENT |
4396e0832faSShawn Lin 			 IPROC_MSI_EQ_EN);
4406e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_write_reg(msi, IPROC_MSI_CTRL, eq, val);
4416e0832faSShawn Lin 	}
4426e0832faSShawn Lin }
4436e0832faSShawn Lin 
4446e0832faSShawn Lin static int iproc_msi_alloc_domains(struct device_node *node,
4456e0832faSShawn Lin 				   struct iproc_msi *msi)
4466e0832faSShawn Lin {
4476e0832faSShawn Lin 	msi->inner_domain = irq_domain_add_linear(NULL, msi->nr_msi_vecs,
4486e0832faSShawn Lin 						  &msi_domain_ops, msi);
4496e0832faSShawn Lin 	if (!msi->inner_domain)
4506e0832faSShawn Lin 		return -ENOMEM;
4516e0832faSShawn Lin 
4526e0832faSShawn Lin 	msi->msi_domain = pci_msi_create_irq_domain(of_node_to_fwnode(node),
4536e0832faSShawn Lin 						    &iproc_msi_domain_info,
4546e0832faSShawn Lin 						    msi->inner_domain);
4556e0832faSShawn Lin 	if (!msi->msi_domain) {
4566e0832faSShawn Lin 		irq_domain_remove(msi->inner_domain);
4576e0832faSShawn Lin 		return -ENOMEM;
4586e0832faSShawn Lin 	}
4596e0832faSShawn Lin 
4606e0832faSShawn Lin 	return 0;
4616e0832faSShawn Lin }
4626e0832faSShawn Lin 
4636e0832faSShawn Lin static void iproc_msi_free_domains(struct iproc_msi *msi)
4646e0832faSShawn Lin {
4656e0832faSShawn Lin 	if (msi->msi_domain)
4666e0832faSShawn Lin 		irq_domain_remove(msi->msi_domain);
4676e0832faSShawn Lin 
4686e0832faSShawn Lin 	if (msi->inner_domain)
4696e0832faSShawn Lin 		irq_domain_remove(msi->inner_domain);
4706e0832faSShawn Lin }
4716e0832faSShawn Lin 
4726e0832faSShawn Lin static void iproc_msi_irq_free(struct iproc_msi *msi, unsigned int cpu)
4736e0832faSShawn Lin {
4746e0832faSShawn Lin 	int i;
4756e0832faSShawn Lin 
4766e0832faSShawn Lin 	for (i = cpu; i < msi->nr_irqs; i += msi->nr_cpus) {
4776e0832faSShawn Lin 		irq_set_chained_handler_and_data(msi->grps[i].gic_irq,
4786e0832faSShawn Lin 						 NULL, NULL);
4796e0832faSShawn Lin 	}
4806e0832faSShawn Lin }
4816e0832faSShawn Lin 
4826e0832faSShawn Lin static int iproc_msi_irq_setup(struct iproc_msi *msi, unsigned int cpu)
4836e0832faSShawn Lin {
4846e0832faSShawn Lin 	int i, ret;
4856e0832faSShawn Lin 	cpumask_var_t mask;
4866e0832faSShawn Lin 	struct iproc_pcie *pcie = msi->pcie;
4876e0832faSShawn Lin 
4886e0832faSShawn Lin 	for (i = cpu; i < msi->nr_irqs; i += msi->nr_cpus) {
4896e0832faSShawn Lin 		irq_set_chained_handler_and_data(msi->grps[i].gic_irq,
4906e0832faSShawn Lin 						 iproc_msi_handler,
4916e0832faSShawn Lin 						 &msi->grps[i]);
4926e0832faSShawn Lin 		/* Dedicate GIC interrupt to each CPU core */
4936e0832faSShawn Lin 		if (alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL)) {
4946e0832faSShawn Lin 			cpumask_clear(mask);
4956e0832faSShawn Lin 			cpumask_set_cpu(cpu, mask);
