arch/x86/pci/xen.c

   1 /*
   2  * Xen PCI Frontend Stub - puts some "dummy" functions in to the Linux
   3  *                         x86 PCI core to support the Xen PCI Frontend
   4  *
   5  *   Author: Ryan Wilson <hap9@epoch.ncsc.mil>
   6  */
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/pci.h>
  10 #include <linux/acpi.h>
  11
  12 #include <linux/io.h>
  13 #include <asm/io_apic.h>
  14 #include <asm/pci_x86.h>
  15
  16 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  17
  18 #include <xen/features.h>
  19 #include <xen/events.h>
  20 #include <asm/xen/pci.h>
  21
  22 #ifdef CONFIG_ACPI
  23 static int acpi_register_gsi_xen_hvm(struct device *dev, u32 gsi,
  24                                  int trigger, int polarity)
  25 {
  26         int rc, irq;
  27         struct physdev_map_pirq map_irq;
  28         int shareable = 0;
  29         char *name;
  30
  31         if (!xen_hvm_domain())
  32                 return -1;
  33
  34         map_irq.domid = DOMID_SELF;
  35         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_GSI;
  36         map_irq.index = gsi;
  37         map_irq.pirq = -1;
  38
  39         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq, &map_irq);
  40         if (rc) {
  41                 printk(KERN_WARNING "xen map irq failed %d\n", rc);
  42                 return -1;
  43         }
  44
  45         if (trigger == ACPI_EDGE_SENSITIVE) {
  46                 shareable = 0;
  47                 name = "ioapic-edge";
  48         } else {
  49                 shareable = 1;
  50                 name = "ioapic-level";
  51         }
  52
  53         irq = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(gsi, map_irq.pirq, shareable, name);
  54
  55         printk(KERN_DEBUG "xen: --> irq=%d, pirq=%d\n", irq, map_irq.pirq);
  56
  57         return irq;
  58 }
  59 #endif
  60
  61 #if defined(CONFIG_PCI_MSI)
  62 #include <linux/msi.h>
  63 #include <asm/msidef.h>
  64
  65 struct xen_pci_frontend_ops *xen_pci_frontend;
  66 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_pci_frontend);
  67
  68 #define XEN_PIRQ_MSI_DATA  (MSI_DATA_TRIGGER_EDGE | \
  69                 MSI_DATA_LEVEL_ASSERT | (3 << 8) | MSI_DATA_VECTOR(0))
  70
  71 static void xen_msi_compose_msg(struct pci_dev *pdev, unsigned int pirq,
  72                 struct msi_msg *msg)
  73 {
  74         /* We set vector == 0 to tell the hypervisor we don't care about it,
  75          * but we want a pirq setup instead.
  76          * We use the dest_id field to pass the pirq that we want. */
  77         msg->address_hi = MSI_ADDR_BASE_HI | MSI_ADDR_EXT_DEST_ID(pirq);
  78         msg->address_lo =
  79                 MSI_ADDR_BASE_LO |
  80                 MSI_ADDR_DEST_MODE_PHYSICAL |
  81                 MSI_ADDR_REDIRECTION_CPU |
  82                 MSI_ADDR_DEST_ID(pirq);
  83
  84         msg->data = XEN_PIRQ_MSI_DATA;
  85 }
  86
  87 static int xen_hvm_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
  88 {
  89         int irq, pirq;
  90         struct msi_desc *msidesc;
  91         struct msi_msg msg;
  92
  93         list_for_each_entry(msidesc, &dev->msi_list, list) {
  94                 __read_msi_msg(msidesc, &msg);
  95                 pirq = MSI_ADDR_EXT_DEST_ID(msg.address_hi) |
  96                         ((msg.address_lo >> MSI_ADDR_DEST_ID_SHIFT) & 0xff);
  97                 if (msg.data != XEN_PIRQ_MSI_DATA ||
  98                     xen_irq_from_pirq(pirq) < 0) {
  99                         pirq = xen_allocate_pirq_msi(dev, msidesc);
 100                         if (pirq < 0)
 101                                 goto error;
 102                         xen_msi_compose_msg(dev, pirq, &msg);
 103                         __write_msi_msg(msidesc, &msg);
 104                         dev_dbg(&dev->dev, "xen: msi bound to pirq=%d\n", pirq);
 105                 } else {
 106                         dev_dbg(&dev->dev,
 107                                 "xen: msi already bound to pirq=%d\n", pirq);
 108                 }
 109                 irq = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc, pirq, 0,
 110                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ?
