Merge branch 'for_paulus' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/galak/powerpc
[linux-2.6] / arch / i386 / kernel / i8259.c
1 #include <linux/errno.h>
2 #include <linux/signal.h>
3 #include <linux/sched.h>
4 #include <linux/ioport.h>
5 #include <linux/interrupt.h>
6 #include <linux/slab.h>
7 #include <linux/random.h>
8 #include <linux/smp_lock.h>
9 #include <linux/init.h>
10 #include <linux/kernel_stat.h>
11 #include <linux/sysdev.h>
12 #include <linux/bitops.h>
13
14 #include <asm/8253pit.h>
15 #include <asm/atomic.h>
16 #include <asm/system.h>
17 #include <asm/io.h>
18 #include <asm/timer.h>
19 #include <asm/pgtable.h>
20 #include <asm/delay.h>
21 #include <asm/desc.h>
22 #include <asm/apic.h>
23 #include <asm/arch_hooks.h>
24 #include <asm/i8259.h>
25
26 #include <io_ports.h>
27
28 /*
29  * This is the 'legacy' 8259A Programmable Interrupt Controller,
30  * present in the majority of PC/AT boxes.
31  * plus some generic x86 specific things if generic specifics makes
32  * any sense at all.
33  * this file should become arch/i386/kernel/irq.c when the old irq.c
34  * moves to arch independent land
35  */
36
37 static int i8259A_auto_eoi;
38 DEFINE_SPINLOCK(i8259A_lock);
39 static void mask_and_ack_8259A(unsigned int);
40
41 static struct irq_chip i8259A_chip = {
42         .name           = "XT-PIC",
43         .mask           = disable_8259A_irq,
44         .unmask         = enable_8259A_irq,
45         .mask_ack       = mask_and_ack_8259A,
46 };
47
48 /*
49  * 8259A PIC functions to handle ISA devices:
50  */
51
52 /*
53  * This contains the irq mask for both 8259A irq controllers,
54  */
55 unsigned int cached_irq_mask = 0xffff;
56
57 /*
58  * Not all IRQs can be routed through the IO-APIC, eg. on certain (older)
59  * boards the timer interrupt is not really connected to any IO-APIC pin,
60  * it's fed to the master 8259A's IR0 line only.
61  *
62  * Any '1' bit in this mask means the IRQ is routed through the IO-APIC.
63  * this 'mixed mode' IRQ handling costs nothing because it's only used
64  * at IRQ setup time.
65  */
66 unsigned long io_apic_irqs;
67
68 void disable_8259A_irq(unsigned int irq)
69 {
70         unsigned int mask = 1 << irq;
71         unsigned long flags;
72
73         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
74         cached_irq_mask |= mask;
75         if (irq & 8)
76                 outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
77         else
78                 outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
79         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
80 }
81
82 void enable_8259A_irq(unsigned int irq)
83 {
84         unsigned int mask = ~(1 << irq);
85         unsigned long flags;
86
87         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
88         cached_irq_mask &= mask;
89         if (irq & 8)
90                 outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
91         else
92                 outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
93         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
94 }
95
96 int i8259A_irq_pending(unsigned int irq)
97 {
98         unsigned int mask = 1<<irq;
99         unsigned long flags;
100         int ret;
101
102         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
103         if (irq < 8)
104                 ret = inb(PIC_MASTER_CMD) & mask;
105         else
106                 ret = inb(PIC_SLAVE_CMD) & (mask >> 8);
107         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
108
109         return ret;
110 }
111
112 void make_8259A_irq(unsigned int irq)
113 {
114         disable_irq_nosync(irq);
115         io_apic_irqs &= ~(1<<irq);
116         set_irq_chip_and_handler_name(irq, &i8259A_chip, handle_level_irq,
117                                       "XT");
118         enable_irq(irq);
119 }
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 static inline int i8259A_irq_real(unsigned int irq)
128 {
129         int value;
130         int irqmask = 1<<irq;
131
132         if (irq < 8) {
133                 outb(0x0B,PIC_MASTER_CMD);      /* ISR register */
134                 value = inb(PIC_MASTER_CMD) & irqmask;
135                 outb(0x0A,PIC_MASTER_CMD);      /* back to the IRR register */
136                 return value;
137         }
138         outb(0x0B,PIC_SLAVE_CMD);       /* ISR register */
139         value = inb(PIC_SLAVE_CMD) & (irqmask >> 8);
140         outb(0x0A,PIC_SLAVE_CMD);       /* back to the IRR register */
141         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 static void mask_and_ack_8259A(unsigned int irq)
151 {
152         unsigned int irqmask = 1 << irq;
153         unsigned long flags;
154
155         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
156         /*
157          * Lightweight spurious IRQ detection. We do not want
158          * to overdo spurious IRQ handling - it's usually a sign
159          * of hardware problems, so we only do the checks we can
160          * do without slowing down good hardware unnecessarily.
