vfio: powerpc/spapr: powerpc/powernv/ioda: Define and implement DMA windows API
authorAlexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Fri, 5 Jun 2015 06:35:20 +0000 (16:35 +1000)
committerMichael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Thu, 11 Jun 2015 05:16:52 +0000 (15:16 +1000)
This extends iommu_table_group_ops by a set of callbacks to support
dynamic DMA windows management.

create_table() creates a TCE table with specific parameters.
it receives iommu_table_group to know nodeid in order to allocate
TCE table memory closer to the PHB. The exact format of allocated
multi-level table might be also specific to the PHB model (not
the case now though).
This callback calculated the DMA window offset on a PCI bus from @num
and stores it in a just created table.

set_window() sets the window at specified TVT index + @num on PHB.

unset_window() unsets the window from specified TVT.

This adds a free() callback to iommu_table_ops to free the memory
(potentially a tree of tables) allocated for the TCE table.

create_table() and free() are supposed to be called once per
VFIO container and set_window()/unset_window() are supposed to be
called for every group in a container.

This adds IOMMU capabilities to iommu_table_group such as default
32bit window parameters and others. This makes use of new values in
vfio_iommu_spapr_tce. IODA1/P5IOC2 do not support DDW so they do not
advertise pagemasks to the userspace.

Signed-off-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Acked-by: Alex Williamson <alex.williamson@redhat.com>
Reviewed-by: David Gibson <david@gibson.dropbear.id.au>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
arch/powerpc/include/asm/iommu.h
arch/powerpc/platforms/powernv/pci-ioda.c
arch/powerpc/platforms/powernv/pci-p5ioc2.c
drivers/vfio/vfio_iommu_spapr_tce.c

index 706cfc0..e554175 100644 (file)
@@ -70,6 +70,7 @@ struct iommu_table_ops {
        /* get() returns a physical address */
        unsigned long (*get)(struct iommu_table *tbl, long index);
        void (*flush)(struct iommu_table *tbl);
+       void (*free)(struct iommu_table *tbl);
 };
 
 /* These are used by VIO */
@@ -146,6 +147,17 @@ extern struct iommu_table *iommu_init_table(struct iommu_table * tbl,
 struct iommu_table_group;
 
 struct iommu_table_group_ops {
+       long (*create_table)(struct iommu_table_group *table_group,
+                       int num,
+                       __u32 page_shift,
+                       __u64 window_size,
+                       __u32 levels,
+                       struct iommu_table **ptbl);
+       long (*set_window)(struct iommu_table_group *table_group,
+                       int num,
+                       struct iommu_table *tblnew);
+       long (*unset_window)(struct iommu_table_group *table_group,
+                       int num);
        /* Switch ownership from platform code to external user (e.g. VFIO) */
        void (*take_ownership)(struct iommu_table_group *table_group);
        /* Switch ownership from external user (e.g. VFIO) back to core */
@@ -159,6 +171,13 @@ struct iommu_table_group_link {
 };
 
 struct iommu_table_group {
+       /* IOMMU properties */
+       __u32 tce32_start;
+       __u32 tce32_size;
+       __u64 pgsizes; /* Bitmap of supported page sizes */
+       __u32 max_dynamic_windows_supported;
+       __u32 max_levels;
+
        struct iommu_group *group;
        struct iommu_table *tables[IOMMU_TABLE_GROUP_MAX_TABLES];
        struct iommu_table_group_ops *ops;
index 21d8c61..ee3e643 100644 (file)
@@ -25,6 +25,7 @@
 #include <linux/memblock.h>
 #include <linux/iommu.h>
 #include <linux/rculist.h>
+#include <linux/sizes.h>
 
 #include <asm/sections.h>
 #include <asm/io.h>
@@ -1870,6 +1871,12 @@ static void pnv_ioda2_tce_free(struct iommu_table *tbl, long index,
                pnv_pci_ioda2_tce_invalidate(tbl, index, npages, false);
 }
 
