xref: /qemu/hw/ppc/spapr_irq.c (revision fab397d84ab62b99f6e18ce3618f9f85c30f79c5)
182cffa2eSCédric Le Goater /*
282cffa2eSCédric Le Goater  * QEMU PowerPC sPAPR IRQ interface
382cffa2eSCédric Le Goater  *
482cffa2eSCédric Le Goater  * Copyright (c) 2018, IBM Corporation.
582cffa2eSCédric Le Goater  *
682cffa2eSCédric Le Goater  * This code is licensed under the GPL version 2 or later. See the
782cffa2eSCédric Le Goater  * COPYING file in the top-level directory.
882cffa2eSCédric Le Goater  */
982cffa2eSCédric Le Goater 
1082cffa2eSCédric Le Goater #include "qemu/osdep.h"
1182cffa2eSCédric Le Goater #include "qemu/log.h"
1282cffa2eSCédric Le Goater #include "qemu/error-report.h"
1382cffa2eSCédric Le Goater #include "qapi/error.h"
1482cffa2eSCédric Le Goater #include "hw/ppc/spapr.h"
1582cffa2eSCédric Le Goater #include "hw/ppc/xics.h"
16ef01ed9dSCédric Le Goater #include "sysemu/kvm.h"
17ef01ed9dSCédric Le Goater 
18ef01ed9dSCédric Le Goater #include "trace.h"
1982cffa2eSCédric Le Goater 
2082cffa2eSCédric Le Goater void spapr_irq_msi_init(sPAPRMachineState *spapr, uint32_t nr_msis)
2182cffa2eSCédric Le Goater {
2282cffa2eSCédric Le Goater     spapr->irq_map_nr = nr_msis;
2382cffa2eSCédric Le Goater     spapr->irq_map = bitmap_new(spapr->irq_map_nr);
2482cffa2eSCédric Le Goater }
2582cffa2eSCédric Le Goater 
2682cffa2eSCédric Le Goater int spapr_irq_msi_alloc(sPAPRMachineState *spapr, uint32_t num, bool align,
2782cffa2eSCédric Le Goater                         Error **errp)
2882cffa2eSCédric Le Goater {
2982cffa2eSCédric Le Goater     int irq;
3082cffa2eSCédric Le Goater 
3182cffa2eSCédric Le Goater     /*
3282cffa2eSCédric Le Goater      * The 'align_mask' parameter of bitmap_find_next_zero_area()
3382cffa2eSCédric Le Goater      * should be one less than a power of 2; 0 means no
3482cffa2eSCédric Le Goater      * alignment. Adapt the 'align' value of the former allocator
3582cffa2eSCédric Le Goater      * to fit the requirements of bitmap_find_next_zero_area()
3682cffa2eSCédric Le Goater      */
3782cffa2eSCédric Le Goater     align -= 1;
3882cffa2eSCédric Le Goater 
3982cffa2eSCédric Le Goater     irq = bitmap_find_next_zero_area(spapr->irq_map, spapr->irq_map_nr, 0, num,
4082cffa2eSCédric Le Goater                                      align);
4182cffa2eSCédric Le Goater     if (irq == spapr->irq_map_nr) {
4282cffa2eSCédric Le Goater         error_setg(errp, "can't find a free %d-IRQ block", num);
4382cffa2eSCédric Le Goater         return -1;
4482cffa2eSCédric Le Goater     }
4582cffa2eSCédric Le Goater 
4682cffa2eSCédric Le Goater     bitmap_set(spapr->irq_map, irq, num);
4782cffa2eSCédric Le Goater 
4882cffa2eSCédric Le Goater     return irq + SPAPR_IRQ_MSI;
4982cffa2eSCédric Le Goater }
5082cffa2eSCédric Le Goater 
5182cffa2eSCédric Le Goater void spapr_irq_msi_free(sPAPRMachineState *spapr, int irq, uint32_t num)
5282cffa2eSCédric Le Goater {
5382cffa2eSCédric Le Goater     bitmap_clear(spapr->irq_map, irq - SPAPR_IRQ_MSI, num);
5482cffa2eSCédric Le Goater }
5582cffa2eSCédric Le Goater 
5682cffa2eSCédric Le Goater void spapr_irq_msi_reset(sPAPRMachineState *spapr)
5782cffa2eSCédric Le Goater {
5882cffa2eSCédric Le Goater     bitmap_clear(spapr->irq_map, 0, spapr->irq_map_nr);
5982cffa2eSCédric Le Goater }
60ef01ed9dSCédric Le Goater 
61ef01ed9dSCédric Le Goater 
62ef01ed9dSCédric Le Goater /*
63ef01ed9dSCédric Le Goater  * XICS IRQ backend.
