To modify Ixia port numbers and IP in pod.yaml
[kvmfornfv.git] / kernel / arch / x86 / pci / xen.c
1 /*
2  * Xen PCI - handle PCI (INTx) and MSI infrastructure calls for PV, HVM and
3  * initial domain support. We also handle the DSDT _PRT callbacks for GSI's
4  * used in HVM and initial domain mode (PV does not parse ACPI, so it has no
5  * concept of GSIs). Under PV we hook under the pnbbios API for IRQs and
6  * 0xcf8 PCI configuration read/write.
7  *
8  *   Author: Ryan Wilson <hap9@epoch.ncsc.mil>
9  *           Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
10  *           Stefano Stabellini <stefano.stabellini@eu.citrix.com>
11  */
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/pci.h>
15 #include <linux/acpi.h>
16
17 #include <linux/io.h>
18 #include <asm/io_apic.h>
19 #include <asm/pci_x86.h>
20
21 #include <asm/xen/hypervisor.h>
22
23 #include <xen/features.h>
24 #include <xen/events.h>
25 #include <asm/xen/pci.h>
26 #include <asm/xen/cpuid.h>
27 #include <asm/apic.h>
28 #include <asm/i8259.h>
29
30 static int xen_pcifront_enable_irq(struct pci_dev *dev)
31 {
32         int rc;
33         int share = 1;
34         int pirq;
35         u8 gsi;
36
37         rc = pci_read_config_byte(dev, PCI_INTERRUPT_LINE, &gsi);
38         if (rc < 0) {
39                 dev_warn(&dev->dev, "Xen PCI: failed to read interrupt line: %d\n",
40                          rc);
41                 return rc;
42         }
43         /* In PV DomU the Xen PCI backend puts the PIRQ in the interrupt line.*/
44         pirq = gsi;
45
46         if (gsi < nr_legacy_irqs())
47                 share = 0;
48
49         rc = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(gsi, pirq, share, "pcifront");
50         if (rc < 0) {
51                 dev_warn(&dev->dev, "Xen PCI: failed to bind GSI%d (PIRQ%d) to IRQ: %d\n",
52                          gsi, pirq, rc);
53                 return rc;
54         }
55
56         dev->irq = rc;
57         dev_info(&dev->dev, "Xen PCI mapped GSI%d to IRQ%d\n", gsi, dev->irq);
58         return 0;
59 }
60
61 #ifdef CONFIG_ACPI
62 static int xen_register_pirq(u32 gsi, int gsi_override, int triggering,
63                              bool set_pirq)
64 {
65         int rc, pirq = -1, irq = -1;
66         struct physdev_map_pirq map_irq;
67         int shareable = 0;
68         char *name;
69
70         irq = xen_irq_from_gsi(gsi);
71         if (irq > 0)
72                 return irq;
73
74         if (set_pirq)
75                 pirq = gsi;
76
77         map_irq.domid = DOMID_SELF;
78         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_GSI;
79         map_irq.index = gsi;
80         map_irq.pirq = pirq;
81
82         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq, &map_irq);
83         if (rc) {
84                 printk(KERN_WARNING "xen map irq failed %d\n", rc);
85                 return -1;
86         }
87
88         if (triggering == ACPI_EDGE_SENSITIVE) {
89                 shareable = 0;
90                 name = "ioapic-edge";
91         } else {
92                 shareable = 1;
93                 name = "ioapic-level";
94         }
95
96         if (gsi_override >= 0)
97                 gsi = gsi_override;
98
99         irq = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(gsi, map_irq.pirq, shareable, name);
100         if (irq < 0)
101                 goto out;
102
103         printk(KERN_DEBUG "xen: --> pirq=%d -> irq=%d (gsi=%d)\n", map_irq.pirq, irq, gsi);
104 out:
105         return irq;
106 }
107
108 static int acpi_register_gsi_xen_hvm(struct device *dev, u32 gsi,
109                                      int trigger, int polarity)
110 {
111         if (!xen_hvm_domain())
112                 return -1;
