drivers/pci/xen-pcifront.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * 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/mm.h>
  10 #include <xen/xenbus.h>
  11 #include <xen/events.h>
  12 #include <xen/grant_table.h>
  13 #include <xen/page.h>
  14 #include <linux/spinlock.h>
  15 #include <linux/pci.h>
  16 #include <linux/msi.h>
  17 #include <xen/interface/io/pciif.h>
  18 #include <asm/xen/pci.h>
  19 #include <linux/interrupt.h>
  20 #include <linux/atomic.h>
  21 #include <linux/workqueue.h>
  22 #include <linux/bitops.h>
  23 #include <linux/time.h>
  24 #include <linux/ktime.h>
  25 #include <linux/swiotlb.h>
  26 #include <xen/platform_pci.h>
  27
  28 #include <asm/xen/swiotlb-xen.h>
  29
  30 #define INVALID_EVTCHN    (-1)
  31
  32 struct pci_bus_entry {
  33         struct list_head list;
  34         struct pci_bus *bus;
  35 };
  36
  37 #define _PDEVB_op_active                (0)
  38 #define PDEVB_op_active                 (1 << (_PDEVB_op_active))
  39
  40 struct pcifront_device {
  41         struct xenbus_device *xdev;
  42         struct list_head root_buses;
  43
  44         int evtchn;
  45         grant_ref_t gnt_ref;
  46
  47         int irq;
  48
  49         /* Lock this when doing any operations in sh_info */
  50         spinlock_t sh_info_lock;
  51         struct xen_pci_sharedinfo *sh_info;
  52         struct work_struct op_work;
  53         unsigned long flags;
  54
  55 };
  56
  57 struct pcifront_sd {
  58         struct pci_sysdata sd;
  59         struct pcifront_device *pdev;
  60 };
  61
  62 static inline struct pcifront_device *
  63 pcifront_get_pdev(struct pcifront_sd *sd)
  64 {
  65         return sd->pdev;
  66 }
  67
  68 static inline void pcifront_init_sd(struct pcifront_sd *sd,
  69                                     unsigned int domain, unsigned int bus,
  70                                     struct pcifront_device *pdev)
  71 {
  72         /* Because we do not expose that information via XenBus. */
  73         sd->sd.node = first_online_node;
  74         sd->sd.domain = domain;
  75         sd->pdev = pdev;
  76 }
  77
  78 static DEFINE_SPINLOCK(pcifront_dev_lock);
  79 static struct pcifront_device *pcifront_dev;
  80
  81 static int errno_to_pcibios_err(int errno)
  82 {
  83         switch (errno) {
  84         case XEN_PCI_ERR_success:
  85                 return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
  86
  87         case XEN_PCI_ERR_dev_not_found:
  88                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
  89
  90         case XEN_PCI_ERR_invalid_offset:
  91         case XEN_PCI_ERR_op_failed:
  92                 return PCIBIOS_BAD_REGISTER_NUMBER;
  93
  94         case XEN_PCI_ERR_not_implemented:
  95                 return PCIBIOS_FUNC_NOT_SUPPORTED;
  96
  97         case XEN_PCI_ERR_access_denied:
  98                 return PCIBIOS_SET_FAILED;
  99         }
 100         return errno;
 101 }
 102
 103 static inline void schedule_pcifront_aer_op(struct pcifront_device *pdev)
 104 {
 105         if (test_bit(_XEN_PCIB_active, (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags)
 106                 && !test_and_set_bit(_PDEVB_op_active, &pdev->flags)) {
 107                 dev_dbg(&pdev->xdev->dev, "schedule aer frontend job\n");
 108                 schedule_work(&pdev->op_work);
 109         }
 110 }
 111
 112 static int do_pci_op(struct pcifront_device *pdev, struct xen_pci_op *op)
 113 {
 114         int err = 0;
 115         struct xen_pci_op *active_op = &pdev->sh_info->op;
 116         unsigned long irq_flags;
 117         evtchn_port_t port = pdev->evtchn;
 118         unsigned int irq = pdev->irq;
 119         s64 ns, ns_timeout;
 120
 121         spin_lock_irqsave(&pdev->sh_info_lock, irq_flags);
 122
 123         memcpy(active_op, op, sizeof(struct xen_pci_op));
 124
 125         /* Go */
 126         wmb();
 127         set_bit(_XEN_PCIF_active, (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags);
 128         notify_remote_via_evtchn(port);
 129
 130         /*
 131          * We set a poll timeout of 3 seconds but give up on return after
 132          * 2 seconds. It is better to time out too late rather than too early
 133          * (in the latter case we end up continually re-executing poll() with a
 134          * timeout in the past). 1s difference gives plenty of slack for error.