64ef01ed9dSCédric Le Goater  */
65ef01ed9dSCédric Le Goater 
66ef01ed9dSCédric Le Goater static ICSState *spapr_ics_create(sPAPRMachineState *spapr,
67ef01ed9dSCédric Le Goater                                   const char *type_ics,
68ef01ed9dSCédric Le Goater                                   int nr_irqs, Error **errp)
69ef01ed9dSCédric Le Goater {
70ef01ed9dSCédric Le Goater     Error *local_err = NULL;
71ef01ed9dSCédric Le Goater     Object *obj;
72ef01ed9dSCédric Le Goater 
73ef01ed9dSCédric Le Goater     obj = object_new(type_ics);
74ef01ed9dSCédric Le Goater     object_property_add_child(OBJECT(spapr), "ics", obj, &error_abort);
75ef01ed9dSCédric Le Goater     object_property_add_const_link(obj, ICS_PROP_XICS, OBJECT(spapr),
76ef01ed9dSCédric Le Goater                                    &error_abort);
77ef01ed9dSCédric Le Goater     object_property_set_int(obj, nr_irqs, "nr-irqs", &local_err);
78ef01ed9dSCédric Le Goater     if (local_err) {
79ef01ed9dSCédric Le Goater         goto error;
80ef01ed9dSCédric Le Goater     }
81ef01ed9dSCédric Le Goater     object_property_set_bool(obj, true, "realized", &local_err);
82ef01ed9dSCédric Le Goater     if (local_err) {
83ef01ed9dSCédric Le Goater         goto error;
84ef01ed9dSCédric Le Goater     }
85ef01ed9dSCédric Le Goater 
86ef01ed9dSCédric Le Goater     return ICS_BASE(obj);
87ef01ed9dSCédric Le Goater 
88ef01ed9dSCédric Le Goater error:
89ef01ed9dSCédric Le Goater     error_propagate(errp, local_err);
90ef01ed9dSCédric Le Goater     return NULL;
91ef01ed9dSCédric Le Goater }
92ef01ed9dSCédric Le Goater 
93ef01ed9dSCédric Le Goater static void spapr_irq_init_xics(sPAPRMachineState *spapr, Error **errp)
94ef01ed9dSCédric Le Goater {
95ef01ed9dSCédric Le Goater     MachineState *machine = MACHINE(spapr);
96ef01ed9dSCédric Le Goater     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(spapr);
97ef01ed9dSCédric Le Goater     int nr_irqs = smc->irq->nr_irqs;
98ef01ed9dSCédric Le Goater     Error *local_err = NULL;
99ef01ed9dSCédric Le Goater 
100ef01ed9dSCédric Le Goater     if (kvm_enabled()) {
101ef01ed9dSCédric Le Goater         if (machine_kernel_irqchip_allowed(machine) &&
102ef01ed9dSCédric Le Goater             !xics_kvm_init(spapr, &local_err)) {
103ef01ed9dSCédric Le Goater             spapr->icp_type = TYPE_KVM_ICP;
104ef01ed9dSCédric Le Goater             spapr->ics = spapr_ics_create(spapr, TYPE_ICS_KVM, nr_irqs,
105ef01ed9dSCédric Le Goater                                           &local_err);
106ef01ed9dSCédric Le Goater         }
107ef01ed9dSCédric Le Goater         if (machine_kernel_irqchip_required(machine) && !spapr->ics) {
108ef01ed9dSCédric Le Goater             error_prepend(&local_err,
109ef01ed9dSCédric Le Goater                           "kernel_irqchip requested but unavailable: ");
110ef01ed9dSCédric Le Goater             goto error;
111ef01ed9dSCédric Le Goater         }
112ef01ed9dSCédric Le Goater         error_free(local_err);
113ef01ed9dSCédric Le Goater         local_err = NULL;
114ef01ed9dSCédric Le Goater     }
115ef01ed9dSCédric Le Goater 
116ef01ed9dSCédric Le Goater     if (!spapr->ics) {
117ef01ed9dSCédric Le Goater         xics_spapr_init(spapr);
118ef01ed9dSCédric Le Goater         spapr->icp_type = TYPE_ICP;
119ef01ed9dSCédric Le Goater         spapr->ics = spapr_ics_create(spapr, TYPE_ICS_SIMPLE, nr_irqs,
120ef01ed9dSCédric Le Goater                                       &local_err);