+static void pnv_ioda2_table_free(struct iommu_table *tbl)
+{
+       pnv_pci_ioda2_table_free_pages(tbl);
+       iommu_free_table(tbl, "pnv");
+}
+
 static struct iommu_table_ops pnv_ioda2_iommu_ops = {
        .set = pnv_ioda2_tce_build,
 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
@@ -1877,6 +1884,7 @@ static struct iommu_table_ops pnv_ioda2_iommu_ops = {
 #endif
        .clear = pnv_ioda2_tce_free,
        .get = pnv_tce_get,
+       .free = pnv_ioda2_table_free,
 };
 
 static void pnv_pci_ioda_setup_dma_pe(struct pnv_phb *phb,
@@ -1947,6 +1955,8 @@ static void pnv_pci_ioda_setup_dma_pe(struct pnv_phb *phb,
                                 TCE_PCI_SWINV_PAIR);
 
        tbl->it_ops = &pnv_ioda1_iommu_ops;
+       pe->table_group.tce32_start = tbl->it_offset << tbl->it_page_shift;
+       pe->table_group.tce32_size = tbl->it_size << tbl->it_page_shift;
        iommu_init_table(tbl, phb->hose->node);
 
        if (pe->flags & PNV_IODA_PE_DEV) {
@@ -1985,7 +1995,7 @@ static long pnv_pci_ioda2_set_window(struct iommu_table_group *table_group,
        const __u64 start_addr = tbl->it_offset << tbl->it_page_shift;
        const __u64 win_size = tbl->it_size << tbl->it_page_shift;
 
-       pe_info(pe, "Setting up window %llx..%llx pg=%x\n",
+       pe_info(pe, "Setting up window#%d %llx..%llx pg=%x\n", num,
                        start_addr, start_addr + win_size - 1,
                        IOMMU_PAGE_SIZE(tbl));
 
@@ -1995,7 +2005,7 @@ static long pnv_pci_ioda2_set_window(struct iommu_table_group *table_group,
         */
        rc = opal_pci_map_pe_dma_window(phb->opal_id,
                        pe->pe_number,
-                       pe->pe_number << 1,
+                       (pe->pe_number << 1) + num,
                        tbl->it_indirect_levels + 1,
                        __pa(tbl->it_base),
                        size << 3,
@@ -2040,7 +2050,67 @@ static void pnv_pci_ioda2_set_bypass(struct pnv_ioda_pe *pe, bool enable)
                pe->tce_bypass_enabled = enable;
 }
 
+static long pnv_pci_ioda2_table_alloc_pages(int nid, __u64 bus_offset,
+               __u32 page_shift, __u64 window_size, __u32 levels,
+               struct iommu_table *tbl);
+
+static long pnv_pci_ioda2_create_table(struct iommu_table_group *table_group,
+               int num, __u32 page_shift, __u64 window_size, __u32 levels,
+               struct iommu_table **ptbl)
+{
+       struct pnv_ioda_pe *pe = container_of(table_group, struct pnv_ioda_pe,
+                       table_group);
+       int nid = pe->phb->hose->node;
+       __u64 bus_offset = num ? pe->tce_bypass_base : table_group->tce32_start;
+       long ret;
+       struct iommu_table *tbl;
+
+       tbl = pnv_pci_table_alloc(nid);
+       if (!tbl)
+               return -ENOMEM;
+
+       ret = pnv_pci_ioda2_table_alloc_pages(nid,
+                       bus_offset, page_shift, window_size,
+                       levels, tbl);
+       if (ret) {
+               iommu_free_table(tbl, "pnv");
+               return ret;
+       }
+
+       tbl->it_ops = &pnv_ioda2_iommu_ops;
+       if (pe->phb->ioda.tce_inval_reg)
+               tbl->it_type |= (TCE_PCI_SWINV_CREATE | TCE_PCI_SWINV_FREE);
+
+       *ptbl = tbl;
+
+       return 0;
+}
+
 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
+static long pnv_pci_ioda2_unset_window(struct iommu_table_group *table_group,
+               int num)
+{
+       struct pnv_ioda_pe *pe = container_of(table_group, struct pnv_ioda_pe,
+                       table_group);
+       struct pnv_phb *phb = pe->phb;
+       long ret;
+
+       pe_info(pe, "Removing DMA window #%d\n", num);
+
+       ret = opal_pci_map_pe_dma_window(phb->opal_id, pe->pe_number,
+                       (pe->pe_number << 1) + num,
+                       0/* levels */, 0/* table address */,
+                       0/* table size */, 0/* page size */);
+       if (ret)
+               pe_warn(pe, "Unmapping failed, ret = %ld\n", ret);
+       else
+               pnv_pci_ioda2_tce_invalidate_entire(pe);
+
+       pnv_pci_unlink_table_and_group(table_group->tables[num], table_group);
+
+       return ret;
+}
+
 static void pnv_ioda2_take_ownership(struct iommu_table_group *table_group)
 {
        struct pnv_ioda_pe *pe = container_of(table_group, struct pnv_ioda_pe,
@@ -2060,6 +2130,9 @@ static void pnv_ioda2_release_ownership(struct iommu_table_group *table_group)
 }
 