 135          */
 136         ns_timeout = ktime_get_ns() + 2 * (s64)NSEC_PER_SEC;
 137
 138         xen_clear_irq_pending(irq);
 139
 140         while (test_bit(_XEN_PCIF_active,
 141                         (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags)) {
 142                 xen_poll_irq_timeout(irq, jiffies + 3*HZ);
 143                 xen_clear_irq_pending(irq);
 144                 ns = ktime_get_ns();
 145                 if (ns > ns_timeout) {
 146                         dev_err(&pdev->xdev->dev,
 147                                 "pciback not responding!!!\n");
 148                         clear_bit(_XEN_PCIF_active,
 149                                   (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags);
 150                         err = XEN_PCI_ERR_dev_not_found;
 151                         goto out;
 152                 }
 153         }
 154
 155         /*
 156          * We might lose backend service request since we
 157          * reuse same evtchn with pci_conf backend response. So re-schedule
 158          * aer pcifront service.
 159          */
 160         if (test_bit(_XEN_PCIB_active,
 161                         (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags)) {
 162                 dev_err(&pdev->xdev->dev,
 163                         "schedule aer pcifront service\n");
 164                 schedule_pcifront_aer_op(pdev);
 165         }
 166
 167         memcpy(op, active_op, sizeof(struct xen_pci_op));
 168
 169         err = op->err;
 170 out:
 171         spin_unlock_irqrestore(&pdev->sh_info_lock, irq_flags);
 172         return err;
 173 }
 174
 175 /* Access to this function is spinlocked in drivers/pci/access.c */
 176 static int pcifront_bus_read(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
 177                              int where, int size, u32 *val)
 178 {
 179         int err = 0;
 180         struct xen_pci_op op = {
 181                 .cmd    = XEN_PCI_OP_conf_read,
 182                 .domain = pci_domain_nr(bus),
 183                 .bus    = bus->number,
 184                 .devfn  = devfn,
 185                 .offset = where,
 186                 .size   = size,
 187         };
 188         struct pcifront_sd *sd = bus->sysdata;
 189         struct pcifront_device *pdev = pcifront_get_pdev(sd);
 190
 191         dev_dbg(&pdev->xdev->dev,
 192                 "read dev=%04x:%02x:%02x.%d - offset %x size %d\n",
 193                 pci_domain_nr(bus), bus->number, PCI_SLOT(devfn),
 194                 PCI_FUNC(devfn), where, size);
 195
 196         err = do_pci_op(pdev, &op);
 197
 198         if (likely(!err)) {
 199                 dev_dbg(&pdev->xdev->dev, "read got back value %x\n",
 200                         op.value);
 201
 202                 *val = op.value;
 203         } else if (err == -ENODEV) {
 204                 /* No device here, pretend that it just returned 0 */
 205                 err = 0;
 206                 *val = 0;
 207         }
 208
 209         return errno_to_pcibios_err(err);
 210 }
 211
 212 /* Access to this function is spinlocked in drivers/pci/access.c */
 213 static int pcifront_bus_write(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
 214                               int where, int size, u32 val)
 215 {
 216         struct xen_pci_op op = {
 217                 .cmd    = XEN_PCI_OP_conf_write,
 218                 .domain = pci_domain_nr(bus),
 219                 .bus    = bus->number,
 220                 .devfn  = devfn,
 221                 .offset = where,
 222                 .size   = size,
 223                 .value  = val,
 224         };
 225         struct pcifront_sd *sd = bus->sysdata;
 226         struct pcifront_device *pdev = pcifront_get_pdev(sd);
 227
 228         dev_dbg(&pdev->xdev->dev,
 229                 "write dev=%04x:%02x:%02x.%d - offset %x size %d val %x\n",
 230                 pci_domain_nr(bus), bus->number,
 231                 PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn), where, size, val);
 232
 233         return errno_to_pcibios_err(do_pci_op(pdev, &op));
 234 }
 235
 236 static struct pci_ops pcifront_bus_ops = {
 237         .read = pcifront_bus_read,
 238         .write = pcifront_bus_write,
 239 };
 240
 241 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
 242 static int pci_frontend_enable_msix(struct pci_dev *dev,
 243                                     int vector[], int nvec)
 244 {
 245         int err;
 246         int i;
 247         struct xen_pci_op op = {
 248                 .cmd    = XEN_PCI_OP_enable_msix,
 249                 .domain = pci_domain_nr(dev->bus),
 250                 .bus = dev->bus->number,
 251                 .devfn = dev->devfn,
 252                 .value = nvec,
 253         };
 254         struct pcifront_sd *sd = dev->bus->sysdata;
 255         struct pcifront_device *pdev = pcifront_get_pdev(sd);
 256         struct msi_desc *entry;
 257
 258         if (nvec > SH_INFO_MAX_VEC) {
 259                 pci_err(dev, "too many vectors (0x%x) for PCI frontend:"
 260                                    " Increase SH_INFO_MAX_VEC\n", nvec);
 261                 return -EINVAL;
 262         }
 263
 264         i = 0;
 265         msi_for_each_desc(entry, &dev->dev, MSI_DESC_NOTASSOCIATED) {
 266                 op.msix_entries[i].entry = entry->msi_index;
 267                 /* Vector is useless at this point. */
 268                 op.msix_entries[i].vector = -1;
 269                 i++;
 270         }
 271
 272         err = do_pci_op(pdev, &op);
 273
 274         if (likely(!err)) {
 275                 if (likely(!op.value)) {
