Merge tag 'staging-4.1-rc4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh...
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / iommu / intel_irq_remapping.c
1 #include <linux/interrupt.h>
2 #include <linux/dmar.h>
3 #include <linux/spinlock.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/jiffies.h>
6 #include <linux/hpet.h>
7 #include <linux/pci.h>
8 #include <linux/irq.h>
9 #include <linux/intel-iommu.h>
10 #include <linux/acpi.h>
11 #include <asm/io_apic.h>
12 #include <asm/smp.h>
13 #include <asm/cpu.h>
14 #include <asm/irq_remapping.h>
15 #include <asm/pci-direct.h>
16 #include <asm/msidef.h>
17
18 #include "irq_remapping.h"
19
20 struct ioapic_scope {
21         struct intel_iommu *iommu;
22         unsigned int id;
23         unsigned int bus;       /* PCI bus number */
24         unsigned int devfn;     /* PCI devfn number */
25 };
26
27 struct hpet_scope {
28         struct intel_iommu *iommu;
29         u8 id;
30         unsigned int bus;
31         unsigned int devfn;
32 };
33
34 #define IR_X2APIC_MODE(mode) (mode ? (1 << 11) : 0)
35 #define IRTE_DEST(dest) ((eim_mode) ? dest : dest << 8)
36
37 static int __read_mostly eim_mode;
38 static struct ioapic_scope ir_ioapic[MAX_IO_APICS];
39 static struct hpet_scope ir_hpet[MAX_HPET_TBS];
40
41 /*
42  * Lock ordering:
43  * ->dmar_global_lock
44  *      ->irq_2_ir_lock
45  *              ->qi->q_lock
46  *      ->iommu->register_lock
47  * Note:
48  * intel_irq_remap_ops.{supported,prepare,enable,disable,reenable} are called
49  * in single-threaded environment with interrupt disabled, so no need to tabke
50  * the dmar_global_lock.
51  */
52 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_2_ir_lock);
53
54 static int __init parse_ioapics_under_ir(void);
55
56 static struct irq_2_iommu *irq_2_iommu(unsigned int irq)
57 {
58         struct irq_cfg *cfg = irq_cfg(irq);
59         return cfg ? &cfg->irq_2_iommu : NULL;
60 }
61
62 static int get_irte(int irq, struct irte *entry)
63 {
64         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
65         unsigned long flags;
66         int index;
67
68         if (!entry || !irq_iommu)
69                 return -1;
70
71         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
72
73         if (unlikely(!irq_iommu->iommu)) {
74                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
75                 return -1;
76         }
77
78         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
79         *entry = *(irq_iommu->iommu->ir_table->base + index);
80
81         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
82         return 0;
83 }
84
85 static int alloc_irte(struct intel_iommu *iommu, int irq, u16 count)
86 {
87         struct ir_table *table = iommu->ir_table;
88         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
89         struct irq_cfg *cfg = irq_cfg(irq);
90         unsigned int mask = 0;
91         unsigned long flags;
92         int index;
93
94         if (!count || !irq_iommu)
95                 return -1;
96
97         if (count > 1) {
98                 count = __roundup_pow_of_two(count);
99                 mask = ilog2(count);
100         }
101
102         if (mask > ecap_max_handle_mask(iommu->ecap)) {
103                 printk(KERN_ERR
104                        "Requested mask %x exceeds the max invalidation handle"
105                        " mask value %Lx\n", mask,
106                        ecap_max_handle_mask(iommu->ecap));
107                 return -1;
108         }
109
110         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
111         index = bitmap_find_free_region(table->bitmap,
112                                         INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES, mask);
113         if (index < 0) {
114                 pr_warn("IR%d: can't allocate an IRTE\n", iommu->seq_id);
115         } else {
116                 cfg->remapped = 1;
117                 irq_iommu->iommu = iommu;
118                 irq_iommu->irte_index =  index;
119                 irq_iommu->sub_handle = 0;
120                 irq_iommu->irte_mask = mask;
121         }
122         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
123
124         return index;
125 }
126
127 static int qi_flush_iec(struct intel_iommu *iommu, int index, int mask)
128 {
129         struct qi_desc desc;
130
131         desc.low = QI_IEC_IIDEX(index) | QI_IEC_TYPE | QI_IEC_IM(mask)
132                    | QI_IEC_SELECTIVE;
133         desc.high = 0;
134
135         return qi_submit_sync(&desc, iommu);
136 }
137
138 static int map_irq_to_irte_handle(int irq, u16 *sub_handle)
139 {
140         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
141         unsigned long flags;
142         int index;
143
144         if (!irq_iommu)
145                 return -1;
146
147         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
148         *sub_handle = irq_iommu->sub_handle;
149         index = irq_iommu->irte_index;
150         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
151         return index;
152 }
153
154 static int set_irte_irq(int irq, struct intel_iommu *iommu, u16 index, u16 subhandle)
155 {
156         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
157         struct irq_cfg *cfg = irq_cfg(irq);
158         unsigned long flags;
159
160         if (!irq_iommu)
161                 return -1;
162
163         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
164
165         cfg->remapped = 1;
166         irq_iommu->iommu = iommu;
167         irq_iommu->irte_index = index;
168         irq_iommu->sub_handle = subhandle;
169         irq_iommu->irte_mask = 0;
170
171         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
172
173         return 0;
174 }
175
176 static int modify_irte(int irq, struct irte *irte_modified)
177 {
178         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
179         struct intel_iommu *iommu;
180         unsigned long flags;
