Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : #include <linux/linkage.h>
3 : : #include <linux/errno.h>
4 : : #include <linux/signal.h>
5 : : #include <linux/sched.h>
6 : : #include <linux/ioport.h>
7 : : #include <linux/interrupt.h>
8 : : #include <linux/irq.h>
9 : : #include <linux/timex.h>
10 : : #include <linux/random.h>
11 : : #include <linux/init.h>
12 : : #include <linux/kernel_stat.h>
13 : : #include <linux/syscore_ops.h>
14 : : #include <linux/bitops.h>
15 : : #include <linux/acpi.h>
16 : : #include <linux/io.h>
17 : : #include <linux/delay.h>
18 : :
19 : : #include <linux/atomic.h>
20 : : #include <asm/timer.h>
21 : : #include <asm/hw_irq.h>
22 : : #include <asm/pgtable.h>
23 : : #include <asm/desc.h>
24 : : #include <asm/apic.h>
25 : : #include <asm/i8259.h>
26 : :
27 : : /*
28 : : * This is the 'legacy' 8259A Programmable Interrupt Controller,
29 : : * present in the majority of PC/AT boxes.
30 : : * plus some generic x86 specific things if generic specifics makes
31 : : * any sense at all.
32 : : */
33 : : static void init_8259A(int auto_eoi);
34 : :
35 : : static int i8259A_auto_eoi;
36 : : DEFINE_RAW_SPINLOCK(i8259A_lock);
37 : :
38 : : /*
39 : : * 8259A PIC functions to handle ISA devices:
40 : : */
41 : :
42 : : /*
43 : : * This contains the irq mask for both 8259A irq controllers,
44 : : */
45 : : unsigned int cached_irq_mask = 0xffff;
46 : :
47 : : /*
48 : : * Not all IRQs can be routed through the IO-APIC, eg. on certain (older)
49 : : * boards the timer interrupt is not really connected to any IO-APIC pin,
50 : : * it's fed to the master 8259A's IR0 line only.
51 : : *
52 : : * Any '1' bit in this mask means the IRQ is routed through the IO-APIC.
53 : : * this 'mixed mode' IRQ handling costs nothing because it's only used
54 : : * at IRQ setup time.
55 : : */
56 : : unsigned long io_apic_irqs;
57 : :
58 : 750 : static void mask_8259A_irq(unsigned int irq)
59 : : {
60 : 750 : unsigned int mask = 1 << irq;
61 : 750 : unsigned long flags;
62 : :
63 : 750 : raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
64 : 750 : cached_irq_mask |= mask;
65 [ + + ]: 750 : if (irq & 8)
66 : 450 : outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
67 : : else
68 : 300 : outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
69 : 750 : raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
70 : 750 : }
71 : :
72 : 0 : static void disable_8259A_irq(struct irq_data *data)
73 : : {
74 : 0 : mask_8259A_irq(data->irq);
75 : 0 : }
76 : :
77 : 66 : static void unmask_8259A_irq(unsigned int irq)
78 : : {
79 : 66 : unsigned int mask = ~(1 << irq);
80 : 66 : unsigned long flags;
81 : :
82 : 66 : raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
83 : 66 : cached_irq_mask &= mask;
84 [ - + ]: 66 : if (irq & 8)
85 : 0 : outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
86 : : else
87 : 66 : outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
88 : 66 : raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
89 : 66 : }
90 : :
91 : 66 : static void enable_8259A_irq(struct irq_data *data)
92 : : {
93 : 66 : unmask_8259A_irq(data->irq);
94 : 66 : }
95 : :
96 : 270 : static int i8259A_irq_pending(unsigned int irq)
97 : : {
98 : 270 : unsigned int mask = 1<<irq;
99 : 270 : unsigned long flags;
100 : 270 : int ret;
101 : :
102 : 270 : raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
103 [ + + ]: 270 : if (irq < 8)
104 : 60 : ret = inb(PIC_MASTER_CMD) & mask;
105 : : else
106 : 210 : ret = inb(PIC_SLAVE_CMD) & (mask >> 8);
107 : 270 : raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
108 : :
109 : 270 : return ret;
110 : : }
111 : :
112 : 0 : static void make_8259A_irq(unsigned int irq)
113 : : {
114 : 0 : disable_irq_nosync(irq);
115 : 0 : io_apic_irqs &= ~(1<<irq);
116 : 0 : irq_set_chip_and_handler(irq, &i8259A_chip, handle_level_irq);
117 : 0 : enable_irq(irq);
118 : 0 : lapic_assign_legacy_vector(irq, true);
119 : 0 : }
120 : :
121 : : /*
122 : : * This function assumes to be called rarely. Switching between
123 : : * 8259A registers is slow.