 276                         /* we get the result */
 277                         for (i = 0; i < nvec; i++) {
 278                                 if (op.msix_entries[i].vector <= 0) {
 279                                         pci_warn(dev, "MSI-X entry %d is invalid: %d!\n",
 280                                                 i, op.msix_entries[i].vector);
 281                                         err = -EINVAL;
 282                                         vector[i] = -1;
 283                                         continue;
 284                                 }
 285                                 vector[i] = op.msix_entries[i].vector;
 286                         }
 287                 } else {
 288                         pr_info("enable msix get value %x\n", op.value);
 289                         err = op.value;
 290                 }
 291         } else {
 292                 pci_err(dev, "enable msix get err %x\n", err);
 293         }
 294         return err;
 295 }
 296
 297 static void pci_frontend_disable_msix(struct pci_dev *dev)
 298 {
 299         int err;
 300         struct xen_pci_op op = {
 301                 .cmd    = XEN_PCI_OP_disable_msix,
 302                 .domain = pci_domain_nr(dev->bus),
 303                 .bus = dev->bus->number,
 304                 .devfn = dev->devfn,
 305         };
 306         struct pcifront_sd *sd = dev->bus->sysdata;
 307         struct pcifront_device *pdev = pcifront_get_pdev(sd);
 308
 309         err = do_pci_op(pdev, &op);
 310
 311         /* What should do for error ? */
 312         if (err)
 313                 pci_err(dev, "pci_disable_msix get err %x\n", err);
 314 }
 315
 316 static int pci_frontend_enable_msi(struct pci_dev *dev, int vector[])
 317 {
 318         int err;
 319         struct xen_pci_op op = {
 320                 .cmd    = XEN_PCI_OP_enable_msi,
 321                 .domain = pci_domain_nr(dev->bus),
 322                 .bus = dev->bus->number,
 323                 .devfn = dev->devfn,
 324         };
 325         struct pcifront_sd *sd = dev->bus->sysdata;
 326         struct pcifront_device *pdev = pcifront_get_pdev(sd);
 327
 328         err = do_pci_op(pdev, &op);
 329         if (likely(!err)) {
 330                 vector[0] = op.value;
 331                 if (op.value <= 0) {
 332                         pci_warn(dev, "MSI entry is invalid: %d!\n",
 333                                 op.value);
 334                         err = -EINVAL;
 335                         vector[0] = -1;
 336                 }
 337         } else {
 338                 pci_err(dev, "pci frontend enable msi failed for dev "
 339                                     "%x:%x\n", op.bus, op.devfn);
 340                 err = -EINVAL;
 341         }
 342         return err;
 343 }
 344
 345 static void pci_frontend_disable_msi(struct pci_dev *dev)
 346 {
 347         int err;
 348         struct xen_pci_op op = {
 349                 .cmd    = XEN_PCI_OP_disable_msi,
 350                 .domain = pci_domain_nr(dev->bus),
 351                 .bus = dev->bus->number,
 352                 .devfn = dev->devfn,
 353         };
 354         struct pcifront_sd *sd = dev->bus->sysdata;
 355         struct pcifront_device *pdev = pcifront_get_pdev(sd);
 356
 357         err = do_pci_op(pdev, &op);
 358         if (err == XEN_PCI_ERR_dev_not_found) {
 359                 /* XXX No response from backend, what shall we do? */
 360                 pr_info("get no response from backend for disable MSI\n");
 361                 return;
 362         }
 363         if (err)
 364                 /* how can pciback notify us fail? */
 365                 pr_info("get fake response from backend\n");
 366 }
 367
 368 static struct xen_pci_frontend_ops pci_frontend_ops = {
 369         .enable_msi = pci_frontend_enable_msi,
 370         .disable_msi = pci_frontend_disable_msi,
 371         .enable_msix = pci_frontend_enable_msix,
 372         .disable_msix = pci_frontend_disable_msix,
 373 };
 374
 375 static void pci_frontend_registrar(int enable)
 376 {
 377         if (enable)
 378                 xen_pci_frontend = &pci_frontend_ops;
 379         else
 380                 xen_pci_frontend = NULL;
 381 };
 382 #else
 383 static inline void pci_frontend_registrar(int enable) { };
 384 #endif /* CONFIG_PCI_MSI */
 385
 386 /* Claim resources for the PCI frontend as-is, backend won't allow changes */
 387 static int pcifront_claim_resource(struct pci_dev *dev, void *data)
 388 {
 389         struct pcifront_device *pdev = data;
 390         int i;
 391         struct resource *r;
 392
 393         for (i = 0; i < PCI_NUM_RESOURCES; i++) {
 394                 r = &dev->resource[i];
 395
 396                 if (!r->parent && r->start && r->flags) {
 397                         dev_info(&pdev->xdev->dev, "claiming resource %s/%d\n",
 398                                 pci_name(dev), i);
 399                         if (pci_claim_resource(dev, i)) {
 400                                 dev_err(&pdev->xdev->dev, "Could not claim resource %s/%d! "
 401                                         "Device offline. Try using e820_host=1 in the guest config.\n",
 402                                         pci_name(dev), i);
 403                         }
 404                 }
 405         }
 406
 407         return 0;
 408 }
 409
 410 static int pcifront_scan_bus(struct pcifront_device *pdev,
 411                                 unsigned int domain, unsigned int bus,
 412                                 struct pci_bus *b)
 413 {
 414         struct pci_dev *d;
 415         unsigned int devfn;
 416
 417         /*
 418          * Scan the bus for functions and add.