181         struct irte *irte;
182         int rc, index;
183
184         if (!irq_iommu)
185                 return -1;
186
187         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
188
189         iommu = irq_iommu->iommu;
190
191         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
192         irte = &iommu->ir_table->base[index];
193
194         set_64bit(&irte->low, irte_modified->low);
195         set_64bit(&irte->high, irte_modified->high);
196         __iommu_flush_cache(iommu, irte, sizeof(*irte));
197
198         rc = qi_flush_iec(iommu, index, 0);
199         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
200
201         return rc;
202 }
203
204 static struct intel_iommu *map_hpet_to_ir(u8 hpet_id)
205 {
206         int i;
207
208         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++)
209                 if (ir_hpet[i].id == hpet_id && ir_hpet[i].iommu)
210                         return ir_hpet[i].iommu;
211         return NULL;
212 }
213
214 static struct intel_iommu *map_ioapic_to_ir(int apic)
215 {
216         int i;
217
218         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++)
219                 if (ir_ioapic[i].id == apic && ir_ioapic[i].iommu)
220                         return ir_ioapic[i].iommu;
221         return NULL;
222 }
223
224 static struct intel_iommu *map_dev_to_ir(struct pci_dev *dev)
225 {
226         struct dmar_drhd_unit *drhd;
227
228         drhd = dmar_find_matched_drhd_unit(dev);
229         if (!drhd)
230                 return NULL;
231
232         return drhd->iommu;
233 }
234
235 static int clear_entries(struct irq_2_iommu *irq_iommu)
236 {
237         struct irte *start, *entry, *end;
238         struct intel_iommu *iommu;
239         int index;
240
241         if (irq_iommu->sub_handle)
242                 return 0;
243
244         iommu = irq_iommu->iommu;
245         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
246
247         start = iommu->ir_table->base + index;
248         end = start + (1 << irq_iommu->irte_mask);
249
250         for (entry = start; entry < end; entry++) {
251                 set_64bit(&entry->low, 0);
252                 set_64bit(&entry->high, 0);
253         }
254         bitmap_release_region(iommu->ir_table->bitmap, index,
255                               irq_iommu->irte_mask);
256
257         return qi_flush_iec(iommu, index, irq_iommu->irte_mask);
258 }
259
260 static int free_irte(int irq)
261 {
262         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
263         unsigned long flags;
264         int rc;
265
266         if (!irq_iommu)
267                 return -1;
268
269         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
270
271         rc = clear_entries(irq_iommu);
272
273         irq_iommu->iommu = NULL;
274         irq_iommu->irte_index = 0;
275         irq_iommu->sub_handle = 0;
276         irq_iommu->irte_mask = 0;
277
278         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
279
280         return rc;
281 }
282
283 /*
284  * source validation type
285  */
286 #define SVT_NO_VERIFY           0x0  /* no verification is required */
287 #define SVT_VERIFY_SID_SQ       0x1  /* verify using SID and SQ fields */
288 #define SVT_VERIFY_BUS          0x2  /* verify bus of request-id */
289
290 /*
291  * source-id qualifier
292  */
293 #define SQ_ALL_16       0x0  /* verify all 16 bits of request-id */
294 #define SQ_13_IGNORE_1  0x1  /* verify most significant 13 bits, ignore
295                               * the third least significant bit
296                               */
297 #define SQ_13_IGNORE_2  0x2  /* verify most significant 13 bits, ignore
298                               * the second and third least significant bits
299                               */
300 #define SQ_13_IGNORE_3  0x3  /* verify most significant 13 bits, ignore
301                               * the least three significant bits
302                               */
303
304 /*
305  * set SVT, SQ and SID fields of irte to verify
306  * source ids of interrupt requests
307  */
308 static void set_irte_sid(struct irte *irte, unsigned int svt,
309                          unsigned int sq, unsigned int sid)
310 {
311         if (disable_sourceid_checking)
312                 svt = SVT_NO_VERIFY;
313         irte->svt = svt;
314         irte->sq = sq;
315         irte->sid = sid;
316 }
317
318 static int set_ioapic_sid(struct irte *irte, int apic)
319 {
320         int i;
321         u16 sid = 0;
322
323         if (!irte)
324                 return -1;
325
326         down_read(&dmar_global_lock);
327         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++) {
328                 if (ir_ioapic[i].iommu && ir_ioapic[i].id == apic) {
329                         sid = (ir_ioapic[i].bus << 8) | ir_ioapic[i].devfn;
330                         break;
331                 }
332         }
333         up_read(&dmar_global_lock);
334
335         if (sid == 0) {
336                 pr_warning("Failed to set source-id of IOAPIC (%d)\n", apic);
337                 return -1;
338         }
339
340         set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16, sid);
341
342         return 0;
343 }
344
345 static int set_hpet_sid(struct irte *irte, u8 id)
346 {
347         int i;
348         u16 sid = 0;
349
350         if (!irte)
351                 return -1;
352
353         down_read(&dmar_global_lock);
354         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++) {
355                 if (ir_hpet[i].iommu && ir_hpet[i].id == id) {
356                         sid = (ir_hpet[i].bus << 8) | ir_hpet[i].devfn;
357                         break;
358                 }
359         }
360         up_read(&dmar_global_lock);
361
362         if (sid == 0) {
363                 pr_warning("Failed to set source-id of HPET block (%d)\n", id);
364                 return -1;
365         }
366
367         /*
368          * Should really use SQ_ALL_16. Some platforms are broken.