121ef01ed9dSCédric Le Goater     }
122ef01ed9dSCédric Le Goater 
123ef01ed9dSCédric Le Goater error:
124ef01ed9dSCédric Le Goater     error_propagate(errp, local_err);
125ef01ed9dSCédric Le Goater }
126ef01ed9dSCédric Le Goater 
127ef01ed9dSCédric Le Goater #define ICS_IRQ_FREE(ics, srcno)   \
128ef01ed9dSCédric Le Goater     (!((ics)->irqs[(srcno)].flags & (XICS_FLAGS_IRQ_MASK)))
129ef01ed9dSCédric Le Goater 
130ef01ed9dSCédric Le Goater static int spapr_irq_claim_xics(sPAPRMachineState *spapr, int irq, bool lsi,
131ef01ed9dSCédric Le Goater                                 Error **errp)
132ef01ed9dSCédric Le Goater {
133ef01ed9dSCédric Le Goater     ICSState *ics = spapr->ics;
134ef01ed9dSCédric Le Goater 
135ef01ed9dSCédric Le Goater     assert(ics);
136ef01ed9dSCédric Le Goater 
137ef01ed9dSCédric Le Goater     if (!ics_valid_irq(ics, irq)) {
138ef01ed9dSCédric Le Goater         error_setg(errp, "IRQ %d is invalid", irq);
139ef01ed9dSCédric Le Goater         return -1;
140ef01ed9dSCédric Le Goater     }
141ef01ed9dSCédric Le Goater 
142ef01ed9dSCédric Le Goater     if (!ICS_IRQ_FREE(ics, irq - ics->offset)) {
143ef01ed9dSCédric Le Goater         error_setg(errp, "IRQ %d is not free", irq);
144ef01ed9dSCédric Le Goater         return -1;
145ef01ed9dSCédric Le Goater     }
146ef01ed9dSCédric Le Goater 
147ef01ed9dSCédric Le Goater     ics_set_irq_type(ics, irq - ics->offset, lsi);
148ef01ed9dSCédric Le Goater     return 0;
149ef01ed9dSCédric Le Goater }
150ef01ed9dSCédric Le Goater 
151ef01ed9dSCédric Le Goater static void spapr_irq_free_xics(sPAPRMachineState *spapr, int irq, int num)
152ef01ed9dSCédric Le Goater {
153ef01ed9dSCédric Le Goater     ICSState *ics = spapr->ics;
154ef01ed9dSCédric Le Goater     uint32_t srcno = irq - ics->offset;
155ef01ed9dSCédric Le Goater     int i;
156ef01ed9dSCédric Le Goater 
157ef01ed9dSCédric Le Goater     if (ics_valid_irq(ics, irq)) {
158ef01ed9dSCédric Le Goater         trace_spapr_irq_free(0, irq, num);
159ef01ed9dSCédric Le Goater         for (i = srcno; i < srcno + num; ++i) {
160ef01ed9dSCédric Le Goater             if (ICS_IRQ_FREE(ics, i)) {
161ef01ed9dSCédric Le Goater                 trace_spapr_irq_free_warn(0, i);
162ef01ed9dSCédric Le Goater             }
163ef01ed9dSCédric Le Goater             memset(&ics->irqs[i], 0, sizeof(ICSIRQState));
164ef01ed9dSCédric Le Goater         }
165ef01ed9dSCédric Le Goater     }
166ef01ed9dSCédric Le Goater }
167ef01ed9dSCédric Le Goater 
168ef01ed9dSCédric Le Goater static qemu_irq spapr_qirq_xics(sPAPRMachineState *spapr, int irq)
169ef01ed9dSCédric Le Goater {
170ef01ed9dSCédric Le Goater     ICSState *ics = spapr->ics;
171ef01ed9dSCédric Le Goater     uint32_t srcno = irq - ics->offset;
172ef01ed9dSCédric Le Goater 
173ef01ed9dSCédric Le Goater     if (ics_valid_irq(ics, irq)) {
174ef01ed9dSCédric Le Goater         return ics->qirqs[srcno];
175ef01ed9dSCédric Le Goater     }
176ef01ed9dSCédric Le Goater 
177ef01ed9dSCédric Le Goater     return NULL;
178ef01ed9dSCédric Le Goater }
179ef01ed9dSCédric Le Goater 
180ef01ed9dSCédric Le Goater static void spapr_irq_print_info_xics(sPAPRMachineState *spapr, Monitor *mon)
181ef01ed9dSCédric Le Goater {
182ef01ed9dSCédric Le Goater     CPUState *cs;
183ef01ed9dSCédric Le Goater 
184ef01ed9dSCédric Le Goater     CPU_FOREACH(cs) {
185ef01ed9dSCédric Le Goater         PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
186ef01ed9dSCédric Le Goater 
