drivers/xen/xen-pciback/pciback_ops.c

   1 /*
   2  * PCI Backend Operations - respond to PCI requests from Frontend
   3  *
   4  *   Author: Ryan Wilson <hap9@epoch.ncsc.mil>
   5  */
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/wait.h>
   8 #include <linux/bitops.h>
   9 #include <xen/events.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/ratelimit.h>
  12 #include "pciback.h"
  13
  14 int verbose_request;
  15 module_param(verbose_request, int, 0644);
  16
  17 static irqreturn_t xen_pcibk_guest_interrupt(int irq, void *dev_id);
  18
  19 /* Ensure a device is has the fake IRQ handler "turned on/off" and is
  20  * ready to be exported. This MUST be run after xen_pcibk_reset_device
  21  * which does the actual PCI device enable/disable.
  22  */
  23 static void xen_pcibk_control_isr(struct pci_dev *dev, int reset)
  24 {
  25         struct xen_pcibk_dev_data *dev_data;
  26         int rc;
  27         int enable = 0;
  28
  29         dev_data = pci_get_drvdata(dev);
  30         if (!dev_data)
  31                 return;
  32
  33         /* We don't deal with bridges */
  34         if (dev->hdr_type != PCI_HEADER_TYPE_NORMAL)
  35                 return;
  36
  37         if (reset) {
  38                 dev_data->enable_intx = 0;
  39                 dev_data->ack_intr = 0;
  40         }
  41         enable =  dev_data->enable_intx;
  42
  43         /* Asked to disable, but ISR isn't runnig */
  44         if (!enable && !dev_data->isr_on)
  45                 return;
  46
  47         /* Squirrel away the IRQs in the dev_data. We need this
  48          * b/c when device transitions to MSI, the dev->irq is
  49          * overwritten with the MSI vector.
  50          */
  51         if (enable)
  52                 dev_data->irq = dev->irq;
  53
  54         /*
  55          * SR-IOV devices in all use MSI-X and have no legacy
  56          * interrupts, so inhibit creating a fake IRQ handler for them.
  57          */
  58         if (dev_data->irq == 0)
  59                 goto out;
  60
  61         dev_dbg(&dev->dev, "%s: #%d %s %s%s %s-> %s\n",
  62                 dev_data->irq_name,
  63                 dev_data->irq,
  64                 pci_is_enabled(dev) ? "on" : "off",
  65                 dev->msi_enabled ? "MSI" : "",
  66                 dev->msix_enabled ? "MSI/X" : "",
  67                 dev_data->isr_on ? "enable" : "disable",
  68                 enable ? "enable" : "disable");
  69
  70         if (enable) {
  71                 /*
  72                  * The MSI or MSI-X should not have an IRQ handler. Otherwise
  73                  * if the guest terminates we BUG_ON in free_msi_irqs.
  74                  */
  75                 if (dev->msi_enabled || dev->msix_enabled)
  76                         goto out;
  77
  78                 rc = request_irq(dev_data->irq,
  79                                 xen_pcibk_guest_interrupt, IRQF_SHARED,
  80                                 dev_data->irq_name, dev);
  81                 if (rc) {
  82                         dev_err(&dev->dev, "%s: failed to install fake IRQ " \
  83                                 "handler for IRQ %d! (rc:%d)\n",
  84                                 dev_data->irq_name, dev_data->irq, rc);
  85                         goto out;
  86                 }
  87         } else {
  88                 free_irq(dev_data->irq, dev);
  89                 dev_data->irq = 0;
  90         }
  91         dev_data->isr_on = enable;
  92         dev_data->ack_intr = enable;
  93 out:
  94         dev_dbg(&dev->dev, "%s: #%d %s %s%s %s\n",
  95                 dev_data->irq_name,
  96                 dev_data->irq,
  97                 pci_is_enabled(dev) ? "on" : "off",
  98                 dev->msi_enabled ? "MSI" : "",
  99                 dev->msix_enabled ? "MSI/X" : "",
 100                 enable ? (dev_data->isr_on ? "enabled" : "failed to enable") :
 101                         (dev_data->isr_on ? "failed to disable" : "disabled"));
 102 }
 103
 104 /* Ensure a device is "turned off" and ready to be exported.