369          * While we figure out the right quirks for these broken platforms, use
370          * SQ_13_IGNORE_3 for now.
371          */
372         set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_13_IGNORE_3, sid);
373
374         return 0;
375 }
376
377 struct set_msi_sid_data {
378         struct pci_dev *pdev;
379         u16 alias;
380 };
381
382 static int set_msi_sid_cb(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
383 {
384         struct set_msi_sid_data *data = opaque;
385
386         data->pdev = pdev;
387         data->alias = alias;
388
389         return 0;
390 }
391
392 static int set_msi_sid(struct irte *irte, struct pci_dev *dev)
393 {
394         struct set_msi_sid_data data;
395
396         if (!irte || !dev)
397                 return -1;
398
399         pci_for_each_dma_alias(dev, set_msi_sid_cb, &data);
400
401         /*
402          * DMA alias provides us with a PCI device and alias.  The only case
403          * where the it will return an alias on a different bus than the
404          * device is the case of a PCIe-to-PCI bridge, where the alias is for
405          * the subordinate bus.  In this case we can only verify the bus.
406          *
407          * If the alias device is on a different bus than our source device
408          * then we have a topology based alias, use it.
409          *
410          * Otherwise, the alias is for a device DMA quirk and we cannot
411          * assume that MSI uses the same requester ID.  Therefore use the
412          * original device.
413          */
414         if (PCI_BUS_NUM(data.alias) != data.pdev->bus->number)
415                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_BUS, SQ_ALL_16,
416                              PCI_DEVID(PCI_BUS_NUM(data.alias),
417                                        dev->bus->number));
418         else if (data.pdev->bus->number != dev->bus->number)
419                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16, data.alias);
420         else
421                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16,
422                              PCI_DEVID(dev->bus->number, dev->devfn));
423
424         return 0;
425 }
426
427 static void iommu_set_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu, int mode)
428 {
429         u64 addr;
430         u32 sts;
431         unsigned long flags;
432
433         addr = virt_to_phys((void *)iommu->ir_table->base);
434
435         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
436
437         dmar_writeq(iommu->reg + DMAR_IRTA_REG,
438                     (addr) | IR_X2APIC_MODE(mode) | INTR_REMAP_TABLE_REG_SIZE);
439
440         /* Set interrupt-remapping table pointer */
441         writel(iommu->gcmd | DMA_GCMD_SIRTP, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
442
443         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
444                       readl, (sts & DMA_GSTS_IRTPS), sts);
445         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
446
447         /*
448          * global invalidation of interrupt entry cache before enabling
449          * interrupt-remapping.
450          */
451         qi_global_iec(iommu);
452
453         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
454
455         /* Enable interrupt-remapping */
456         iommu->gcmd |= DMA_GCMD_IRE;
457         iommu->gcmd &= ~DMA_GCMD_CFI;  /* Block compatibility-format MSIs */
458         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
459
460         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
461                       readl, (sts & DMA_GSTS_IRES), sts);
462
463         /*
464          * With CFI clear in the Global Command register, we should be
465          * protected from dangerous (i.e. compatibility) interrupts
466          * regardless of x2apic status.  Check just to be sure.
467          */
468         if (sts & DMA_GSTS_CFIS)
469                 WARN(1, KERN_WARNING
470                         "Compatibility-format IRQs enabled despite intr remapping;\n"
471                         "you are vulnerable to IRQ injection.\n");
472
473         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
474 }
475
476 static int intel_setup_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
477 {
478         struct ir_table *ir_table;
479         struct page *pages;
480         unsigned long *bitmap;
481
482         if (iommu->ir_table)
483                 return 0;
484
485         ir_table = kzalloc(sizeof(struct ir_table), GFP_KERNEL);
486         if (!ir_table)
487                 return -ENOMEM;
488
489         pages = alloc_pages_node(iommu->node, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
490                                  INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
491
492         if (!pages) {
493                 pr_err("IR%d: failed to allocate pages of order %d\n",
494                        iommu->seq_id, INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
495                 goto out_free_table;
496         }
497
498         bitmap = kcalloc(BITS_TO_LONGS(INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES),
499                          sizeof(long), GFP_ATOMIC);
500         if (bitmap == NULL) {
501                 pr_err("IR%d: failed to allocate bitmap\n", iommu->seq_id);
502                 goto out_free_pages;
503         }
504
505         ir_table->base = page_address(pages);
506         ir_table->bitmap = bitmap;
507         iommu->ir_table = ir_table;
508         return 0;
509
510 out_free_pages:
511         __free_pages(pages, INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
512 out_free_table:
513         kfree(ir_table);
514         return -ENOMEM;
515 }
516
517 static void intel_teardown_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
518 {
519         if (iommu && iommu->ir_table) {
520                 free_pages((unsigned long)iommu->ir_table->base,
521                            INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
522                 kfree(iommu->ir_table->bitmap);
523                 kfree(iommu->ir_table);
524                 iommu->ir_table = NULL;
525         }
526 }
527
528 /*
529  * Disable Interrupt Remapping.