4966e0832faSShawn Lin 			ret = irq_set_affinity(msi->grps[i].gic_irq, mask);
4976e0832faSShawn Lin 			if (ret)
4986e0832faSShawn Lin 				dev_err(pcie->dev,
4996e0832faSShawn Lin 					"failed to set affinity for IRQ%d\n",
5006e0832faSShawn Lin 					msi->grps[i].gic_irq);
5016e0832faSShawn Lin 			free_cpumask_var(mask);
5026e0832faSShawn Lin 		} else {
5036e0832faSShawn Lin 			dev_err(pcie->dev, "failed to alloc CPU mask\n");
5046e0832faSShawn Lin 			ret = -EINVAL;
5056e0832faSShawn Lin 		}
5066e0832faSShawn Lin 
5076e0832faSShawn Lin 		if (ret) {
5086e0832faSShawn Lin 			/* Free all configured/unconfigured IRQs */
5096e0832faSShawn Lin 			iproc_msi_irq_free(msi, cpu);
5106e0832faSShawn Lin 			return ret;
5116e0832faSShawn Lin 		}
5126e0832faSShawn Lin 	}
5136e0832faSShawn Lin 
5146e0832faSShawn Lin 	return 0;
5156e0832faSShawn Lin }
5166e0832faSShawn Lin 
5176e0832faSShawn Lin int iproc_msi_init(struct iproc_pcie *pcie, struct device_node *node)
5186e0832faSShawn Lin {
5196e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi *msi;
5206e0832faSShawn Lin 	int i, ret;
5216e0832faSShawn Lin 	unsigned int cpu;
5226e0832faSShawn Lin 
5236e0832faSShawn Lin 	if (!of_device_is_compatible(node, "brcm,iproc-msi"))
5246e0832faSShawn Lin 		return -ENODEV;
5256e0832faSShawn Lin 
5266e0832faSShawn Lin 	if (!of_find_property(node, "msi-controller", NULL))
5276e0832faSShawn Lin 		return -ENODEV;
5286e0832faSShawn Lin 
5296e0832faSShawn Lin 	if (pcie->msi)
5306e0832faSShawn Lin 		return -EBUSY;
5316e0832faSShawn Lin 
5326e0832faSShawn Lin 	msi = devm_kzalloc(pcie->dev, sizeof(*msi), GFP_KERNEL);
5336e0832faSShawn Lin 	if (!msi)
5346e0832faSShawn Lin 		return -ENOMEM;
5356e0832faSShawn Lin 
5366e0832faSShawn Lin 	msi->pcie = pcie;
5376e0832faSShawn Lin 	pcie->msi = msi;
5386e0832faSShawn Lin 	msi->msi_addr = pcie->base_addr;
5396e0832faSShawn Lin 	mutex_init(&msi->bitmap_lock);
5406e0832faSShawn Lin 	msi->nr_cpus = num_possible_cpus();
5416e0832faSShawn Lin 
5426e0832faSShawn Lin 	msi->nr_irqs = of_irq_count(node);
5436e0832faSShawn Lin 	if (!msi->nr_irqs) {
5446e0832faSShawn Lin 		dev_err(pcie->dev, "found no MSI GIC interrupt\n");
5456e0832faSShawn Lin 		return -ENODEV;
5466e0832faSShawn Lin 	}
5476e0832faSShawn Lin 
5486e0832faSShawn Lin 	if (msi->nr_irqs > NR_HW_IRQS) {
5496e0832faSShawn Lin 		dev_warn(pcie->dev, "too many MSI GIC interrupts defined %d\n",
5506e0832faSShawn Lin 			 msi->nr_irqs);
5516e0832faSShawn Lin 		msi->nr_irqs = NR_HW_IRQS;
5526e0832faSShawn Lin 	}
5536e0832faSShawn Lin 
5546e0832faSShawn Lin 	if (msi->nr_irqs < msi->nr_cpus) {
5556e0832faSShawn Lin 		dev_err(pcie->dev,
5566e0832faSShawn Lin 			"not enough GIC interrupts for MSI affinity\n");
5576e0832faSShawn Lin 		return -EINVAL;