 419          * We omit handling of PCI bridge attachment because pciback prevents
 420          * bridges from being exported.
 421          */
 422         for (devfn = 0; devfn < 0x100; devfn++) {
 423                 d = pci_get_slot(b, devfn);
 424                 if (d) {
 425                         /* Device is already known. */
 426                         pci_dev_put(d);
 427                         continue;
 428                 }
 429
 430                 d = pci_scan_single_device(b, devfn);
 431                 if (d)
 432                         dev_info(&pdev->xdev->dev, "New device on "
 433                                  "%04x:%02x:%02x.%d found.\n", domain, bus,
 434                                  PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn));
 435         }
 436
 437         return 0;
 438 }
 439
 440 static int pcifront_scan_root(struct pcifront_device *pdev,
 441                                  unsigned int domain, unsigned int bus)
 442 {
 443         struct pci_bus *b;
 444         LIST_HEAD(resources);
 445         struct pcifront_sd *sd = NULL;
 446         struct pci_bus_entry *bus_entry = NULL;
 447         int err = 0;
 448         static struct resource busn_res = {
 449                 .start = 0,
 450                 .end = 255,
 451                 .flags = IORESOURCE_BUS,
 452         };
 453
 454 #ifndef CONFIG_PCI_DOMAINS
 455         if (domain != 0) {
 456                 dev_err(&pdev->xdev->dev,
 457                         "PCI Root in non-zero PCI Domain! domain=%d\n", domain);
 458                 dev_err(&pdev->xdev->dev,
 459                         "Please compile with CONFIG_PCI_DOMAINS\n");
 460                 err = -EINVAL;
 461                 goto err_out;
 462         }
 463 #endif
 464
 465         dev_info(&pdev->xdev->dev, "Creating PCI Frontend Bus %04x:%02x\n",
 466                  domain, bus);
 467
 468         bus_entry = kzalloc(sizeof(*bus_entry), GFP_KERNEL);
 469         sd = kzalloc(sizeof(*sd), GFP_KERNEL);
 470         if (!bus_entry || !sd) {
 471                 err = -ENOMEM;
 472                 goto err_out;
 473         }
 474         pci_add_resource(&resources, &ioport_resource);
 475         pci_add_resource(&resources, &iomem_resource);
 476         pci_add_resource(&resources, &busn_res);
 477         pcifront_init_sd(sd, domain, bus, pdev);
 478
 479         pci_lock_rescan_remove();
 480
 481         b = pci_scan_root_bus(&pdev->xdev->dev, bus,
 482                                   &pcifront_bus_ops, sd, &resources);
 483         if (!b) {
 484                 dev_err(&pdev->xdev->dev,
 485                         "Error creating PCI Frontend Bus!\n");
 486                 err = -ENOMEM;
 487                 pci_unlock_rescan_remove();
 488                 pci_free_resource_list(&resources);
 489                 goto err_out;
 490         }
 491
 492         bus_entry->bus = b;
 493
 494         list_add(&bus_entry->list, &pdev->root_buses);
 495
 496         /*
 497          * pci_scan_root_bus skips devices which do not have a
 498          * devfn==0. The pcifront_scan_bus enumerates all devfn.
 499          */
 500         err = pcifront_scan_bus(pdev, domain, bus, b);
 501
 502         /* Claim resources before going "live" with our devices */
 503         pci_walk_bus(b, pcifront_claim_resource, pdev);
 504
 505         /* Create SysFS and notify udev of the devices. Aka: "going live" */
 506         pci_bus_add_devices(b);
 507
 508         pci_unlock_rescan_remove();
 509         return err;
 510
 511 err_out:
 512         kfree(bus_entry);
 513         kfree(sd);
 514
 515         return err;
 516 }
 517
 518 static int pcifront_rescan_root(struct pcifront_device *pdev,
 519                                    unsigned int domain, unsigned int bus)
 520 {
 521         int err;
 522         struct pci_bus *b;
 523
 524         b = pci_find_bus(domain, bus);
 525         if (!b)
 526                 /* If the bus is unknown, create it. */
 527                 return pcifront_scan_root(pdev, domain, bus);
 528
 529         dev_info(&pdev->xdev->dev, "Rescanning PCI Frontend Bus %04x:%02x\n",
 530                  domain, bus);
 531
 532         err = pcifront_scan_bus(pdev, domain, bus, b);
 533
 534         /* Claim resources before going "live" with our devices */
 535         pci_walk_bus(b, pcifront_claim_resource, pdev);
 536
 537         /* Create SysFS and notify udev of the devices. Aka: "going live" */
 538         pci_bus_add_devices(b);
 539
 540         return err;
 541 }
 542
 543 static void free_root_bus_devs(struct pci_bus *bus)
 544 {
 545         struct pci_dev *dev;
 546
 547         while (!list_empty(&bus->devices)) {
 548                 dev = container_of(bus->devices.next, struct pci_dev,
 549                                    bus_list);
 550                 pci_dbg(dev, "removing device\n");
 551                 pci_stop_and_remove_bus_device(dev);
 552         }
 553 }
 554
 555 static void pcifront_free_roots(struct pcifront_device *pdev)
 556 {
 557         struct pci_bus_entry *bus_entry, *t;