124 : : * This has to be protected by the irq controller spinlock
125 : : * before being called.
126 : : */
127 : 0 : static inline int i8259A_irq_real(unsigned int irq)
128 : : {
129 : 0 : int value;
130 : 0 : int irqmask = 1<<irq;
131 : :
132 : 0 : if (irq < 8) {
133 : 0 : outb(0x0B, PIC_MASTER_CMD); /* ISR register */
134 : 0 : value = inb(PIC_MASTER_CMD) & irqmask;
135 : 0 : outb(0x0A, PIC_MASTER_CMD); /* back to the IRR register */
136 : 0 : return value;
137 : : }
138 : 0 : outb(0x0B, PIC_SLAVE_CMD); /* ISR register */
139 : 0 : value = inb(PIC_SLAVE_CMD) & (irqmask >> 8);
140 : 0 : outb(0x0A, PIC_SLAVE_CMD); /* back to the IRR register */
141 : 0 : return value;
142 : : }
143 : :
144 : : /*
145 : : * Careful! The 8259A is a fragile beast, it pretty
146 : : * much _has_ to be done exactly like this (mask it
147 : : * first, _then_ send the EOI, and the order of EOI
148 : : * to the two 8259s is important!
149 : : */
150 : 36 : static void mask_and_ack_8259A(struct irq_data *data)
151 : : {
152 : 36 : unsigned int irq = data->irq;
153 : 36 : unsigned int irqmask = 1 << irq;
154 : 36 : unsigned long flags;
155 : :
156 : 36 : raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
157 : : /*
158 : : * Lightweight spurious IRQ detection. We do not want
159 : : * to overdo spurious IRQ handling - it's usually a sign
160 : : * of hardware problems, so we only do the checks we can
161 : : * do without slowing down good hardware unnecessarily.
162 : : *
163 : : * Note that IRQ7 and IRQ15 (the two spurious IRQs
164 : : * usually resulting from the 8259A-1|2 PICs) occur
165 : : * even if the IRQ is masked in the 8259A. Thus we
166 : : * can check spurious 8259A IRQs without doing the
167 : : * quite slow i8259A_irq_real() call for every IRQ.
168 : : * This does not cover 100% of spurious interrupts,
169 : : * but should be enough to warn the user that there
170 : : * is something bad going on ...
171 : : */
172 [ - + ]: 36 : if (cached_irq_mask & irqmask)
173 : 0 : goto spurious_8259A_irq;
174 : 36 : cached_irq_mask |= irqmask;
175 : :
176 : 36 : handle_real_irq:
177 [ - + ]: 36 : if (irq & 8) {
178 : 0 : inb(PIC_SLAVE_IMR); /* DUMMY - (do we need this?) */
179 : 0 : outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
180 : : /* 'Specific EOI' to slave */
181 : 0 : outb(0x60+(irq&7), PIC_SLAVE_CMD);
182 : : /* 'Specific EOI' to master-IRQ2 */
183 : 0 : outb(0x60+PIC_CASCADE_IR, PIC_MASTER_CMD);
184 : : } else {
185 : 36 : inb(PIC_MASTER_IMR); /* DUMMY - (do we need this?) */
186 : 36 : outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
187 : 36 : outb(0x60+irq, PIC_MASTER_CMD); /* 'Specific EOI to master */
188 : : }
189 : 36 : raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
190 : 36 : return;
191 : :
192 : : spurious_8259A_irq:
193 : : /*
194 : : * this is the slow path - should happen rarely.
195 : : */
196 [ # # # # ]: 0 : if (i8259A_irq_real(irq))
197 : : /*
198 : : * oops, the IRQ _is_ in service according to the
199 : : * 8259A - not spurious, go handle it.
200 : : */
201 : 0 : goto handle_real_irq;
202 : :
203 : : {
204 : 0 : static int spurious_irq_mask;
205 : : /*
206 : : * At this point we can be sure the IRQ is spurious,
207 : : * lets ACK and report it. [once per IRQ]
208 : : */
209 [ # # ]: 0 : if (!(spurious_irq_mask & irqmask)) {
210 : 0 : printk(KERN_DEBUG
211 : : "spurious 8259A interrupt: IRQ%d.\n", irq);
212 : 0 : spurious_irq_mask |= irqmask;
213 : : }
214 : 0 : atomic_inc(&irq_err_count);
215 : : /*
216 : : * Theoretically we do not have to handle this IRQ,
217 : : * but in Linux this does not cause problems and is
218 : : * simpler for us.