5586e0832faSShawn Lin 	}
5596e0832faSShawn Lin 
5606e0832faSShawn Lin 	if (msi->nr_irqs % msi->nr_cpus != 0) {
5616e0832faSShawn Lin 		msi->nr_irqs -= msi->nr_irqs % msi->nr_cpus;
5626e0832faSShawn Lin 		dev_warn(pcie->dev, "Reducing number of interrupts to %d\n",
5636e0832faSShawn Lin 			 msi->nr_irqs);
5646e0832faSShawn Lin 	}
5656e0832faSShawn Lin 
5666e0832faSShawn Lin 	switch (pcie->type) {
5676e0832faSShawn Lin 	case IPROC_PCIE_PAXB_BCMA:
5686e0832faSShawn Lin 	case IPROC_PCIE_PAXB:
5696e0832faSShawn Lin 		msi->reg_offsets = iproc_msi_reg_paxb;
5706e0832faSShawn Lin 		msi->nr_eq_region = 1;
5716e0832faSShawn Lin 		msi->nr_msi_region = 1;
5726e0832faSShawn Lin 		break;
5736e0832faSShawn Lin 	case IPROC_PCIE_PAXC:
5746e0832faSShawn Lin 		msi->reg_offsets = iproc_msi_reg_paxc;
5756e0832faSShawn Lin 		msi->nr_eq_region = msi->nr_irqs;
5766e0832faSShawn Lin 		msi->nr_msi_region = msi->nr_irqs;
5776e0832faSShawn Lin 		break;
5786e0832faSShawn Lin 	default:
5796e0832faSShawn Lin 		dev_err(pcie->dev, "incompatible iProc PCIe interface\n");
5806e0832faSShawn Lin 		return -EINVAL;
5816e0832faSShawn Lin 	}
5826e0832faSShawn Lin 
5836e0832faSShawn Lin 	if (of_find_property(node, "brcm,pcie-msi-inten", NULL))
5846e0832faSShawn Lin 		msi->has_inten_reg = true;
5856e0832faSShawn Lin 
5866e0832faSShawn Lin 	msi->nr_msi_vecs = msi->nr_irqs * EQ_LEN;
5876e0832faSShawn Lin 	msi->bitmap = devm_kcalloc(pcie->dev, BITS_TO_LONGS(msi->nr_msi_vecs),
5886e0832faSShawn Lin 				   sizeof(*msi->bitmap), GFP_KERNEL);
5896e0832faSShawn Lin 	if (!msi->bitmap)
5906e0832faSShawn Lin 		return -ENOMEM;
5916e0832faSShawn Lin 
5926e0832faSShawn Lin 	msi->grps = devm_kcalloc(pcie->dev, msi->nr_irqs, sizeof(*msi->grps),
5936e0832faSShawn Lin 				 GFP_KERNEL);
5946e0832faSShawn Lin 	if (!msi->grps)
5956e0832faSShawn Lin 		return -ENOMEM;
5966e0832faSShawn Lin 
5976e0832faSShawn Lin 	for (i = 0; i < msi->nr_irqs; i++) {
5986e0832faSShawn Lin 		unsigned int irq = irq_of_parse_and_map(node, i);
5996e0832faSShawn Lin 
6006e0832faSShawn Lin 		if (!irq) {
6016e0832faSShawn Lin 			dev_err(pcie->dev, "unable to parse/map interrupt\n");
6026e0832faSShawn Lin 			ret = -ENODEV;
6036e0832faSShawn Lin 			goto free_irqs;
6046e0832faSShawn Lin 		}
6056e0832faSShawn Lin 		msi->grps[i].gic_irq = irq;
6066e0832faSShawn Lin 		msi->grps[i].msi = msi;
6076e0832faSShawn Lin 		msi->grps[i].eq = i;
6086e0832faSShawn Lin 	}
6096e0832faSShawn Lin 
6106e0832faSShawn Lin 	/* Reserve memory for event queue and make sure memories are zeroed */
611750afb08SLuis Chamberlain 	msi->eq_cpu = dma_alloc_coherent(pcie->dev,
6126e0832faSShawn Lin 					 msi->nr_eq_region * EQ_MEM_REGION_SIZE,
6136e0832faSShawn Lin 					 &msi->eq_dma, GFP_KERNEL);