 558
 559         dev_dbg(&pdev->xdev->dev, "cleaning up root buses\n");
 560
 561         pci_lock_rescan_remove();
 562         list_for_each_entry_safe(bus_entry, t, &pdev->root_buses, list) {
 563                 list_del(&bus_entry->list);
 564
 565                 free_root_bus_devs(bus_entry->bus);
 566
 567                 kfree(bus_entry->bus->sysdata);
 568
 569                 device_unregister(bus_entry->bus->bridge);
 570                 pci_remove_bus(bus_entry->bus);
 571
 572                 kfree(bus_entry);
 573         }
 574         pci_unlock_rescan_remove();
 575 }
 576
 577 static pci_ers_result_t pcifront_common_process(int cmd,
 578                                                 struct pcifront_device *pdev,
 579                                                 pci_channel_state_t state)
 580 {
 581         struct pci_driver *pdrv;
 582         int bus = pdev->sh_info->aer_op.bus;
 583         int devfn = pdev->sh_info->aer_op.devfn;
 584         int domain = pdev->sh_info->aer_op.domain;
 585         struct pci_dev *pcidev;
 586
 587         dev_dbg(&pdev->xdev->dev,
 588                 "pcifront AER process: cmd %x (bus:%x, devfn%x)",
 589                 cmd, bus, devfn);
 590
 591         pcidev = pci_get_domain_bus_and_slot(domain, bus, devfn);
 592         if (!pcidev || !pcidev->dev.driver) {
 593                 dev_err(&pdev->xdev->dev, "device or AER driver is NULL\n");
 594                 pci_dev_put(pcidev);
 595                 return PCI_ERS_RESULT_NONE;
 596         }
 597         pdrv = to_pci_driver(pcidev->dev.driver);
 598
 599         if (pdrv->err_handler && pdrv->err_handler->error_detected) {
 600                 pci_dbg(pcidev, "trying to call AER service\n");
 601                 switch (cmd) {
 602                 case XEN_PCI_OP_aer_detected:
 603                         return pdrv->err_handler->error_detected(pcidev, state);
 604                 case XEN_PCI_OP_aer_mmio:
 605                         return pdrv->err_handler->mmio_enabled(pcidev);
 606                 case XEN_PCI_OP_aer_slotreset:
 607                         return pdrv->err_handler->slot_reset(pcidev);
 608                 case XEN_PCI_OP_aer_resume:
 609                         pdrv->err_handler->resume(pcidev);
 610                         return PCI_ERS_RESULT_NONE;
 611                 default:
 612                         dev_err(&pdev->xdev->dev,
 613                                 "bad request in aer recovery operation!\n");
 614                 }
 615         }
 616
 617         return PCI_ERS_RESULT_NONE;
 618 }
 619
 620
 621 static void pcifront_do_aer(struct work_struct *data)
 622 {
 623         struct pcifront_device *pdev =
 624                 container_of(data, struct pcifront_device, op_work);
 625         int cmd = pdev->sh_info->aer_op.cmd;
 626         pci_channel_state_t state =
 627                 (pci_channel_state_t)pdev->sh_info->aer_op.err;
 628
 629         /*
 630          * If a pci_conf op is in progress, we have to wait until it is done
 631          * before service aer op
 632          */
 633         dev_dbg(&pdev->xdev->dev,
 634                 "pcifront service aer bus %x devfn %x\n",
 635                 pdev->sh_info->aer_op.bus, pdev->sh_info->aer_op.devfn);
 636
 637         pdev->sh_info->aer_op.err = pcifront_common_process(cmd, pdev, state);
 638
 639         /* Post the operation to the guest. */
 640         wmb();
 641         clear_bit(_XEN_PCIB_active, (unsigned long *)&pdev->sh_info->flags);
 642         notify_remote_via_evtchn(pdev->evtchn);
 643
 644         /*in case of we lost an aer request in four lines time_window*/
 645         smp_mb__before_atomic();
 646         clear_bit(_PDEVB_op_active, &pdev->flags);
 647         smp_mb__after_atomic();
 648
 649         schedule_pcifront_aer_op(pdev);
 650
 651 }
 652
 653 static irqreturn_t pcifront_handler_aer(int irq, void *dev)
 654 {
 655         struct pcifront_device *pdev = dev;
 656
 657         schedule_pcifront_aer_op(pdev);
 658         return IRQ_HANDLED;
 659 }
 660 static int pcifront_connect_and_init_dma(struct pcifront_device *pdev)
 661 {
 662         int err = 0;
 663
 664         spin_lock(&pcifront_dev_lock);
 665
 666         if (!pcifront_dev) {
 667                 dev_info(&pdev->xdev->dev, "Installing PCI frontend\n");
 668                 pcifront_dev = pdev;
 669         } else
 670                 err = -EEXIST;
 671
 672         spin_unlock(&pcifront_dev_lock);
 673
 674         if (!err && !is_swiotlb_active(&pdev->xdev->dev)) {
 675                 err = pci_xen_swiotlb_init_late();
 676                 if (err)
 677                         dev_err(&pdev->xdev->dev, "Could not setup SWIOTLB!\n");
 678         }
 679         return err;
 680 }
 681
 682 static void pcifront_disconnect(struct pcifront_device *pdev)
 683 {
 684         spin_lock(&pcifront_dev_lock);
 685
 686         if (pdev == pcifront_dev) {
 687                 dev_info(&pdev->xdev->dev,
 688                          "Disconnecting PCI Frontend Buses\n");