187ef01ed9dSCédric Le Goater         icp_pic_print_info(ICP(cpu->intc), mon);
188ef01ed9dSCédric Le Goater     }
189ef01ed9dSCédric Le Goater 
190ef01ed9dSCédric Le Goater     ics_pic_print_info(spapr->ics, mon);
191ef01ed9dSCédric Le Goater }
192ef01ed9dSCédric Le Goater 
193ae837402SCédric Le Goater #define SPAPR_IRQ_XICS_NR_IRQS     0x1000
194e39de895SCédric Le Goater #define SPAPR_IRQ_XICS_NR_MSIS     \
195e39de895SCédric Le Goater     (XICS_IRQ_BASE + SPAPR_IRQ_XICS_NR_IRQS - SPAPR_IRQ_MSI)
196e39de895SCédric Le Goater 
197ef01ed9dSCédric Le Goater sPAPRIrq spapr_irq_xics = {
198e39de895SCédric Le Goater     .nr_irqs     = SPAPR_IRQ_XICS_NR_IRQS,
199e39de895SCédric Le Goater     .nr_msis     = SPAPR_IRQ_XICS_NR_MSIS,
200ef01ed9dSCédric Le Goater 
201ef01ed9dSCédric Le Goater     .init        = spapr_irq_init_xics,
202ef01ed9dSCédric Le Goater     .claim       = spapr_irq_claim_xics,
203ef01ed9dSCédric Le Goater     .free        = spapr_irq_free_xics,
204ef01ed9dSCédric Le Goater     .qirq        = spapr_qirq_xics,
205ef01ed9dSCédric Le Goater     .print_info  = spapr_irq_print_info_xics,
206ef01ed9dSCédric Le Goater };
207ef01ed9dSCédric Le Goater 
208ef01ed9dSCédric Le Goater /*
209ef01ed9dSCédric Le Goater  * sPAPR IRQ frontend routines for devices
210ef01ed9dSCédric Le Goater  */
211*fab397d8SCédric Le Goater void spapr_irq_init(sPAPRMachineState *spapr, Error **errp)
212*fab397d8SCédric Le Goater {
213*fab397d8SCédric Le Goater     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(spapr);
214*fab397d8SCédric Le Goater 
215*fab397d8SCédric Le Goater     /* Initialize the MSI IRQ allocator. */
216*fab397d8SCédric Le Goater     if (!SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(spapr)->legacy_irq_allocation) {
217*fab397d8SCédric Le Goater         spapr_irq_msi_init(spapr, smc->irq->nr_msis);
218*fab397d8SCédric Le Goater     }
219*fab397d8SCédric Le Goater 
220*fab397d8SCédric Le Goater     smc->irq->init(spapr, errp);
221*fab397d8SCédric Le Goater }
222ef01ed9dSCédric Le Goater 
223ef01ed9dSCédric Le Goater int spapr_irq_claim(sPAPRMachineState *spapr, int irq, bool lsi, Error **errp)
224ef01ed9dSCédric Le Goater {
225ef01ed9dSCédric Le Goater     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(spapr);
226ef01ed9dSCédric Le Goater 
227ef01ed9dSCédric Le Goater     return smc->irq->claim(spapr, irq, lsi, errp);
228ef01ed9dSCédric Le Goater }
229ef01ed9dSCédric Le Goater 
230ef01ed9dSCédric Le Goater void spapr_irq_free(sPAPRMachineState *spapr, int irq, int num)
231ef01ed9dSCédric Le Goater {
232ef01ed9dSCédric Le Goater     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(spapr);
233ef01ed9dSCédric Le Goater 
234ef01ed9dSCédric Le Goater     smc->irq->free(spapr, irq, num);
235ef01ed9dSCédric Le Goater }
236ef01ed9dSCédric Le Goater 
237ef01ed9dSCédric Le Goater qemu_irq spapr_qirq(sPAPRMachineState *spapr, int irq)
238ef01ed9dSCédric Le Goater {
239ef01ed9dSCédric Le Goater     sPAPRMachineClass *smc = SPAPR_MACHINE_GET_CLASS(spapr);
240ef01ed9dSCédric Le Goater 
241ef01ed9dSCédric Le Goater     return smc->irq->qirq(spapr, irq);
242ef01ed9dSCédric Le Goater }
243ef01ed9dSCédric Le Goater 
244ef01ed9dSCédric Le Goater /*
245ef01ed9dSCédric Le Goater  * XICS legacy routines - to deprecate one day
246ef01ed9dSCédric Le Goater  */
247ef01ed9dSCédric Le Goater 
248ef01ed9dSCédric Le Goater static int ics_find_free_block(ICSState *ics, int num, int alignnum)