113
114         return xen_register_pirq(gsi, -1 /* no GSI override */, trigger,
115                                  false /* no mapping of GSI to PIRQ */);
116 }
117
118 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
119 static int xen_register_gsi(u32 gsi, int gsi_override, int triggering, int polarity)
120 {
121         int rc, irq;
122         struct physdev_setup_gsi setup_gsi;
123
124         if (!xen_pv_domain())
125                 return -1;
126
127         printk(KERN_DEBUG "xen: registering gsi %u triggering %d polarity %d\n",
128                         gsi, triggering, polarity);
129
130         irq = xen_register_pirq(gsi, gsi_override, triggering, true);
131
132         setup_gsi.gsi = gsi;
133         setup_gsi.triggering = (triggering == ACPI_EDGE_SENSITIVE ? 0 : 1);
134         setup_gsi.polarity = (polarity == ACPI_ACTIVE_HIGH ? 0 : 1);
135
136         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_setup_gsi, &setup_gsi);
137         if (rc == -EEXIST)
138                 printk(KERN_INFO "Already setup the GSI :%d\n", gsi);
139         else if (rc) {
140                 printk(KERN_ERR "Failed to setup GSI :%d, err_code:%d\n",
141                                 gsi, rc);
142         }
143
144         return irq;
145 }
146
147 static int acpi_register_gsi_xen(struct device *dev, u32 gsi,
148                                  int trigger, int polarity)
149 {
150         return xen_register_gsi(gsi, -1 /* no GSI override */, trigger, polarity);
151 }
152 #endif
153 #endif
154
155 #if defined(CONFIG_PCI_MSI)
156 #include <linux/msi.h>
157 #include <asm/msidef.h>
158
159 struct xen_pci_frontend_ops *xen_pci_frontend;
160 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_pci_frontend);
161
162 static int xen_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
163 {
164         int irq, ret, i;
165         struct msi_desc *msidesc;
166         int *v;
167
168         if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1)
169                 return 1;
170
171         v = kzalloc(sizeof(int) * max(1, nvec), GFP_KERNEL);
172         if (!v)
173                 return -ENOMEM;
174
175         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX)
176                 ret = xen_pci_frontend_enable_msix(dev, v, nvec);
177         else
178                 ret = xen_pci_frontend_enable_msi(dev, v);
179         if (ret)
180                 goto error;
181         i = 0;
182         for_each_pci_msi_entry(msidesc, dev) {
183                 irq = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc, v[i],
184                                                (type == PCI_CAP_ID_MSI) ? nvec : 1,
185                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ?
186                                                "pcifront-msi-x" :
187                                                "pcifront-msi",
188                                                 DOMID_SELF);
189                 if (irq < 0) {
190                         ret = irq;
191                         goto free;
192                 }
193                 i++;
194         }
195         kfree(v);
196         return 0;
197
198 error:
199         dev_err(&dev->dev, "Xen PCI frontend has not registered MSI/MSI-X support!\n");
200 free:
201         kfree(v);
202         return ret;
203 }
204
205 #define XEN_PIRQ_MSI_DATA  (MSI_DATA_TRIGGER_EDGE | \
206                 MSI_DATA_LEVEL_ASSERT | (3 << 8) | MSI_DATA_VECTOR(0))
207
208 static void xen_msi_compose_msg(struct pci_dev *pdev, unsigned int pirq,
209                 struct msi_msg *msg)
210 {
211         /* We set vector == 0 to tell the hypervisor we don't care about it,
212          * but we want a pirq setup instead.