161          *
162          * Note that IRQ7 and IRQ15 (the two spurious IRQs
163          * usually resulting from the 8259A-1|2 PICs) occur
164          * even if the IRQ is masked in the 8259A. Thus we
165          * can check spurious 8259A IRQs without doing the
166          * quite slow i8259A_irq_real() call for every IRQ.
167          * This does not cover 100% of spurious interrupts,
168          * but should be enough to warn the user that there
169          * is something bad going on ...
170          */
171         if (cached_irq_mask & irqmask)
172                 goto spurious_8259A_irq;
173         cached_irq_mask |= irqmask;
174
175 handle_real_irq:
176         if (irq & 8) {
177                 inb(PIC_SLAVE_IMR);     /* DUMMY - (do we need this?) */
178                 outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);
179                 outb(0x60+(irq&7),PIC_SLAVE_CMD);/* 'Specific EOI' to slave */
180                 outb(0x60+PIC_CASCADE_IR,PIC_MASTER_CMD); /* 'Specific EOI' to master-IRQ2 */
181         } else {
182                 inb(PIC_MASTER_IMR);    /* DUMMY - (do we need this?) */
183                 outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR);
184                 outb(0x60+irq,PIC_MASTER_CMD);  /* 'Specific EOI to master */
185         }
186         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
187         return;
188
189 spurious_8259A_irq:
190         /*
191          * this is the slow path - should happen rarely.
192          */
193         if (i8259A_irq_real(irq))
194                 /*
195                  * oops, the IRQ _is_ in service according to the
196                  * 8259A - not spurious, go handle it.
197                  */
198                 goto handle_real_irq;
199
200         {
201                 static int spurious_irq_mask;
202                 /*
203                  * At this point we can be sure the IRQ is spurious,
204                  * lets ACK and report it. [once per IRQ]
205                  */
206                 if (!(spurious_irq_mask & irqmask)) {
207                         printk(KERN_DEBUG "spurious 8259A interrupt: IRQ%d.\n", irq);
208                         spurious_irq_mask |= irqmask;
209                 }
210                 atomic_inc(&irq_err_count);
211                 /*
212                  * Theoretically we do not have to handle this IRQ,
213                  * but in Linux this does not cause problems and is
214                  * simpler for us.
215                  */
216                 goto handle_real_irq;
217         }
218 }
219
220 static char irq_trigger[2];
221 /**
222  * ELCR registers (0x4d0, 0x4d1) control edge/level of IRQ
223  */
224 static void restore_ELCR(char *trigger)
225 {
226         outb(trigger[0], 0x4d0);
227         outb(trigger[1], 0x4d1);
228 }
229
230 static void save_ELCR(char *trigger)
231 {
232         /* IRQ 0,1,2,8,13 are marked as reserved */
233         trigger[0] = inb(0x4d0) & 0xF8;
234         trigger[1] = inb(0x4d1) & 0xDE;
235 }
236
237 static int i8259A_resume(struct sys_device *dev)
238 {
239         init_8259A(i8259A_auto_eoi);
240         restore_ELCR(irq_trigger);
241         return 0;
242 }
243
244 static int i8259A_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
245 {
246         save_ELCR(irq_trigger);
247         return 0;
248 }
249
250 static int i8259A_shutdown(struct sys_device *dev)
251 {
252         /* Put the i8259A into a quiescent state that
253          * the kernel initialization code can get it
254          * out of.
255          */
256         outb(0xff, PIC_MASTER_IMR);     /* mask all of 8259A-1 */
257         outb(0xff, PIC_SLAVE_IMR);      /* mask all of 8259A-1 */
258         return 0;
259 }
260
261 static struct sysdev_class i8259_sysdev_class = {
262         set_kset_name("i8259"),
263         .suspend = i8259A_suspend,
264         .resume = i8259A_resume,
265         .shutdown = i8259A_shutdown,
266 };
267
268 static struct sys_device device_i8259A = {
269         .id     = 0,
270         .cls    = &i8259_sysdev_class,
271 };
272
273 static int __init i8259A_init_sysfs(void)
274 {
275         int error = sysdev_class_register(&i8259_sysdev_class);
276         if (!error)
277                 error = sysdev_register(&device_i8259A);
278         return error;
279 }
280
281 device_initcall(i8259A_init_sysfs);
282
283 void init_8259A(int auto_eoi)
284 {
285         unsigned long flags;
286
287         i8259A_auto_eoi = auto_eoi;
288
289         spin_lock_irqsave(&i8259A_lock, flags);
290
291         outb(0xff, PIC_MASTER_IMR);     /* mask all of 8259A-1 */
292         outb(0xff, PIC_SLAVE_IMR);      /* mask all of 8259A-2 */
293
294         /*
295          * outb_p - this has to work on a wide range of PC hardware.