 static struct iommu_table_group_ops pnv_pci_ioda2_ops = {
+       .create_table = pnv_pci_ioda2_create_table,
+       .set_window = pnv_pci_ioda2_set_window,
+       .unset_window = pnv_pci_ioda2_unset_window,
        .take_ownership = pnv_ioda2_take_ownership,
        .release_ownership = pnv_ioda2_release_ownership,
 };
@@ -2214,7 +2287,7 @@ static void pnv_pci_ioda2_table_free_pages(struct iommu_table *tbl)
 static void pnv_pci_ioda2_setup_dma_pe(struct pnv_phb *phb,
                                       struct pnv_ioda_pe *pe)
 {
-       struct iommu_table *tbl;
+       struct iommu_table *tbl = NULL;
        int64_t rc;
 
        /* We shouldn't already have a 32-bit DMA associated */
@@ -2224,10 +2297,8 @@ static void pnv_pci_ioda2_setup_dma_pe(struct pnv_phb *phb,
        /* TVE #1 is selected by PCI address bit 59 */
        pe->tce_bypass_base = 1ull << 59;
 
-       tbl = pnv_pci_table_alloc(phb->hose->node);
        iommu_register_group(&pe->table_group, phb->hose->global_number,
                        pe->pe_number);
-       pnv_pci_link_table_and_group(phb->hose->node, 0, tbl, &pe->table_group);
 
        /* The PE will reserve all possible 32-bits space */
        pe->tce32_seg = 0;
@@ -2235,13 +2306,22 @@ static void pnv_pci_ioda2_setup_dma_pe(struct pnv_phb *phb,
                phb->ioda.m32_pci_base);
 
        /* Setup linux iommu table */
-       rc = pnv_pci_ioda2_table_alloc_pages(pe->phb->hose->node,
-                       0, IOMMU_PAGE_SHIFT_4K, phb->ioda.m32_pci_base,
-                       POWERNV_IOMMU_DEFAULT_LEVELS, tbl);
+       pe->table_group.tce32_start = 0;
+       pe->table_group.tce32_size = phb->ioda.m32_pci_base;
+       pe->table_group.max_dynamic_windows_supported =
+                       IOMMU_TABLE_GROUP_MAX_TABLES;
+       pe->table_group.max_levels = POWERNV_IOMMU_MAX_LEVELS;
+       pe->table_group.pgsizes = SZ_4K | SZ_64K | SZ_16M;
+
+       rc = pnv_pci_ioda2_create_table(&pe->table_group, 0,
+                       IOMMU_PAGE_SHIFT_4K,
+                       pe->table_group.tce32_size,
+                       POWERNV_IOMMU_DEFAULT_LEVELS, &tbl);
        if (rc) {
                pe_err(pe, "Failed to create 32-bit TCE table, err %ld", rc);
                goto fail;
        }
+       pnv_pci_link_table_and_group(phb->hose->node, 0, tbl, &pe->table_group);
 