530  */
531 static void iommu_disable_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
532 {
533         unsigned long flags;
534         u32 sts;
535
536         if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
537                 return;
538
539         /*
540          * global invalidation of interrupt entry cache before disabling
541          * interrupt-remapping.
542          */
543         qi_global_iec(iommu);
544
545         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
546
547         sts = dmar_readq(iommu->reg + DMAR_GSTS_REG);
548         if (!(sts & DMA_GSTS_IRES))
549                 goto end;
550
551         iommu->gcmd &= ~DMA_GCMD_IRE;
552         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
553
554         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
555                       readl, !(sts & DMA_GSTS_IRES), sts);
556
557 end:
558         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
559 }
560
561 static int __init dmar_x2apic_optout(void)
562 {
563         struct acpi_table_dmar *dmar;
564         dmar = (struct acpi_table_dmar *)dmar_tbl;
565         if (!dmar || no_x2apic_optout)
566                 return 0;
567         return dmar->flags & DMAR_X2APIC_OPT_OUT;
568 }
569
570 static void __init intel_cleanup_irq_remapping(void)
571 {
572         struct dmar_drhd_unit *drhd;
573         struct intel_iommu *iommu;
574
575         for_each_iommu(iommu, drhd) {
576                 if (ecap_ir_support(iommu->ecap)) {
577                         iommu_disable_irq_remapping(iommu);
578                         intel_teardown_irq_remapping(iommu);
579                 }
580         }
581
582         if (x2apic_supported())
583                 pr_warn("Failed to enable irq remapping.  You are vulnerable to irq-injection attacks.\n");
584 }
585
586 static int __init intel_prepare_irq_remapping(void)
587 {
588         struct dmar_drhd_unit *drhd;
589         struct intel_iommu *iommu;
590
591         if (irq_remap_broken) {
592                 printk(KERN_WARNING
593                         "This system BIOS has enabled interrupt remapping\n"
594                         "on a chipset that contains an erratum making that\n"
595                         "feature unstable.  To maintain system stability\n"
596                         "interrupt remapping is being disabled.  Please\n"
597                         "contact your BIOS vendor for an update\n");
598                 add_taint(TAINT_FIRMWARE_WORKAROUND, LOCKDEP_STILL_OK);
599                 return -ENODEV;
600         }
601
602         if (dmar_table_init() < 0)
603                 return -ENODEV;
604
605         if (!dmar_ir_support())
606                 return -ENODEV;
607
608         if (parse_ioapics_under_ir() != 1) {
609                 printk(KERN_INFO "Not enabling interrupt remapping\n");
610                 goto error;
611         }
612
613         /* First make sure all IOMMUs support IRQ remapping */
614         for_each_iommu(iommu, drhd)
615                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
616                         goto error;
617
618         /* Do the allocations early */
619         for_each_iommu(iommu, drhd)
620                 if (intel_setup_irq_remapping(iommu))
621                         goto error;
622
623         return 0;
624
625 error:
626         intel_cleanup_irq_remapping();
627         return -ENODEV;
628 }
629
630 static int __init intel_enable_irq_remapping(void)
631 {
632         struct dmar_drhd_unit *drhd;
633         struct intel_iommu *iommu;
634         bool setup = false;
635         int eim = 0;
636
637         if (x2apic_supported()) {
638                 eim = !dmar_x2apic_optout();
639                 if (!eim)
640                         pr_info("x2apic is disabled because BIOS sets x2apic opt out bit. You can use 'intremap=no_x2apic_optout' to override the BIOS setting.\n");
641         }
642
643         for_each_iommu(iommu, drhd) {
644                 /*
645                  * If the queued invalidation is already initialized,
646                  * shouldn't disable it.
647                  */
648                 if (iommu->qi)
649                         continue;
650
651                 /*
652                  * Clear previous faults.
653                  */
654                 dmar_fault(-1, iommu);
655
656                 /*
657                  * Disable intr remapping and queued invalidation, if already
658                  * enabled prior to OS handover.
659                  */
660                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
661
662                 dmar_disable_qi(iommu);
663         }
664
665         /*
666          * check for the Interrupt-remapping support
667          */
668         for_each_iommu(iommu, drhd)
669                 if (eim && !ecap_eim_support(iommu->ecap)) {
670                         printk(KERN_INFO "DRHD %Lx: EIM not supported by DRHD, "
671                                " ecap %Lx\n", drhd->reg_base_addr, iommu->ecap);
672                         eim = 0;
673                 }
674         eim_mode = eim;
675         if (eim)
676                 pr_info("Queued invalidation will be enabled to support x2apic and Intr-remapping.\n");
677
678         /*
679          * Enable queued invalidation for all the DRHD's.