 105  * (Also see xen_pcibk_config_reset to ensure virtual configuration space is
 106  * ready to be re-exported)
 107  */
 108 void xen_pcibk_reset_device(struct pci_dev *dev)
 109 {
 110         u16 cmd;
 111
 112         xen_pcibk_control_isr(dev, 1 /* reset device */);
 113
 114         /* Disable devices (but not bridges) */
 115         if (dev->hdr_type == PCI_HEADER_TYPE_NORMAL) {
 116 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 117                 /* The guest could have been abruptly killed without
 118                  * disabling MSI/MSI-X interrupts.*/
 119                 if (dev->msix_enabled)
 120                         pci_disable_msix(dev);
 121                 if (dev->msi_enabled)
 122                         pci_disable_msi(dev);
 123 #endif
 124                 if (pci_is_enabled(dev))
 125                         pci_disable_device(dev);
 126
 127                 pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND, 0);
 128
 129                 dev->is_busmaster = 0;
 130         } else {
 131                 pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &cmd);
 132                 if (cmd & (PCI_COMMAND_INVALIDATE)) {
 133                         cmd &= ~(PCI_COMMAND_INVALIDATE);
 134                         pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND, cmd);
 135
 136                         dev->is_busmaster = 0;
 137                 }
 138         }
 139 }
 140
 141 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 142 static
 143 int xen_pcibk_enable_msi(struct xen_pcibk_device *pdev,
 144                          struct pci_dev *dev, struct xen_pci_op *op)
 145 {
 146         struct xen_pcibk_dev_data *dev_data;
 147         int status;
 148
 149         if (unlikely(verbose_request))
 150                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": %s: enable MSI\n", pci_name(dev));
 151
 152         if (dev->msi_enabled)
 153                 status = -EALREADY;
 154         else if (dev->msix_enabled)
 155                 status = -ENXIO;
 156         else
 157                 status = pci_enable_msi(dev);
 158
 159         if (status) {
 160                 pr_warn_ratelimited(DRV_NAME ": %s: error enabling MSI for guest %u: err %d\n",
 161                                     pci_name(dev), pdev->xdev->otherend_id,
 162                                     status);
 163                 op->value = 0;
 164                 return XEN_PCI_ERR_op_failed;
 165         }
 166
 167         /* The value the guest needs is actually the IDT vector, not the
 168          * the local domain's IRQ number. */
 169
 170         op->value = dev->irq ? xen_pirq_from_irq(dev->irq) : 0;
 171         if (unlikely(verbose_request))
 172                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": %s: MSI: %d\n", pci_name(dev),
 173                         op->value);
 174
 175         dev_data = pci_get_drvdata(dev);
 176         if (dev_data)
 177                 dev_data->ack_intr = 0;
 178
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 static
 183 int xen_pcibk_disable_msi(struct xen_pcibk_device *pdev,
 184                           struct pci_dev *dev, struct xen_pci_op *op)
 185 {
 186         if (unlikely(verbose_request))
 187                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": %s: disable MSI\n",
 188                        pci_name(dev));
 189
 190         if (dev->msi_enabled) {
 191                 struct xen_pcibk_dev_data *dev_data;
 192
 193                 pci_disable_msi(dev);
 194
 195                 dev_data = pci_get_drvdata(dev);
 196                 if (dev_data)
 197                         dev_data->ack_intr = 1;
 198         }
 199         op->value = dev->irq ? xen_pirq_from_irq(dev->irq) : 0;
 200         if (unlikely(verbose_request))
 201                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": %s: MSI: %d\n", pci_name(dev),
 202                         op->value);
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 static
 207 int xen_pcibk_enable_msix(struct xen_pcibk_device *pdev,
 208                           struct pci_dev *dev, struct xen_pci_op *op)
 209 {
 210         struct xen_pcibk_dev_data *dev_data;
 211         int i, result;
 212         struct msix_entry *entries;
 213         u16 cmd;
 214
 215         if (unlikely(verbose_request))
 216                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": %s: enable MSI-X\n",
 217                        pci_name(dev));
 218
 219         if (op->value > SH_INFO_MAX_VEC)
 220                 return -EINVAL;
 221
 222         if (dev->msix_enabled)
 223                 return -EALREADY;
 224
 225         /*
 226          * PCI_COMMAND_MEMORY must be enabled, otherwise we may not be able
 227          * to access the BARs where the MSI-X entries reside.
 228          * But VF devices are unique in which the PF needs to be checked.