 111                                                "msi-x" : "msi",
 112                                                DOMID_SELF);
 113                 if (irq < 0)
 114                         goto error;
 115                 dev_dbg(&dev->dev,
 116                         "xen: msi --> pirq=%d --> irq=%d\n", pirq, irq);
 117         }
 118         return 0;
 119
 120 error:
 121         dev_err(&dev->dev,
 122                 "Xen PCI frontend has not registered MSI/MSI-X support!\n");
 123         return -ENODEV;
 124 }
 125
 126 /*
 127  * For MSI interrupts we have to use drivers/xen/event.s functions to
 128  * allocate an irq_desc and setup the right */
 129
 130
 131 static int xen_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
 132 {
 133         int irq, ret, i;
 134         struct msi_desc *msidesc;
 135         int *v;
 136
 137         v = kzalloc(sizeof(int) * max(1, nvec), GFP_KERNEL);
 138         if (!v)
 139                 return -ENOMEM;
 140
 141         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX)
 142                 ret = xen_pci_frontend_enable_msix(dev, v, nvec);
 143         else
 144                 ret = xen_pci_frontend_enable_msi(dev, v);
 145         if (ret)
 146                 goto error;
 147         i = 0;
 148         list_for_each_entry(msidesc, &dev->msi_list, list) {
 149                 irq = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc, v[i], 0,
 150                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ?
 151                                                "pcifront-msi-x" :
 152                                                "pcifront-msi",
 153                                                 DOMID_SELF);
 154                 if (irq < 0)
 155                         goto free;
 156                 i++;
 157         }
 158         kfree(v);
 159         return 0;
 160
 161 error:
 162         dev_err(&dev->dev, "Xen PCI frontend has not registered MSI/MSI-X support!\n");
 163 free:
 164         kfree(v);
 165         return ret;
 166 }
 167
 168 static void xen_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
 169 {
 170         struct msi_desc *msidesc;
 171
 172         msidesc = list_entry(dev->msi_list.next, struct msi_desc, list);
 173         if (msidesc->msi_attrib.is_msix)
 174                 xen_pci_frontend_disable_msix(dev);
 175         else
 176                 xen_pci_frontend_disable_msi(dev);
 177
 178         /* Free the IRQ's and the msidesc using the generic code. */
 179         default_teardown_msi_irqs(dev);
 180 }
 181
 182 static void xen_teardown_msi_irq(unsigned int irq)
 183 {
 184         xen_destroy_irq(irq);
 185 }
 186
 187 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
 188 static bool __read_mostly pci_seg_supported = true;
 189
 190 static int xen_initdom_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
 191 {
 192         int ret = 0;
 193         struct msi_desc *msidesc;
 194
 195         list_for_each_entry(msidesc, &dev->msi_list, list) {
 196                 struct physdev_map_pirq map_irq;
 197                 domid_t domid;
 198
 199                 domid = ret = xen_find_device_domain_owner(dev);
 200                 /* N.B. Casting int's -ENODEV to uint16_t results in 0xFFED,
 201                  * hence check ret value for < 0. */
 202                 if (ret < 0)
 203                         domid = DOMID_SELF;
 204
 205                 memset(&map_irq, 0, sizeof(map_irq));
 206                 map_irq.domid = domid;
 207                 map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_MSI_SEG;
 208                 map_irq.index = -1;
 209                 map_irq.pirq = -1;
 210                 map_irq.bus = dev->bus->number |
 211                               (pci_domain_nr(dev->bus) << 16);
 212                 map_irq.devfn = dev->devfn;
 213
 214                 if (type == PCI_CAP_ID_MSIX) {
 215                         int pos;
 216                         u32 table_offset, bir;
 217
 218                         pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_MSIX);
 219
 220                         pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSIX_TABLE,
 221                                               &table_offset);
 222                         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_FLAGS_BIRMASK);
 223
 224                         map_irq.table_base = pci_resource_start(dev, bir);
 225                         map_irq.entry_nr = msidesc->msi_attrib.entry_nr;
 226                 }
 227
 228                 ret = -EINVAL;
 229                 if (pci_seg_supported)
 230                         ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq,
 231                                                     &map_irq);
 232                 if (ret == -EINVAL && !pci_domain_nr(dev->bus)) {
 233                         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_MSI;
 234                         map_irq.index = -1;
 235                         map_irq.pirq = -1;
 236                         map_irq.bus = dev->bus->number;
 237                         ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq,
 238                                                     &map_irq);
 239                         if (ret != -EINVAL)
 240                                 pci_seg_supported = false;
 241                 }
 242                 if (ret) {
 243                         dev_warn(&dev->dev, "xen map irq failed %d for %d domain\n",
 244                                  ret, domid);
 245                         goto out;
 246                 }
 247
 248                 ret = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc,
 249                                                map_irq.pirq, map_irq.index,
 250                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ?