6146e0832faSShawn Lin 	if (!msi->eq_cpu) {
6156e0832faSShawn Lin 		ret = -ENOMEM;
6166e0832faSShawn Lin 		goto free_irqs;
6176e0832faSShawn Lin 	}
6186e0832faSShawn Lin 
6196e0832faSShawn Lin 	ret = iproc_msi_alloc_domains(node, msi);
6206e0832faSShawn Lin 	if (ret) {
6216e0832faSShawn Lin 		dev_err(pcie->dev, "failed to create MSI domains\n");
6226e0832faSShawn Lin 		goto free_eq_dma;
6236e0832faSShawn Lin 	}
6246e0832faSShawn Lin 
6256e0832faSShawn Lin 	for_each_online_cpu(cpu) {
6266e0832faSShawn Lin 		ret = iproc_msi_irq_setup(msi, cpu);
6276e0832faSShawn Lin 		if (ret)
6286e0832faSShawn Lin 			goto free_msi_irq;
6296e0832faSShawn Lin 	}
6306e0832faSShawn Lin 
6316e0832faSShawn Lin 	iproc_msi_enable(msi);
6326e0832faSShawn Lin 
6336e0832faSShawn Lin 	return 0;
6346e0832faSShawn Lin 
6356e0832faSShawn Lin free_msi_irq:
6366e0832faSShawn Lin 	for_each_online_cpu(cpu)
6376e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_irq_free(msi, cpu);
6386e0832faSShawn Lin 	iproc_msi_free_domains(msi);
6396e0832faSShawn Lin 
6406e0832faSShawn Lin free_eq_dma:
6416e0832faSShawn Lin 	dma_free_coherent(pcie->dev, msi->nr_eq_region * EQ_MEM_REGION_SIZE,
6426e0832faSShawn Lin 			  msi->eq_cpu, msi->eq_dma);
6436e0832faSShawn Lin 
6446e0832faSShawn Lin free_irqs:
6456e0832faSShawn Lin 	for (i = 0; i < msi->nr_irqs; i++) {
6466e0832faSShawn Lin 		if (msi->grps[i].gic_irq)
6476e0832faSShawn Lin 			irq_dispose_mapping(msi->grps[i].gic_irq);
6486e0832faSShawn Lin 	}
6496e0832faSShawn Lin 	pcie->msi = NULL;
6506e0832faSShawn Lin 	return ret;
6516e0832faSShawn Lin }
6526e0832faSShawn Lin EXPORT_SYMBOL(iproc_msi_init);
6536e0832faSShawn Lin 
6546e0832faSShawn Lin void iproc_msi_exit(struct iproc_pcie *pcie)
6556e0832faSShawn Lin {
6566e0832faSShawn Lin 	struct iproc_msi *msi = pcie->msi;
6576e0832faSShawn Lin 	unsigned int i, cpu;
6586e0832faSShawn Lin 
6596e0832faSShawn Lin 	if (!msi)
6606e0832faSShawn Lin 		return;
6616e0832faSShawn Lin 
6626e0832faSShawn Lin 	iproc_msi_disable(msi);
6636e0832faSShawn Lin 
6646e0832faSShawn Lin 	for_each_online_cpu(cpu)
6656e0832faSShawn Lin 		iproc_msi_irq_free(msi, cpu);
6666e0832faSShawn Lin 
6676e0832faSShawn Lin 	iproc_msi_free_domains(msi);
6686e0832faSShawn Lin 
6696e0832faSShawn Lin 	dma_free_coherent(pcie->dev, msi->nr_eq_region * EQ_MEM_REGION_SIZE,
6706e0832faSShawn Lin 			  msi->eq_cpu, msi->eq_dma);
6716e0832faSShawn Lin 
6726e0832faSShawn Lin 	for (i = 0; i < msi->nr_irqs; i++) {
6736e0832faSShawn Lin 		if (msi->grps[i].gic_irq)
6746e0832faSShawn Lin 			irq_dispose_mapping(msi->grps[i].gic_irq);
6756e0832faSShawn Lin 	}
6766e0832faSShawn Lin }
6776e0832faSShawn Lin EXPORT_SYMBOL(iproc_msi_exit);
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