 689                 pcifront_dev = NULL;
 690         }
 691
 692         spin_unlock(&pcifront_dev_lock);
 693 }
 694 static struct pcifront_device *alloc_pdev(struct xenbus_device *xdev)
 695 {
 696         struct pcifront_device *pdev;
 697
 698         pdev = kzalloc(sizeof(struct pcifront_device), GFP_KERNEL);
 699         if (pdev == NULL)
 700                 goto out;
 701
 702         if (xenbus_setup_ring(xdev, GFP_KERNEL, (void **)&pdev->sh_info, 1,
 703                               &pdev->gnt_ref)) {
 704                 kfree(pdev);
 705                 pdev = NULL;
 706                 goto out;
 707         }
 708         pdev->sh_info->flags = 0;
 709
 710         /*Flag for registering PV AER handler*/
 711         set_bit(_XEN_PCIB_AERHANDLER, (void *)&pdev->sh_info->flags);
 712
 713         dev_set_drvdata(&xdev->dev, pdev);
 714         pdev->xdev = xdev;
 715
 716         INIT_LIST_HEAD(&pdev->root_buses);
 717
 718         spin_lock_init(&pdev->sh_info_lock);
 719
 720         pdev->evtchn = INVALID_EVTCHN;
 721         pdev->irq = -1;
 722
 723         INIT_WORK(&pdev->op_work, pcifront_do_aer);
 724
 725         dev_dbg(&xdev->dev, "Allocated pdev @ 0x%p pdev->sh_info @ 0x%p\n",
 726                 pdev, pdev->sh_info);
 727 out:
 728         return pdev;
 729 }
 730
 731 static void free_pdev(struct pcifront_device *pdev)
 732 {
 733         dev_dbg(&pdev->xdev->dev, "freeing pdev @ 0x%p\n", pdev);
 734
 735         pcifront_free_roots(pdev);
 736
 737         cancel_work_sync(&pdev->op_work);
 738
 739         if (pdev->irq >= 0)
 740                 unbind_from_irqhandler(pdev->irq, pdev);
 741
 742         if (pdev->evtchn != INVALID_EVTCHN)
 743                 xenbus_free_evtchn(pdev->xdev, pdev->evtchn);
 744
 745         xenbus_teardown_ring((void **)&pdev->sh_info, 1, &pdev->gnt_ref);
 746
 747         dev_set_drvdata(&pdev->xdev->dev, NULL);
 748
 749         kfree(pdev);
 750 }
 751
 752 static int pcifront_publish_info(struct pcifront_device *pdev)
 753 {
 754         int err = 0;
 755         struct xenbus_transaction trans;
 756
 757         err = xenbus_alloc_evtchn(pdev->xdev, &pdev->evtchn);
 758         if (err)
 759                 goto out;
 760
 761         err = bind_evtchn_to_irqhandler(pdev->evtchn, pcifront_handler_aer,
 762                 0, "pcifront", pdev);
 763
 764         if (err < 0)
 765                 return err;
 766
 767         pdev->irq = err;
 768
 769 do_publish:
 770         err = xenbus_transaction_start(&trans);
 771         if (err) {
 772                 xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 773                                  "Error writing configuration for backend "
 774                                  "(start transaction)");
 775                 goto out;
 776         }
 777
 778         err = xenbus_printf(trans, pdev->xdev->nodename,
 779                             "pci-op-ref", "%u", pdev->gnt_ref);
 780         if (!err)
 781                 err = xenbus_printf(trans, pdev->xdev->nodename,
 782                                     "event-channel", "%u", pdev->evtchn);
 783         if (!err)
 784                 err = xenbus_printf(trans, pdev->xdev->nodename,
 785                                     "magic", XEN_PCI_MAGIC);
 786
 787         if (err) {
 788                 xenbus_transaction_end(trans, 1);
 789                 xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 790                                  "Error writing configuration for backend");
 791                 goto out;
 792         } else {
 793                 err = xenbus_transaction_end(trans, 0);
 794                 if (err == -EAGAIN)
 795                         goto do_publish;
 796                 else if (err) {
 797                         xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 798                                          "Error completing transaction "
 799                                          "for backend");
 800                         goto out;
 801                 }
 802         }
 803
 804         xenbus_switch_state(pdev->xdev, XenbusStateInitialised);
 805
 806         dev_dbg(&pdev->xdev->dev, "publishing successful!\n");
 807
 808 out:
 809         return err;
 810 }
 811
 812 static void pcifront_connect(struct pcifront_device *pdev)
 813 {
 814         int err;
 815         int i, num_roots, len;
 816         char str[64];
 817         unsigned int domain, bus;
 818
 819         err = xenbus_scanf(XBT_NIL, pdev->xdev->otherend,
 820                            "root_num", "%d", &num_roots);
 821         if (err == -ENOENT) {
 822                 xenbus_dev_error(pdev->xdev, err,
 823                                  "No PCI Roots found, trying 0000:00");
 824                 err = pcifront_rescan_root(pdev, 0, 0);
 825                 if (err) {
 826                         xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 827                                          "Error scanning PCI root 0000:00");
 828                         return;
 829                 }
 830                 num_roots = 0;