 251                                                "msi-x" : "msi",
 252                                                 domid);
 253                 if (ret < 0)
 254                         goto out;
 255         }
 256         ret = 0;
 257 out:
 258         return ret;
 259 }
 260 #endif
 261 #endif
 262
 263 static int xen_pcifront_enable_irq(struct pci_dev *dev)
 264 {
 265         int rc;
 266         int share = 1;
 267         int pirq;
 268         u8 gsi;
 269
 270         rc = pci_read_config_byte(dev, PCI_INTERRUPT_LINE, &gsi);
 271         if (rc < 0) {
 272                 dev_warn(&dev->dev, "Xen PCI: failed to read interrupt line: %d\n",
 273                          rc);
 274                 return rc;
 275         }
 276
 277         rc = xen_allocate_pirq_gsi(gsi);
 278         if (rc < 0) {
 279                 dev_warn(&dev->dev, "Xen PCI: failed to allocate a PIRQ for GSI%d: %d\n",
 280                          gsi, rc);
 281                 return rc;
 282         }
 283         pirq = rc;
 284
 285         if (gsi < NR_IRQS_LEGACY)
 286                 share = 0;
 287
 288         rc = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(gsi, pirq, share, "pcifront");
 289         if (rc < 0) {
 290                 dev_warn(&dev->dev, "Xen PCI: failed to bind GSI%d (PIRQ%d) to IRQ: %d\n",
 291                          gsi, pirq, rc);
 292                 return rc;
 293         }
 294
 295         dev->irq = rc;
 296         dev_info(&dev->dev, "Xen PCI mapped GSI%d to IRQ%d\n", gsi, dev->irq);
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 int __init pci_xen_init(void)
 301 {
 302         if (!xen_pv_domain() || xen_initial_domain())
 303                 return -ENODEV;
 304
 305         printk(KERN_INFO "PCI: setting up Xen PCI frontend stub\n");
 306
 307         pcibios_set_cache_line_size();
 308
 309         pcibios_enable_irq = xen_pcifront_enable_irq;
 310         pcibios_disable_irq = NULL;
 311
 312 #ifdef CONFIG_ACPI
 313         /* Keep ACPI out of the picture */
 314         acpi_noirq = 1;
 315 #endif
 316
 317 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 318         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_setup_msi_irqs;
 319         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
 320         x86_msi.teardown_msi_irqs = xen_teardown_msi_irqs;
 321 #endif
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 int __init pci_xen_hvm_init(void)
 326 {
 327         if (!xen_feature(XENFEAT_hvm_pirqs))
 328                 return 0;
 329
 330 #ifdef CONFIG_ACPI
 331         /*
 332          * We don't want to change the actual ACPI delivery model,
 333          * just how GSIs get registered.