213          * We use the dest_id field to pass the pirq that we want. */
214         msg->address_hi = MSI_ADDR_BASE_HI | MSI_ADDR_EXT_DEST_ID(pirq);
215         msg->address_lo =
216                 MSI_ADDR_BASE_LO |
217                 MSI_ADDR_DEST_MODE_PHYSICAL |
218                 MSI_ADDR_REDIRECTION_CPU |
219                 MSI_ADDR_DEST_ID(pirq);
220
221         msg->data = XEN_PIRQ_MSI_DATA;
222 }
223
224 static int xen_hvm_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
225 {
226         int irq, pirq;
227         struct msi_desc *msidesc;
228         struct msi_msg msg;
229
230         if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1)
231                 return 1;
232
233         for_each_pci_msi_entry(msidesc, dev) {
234                 __pci_read_msi_msg(msidesc, &msg);
235                 pirq = MSI_ADDR_EXT_DEST_ID(msg.address_hi) |
236                         ((msg.address_lo >> MSI_ADDR_DEST_ID_SHIFT) & 0xff);
237                 if (msg.data != XEN_PIRQ_MSI_DATA ||
238                     xen_irq_from_pirq(pirq) < 0) {
239                         pirq = xen_allocate_pirq_msi(dev, msidesc);
240                         if (pirq < 0) {
241                                 irq = -ENODEV;
242                                 goto error;
243                         }
244                         xen_msi_compose_msg(dev, pirq, &msg);
245                         __pci_write_msi_msg(msidesc, &msg);
246                         dev_dbg(&dev->dev, "xen: msi bound to pirq=%d\n", pirq);
247                 } else {
248                         dev_dbg(&dev->dev,
249                                 "xen: msi already bound to pirq=%d\n", pirq);
250                 }
251                 irq = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc, pirq,
252                                                (type == PCI_CAP_ID_MSI) ? nvec : 1,
253                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ?
254                                                "msi-x" : "msi",
255                                                DOMID_SELF);
256                 if (irq < 0)
257                         goto error;
258                 dev_dbg(&dev->dev,
259                         "xen: msi --> pirq=%d --> irq=%d\n", pirq, irq);
260         }
261         return 0;
262
263 error:
264         dev_err(&dev->dev,
265                 "Xen PCI frontend has not registered MSI/MSI-X support!\n");
266         return irq;
267 }
268
269 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
270 static bool __read_mostly pci_seg_supported = true;
271
272 static int xen_initdom_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
273 {
274         int ret = 0;
275         struct msi_desc *msidesc;
276
277         for_each_pci_msi_entry(msidesc, dev) {
278                 struct physdev_map_pirq map_irq;
279                 domid_t domid;
280
281                 domid = ret = xen_find_device_domain_owner(dev);
282                 /* N.B. Casting int's -ENODEV to uint16_t results in 0xFFED,
283                  * hence check ret value for < 0. */
284                 if (ret < 0)
285                         domid = DOMID_SELF;
286
287                 memset(&map_irq, 0, sizeof(map_irq));
288                 map_irq.domid = domid;
289                 map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_MSI_SEG;
290                 map_irq.index = -1;
291                 map_irq.pirq = -1;
292                 map_irq.bus = dev->bus->number |
293                               (pci_domain_nr(dev->bus) << 16);
294                 map_irq.devfn = dev->devfn;
295
296                 if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1) {
297                         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_MULTI_MSI;
298                         map_irq.entry_nr = nvec;
299                 } else if (type == PCI_CAP_ID_MSIX) {
300                         int pos;
301                         unsigned long flags;
302                         u32 table_offset, bir;
303
304                         pos = dev->msix_cap;
305                         pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSIX_TABLE,
306                                               &table_offset);
307                         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_TABLE_BIR);
308                         flags = pci_resource_flags(dev, bir);
309                         if (!flags || (flags & IORESOURCE_UNSET))
310                                 return -EINVAL;
311
312                         map_irq.table_base = pci_resource_start(dev, bir);
313                         map_irq.entry_nr = msidesc->msi_attrib.entry_nr;
314                 }
315
316                 ret = -EINVAL;
317                 if (pci_seg_supported)
318                         ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq,
319                                                     &map_irq);
320                 if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1 && ret) {
321                         /*
322                          * If MAP_PIRQ_TYPE_MULTI_MSI is not available
323                          * there's nothing else we can do in this case.
324                          * Just set ret > 0 so driver can retry with
325                          * single MSI.