219 : : */
220 : 0 : goto handle_real_irq;
221 : : }
222 : : }
223 : :
224 : : struct irq_chip i8259A_chip = {
225 : : .name = "XT-PIC",
226 : : .irq_mask = disable_8259A_irq,
227 : : .irq_disable = disable_8259A_irq,
228 : : .irq_unmask = enable_8259A_irq,
229 : : .irq_mask_ack = mask_and_ack_8259A,
230 : : };
231 : :
232 : : static char irq_trigger[2];
233 : : /**
234 : : * ELCR registers (0x4d0, 0x4d1) control edge/level of IRQ
235 : : */
236 : 0 : static void restore_ELCR(char *trigger)
237 : : {
238 : 0 : outb(trigger[0], 0x4d0);
239 : 0 : outb(trigger[1], 0x4d1);
240 : : }
241 : :
242 : 0 : static void save_ELCR(char *trigger)
243 : : {
244 : : /* IRQ 0,1,2,8,13 are marked as reserved */
245 : 0 : trigger[0] = inb(0x4d0) & 0xF8;
246 : 0 : trigger[1] = inb(0x4d1) & 0xDE;
247 : : }
248 : :
249 : 0 : static void i8259A_resume(void)
250 : : {
251 : 0 : init_8259A(i8259A_auto_eoi);
252 : 0 : restore_ELCR(irq_trigger);
253 : 0 : }
254 : :
255 : 0 : static int i8259A_suspend(void)
256 : : {
257 : 0 : save_ELCR(irq_trigger);
258 : 0 : return 0;
259 : : }
260 : :
261 : 0 : static void i8259A_shutdown(void)
262 : : {
263 : : /* Put the i8259A into a quiescent state that
264 : : * the kernel initialization code can get it
265 : : * out of.
266 : : */
267 : 0 : outb(0xff, PIC_MASTER_IMR); /* mask all of 8259A-1 */
268 : 0 : outb(0xff, PIC_SLAVE_IMR); /* mask all of 8259A-2 */
269 : 0 : }
270 : :
271 : : static struct syscore_ops i8259_syscore_ops = {
272 : : .suspend = i8259A_suspend,
273 : : .resume = i8259A_resume,
274 : : .shutdown = i8259A_shutdown,
275 : : };
276 : :
277 : 0 : static void mask_8259A(void)
278 : : {
279 : 0 : unsigned long flags;
280 : :
281 : 0 : raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
282 : :
283 : 0 : outb(0xff, PIC_MASTER_IMR); /* mask all of 8259A-1 */
284 : 0 : outb(0xff, PIC_SLAVE_IMR); /* mask all of 8259A-2 */
285 : :
286 : 0 : raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
287 : 0 : }
288 : :
289 : 0 : static void unmask_8259A(void)
290 : : {
291 : 0 : unsigned long flags;
292 : :
293 : 0 : raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
294 : :
295 : 0 : outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR); /* restore master IRQ mask */
296 : 0 : outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR); /* restore slave IRQ mask */
297 : :
298 : 0 : raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
299 : 0 : }
300 : :
301 : 30 : static int probe_8259A(void)
302 : : {
303 : 30 : unsigned long flags;
304 : 30 : unsigned char probe_val = ~(1 << PIC_CASCADE_IR);
305 : 30 : unsigned char new_val;
306 : : /*
307 : : * Check to see if we have a PIC.
308 : : * Mask all except the cascade and read
309 : : * back the value we just wrote. If we don't
310 : : * have a PIC, we will read 0xff as opposed to the
311 : : * value we wrote.
312 : : */
313 : 30 : raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
314 : :
315 : 30 : outb(0xff, PIC_SLAVE_IMR); /* mask all of 8259A-2 */
316 : 30 : outb(probe_val, PIC_MASTER_IMR);
317 : 30 : new_val = inb(PIC_MASTER_IMR);
318 [ - + ]: 30 : if (new_val != probe_val) {
319 : 0 : printk(KERN_INFO "Using NULL legacy PIC\n");
320 : 0 : legacy_pic = &null_legacy_pic;
321 : : }
322 : :
323 : 30 : raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
324 : 30 : return nr_legacy_irqs();
325 : : }
326 : :
327 : 60 : static void init_8259A(int auto_eoi)
328 : : {
329 : 60 : unsigned long flags;
330 : :
331 : 60 : i8259A_auto_eoi = auto_eoi;
332 : :
333 : 60 : raw_spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
334 : :
335 : 60 : outb(0xff, PIC_MASTER_IMR); /* mask all of 8259A-1 */
336 : :
337 : : /*
338 : : * outb_pic - this has to work on a wide range of PC hardware.