680          */
681         for_each_iommu(iommu, drhd) {
682                 int ret = dmar_enable_qi(iommu);
683
684                 if (ret) {
685                         printk(KERN_ERR "DRHD %Lx: failed to enable queued, "
686                                " invalidation, ecap %Lx, ret %d\n",
687                                drhd->reg_base_addr, iommu->ecap, ret);
688                         goto error;
689                 }
690         }
691
692         /*
693          * Setup Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
694          */
695         for_each_iommu(iommu, drhd) {
696                 iommu_set_irq_remapping(iommu, eim);
697                 setup = true;
698         }
699
700         if (!setup)
701                 goto error;
702
703         irq_remapping_enabled = 1;
704
705         /*
706          * VT-d has a different layout for IO-APIC entries when
707          * interrupt remapping is enabled. So it needs a special routine
708          * to print IO-APIC entries for debugging purposes too.
709          */
710         x86_io_apic_ops.print_entries = intel_ir_io_apic_print_entries;
711
712         pr_info("Enabled IRQ remapping in %s mode\n", eim ? "x2apic" : "xapic");
713
714         return eim ? IRQ_REMAP_X2APIC_MODE : IRQ_REMAP_XAPIC_MODE;
715
716 error:
717         intel_cleanup_irq_remapping();
718         return -1;
719 }
720
721 static int ir_parse_one_hpet_scope(struct acpi_dmar_device_scope *scope,
722                                    struct intel_iommu *iommu,
723                                    struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd)
724 {
725         struct acpi_dmar_pci_path *path;
726         u8 bus;
727         int count, free = -1;
728
729         bus = scope->bus;
730         path = (struct acpi_dmar_pci_path *)(scope + 1);
731         count = (scope->length - sizeof(struct acpi_dmar_device_scope))
732                 / sizeof(struct acpi_dmar_pci_path);
733
734         while (--count > 0) {
735                 /*
736                  * Access PCI directly due to the PCI
737                  * subsystem isn't initialized yet.
738                  */
739                 bus = read_pci_config_byte(bus, path->device, path->function,
740                                            PCI_SECONDARY_BUS);
741                 path++;
742         }
743
744         for (count = 0; count < MAX_HPET_TBS; count++) {
745                 if (ir_hpet[count].iommu == iommu &&
746                     ir_hpet[count].id == scope->enumeration_id)
747                         return 0;
748                 else if (ir_hpet[count].iommu == NULL && free == -1)
749                         free = count;
750         }
751         if (free == -1) {
752                 pr_warn("Exceeded Max HPET blocks\n");
753                 return -ENOSPC;
754         }
755
756         ir_hpet[free].iommu = iommu;
757         ir_hpet[free].id    = scope->enumeration_id;
758         ir_hpet[free].bus   = bus;
759         ir_hpet[free].devfn = PCI_DEVFN(path->device, path->function);
760         pr_info("HPET id %d under DRHD base 0x%Lx\n",
761                 scope->enumeration_id, drhd->address);
762
763         return 0;
764 }
765
766 static int ir_parse_one_ioapic_scope(struct acpi_dmar_device_scope *scope,
767                                      struct intel_iommu *iommu,
768                                      struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd)
769 {
770         struct acpi_dmar_pci_path *path;
771         u8 bus;
772         int count, free = -1;
773
774         bus = scope->bus;
775         path = (struct acpi_dmar_pci_path *)(scope + 1);
776         count = (scope->length - sizeof(struct acpi_dmar_device_scope))
777                 / sizeof(struct acpi_dmar_pci_path);
778
779         while (--count > 0) {
780                 /*
781                  * Access PCI directly due to the PCI
782                  * subsystem isn't initialized yet.