326                          */
327                         ret = 1;
328                         goto out;
329                 }
330                 if (ret == -EINVAL && !pci_domain_nr(dev->bus)) {
331                         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_MSI;
332                         map_irq.index = -1;
333                         map_irq.pirq = -1;
334                         map_irq.bus = dev->bus->number;
335                         ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq,
336                                                     &map_irq);
337                         if (ret != -EINVAL)
338                                 pci_seg_supported = false;
339                 }
340                 if (ret) {
341                         dev_warn(&dev->dev, "xen map irq failed %d for %d domain\n",
342                                  ret, domid);
343                         goto out;
344                 }
345
346                 ret = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc, map_irq.pirq,
347                                                (type == PCI_CAP_ID_MSI) ? nvec : 1,
348                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ? "msi-x" : "msi",
349                                                domid);
350                 if (ret < 0)
351                         goto out;
352         }
353         ret = 0;
354 out:
355         return ret;
356 }
357
358 static void xen_initdom_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
359 {
360         int ret = 0;
361
362         if (pci_seg_supported) {
363                 struct physdev_pci_device restore_ext;
364
365                 restore_ext.seg = pci_domain_nr(dev->bus);
366                 restore_ext.bus = dev->bus->number;
367                 restore_ext.devfn = dev->devfn;
368                 ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_restore_msi_ext,
369                                         &restore_ext);
370                 if (ret == -ENOSYS)
371                         pci_seg_supported = false;
372                 WARN(ret && ret != -ENOSYS, "restore_msi_ext -> %d\n", ret);
373         }
374         if (!pci_seg_supported) {
375                 struct physdev_restore_msi restore;
376
377                 restore.bus = dev->bus->number;
378                 restore.devfn = dev->devfn;
379                 ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_restore_msi, &restore);
380                 WARN(ret && ret != -ENOSYS, "restore_msi -> %d\n", ret);
381         }
382 }
383 #endif
384
385 static void xen_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
386 {
387         struct msi_desc *msidesc;
388
389         msidesc = first_pci_msi_entry(dev);
390         if (msidesc->msi_attrib.is_msix)
391                 xen_pci_frontend_disable_msix(dev);
392         else
393                 xen_pci_frontend_disable_msi(dev);
394
395         /* Free the IRQ's and the msidesc using the generic code. */
396         default_teardown_msi_irqs(dev);
397 }
398
399 static void xen_teardown_msi_irq(unsigned int irq)
400 {
401         xen_destroy_irq(irq);
402 }
403
404 #endif
405
406 int __init pci_xen_init(void)
407 {
408         if (!xen_pv_domain() || xen_initial_domain())
409                 return -ENODEV;
410
411         printk(KERN_INFO "PCI: setting up Xen PCI frontend stub\n");
412
413         pcibios_set_cache_line_size();
414
415         pcibios_enable_irq = xen_pcifront_enable_irq;
416         pcibios_disable_irq = NULL;
417
418 #ifdef CONFIG_ACPI
419         /* Keep ACPI out of the picture */
420         acpi_noirq = 1;
421 #endif
422
423 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
424         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_setup_msi_irqs;
425         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
426         x86_msi.teardown_msi_irqs = xen_teardown_msi_irqs;
427         pci_msi_ignore_mask = 1;
428 #endif
429         return 0;
430 }
431
432 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
433 void __init xen_msi_init(void)
434 {
435         if (!disable_apic) {
436                 /*
437                  * If hardware supports (x2)APIC virtualization (as indicated
438                  * by hypervisor's leaf 4) then we don't need to use pirqs/
439                  * event channels for MSI handling and instead use regular
440                  * APIC processing
441                  */
442                 uint32_t eax = cpuid_eax(xen_cpuid_base() + 4);
443
444                 if (((eax & XEN_HVM_CPUID_X2APIC_VIRT) && x2apic_mode) ||
445                     ((eax & XEN_HVM_CPUID_APIC_ACCESS_VIRT) && cpu_has_apic))
446                         return;
447         }
448
449         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_hvm_setup_msi_irqs;
450         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
451 }
452 #endif
453
454 int __init pci_xen_hvm_init(void)
455 {
456         if (!xen_have_vector_callback || !xen_feature(XENFEAT_hvm_pirqs))
457                 return 0;
458
459 #ifdef CONFIG_ACPI
460         /*
461          * We don't want to change the actual ACPI delivery model,
462          * just how GSIs get registered.