339 : : */
340 : 60 : outb_pic(0x11, PIC_MASTER_CMD); /* ICW1: select 8259A-1 init */
341 : :
342 : : /* ICW2: 8259A-1 IR0-7 mapped to ISA_IRQ_VECTOR(0) */
343 : 60 : outb_pic(ISA_IRQ_VECTOR(0), PIC_MASTER_IMR);
344 : :
345 : : /* 8259A-1 (the master) has a slave on IR2 */
346 : 60 : outb_pic(1U << PIC_CASCADE_IR, PIC_MASTER_IMR);
347 : :
348 [ + + ]: 60 : if (auto_eoi) /* master does Auto EOI */
349 : 30 : outb_pic(MASTER_ICW4_DEFAULT | PIC_ICW4_AEOI, PIC_MASTER_IMR);
350 : : else /* master expects normal EOI */
351 : 30 : outb_pic(MASTER_ICW4_DEFAULT, PIC_MASTER_IMR);
352 : :
353 : 60 : outb_pic(0x11, PIC_SLAVE_CMD); /* ICW1: select 8259A-2 init */
354 : :
355 : : /* ICW2: 8259A-2 IR0-7 mapped to ISA_IRQ_VECTOR(8) */
356 : 60 : outb_pic(ISA_IRQ_VECTOR(8), PIC_SLAVE_IMR);
357 : : /* 8259A-2 is a slave on master's IR2 */
358 : 60 : outb_pic(PIC_CASCADE_IR, PIC_SLAVE_IMR);
359 : : /* (slave's support for AEOI in flat mode is to be investigated) */
360 : 60 : outb_pic(SLAVE_ICW4_DEFAULT, PIC_SLAVE_IMR);
361 : :
362 [ + + ]: 60 : if (auto_eoi)
363 : : /*
364 : : * In AEOI mode we just have to mask the interrupt
365 : : * when acking.
366 : : */
367 : 30 : i8259A_chip.irq_mask_ack = disable_8259A_irq;
368 : : else
369 : 30 : i8259A_chip.irq_mask_ack = mask_and_ack_8259A;
370 : :
371 : 60 : udelay(100); /* wait for 8259A to initialize */
372 : :
373 : 60 : outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR); /* restore master IRQ mask */
374 : 60 : outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR); /* restore slave IRQ mask */
375 : :
376 : 60 : raw_spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
377 : 60 : }
378 : :
379 : : /*
380 : : * make i8259 a driver so that we can select pic functions at run time. the goal
381 : : * is to make x86 binary compatible among pc compatible and non-pc compatible
382 : : * platforms, such as x86 MID.
383 : : */
384 : :
385 : 0 : static void legacy_pic_noop(void) { };
386 : 0 : static void legacy_pic_uint_noop(unsigned int unused) { };
387 : 0 : static void legacy_pic_int_noop(int unused) { };
388 : 0 : static int legacy_pic_irq_pending_noop(unsigned int irq)
389 : : {
390 : 0 : return 0;
391 : : }
392 : 0 : static int legacy_pic_probe(void)
393 : : {
394 : 0 : return 0;
395 : : }
396 : :
397 : : struct legacy_pic null_legacy_pic = {
398 : : .nr_legacy_irqs = 0,
399 : : .chip = &dummy_irq_chip,
400 : : .mask = legacy_pic_uint_noop,
401 : : .unmask = legacy_pic_uint_noop,
402 : : .mask_all = legacy_pic_noop,
403 : : .restore_mask = legacy_pic_noop,
404 : : .init = legacy_pic_int_noop,
405 : : .probe = legacy_pic_probe,
406 : : .irq_pending = legacy_pic_irq_pending_noop,
407 : : .make_irq = legacy_pic_uint_noop,
408 : : };
409 : :
410 : : struct legacy_pic default_legacy_pic = {
411 : : .nr_legacy_irqs = NR_IRQS_LEGACY,
412 : : .chip = &i8259A_chip,
413 : : .mask = mask_8259A_irq,
414 : : .unmask = unmask_8259A_irq,
415 : : .mask_all = mask_8259A,
416 : : .restore_mask = unmask_8259A,
417 : : .init = init_8259A,
418 : : .probe = probe_8259A,
419 : : .irq_pending = i8259A_irq_pending,
420 : : .make_irq = make_8259A_irq,
421 : : };
422 : :
423 : : struct legacy_pic *legacy_pic = &default_legacy_pic;
424 : : EXPORT_SYMBOL(legacy_pic);
425 : :
426 : 30 : static int __init i8259A_init_ops(void)
427 : : {
428 [ + - ]: 30 : if (legacy_pic == &default_legacy_pic)
429 : 30 : register_syscore_ops(&i8259_syscore_ops);
430 : :
431 : 30 : return 0;
432 : : }
433 : :
434 : : device_initcall(i8259A_init_ops);
|