 334          */
 335         __acpi_register_gsi = acpi_register_gsi_xen_hvm;
 336 #endif
 337
 338 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 339         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_hvm_setup_msi_irqs;
 340         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
 341 #endif
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
 346 static int xen_register_pirq(u32 gsi, int gsi_override, int triggering)
 347 {
 348         int rc, pirq, irq = -1;
 349         struct physdev_map_pirq map_irq;
 350         int shareable = 0;
 351         char *name;
 352
 353         if (!xen_pv_domain())
 354                 return -1;
 355
 356         if (triggering == ACPI_EDGE_SENSITIVE) {
 357                 shareable = 0;
 358                 name = "ioapic-edge";
 359         } else {
 360                 shareable = 1;
 361                 name = "ioapic-level";
 362         }
 363         pirq = xen_allocate_pirq_gsi(gsi);
 364         if (pirq < 0)
 365                 goto out;
 366
 367         if (gsi_override >= 0)
 368                 irq = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(gsi_override, pirq, shareable, name);
 369         else
 370                 irq = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(gsi, pirq, shareable, name);
 371         if (irq < 0)
 372                 goto out;
 373
 374         printk(KERN_DEBUG "xen: --> pirq=%d -> irq=%d (gsi=%d)\n", pirq, irq, gsi);
 375
 376         map_irq.domid = DOMID_SELF;
 377         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_GSI;
 378         map_irq.index = gsi;
 379         map_irq.pirq = pirq;
 380
 381         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq, &map_irq);
 382         if (rc) {
 383                 printk(KERN_WARNING "xen map irq failed %d\n", rc);
 384                 return -1;
 385         }
 386
 387 out:
 388         return irq;
 389 }
 390
 391 static int xen_register_gsi(u32 gsi, int gsi_override, int triggering, int polarity)
 392 {
 393         int rc, irq;
 394         struct physdev_setup_gsi setup_gsi;
 395
 396         if (!xen_pv_domain())
 397                 return -1;
 398
 399         printk(KERN_DEBUG "xen: registering gsi %u triggering %d polarity %d\n",
 400                         gsi, triggering, polarity);
 401
 402         irq = xen_register_pirq(gsi, gsi_override, triggering);
 403
 404         setup_gsi.gsi = gsi;
 405         setup_gsi.triggering = (triggering == ACPI_EDGE_SENSITIVE ? 0 : 1);
 406         setup_gsi.polarity = (polarity == ACPI_ACTIVE_HIGH ? 0 : 1);
 407
 408         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_setup_gsi, &setup_gsi);
 409         if (rc == -EEXIST)
 410                 printk(KERN_INFO "Already setup the GSI :%d\n", gsi);
 411         else if (rc) {
 412                 printk(KERN_ERR "Failed to setup GSI :%d, err_code:%d\n",
 413                                 gsi, rc);
 414         }
 415
 416         return irq;
 417 }
 418
 419 static __init void xen_setup_acpi_sci(void)
 420 {
 421         int rc;
 422         int trigger, polarity;
 423         int gsi = acpi_sci_override_gsi;
 424         int irq = -1;
 425         int gsi_override = -1;
 426
 427         if (!gsi)
 428                 return;
 429
 430         rc = acpi_get_override_irq(gsi, &trigger, &polarity);
 431         if (rc) {
 432                 printk(KERN_WARNING "xen: acpi_get_override_irq failed for acpi"
 433                                 " sci, rc=%d\n", rc);
 434                 return;
 435         }
 436         trigger = trigger ? ACPI_LEVEL_SENSITIVE : ACPI_EDGE_SENSITIVE;
 437         polarity = polarity ? ACPI_ACTIVE_LOW : ACPI_ACTIVE_HIGH;
 438
 439         printk(KERN_INFO "xen: sci override: global_irq=%d trigger=%d "
 440                         "polarity=%d\n", gsi, trigger, polarity);
 441
 442         /* Before we bind the GSI to a Linux IRQ, check whether
 443          * we need to override it with bus_irq (IRQ) value. Usually for
 444          * IRQs below IRQ_LEGACY_IRQ this holds IRQ == GSI, as so:
 445          *  ACPI: INT_SRC_OVR (bus 0 bus_irq 9 global_irq 9 low level)
 446          * but there are oddballs where the IRQ != GSI:
 447          *  ACPI: INT_SRC_OVR (bus 0 bus_irq 9 global_irq 20 low level)
 448          * which ends up being: gsi_to_irq[9] == 20
 449          * (which is what acpi_gsi_to_irq ends up calling when starting the
 450          * the ACPI interpreter and keels over since IRQ 9 has not been
 451          * setup as we had setup IRQ 20 for it).