783                  */
784                 bus = read_pci_config_byte(bus, path->device, path->function,
785                                            PCI_SECONDARY_BUS);
786                 path++;
787         }
788
789         for (count = 0; count < MAX_IO_APICS; count++) {
790                 if (ir_ioapic[count].iommu == iommu &&
791                     ir_ioapic[count].id == scope->enumeration_id)
792                         return 0;
793                 else if (ir_ioapic[count].iommu == NULL && free == -1)
794                         free = count;
795         }
796         if (free == -1) {
797                 pr_warn("Exceeded Max IO APICS\n");
798                 return -ENOSPC;
799         }
800
801         ir_ioapic[free].bus   = bus;
802         ir_ioapic[free].devfn = PCI_DEVFN(path->device, path->function);
803         ir_ioapic[free].iommu = iommu;
804         ir_ioapic[free].id    = scope->enumeration_id;
805         pr_info("IOAPIC id %d under DRHD base  0x%Lx IOMMU %d\n",
806                 scope->enumeration_id, drhd->address, iommu->seq_id);
807
808         return 0;
809 }
810
811 static int ir_parse_ioapic_hpet_scope(struct acpi_dmar_header *header,
812                                       struct intel_iommu *iommu)
813 {
814         int ret = 0;
815         struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd;
816         struct acpi_dmar_device_scope *scope;
817         void *start, *end;
818
819         drhd = (struct acpi_dmar_hardware_unit *)header;
820         start = (void *)(drhd + 1);
821         end = ((void *)drhd) + header->length;
822
823         while (start < end && ret == 0) {
824                 scope = start;
825                 if (scope->entry_type == ACPI_DMAR_SCOPE_TYPE_IOAPIC)
826                         ret = ir_parse_one_ioapic_scope(scope, iommu, drhd);
827                 else if (scope->entry_type == ACPI_DMAR_SCOPE_TYPE_HPET)
828                         ret = ir_parse_one_hpet_scope(scope, iommu, drhd);
829                 start += scope->length;
830         }
831
832         return ret;
833 }
834
835 static void ir_remove_ioapic_hpet_scope(struct intel_iommu *iommu)
836 {
837         int i;
838
839         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++)
840                 if (ir_hpet[i].iommu == iommu)
841                         ir_hpet[i].iommu = NULL;
842
843         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++)
844                 if (ir_ioapic[i].iommu == iommu)
845                         ir_ioapic[i].iommu = NULL;
846 }
847
848 /*
849  * Finds the assocaition between IOAPIC's and its Interrupt-remapping
850  * hardware unit.
851  */
852 static int __init parse_ioapics_under_ir(void)
853 {
854         struct dmar_drhd_unit *drhd;
855         struct intel_iommu *iommu;
856         bool ir_supported = false;
857         int ioapic_idx;
858
859         for_each_iommu(iommu, drhd)
860                 if (ecap_ir_support(iommu->ecap)) {
861                         if (ir_parse_ioapic_hpet_scope(drhd->hdr, iommu))
862                                 return -1;
863
864                         ir_supported = true;
865                 }
866
867         if (!ir_supported)
868                 return 0;
869
870         for (ioapic_idx = 0; ioapic_idx < nr_ioapics; ioapic_idx++) {
871                 int ioapic_id = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
872                 if (!map_ioapic_to_ir(ioapic_id)) {
873                         pr_err(FW_BUG "ioapic %d has no mapping iommu, "
874                                "interrupt remapping will be disabled\n",
875                                ioapic_id);
876                         return -1;
877                 }
878         }
879
880         return 1;
881 }
882
883 static int __init ir_dev_scope_init(void)
884 {
885         int ret;
886
887         if (!irq_remapping_enabled)
888                 return 0;
889
890         down_write(&dmar_global_lock);
891         ret = dmar_dev_scope_init();
892         up_write(&dmar_global_lock);
893
894         return ret;
895 }
896 rootfs_initcall(ir_dev_scope_init);
897
898 static void disable_irq_remapping(void)
899 {
900         struct dmar_drhd_unit *drhd;
901         struct intel_iommu *iommu = NULL;
902
903         /*
904          * Disable Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
905          */
906         for_each_iommu(iommu, drhd) {
907                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
908                         continue;
909
910                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
911         }
912 }
913
914 static int reenable_irq_remapping(int eim)
915 {
916         struct dmar_drhd_unit *drhd;
917         bool setup = false;
918         struct intel_iommu *iommu = NULL;
919
920         for_each_iommu(iommu, drhd)
921                 if (iommu->qi)
922                         dmar_reenable_qi(iommu);
923
924         /*
925          * Setup Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
926          */
927         for_each_iommu(iommu, drhd) {
928                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
929                         continue;
930
931                 /* Set up interrupt remapping for iommu.*/
932                 iommu_set_irq_remapping(iommu, eim);
933                 setup = true;
934         }
935
936         if (!setup)
937                 goto error;
938
939         return 0;
940
941 error:
942         /*
943          * handle error condition gracefully here!
944          */
945         return -1;
946 }
947
948 static void prepare_irte(struct irte *irte, int vector,
949                          unsigned int dest)
950 {
951         memset(irte, 0, sizeof(*irte));
952
953         irte->present = 1;
954         irte->dst_mode = apic->irq_dest_mode;
955         /*
956          * Trigger mode in the IRTE will always be edge, and for IO-APIC, the
957          * actual level or edge trigger will be setup in the IO-APIC
958          * RTE. This will help simplify level triggered irq migration.
959          * For more details, see the comments (in io_apic.c) explainig IO-APIC
960          * irq migration in the presence of interrupt-remapping.