 229          */
 230         pci_read_config_word(pci_physfn(dev), PCI_COMMAND, &cmd);
 231         if (dev->msi_enabled || !(cmd & PCI_COMMAND_MEMORY))
 232                 return -ENXIO;
 233
 234         entries = kmalloc(op->value * sizeof(*entries), GFP_KERNEL);
 235         if (entries == NULL)
 236                 return -ENOMEM;
 237
 238         for (i = 0; i < op->value; i++) {
 239                 entries[i].entry = op->msix_entries[i].entry;
 240                 entries[i].vector = op->msix_entries[i].vector;
 241         }
 242
 243         result = pci_enable_msix(dev, entries, op->value);
 244
 245         if (result == 0) {
 246                 for (i = 0; i < op->value; i++) {
 247                         op->msix_entries[i].entry = entries[i].entry;
 248                         if (entries[i].vector)
 249                                 op->msix_entries[i].vector =
 250                                         xen_pirq_from_irq(entries[i].vector);
 251                                 if (unlikely(verbose_request))
 252                                         printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": %s: " \
 253                                                 "MSI-X[%d]: %d\n",
 254                                                 pci_name(dev), i,
 255                                                 op->msix_entries[i].vector);
 256                 }
 257         } else
 258                 pr_warn_ratelimited(DRV_NAME ": %s: error enabling MSI-X for guest %u: err %d!\n",
 259                                     pci_name(dev), pdev->xdev->otherend_id,
 260                                     result);
 261         kfree(entries);
 262
 263         op->value = result;
 264         dev_data = pci_get_drvdata(dev);
 265         if (dev_data)
 266                 dev_data->ack_intr = 0;
 267
 268         return result;
 269 }
 270
 271 static
 272 int xen_pcibk_disable_msix(struct xen_pcibk_device *pdev,
 273                            struct pci_dev *dev, struct xen_pci_op *op)
 274 {
 275         if (unlikely(verbose_request))
 276                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": %s: disable MSI-X\n",
 277                         pci_name(dev));
 278
 279         if (dev->msix_enabled) {
 280                 struct xen_pcibk_dev_data *dev_data;
 281
 282                 pci_disable_msix(dev);
 283
 284                 dev_data = pci_get_drvdata(dev);
 285                 if (dev_data)
 286                         dev_data->ack_intr = 1;
 287         }
 288         /*
 289          * SR-IOV devices (which don't have any legacy IRQ) have
 290          * an undefined IRQ value of zero.
 291          */
 292         op->value = dev->irq ? xen_pirq_from_irq(dev->irq) : 0;
 293         if (unlikely(verbose_request))
 294                 printk(KERN_DEBUG DRV_NAME ": %s: MSI-X: %d\n",
 295                        pci_name(dev), op->value);
 296         return 0;
 297 }
 298 #endif
 299 /*
 300 * Now the same evtchn is used for both pcifront conf_read_write request
 301 * as well as pcie aer front end ack. We use a new work_queue to schedule
 302 * xen_pcibk conf_read_write service for avoiding confict with aer_core
 303 * do_recovery job which also use the system default work_queue
 304 */
 305 void xen_pcibk_test_and_schedule_op(struct xen_pcibk_device *pdev)
 306 {
 307         /* Check that frontend is requesting an operation and that we are not
 308          * already processing a request */
 309         if (test_bit(_XEN_PCIF_active, (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags)
 310             && !test_and_set_bit(_PDEVF_op_active, &pdev->flags)) {
 311                 queue_work(xen_pcibk_wq, &pdev->op_work);
 312         }
 313         /*_XEN_PCIB_active should have been cleared by pcifront. And also make
 314         sure xen_pcibk is waiting for ack by checking _PCIB_op_pending*/
 315         if (!test_bit(_XEN_PCIB_active, (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags)
 316             && test_bit(_PCIB_op_pending, &pdev->flags)) {
 317                 wake_up(&xen_pcibk_aer_wait_queue);
 318         }
 319 }
 320
 321 /* Performing the configuration space reads/writes must not be done in atomic
 322  * context because some of the pci_* functions can sleep (mostly due to ACPI
 323  * use of semaphores). This function is intended to be called from a work
 324  * queue in process context taking a struct xen_pcibk_device as a parameter */
 325
 326 void xen_pcibk_do_op(struct work_struct *data)
 327 {
 328         struct xen_pcibk_device *pdev =