 831         } else if (err != 1) {
 832                 xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err >= 0 ? -EINVAL : err,
 833                                  "Error reading number of PCI roots");
 834                 return;
 835         }
 836
 837         for (i = 0; i < num_roots; i++) {
 838                 len = snprintf(str, sizeof(str), "root-%d", i);
 839                 if (unlikely(len >= (sizeof(str) - 1)))
 840                         return;
 841
 842                 err = xenbus_scanf(XBT_NIL, pdev->xdev->otherend, str,
 843                                    "%x:%x", &domain, &bus);
 844                 if (err != 2) {
 845                         xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err >= 0 ? -EINVAL : err,
 846                                          "Error reading PCI root %d", i);
 847                         return;
 848                 }
 849
 850                 err = pcifront_rescan_root(pdev, domain, bus);
 851                 if (err) {
 852                         xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 853                                          "Error scanning PCI root %04x:%02x",
 854                                          domain, bus);
 855                         return;
 856                 }
 857         }
 858
 859         xenbus_switch_state(pdev->xdev, XenbusStateConnected);
 860 }
 861
 862 static void pcifront_try_connect(struct pcifront_device *pdev)
 863 {
 864         int err;
 865
 866         /* Only connect once */
 867         if (xenbus_read_driver_state(pdev->xdev->nodename) !=
 868             XenbusStateInitialised)
 869                 return;
 870
 871         err = pcifront_connect_and_init_dma(pdev);
 872         if (err && err != -EEXIST) {
 873                 xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 874                                  "Error setting up PCI Frontend");
 875                 return;
 876         }
 877
 878         pcifront_connect(pdev);
 879 }
 880
 881 static int pcifront_try_disconnect(struct pcifront_device *pdev)
 882 {
 883         int err = 0;
 884         enum xenbus_state prev_state;
 885
 886
 887         prev_state = xenbus_read_driver_state(pdev->xdev->nodename);
 888
 889         if (prev_state >= XenbusStateClosing)
 890                 goto out;
 891
 892         if (prev_state == XenbusStateConnected) {
 893                 pcifront_free_roots(pdev);
 894                 pcifront_disconnect(pdev);
 895         }
 896
 897         err = xenbus_switch_state(pdev->xdev, XenbusStateClosed);
 898
 899 out:
 900
 901         return err;
 902 }
 903
 904 static void pcifront_attach_devices(struct pcifront_device *pdev)
 905 {
 906         if (xenbus_read_driver_state(pdev->xdev->nodename) ==
 907             XenbusStateReconfiguring)
 908                 pcifront_connect(pdev);
 909 }
 910
 911 static int pcifront_detach_devices(struct pcifront_device *pdev)
 912 {
 913         int err = 0;
 914         int i, num_devs;
 915         enum xenbus_state state;
 916         unsigned int domain, bus, slot, func;
 917         struct pci_dev *pci_dev;
 918         char str[64];
 919
 920         state = xenbus_read_driver_state(pdev->xdev->nodename);
 921         if (state == XenbusStateInitialised) {
 922                 dev_dbg(&pdev->xdev->dev, "Handle skipped connect.\n");
 923                 /* We missed Connected and need to initialize. */
 924                 err = pcifront_connect_and_init_dma(pdev);
 925                 if (err && err != -EEXIST) {
 926                         xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 927                                          "Error setting up PCI Frontend");
 928                         goto out;
 929                 }
 930
 931                 goto out_switch_state;
 932         } else if (state != XenbusStateConnected) {
 933                 goto out;
 934         }
 935
 936         err = xenbus_scanf(XBT_NIL, pdev->xdev->otherend, "num_devs", "%d",
 937                            &num_devs);
 938         if (err != 1) {
 939                 if (err >= 0)
 940                         err = -EINVAL;
 941                 xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 942                                  "Error reading number of PCI devices");
 943                 goto out;
 944         }
 945
 946         /* Find devices being detached and remove them. */
 947         for (i = 0; i < num_devs; i++) {
 948                 int l, state;
 949
 950                 l = snprintf(str, sizeof(str), "state-%d", i);
 951                 if (unlikely(l >= (sizeof(str) - 1))) {
 952                         err = -ENOMEM;
 953                         goto out;
 954                 }
 955                 state = xenbus_read_unsigned(pdev->xdev->otherend, str,
 956                                              XenbusStateUnknown);
 957
 958                 if (state != XenbusStateClosing)
 959                         continue;
 960
 961                 /* Remove device. */