961         */
962         irte->trigger_mode = 0;
963         irte->dlvry_mode = apic->irq_delivery_mode;
964         irte->vector = vector;
965         irte->dest_id = IRTE_DEST(dest);
966         irte->redir_hint = 1;
967 }
968
969 static int intel_setup_ioapic_entry(int irq,
970                                     struct IO_APIC_route_entry *route_entry,
971                                     unsigned int destination, int vector,
972                                     struct io_apic_irq_attr *attr)
973 {
974         int ioapic_id = mpc_ioapic_id(attr->ioapic);
975         struct intel_iommu *iommu;
976         struct IR_IO_APIC_route_entry *entry;
977         struct irte irte;
978         int index;
979
980         down_read(&dmar_global_lock);
981         iommu = map_ioapic_to_ir(ioapic_id);
982         if (!iommu) {
983                 pr_warn("No mapping iommu for ioapic %d\n", ioapic_id);
984                 index = -ENODEV;
985         } else {
986                 index = alloc_irte(iommu, irq, 1);
987                 if (index < 0) {
988                         pr_warn("Failed to allocate IRTE for ioapic %d\n",
989                                 ioapic_id);
990                         index = -ENOMEM;
991                 }
992         }
993         up_read(&dmar_global_lock);
994         if (index < 0)
995                 return index;
996
997         prepare_irte(&irte, vector, destination);
998
999         /* Set source-id of interrupt request */
1000         set_ioapic_sid(&irte, ioapic_id);
1001
1002         modify_irte(irq, &irte);
1003
1004         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG "IOAPIC[%d]: "
1005                 "Set IRTE entry (P:%d FPD:%d Dst_Mode:%d "
1006                 "Redir_hint:%d Trig_Mode:%d Dlvry_Mode:%X "
1007                 "Avail:%X Vector:%02X Dest:%08X "
1008                 "SID:%04X SQ:%X SVT:%X)\n",
1009                 attr->ioapic, irte.present, irte.fpd, irte.dst_mode,
1010                 irte.redir_hint, irte.trigger_mode, irte.dlvry_mode,
1011                 irte.avail, irte.vector, irte.dest_id,
1012                 irte.sid, irte.sq, irte.svt);
1013
1014         entry = (struct IR_IO_APIC_route_entry *)route_entry;
1015         memset(entry, 0, sizeof(*entry));
1016
1017         entry->index2   = (index >> 15) & 0x1;
1018         entry->zero     = 0;
1019         entry->format   = 1;
1020         entry->index    = (index & 0x7fff);
1021         /*
1022          * IO-APIC RTE will be configured with virtual vector.
1023          * irq handler will do the explicit EOI to the io-apic.
1024          */
1025         entry->vector   = attr->ioapic_pin;
1026         entry->mask     = 0;                    /* enable IRQ */
1027         entry->trigger  = attr->trigger;
1028         entry->polarity = attr->polarity;
1029
1030         /* Mask level triggered irqs.
1031          * Use IRQ_DELAYED_DISABLE for edge triggered irqs.
1032          */
1033         if (attr->trigger)
1034                 entry->mask = 1;
1035
1036         return 0;
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Migrate the IO-APIC irq in the presence of intr-remapping.
1041  *
1042  * For both level and edge triggered, irq migration is a simple atomic
1043  * update(of vector and cpu destination) of IRTE and flush the hardware cache.
1044  *
1045  * For level triggered, we eliminate the io-apic RTE modification (with the
1046  * updated vector information), by using a virtual vector (io-apic pin number).
1047  * Real vector that is used for interrupting cpu will be coming from
1048  * the interrupt-remapping table entry.
1049  *
1050  * As the migration is a simple atomic update of IRTE, the same mechanism
1051  * is used to migrate MSI irq's in the presence of interrupt-remapping.
1052  */
1053 static int
1054 intel_ioapic_set_affinity(struct irq_data *data, const struct cpumask *mask,
1055                           bool force)
1056 {
1057         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
1058         unsigned int dest, irq = data->irq;
1059         struct irte irte;
1060         int err;
1061
1062         if (!config_enabled(CONFIG_SMP))
1063                 return -EINVAL;
1064
1065         if (!cpumask_intersects(mask, cpu_online_mask))
1066                 return -EINVAL;
1067
1068         if (get_irte(irq, &irte))
1069                 return -EBUSY;
1070
1071         err = assign_irq_vector(irq, cfg, mask);
1072         if (err)
1073                 return err;
1074
1075         err = apic->cpu_mask_to_apicid_and(cfg->domain, mask, &dest);
1076         if (err) {
1077                 if (assign_irq_vector(irq, cfg, data->affinity))
1078                         pr_err("Failed to recover vector for irq %d\n", irq);
1079                 return err;
1080         }
1081
1082         irte.vector = cfg->vector;
1083         irte.dest_id = IRTE_DEST(dest);
1084
1085         /*
1086          * Atomically updates the IRTE with the new destination, vector
1087          * and flushes the interrupt entry cache.
1088          */
1089         modify_irte(irq, &irte);
1090
1091         /*
1092          * After this point, all the interrupts will start arriving
1093          * at the new destination. So, time to cleanup the previous
1094          * vector allocation.