 329                 container_of(data, struct xen_pcibk_device, op_work);
 330         struct pci_dev *dev;
 331         struct xen_pcibk_dev_data *dev_data = NULL;
 332         struct xen_pci_op *op = &pdev->op;
 333         int test_intx = 0;
 334
 335         *op = pdev->sh_info->op;
 336         barrier();
 337         dev = xen_pcibk_get_pci_dev(pdev, op->domain, op->bus, op->devfn);
 338
 339         if (dev == NULL)
 340                 op->err = XEN_PCI_ERR_dev_not_found;
 341         else {
 342                 dev_data = pci_get_drvdata(dev);
 343                 if (dev_data)
 344                         test_intx = dev_data->enable_intx;
 345                 switch (op->cmd) {
 346                 case XEN_PCI_OP_conf_read:
 347                         op->err = xen_pcibk_config_read(dev,
 348                                   op->offset, op->size, &op->value);
 349                         break;
 350                 case XEN_PCI_OP_conf_write:
 351                         op->err = xen_pcibk_config_write(dev,
 352                                   op->offset, op->size, op->value);
 353                         break;
 354 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 355                 case XEN_PCI_OP_enable_msi:
 356                         op->err = xen_pcibk_enable_msi(pdev, dev, op);
 357                         break;
 358                 case XEN_PCI_OP_disable_msi:
 359                         op->err = xen_pcibk_disable_msi(pdev, dev, op);
 360                         break;
 361                 case XEN_PCI_OP_enable_msix:
 362                         op->err = xen_pcibk_enable_msix(pdev, dev, op);
 363                         break;
 364                 case XEN_PCI_OP_disable_msix:
 365                         op->err = xen_pcibk_disable_msix(pdev, dev, op);
 366                         break;
 367 #endif
 368                 default:
 369                         op->err = XEN_PCI_ERR_not_implemented;
 370                         break;
 371                 }
 372         }
 373         if (!op->err && dev && dev_data) {
 374                 /* Transition detected */
 375                 if ((dev_data->enable_intx != test_intx))
 376                         xen_pcibk_control_isr(dev, 0 /* no reset */);
 377         }
 378         pdev->sh_info->op.err = op->err;
 379         pdev->sh_info->op.value = op->value;
 380 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 381         if (op->cmd == XEN_PCI_OP_enable_msix && op->err == 0) {
 382                 unsigned int i;
 383
 384                 for (i = 0; i < op->value; i++)
 385                         pdev->sh_info->op.msix_entries[i].vector =
 386                                 op->msix_entries[i].vector;
 387         }
 388 #endif
 389         /* Tell the driver domain that we're done. */
 390         wmb();
 391         clear_bit(_XEN_PCIF_active, (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags);
 392         notify_remote_via_irq(pdev->evtchn_irq);
 393
 394         /* Mark that we're done. */
 395         smp_mb__before_clear_bit(); /* /after/ clearing PCIF_active */
 396         clear_bit(_PDEVF_op_active, &pdev->flags);
 397         smp_mb__after_clear_bit(); /* /before/ final check for work */
 398
 399         /* Check to see if the driver domain tried to start another request in
 400          * between clearing _XEN_PCIF_active and clearing _PDEVF_op_active.
 401         */
 402         xen_pcibk_test_and_schedule_op(pdev);
 403 }
 404
 405 irqreturn_t xen_pcibk_handle_event(int irq, void *dev_id)
 406 {
 407         struct xen_pcibk_device *pdev = dev_id;
 408
 409         xen_pcibk_test_and_schedule_op(pdev);
 410
 411         return IRQ_HANDLED;
 412 }
 413 static irqreturn_t xen_pcibk_guest_interrupt(int irq, void *dev_id)
 414 {
 415         struct pci_dev *dev = (struct pci_dev *)dev_id;
 416         struct xen_pcibk_dev_data *dev_data = pci_get_drvdata(dev);
 417
 418         if (dev_data->isr_on && dev_data->ack_intr) {
 419                 dev_data->handled++;
 420                 if ((dev_data->handled % 1000) == 0) {
 421                         if (xen_test_irq_shared(irq)) {
 422                                 printk(KERN_INFO "%s IRQ line is not shared "
 423                                         "with other domains. Turning ISR off\n",
 424                                          dev_data->irq_name);
 425                                 dev_data->ack_intr = 0;
 426                         }
 427                 }
 428                 return IRQ_HANDLED;
 429         }
 430         return IRQ_NONE;
 431 }