 962                 l = snprintf(str, sizeof(str), "vdev-%d", i);
 963                 if (unlikely(l >= (sizeof(str) - 1))) {
 964                         err = -ENOMEM;
 965                         goto out;
 966                 }
 967                 err = xenbus_scanf(XBT_NIL, pdev->xdev->otherend, str,
 968                                    "%x:%x:%x.%x", &domain, &bus, &slot, &func);
 969                 if (err != 4) {
 970                         if (err >= 0)
 971                                 err = -EINVAL;
 972                         xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
 973                                          "Error reading PCI device %d", i);
 974                         goto out;
 975                 }
 976
 977                 pci_dev = pci_get_domain_bus_and_slot(domain, bus,
 978                                 PCI_DEVFN(slot, func));
 979                 if (!pci_dev) {
 980                         dev_dbg(&pdev->xdev->dev,
 981                                 "Cannot get PCI device %04x:%02x:%02x.%d\n",
 982                                 domain, bus, slot, func);
 983                         continue;
 984                 }
 985                 pci_lock_rescan_remove();
 986                 pci_stop_and_remove_bus_device(pci_dev);
 987                 pci_dev_put(pci_dev);
 988                 pci_unlock_rescan_remove();
 989
 990                 dev_dbg(&pdev->xdev->dev,
 991                         "PCI device %04x:%02x:%02x.%d removed.\n",
 992                         domain, bus, slot, func);
 993         }
 994
 995  out_switch_state:
 996         err = xenbus_switch_state(pdev->xdev, XenbusStateReconfiguring);
 997
 998 out:
 999         return err;
1000 }
1001
1002 static void pcifront_backend_changed(struct xenbus_device *xdev,
1003                                                   enum xenbus_state be_state)
1004 {
1005         struct pcifront_device *pdev = dev_get_drvdata(&xdev->dev);
1006
1007         switch (be_state) {
1008         case XenbusStateUnknown:
1009         case XenbusStateInitialising:
1010         case XenbusStateInitWait:
1011         case XenbusStateInitialised:
1012                 break;
1013
1014         case XenbusStateConnected:
1015                 pcifront_try_connect(pdev);
1016                 break;
1017
1018         case XenbusStateClosed:
1019                 if (xdev->state == XenbusStateClosed)
1020                         break;
1021                 fallthrough;    /* Missed the backend's CLOSING state */
1022         case XenbusStateClosing:
1023                 dev_warn(&xdev->dev, "backend going away!\n");
1024                 pcifront_try_disconnect(pdev);
1025                 break;
1026
1027         case XenbusStateReconfiguring:
1028                 pcifront_detach_devices(pdev);
1029                 break;
1030
1031         case XenbusStateReconfigured:
1032                 pcifront_attach_devices(pdev);
1033                 break;
1034         }
1035 }
1036
1037 static int pcifront_xenbus_probe(struct xenbus_device *xdev,
1038                                  const struct xenbus_device_id *id)
1039 {
1040         int err = 0;
1041         struct pcifront_device *pdev = alloc_pdev(xdev);
1042
1043         if (pdev == NULL) {
1044                 err = -ENOMEM;
1045                 xenbus_dev_fatal(xdev, err,
1046                                  "Error allocating pcifront_device struct");
1047                 goto out;
1048         }
1049
1050         err = pcifront_publish_info(pdev);
1051         if (err)
1052                 free_pdev(pdev);
1053
1054 out:
1055         return err;
1056 }
1057
1058 static int pcifront_xenbus_remove(struct xenbus_device *xdev)
1059 {
1060         struct pcifront_device *pdev = dev_get_drvdata(&xdev->dev);
1061
1062         if (pdev)
1063                 free_pdev(pdev);
1064
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 static const struct xenbus_device_id xenpci_ids[] = {
1069         {"pci"},
1070         {""},
1071 };
1072
1073 static struct xenbus_driver xenpci_driver = {
1074         .name                   = "pcifront",
1075         .ids                    = xenpci_ids,
1076         .probe                  = pcifront_xenbus_probe,
1077         .remove                 = pcifront_xenbus_remove,
1078         .otherend_changed       = pcifront_backend_changed,
1079 };
1080
1081 static int __init pcifront_init(void)
1082 {
1083         if (!xen_pv_domain() || xen_initial_domain())
1084                 return -ENODEV;
1085
1086         if (!xen_has_pv_devices())
1087                 return -ENODEV;
1088
1089         pci_frontend_registrar(1 /* enable */);
1090
1091         return xenbus_register_frontend(&xenpci_driver);
1092 }
1093
1094 static void __exit pcifront_cleanup(void)
1095 {
1096         xenbus_unregister_driver(&xenpci_driver);
1097         pci_frontend_registrar(0 /* disable */);
1098 }
1099 module_init(pcifront_init);
1100 module_exit(pcifront_cleanup);
1101
1102 MODULE_DESCRIPTION("Xen PCI passthrough frontend.");
1103 MODULE_LICENSE("GPL");
1104 MODULE_ALIAS("xen:pci");