        tbl->it_ops = &pnv_ioda2_iommu_ops;
        iommu_init_table(tbl, phb->hose->node);
index eaec85b..f2bdfea 100644 (file)
@@ -127,6 +127,8 @@ static void __init pnv_pci_init_p5ioc2_phb(struct device_node *np, u64 hub_id,
        u64 phb_id;
        int64_t rc;
        static int primary = 1;
+       struct iommu_table_group *table_group;
+       struct iommu_table *tbl;
 
        pr_info(" Initializing p5ioc2 PHB %s\n", np->full_name);
 
@@ -201,7 +203,10 @@ static void __init pnv_pci_init_p5ioc2_phb(struct device_node *np, u64 hub_id,
         * hotplug or SRIOV on P5IOC2 and therefore iommu_free_table()
         * should not be called for phb->p5ioc2.table_group.tables[0] ever.
         */
-       phb->p5ioc2.table_group.tables[0] = &phb->p5ioc2.iommu_table;
+       tbl = phb->p5ioc2.table_group.tables[0] = &phb->p5ioc2.iommu_table;
+       table_group = &phb->p5ioc2.table_group;
+       table_group->tce32_start = tbl->it_offset << tbl->it_page_shift;
+       table_group->tce32_size = tbl->it_size << tbl->it_page_shift;
 }
 
 void __init pnv_pci_init_p5ioc2_hub(struct device_node *np)
index a9e2d13..6d919eb 100644 (file)
@@ -135,7 +135,6 @@ static int tce_iommu_enable(struct tce_container *container)
 {
        int ret = 0;
        unsigned long locked;
-       struct iommu_table *tbl;
        struct iommu_table_group *table_group;
 
        if (!container->grp)
@@ -171,13 +170,19 @@ static int tce_iommu_enable(struct tce_container *container)
         * this is that we cannot tell here the amount of RAM used by the guest
         * as this information is only available from KVM and VFIO is
         * KVM agnostic.
+        *
+        * So we do not allow enabling a container without a group attached
+        * as there is no way to know how much we should increment
+        * the locked_vm counter.
         */
        table_group = iommu_group_get_iommudata(container->grp);
        if (!table_group)
                return -ENODEV;
 
-       tbl = table_group->tables[0];
-       locked = (tbl->it_size << tbl->it_page_shift) >> PAGE_SHIFT;
+       if (!table_group->tce32_size)
+               return -EPERM;
+
+       locked = table_group->tce32_size >> PAGE_SHIFT;
        ret = try_increment_locked_vm(locked);
        if (ret)
                return ret;
@@ -350,7 +355,6 @@ static long tce_iommu_ioctl(void *iommu_data,
 
        case VFIO_IOMMU_SPAPR_TCE_GET_INFO: {
                struct vfio_iommu_spapr_tce_info info;
-               struct iommu_table *tbl;
                struct iommu_table_group *table_group;
 
                if (WARN_ON(!container->grp))
@@ -358,8 +362,7 @@ static long tce_iommu_ioctl(void *iommu_data,
 
                table_group = iommu_group_get_iommudata(container->grp);
 
-               tbl = table_group->tables[0];
-               if (WARN_ON_ONCE(!tbl))
+               if (!table_group)
                        return -ENXIO;
 
                minsz = offsetofend(struct vfio_iommu_spapr_tce_info,
@@ -371,8 +374,8 @@ static long tce_iommu_ioctl(void *iommu_data,
                if (info.argsz < minsz)
                        return -EINVAL;
 
-               info.dma32_window_start = tbl->it_offset << tbl->it_page_shift;
-               info.dma32_window_size = tbl->it_size << tbl->it_page_shift;
+               info.dma32_window_start = table_group->tce32_start;
+               info.dma32_window_size = table_group->tce32_size;
                info.flags = 0;
 
                if (copy_to_user((void __user *)arg, &info, minsz))