463          */
464         __acpi_register_gsi = acpi_register_gsi_xen_hvm;
465         __acpi_unregister_gsi = NULL;
466 #endif
467
468 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
469         /*
470          * We need to wait until after x2apic is initialized
471          * before we can set MSI IRQ ops.
472          */
473         x86_platform.apic_post_init = xen_msi_init;
474 #endif
475         return 0;
476 }
477
478 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
479 int __init pci_xen_initial_domain(void)
480 {
481         int irq;
482
483 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
484         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_initdom_setup_msi_irqs;
485         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
486         x86_msi.restore_msi_irqs = xen_initdom_restore_msi_irqs;
487         pci_msi_ignore_mask = 1;
488 #endif
489         __acpi_register_gsi = acpi_register_gsi_xen;
490         __acpi_unregister_gsi = NULL;
491         /*
492          * Pre-allocate the legacy IRQs.  Use NR_LEGACY_IRQS here
493          * because we don't have a PIC and thus nr_legacy_irqs() is zero.
494          */
495         for (irq = 0; irq < NR_IRQS_LEGACY; irq++) {
496                 int trigger, polarity;
497
498                 if (acpi_get_override_irq(irq, &trigger, &polarity) == -1)
499                         continue;
500
501                 xen_register_pirq(irq, -1 /* no GSI override */,
502                         trigger ? ACPI_LEVEL_SENSITIVE : ACPI_EDGE_SENSITIVE,
503                         true /* Map GSI to PIRQ */);
504         }
505         if (0 == nr_ioapics) {
506                 for (irq = 0; irq < nr_legacy_irqs(); irq++)
507                         xen_bind_pirq_gsi_to_irq(irq, irq, 0, "xt-pic");
508         }
509         return 0;
510 }
511
512 struct xen_device_domain_owner {
513         domid_t domain;
514         struct pci_dev *dev;
515         struct list_head list;
516 };
517
518 static DEFINE_SPINLOCK(dev_domain_list_spinlock);
519 static struct list_head dev_domain_list = LIST_HEAD_INIT(dev_domain_list);
520
521 static struct xen_device_domain_owner *find_device(struct pci_dev *dev)
522 {
523         struct xen_device_domain_owner *owner;
524
525         list_for_each_entry(owner, &dev_domain_list, list) {
526                 if (owner->dev == dev)
527                         return owner;
528         }
529         return NULL;
530 }
531
532 int xen_find_device_domain_owner(struct pci_dev *dev)
533 {
534         struct xen_device_domain_owner *owner;
535         int domain = -ENODEV;
536
537         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
538         owner = find_device(dev);
539         if (owner)
540                 domain = owner->domain;
541         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
542         return domain;
543 }
544 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_find_device_domain_owner);
545
546 int xen_register_device_domain_owner(struct pci_dev *dev, uint16_t domain)
547 {
548         struct xen_device_domain_owner *owner;
549
550         owner = kzalloc(sizeof(struct xen_device_domain_owner), GFP_KERNEL);
551         if (!owner)
552                 return -ENODEV;
553
554         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
555         if (find_device(dev)) {
556                 spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
557                 kfree(owner);
558                 return -EEXIST;
559         }
560         owner->domain = domain;
561         owner->dev = dev;
562         list_add_tail(&owner->list, &dev_domain_list);
563         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
564         return 0;
565 }
566 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_register_device_domain_owner);
567
568 int xen_unregister_device_domain_owner(struct pci_dev *dev)
569 {
570         struct xen_device_domain_owner *owner;
571
572         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
573         owner = find_device(dev);
574         if (!owner) {
575                 spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
576                 return -ENODEV;
577         }
578         list_del(&owner->list);
579         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
580         kfree(owner);
581         return 0;
582 }
583 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_unregister_device_domain_owner);
584 #endif