249ef01ed9dSCédric Le Goater {
250ef01ed9dSCédric Le Goater     int first, i;
251ef01ed9dSCédric Le Goater 
252ef01ed9dSCédric Le Goater     for (first = 0; first < ics->nr_irqs; first += alignnum) {
253ef01ed9dSCédric Le Goater         if (num > (ics->nr_irqs - first)) {
254ef01ed9dSCédric Le Goater             return -1;
255ef01ed9dSCédric Le Goater         }
256ef01ed9dSCédric Le Goater         for (i = first; i < first + num; ++i) {
257ef01ed9dSCédric Le Goater             if (!ICS_IRQ_FREE(ics, i)) {
258ef01ed9dSCédric Le Goater                 break;
259ef01ed9dSCédric Le Goater             }
260ef01ed9dSCédric Le Goater         }
261ef01ed9dSCédric Le Goater         if (i == (first + num)) {
262ef01ed9dSCédric Le Goater             return first;
263ef01ed9dSCédric Le Goater         }
264ef01ed9dSCédric Le Goater     }
265ef01ed9dSCédric Le Goater 
266ef01ed9dSCédric Le Goater     return -1;
267ef01ed9dSCédric Le Goater }
268ef01ed9dSCédric Le Goater 
269ef01ed9dSCédric Le Goater int spapr_irq_find(sPAPRMachineState *spapr, int num, bool align, Error **errp)
270ef01ed9dSCédric Le Goater {
271ef01ed9dSCédric Le Goater     ICSState *ics = spapr->ics;
272ef01ed9dSCédric Le Goater     int first = -1;
273ef01ed9dSCédric Le Goater 
274ef01ed9dSCédric Le Goater     assert(ics);
275ef01ed9dSCédric Le Goater 
276ef01ed9dSCédric Le Goater     /*
277ef01ed9dSCédric Le Goater      * MSIMesage::data is used for storing VIRQ so
278ef01ed9dSCédric Le Goater      * it has to be aligned to num to support multiple
279ef01ed9dSCédric Le Goater      * MSI vectors. MSI-X is not affected by this.
280ef01ed9dSCédric Le Goater      * The hint is used for the first IRQ, the rest should
281ef01ed9dSCédric Le Goater      * be allocated continuously.
282ef01ed9dSCédric Le Goater      */
283ef01ed9dSCédric Le Goater     if (align) {
284ef01ed9dSCédric Le Goater         assert((num == 1) || (num == 2) || (num == 4) ||
285ef01ed9dSCédric Le Goater                (num == 8) || (num == 16) || (num == 32));
286ef01ed9dSCédric Le Goater         first = ics_find_free_block(ics, num, num);
287ef01ed9dSCédric Le Goater     } else {
288ef01ed9dSCédric Le Goater         first = ics_find_free_block(ics, num, 1);
289ef01ed9dSCédric Le Goater     }
290ef01ed9dSCédric Le Goater 
291ef01ed9dSCédric Le Goater     if (first < 0) {
292ef01ed9dSCédric Le Goater         error_setg(errp, "can't find a free %d-IRQ block", num);
293ef01ed9dSCédric Le Goater         return -1;
294ef01ed9dSCédric Le Goater     }
295ef01ed9dSCédric Le Goater 
296ef01ed9dSCédric Le Goater     return first + ics->offset;
297ef01ed9dSCédric Le Goater }
298ae837402SCédric Le Goater 
299ae837402SCédric Le Goater #define SPAPR_IRQ_XICS_LEGACY_NR_IRQS     0x400
300ae837402SCédric Le Goater 
301ae837402SCédric Le Goater sPAPRIrq spapr_irq_xics_legacy = {
302ae837402SCédric Le Goater     .nr_irqs     = SPAPR_IRQ_XICS_LEGACY_NR_IRQS,
303ae837402SCédric Le Goater     .nr_msis     = SPAPR_IRQ_XICS_LEGACY_NR_IRQS,
304ae837402SCédric Le Goater 
305ae837402SCédric Le Goater     .init        = spapr_irq_init_xics,
306ae837402SCédric Le Goater     .claim       = spapr_irq_claim_xics,
307ae837402SCédric Le Goater     .free        = spapr_irq_free_xics,
308ae837402SCédric Le Goater     .qirq        = spapr_qirq_xics,
309ae837402SCédric Le Goater     .print_info  = spapr_irq_print_info_xics,
310ae837402SCédric Le Goater };
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