 452          */
 453         /* Check whether the GSI != IRQ */
 454         if (acpi_gsi_to_irq(gsi, &irq) == 0) {
 455                 if (irq >= 0 && irq != gsi)
 456                         /* Bugger, we MUST have that IRQ. */
 457                         gsi_override = irq;
 458         }
 459
 460         gsi = xen_register_gsi(gsi, gsi_override, trigger, polarity);
 461         printk(KERN_INFO "xen: acpi sci %d\n", gsi);
 462
 463         return;
 464 }
 465
 466 static int acpi_register_gsi_xen(struct device *dev, u32 gsi,
 467                                  int trigger, int polarity)
 468 {
 469         return xen_register_gsi(gsi, -1 /* no GSI override */, trigger, polarity);
 470 }
 471
 472 static int __init pci_xen_initial_domain(void)
 473 {
 474 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 475         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_initdom_setup_msi_irqs;
 476         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
 477 #endif
 478         xen_setup_acpi_sci();
 479         __acpi_register_gsi = acpi_register_gsi_xen;
 480
 481         return 0;
 482 }
 483
 484 void __init xen_setup_pirqs(void)
 485 {
 486         int pirq, irq;
 487
 488         pci_xen_initial_domain();
 489
 490         if (0 == nr_ioapics) {
 491                 for (irq = 0; irq < NR_IRQS_LEGACY; irq++) {
 492                         pirq = xen_allocate_pirq_gsi(irq);
 493                         if (WARN(pirq < 0,
 494                                  "Could not allocate PIRQ for legacy interrupt\n"))
 495                                 break;
 496                         irq = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(irq, pirq, 0, "xt-pic");
 497                 }
 498                 return;
 499         }
 500
 501         /* Pre-allocate legacy irqs */
 502         for (irq = 0; irq < NR_IRQS_LEGACY; irq++) {
 503                 int trigger, polarity;
 504
 505                 if (acpi_get_override_irq(irq, &trigger, &polarity) == -1)
 506                         continue;
 507
 508                 xen_register_pirq(irq, -1 /* no GSI override */,
 509                         trigger ? ACPI_LEVEL_SENSITIVE : ACPI_EDGE_SENSITIVE);
 510         }
 511 }
 512 #endif
 513
 514 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
 515 struct xen_device_domain_owner {
 516         domid_t domain;
 517         struct pci_dev *dev;
 518         struct list_head list;
 519 };
 520
 521 static DEFINE_SPINLOCK(dev_domain_list_spinlock);
 522 static struct list_head dev_domain_list = LIST_HEAD_INIT(dev_domain_list);
 523
 524 static struct xen_device_domain_owner *find_device(struct pci_dev *dev)
 525 {
 526         struct xen_device_domain_owner *owner;
 527
 528         list_for_each_entry(owner, &dev_domain_list, list) {
 529                 if (owner->dev == dev)
 530                         return owner;
 531         }
 532         return NULL;
 533 }
 534
 535 int xen_find_device_domain_owner(struct pci_dev *dev)
 536 {
 537         struct xen_device_domain_owner *owner;
 538         int domain = -ENODEV;
 539
 540         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
 541         owner = find_device(dev);
 542         if (owner)
 543                 domain = owner->domain;
 544         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
 545         return domain;
 546 }
 547 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_find_device_domain_owner);
 548
 549 int xen_register_device_domain_owner(struct pci_dev *dev, uint16_t domain)
 550 {
 551         struct xen_device_domain_owner *owner;
 552
 553         owner = kzalloc(sizeof(struct xen_device_domain_owner), GFP_KERNEL);
 554         if (!owner)
 555                 return -ENODEV;
 556
 557         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
 558         if (find_device(dev)) {
 559                 spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
 560                 kfree(owner);
 561                 return -EEXIST;
 562         }
 563         owner->domain = domain;
 564         owner->dev = dev;
 565         list_add_tail(&owner->list, &dev_domain_list);
 566         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
 567         return 0;
 568 }
 569 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_register_device_domain_owner);
 570
 571 int xen_unregister_device_domain_owner(struct pci_dev *dev)
 572 {
 573         struct xen_device_domain_owner *owner;
 574
 575         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
 576         owner = find_device(dev);
 577         if (!owner) {
 578                 spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
 579                 return -ENODEV;
 580         }
 581         list_del(&owner->list);
 582         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
 583         kfree(owner);
 584         return 0;
 585 }
 586 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_unregister_device_domain_owner);
 587 #endif