296          */
297         outb_p(0x11, PIC_MASTER_CMD);   /* ICW1: select 8259A-1 init */
298         outb_p(0x20 + 0, PIC_MASTER_IMR);       /* ICW2: 8259A-1 IR0-7 mapped to 0x20-0x27 */
299         outb_p(1U << PIC_CASCADE_IR, PIC_MASTER_IMR);   /* 8259A-1 (the master) has a slave on IR2 */
300         if (auto_eoi)   /* master does Auto EOI */
301                 outb_p(MASTER_ICW4_DEFAULT | PIC_ICW4_AEOI, PIC_MASTER_IMR);
302         else            /* master expects normal EOI */
303                 outb_p(MASTER_ICW4_DEFAULT, PIC_MASTER_IMR);
304
305         outb_p(0x11, PIC_SLAVE_CMD);    /* ICW1: select 8259A-2 init */
306         outb_p(0x20 + 8, PIC_SLAVE_IMR);        /* ICW2: 8259A-2 IR0-7 mapped to 0x28-0x2f */
307         outb_p(PIC_CASCADE_IR, PIC_SLAVE_IMR);  /* 8259A-2 is a slave on master's IR2 */
308         outb_p(SLAVE_ICW4_DEFAULT, PIC_SLAVE_IMR); /* (slave's support for AEOI in flat mode is to be investigated) */
309         if (auto_eoi)
310                 /*
311                  * In AEOI mode we just have to mask the interrupt
312                  * when acking.
313                  */
314                 i8259A_chip.mask_ack = disable_8259A_irq;
315         else
316                 i8259A_chip.mask_ack = mask_and_ack_8259A;
317
318         udelay(100);            /* wait for 8259A to initialize */
319
320         outb(cached_master_mask, PIC_MASTER_IMR); /* restore master IRQ mask */
321         outb(cached_slave_mask, PIC_SLAVE_IMR);   /* restore slave IRQ mask */
322
323         spin_unlock_irqrestore(&i8259A_lock, flags);
324 }
325
326 /*
327  * Note that on a 486, we don't want to do a SIGFPE on an irq13
328  * as the irq is unreliable, and exception 16 works correctly
329  * (ie as explained in the intel literature). On a 386, you
330  * can't use exception 16 due to bad IBM design, so we have to
331  * rely on the less exact irq13.
332  *
333  * Careful.. Not only is IRQ13 unreliable, but it is also
334  * leads to races. IBM designers who came up with it should
335  * be shot.
336  */
337  
338
339 static irqreturn_t math_error_irq(int cpl, void *dev_id)
340 {
341         extern void math_error(void __user *);
342         outb(0,0xF0);
343         if (ignore_fpu_irq || !boot_cpu_data.hard_math)
344                 return IRQ_NONE;
345         math_error((void __user *)get_irq_regs()->eip);
346         return IRQ_HANDLED;
347 }
348
349 /*
350  * New motherboards sometimes make IRQ 13 be a PCI interrupt,
351  * so allow interrupt sharing.
352  */
353 static struct irqaction fpu_irq = { math_error_irq, 0, CPU_MASK_NONE, "fpu", NULL, NULL };
354
355 void __init init_ISA_irqs (void)
356 {
357         int i;
358
359 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
360         init_bsp_APIC();
361 #endif
362         init_8259A(0);
363
364         for (i = 0; i < NR_IRQS; i++) {
365                 irq_desc[i].status = IRQ_DISABLED;
366                 irq_desc[i].action = NULL;
367                 irq_desc[i].depth = 1;
368
369                 if (i < 16) {
370                         /*
371                          * 16 old-style INTA-cycle interrupts:
372                          */
373                         set_irq_chip_and_handler_name(i, &i8259A_chip,
374                                                       handle_level_irq, "XT");
375                 } else {
376                         /*
377                          * 'high' PCI IRQs filled in on demand
378                          */
379                         irq_desc[i].chip = &no_irq_chip;
380                 }
381         }
382 }
383
384 /* Overridden in paravirt.c */
385 void init_IRQ(void) __attribute__((weak, alias("native_init_IRQ")));
386
387 void __init native_init_IRQ(void)
388 {
389         int i;
390
391         /* all the set up before the call gates are initialised */
392         pre_intr_init_hook();
393
394         /*
395          * Cover the whole vector space, no vector can escape
396          * us. (some of these will be overridden and become
397          * 'special' SMP interrupts)
398          */
399         for (i = 0; i < (NR_VECTORS - FIRST_EXTERNAL_VECTOR); i++) {
400                 int vector = FIRST_EXTERNAL_VECTOR + i;
401                 if (i >= NR_IRQS)
402                         break;
403                 if (vector != SYSCALL_VECTOR) 
404                         set_intr_gate(vector, interrupt[i]);
405         }
406
407         /* setup after call gates are initialised (usually add in
408          * the architecture specific gates)
409          */
410         intr_init_hook();
411
412         /*
413          * Set the clock to HZ Hz, we already have a valid
414          * vector now:
415          */
416         setup_pit_timer();
417
418         /*
419          * External FPU? Set up irq13 if so, for
420          * original braindamaged IBM FERR coupling.
421          */
422         if (boot_cpu_data.hard_math && !cpu_has_fpu)
423                 setup_irq(FPU_IRQ, &fpu_irq);
424
425         irq_ctx_init(smp_processor_id());
426 }