1095          */
1096         if (cfg->move_in_progress)
1097                 send_cleanup_vector(cfg);
1098
1099         cpumask_copy(data->affinity, mask);
1100         return 0;
1101 }
1102
1103 static void intel_compose_msi_msg(struct pci_dev *pdev,
1104                                   unsigned int irq, unsigned int dest,
1105                                   struct msi_msg *msg, u8 hpet_id)
1106 {
1107         struct irq_cfg *cfg;
1108         struct irte irte;
1109         u16 sub_handle = 0;
1110         int ir_index;
1111
1112         cfg = irq_cfg(irq);
1113
1114         ir_index = map_irq_to_irte_handle(irq, &sub_handle);
1115         BUG_ON(ir_index == -1);
1116
1117         prepare_irte(&irte, cfg->vector, dest);
1118
1119         /* Set source-id of interrupt request */
1120         if (pdev)
1121                 set_msi_sid(&irte, pdev);
1122         else
1123                 set_hpet_sid(&irte, hpet_id);
1124
1125         modify_irte(irq, &irte);
1126
1127         msg->address_hi = MSI_ADDR_BASE_HI;
1128         msg->data = sub_handle;
1129         msg->address_lo = MSI_ADDR_BASE_LO | MSI_ADDR_IR_EXT_INT |
1130                           MSI_ADDR_IR_SHV |
1131                           MSI_ADDR_IR_INDEX1(ir_index) |
1132                           MSI_ADDR_IR_INDEX2(ir_index);
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Map the PCI dev to the corresponding remapping hardware unit
1137  * and allocate 'nvec' consecutive interrupt-remapping table entries
1138  * in it.
1139  */
1140 static int intel_msi_alloc_irq(struct pci_dev *dev, int irq, int nvec)
1141 {
1142         struct intel_iommu *iommu;
1143         int index;
1144
1145         down_read(&dmar_global_lock);
1146         iommu = map_dev_to_ir(dev);
1147         if (!iommu) {
1148                 printk(KERN_ERR
1149                        "Unable to map PCI %s to iommu\n", pci_name(dev));
1150                 index = -ENOENT;
1151         } else {
1152                 index = alloc_irte(iommu, irq, nvec);
1153                 if (index < 0) {
1154                         printk(KERN_ERR
1155                                "Unable to allocate %d IRTE for PCI %s\n",
1156                                nvec, pci_name(dev));
1157                         index = -ENOSPC;
1158                 }
1159         }
1160         up_read(&dmar_global_lock);
1161
1162         return index;
1163 }
1164
1165 static int intel_msi_setup_irq(struct pci_dev *pdev, unsigned int irq,
1166                                int index, int sub_handle)
1167 {
1168         struct intel_iommu *iommu;
1169         int ret = -ENOENT;
1170
1171         down_read(&dmar_global_lock);
1172         iommu = map_dev_to_ir(pdev);
1173         if (iommu) {
1174                 /*
1175                  * setup the mapping between the irq and the IRTE
1176                  * base index, the sub_handle pointing to the
1177                  * appropriate interrupt remap table entry.
1178                  */
1179                 set_irte_irq(irq, iommu, index, sub_handle);
1180                 ret = 0;
1181         }
1182         up_read(&dmar_global_lock);
1183
1184         return ret;
1185 }
1186
1187 static int intel_alloc_hpet_msi(unsigned int irq, unsigned int id)
1188 {
1189         int ret = -1;
1190         struct intel_iommu *iommu;
1191         int index;
1192
1193         down_read(&dmar_global_lock);
1194         iommu = map_hpet_to_ir(id);
1195         if (iommu) {
1196                 index = alloc_irte(iommu, irq, 1);
1197                 if (index >= 0)
1198                         ret = 0;
1199         }
1200         up_read(&dmar_global_lock);
1201
1202         return ret;
1203 }
1204
1205 struct irq_remap_ops intel_irq_remap_ops = {
1206         .prepare                = intel_prepare_irq_remapping,
1207         .enable                 = intel_enable_irq_remapping,
1208         .disable                = disable_irq_remapping,
1209         .reenable               = reenable_irq_remapping,
1210         .enable_faulting        = enable_drhd_fault_handling,
1211         .setup_ioapic_entry     = intel_setup_ioapic_entry,
1212         .set_affinity           = intel_ioapic_set_affinity,
1213         .free_irq               = free_irte,
1214         .compose_msi_msg        = intel_compose_msi_msg,
1215         .msi_alloc_irq          = intel_msi_alloc_irq,
1216         .msi_setup_irq          = intel_msi_setup_irq,
1217         .alloc_hpet_msi         = intel_alloc_hpet_msi,
1218 };
1219
1220 /*
1221  * Support of Interrupt Remapping Unit Hotplug
1222  */
1223 static int dmar_ir_add(struct dmar_drhd_unit *dmaru, struct intel_iommu *iommu)
1224 {
1225         int ret;
1226         int eim = x2apic_enabled();
1227
1228         if (eim && !ecap_eim_support(iommu->ecap)) {
1229                 pr_info("DRHD %Lx: EIM not supported by DRHD, ecap %Lx\n",
1230                         iommu->reg_phys, iommu->ecap);
1231                 return -ENODEV;
1232         }
1233
1234         if (ir_parse_ioapic_hpet_scope(dmaru->hdr, iommu)) {
1235                 pr_warn("DRHD %Lx: failed to parse managed IOAPIC/HPET\n",
1236                         iommu->reg_phys);
1237                 return -ENODEV;
1238         }
1239
1240         /* TODO: check all IOAPICs are covered by IOMMU */
1241
1242         /* Setup Interrupt-remapping now. */
1243         ret = intel_setup_irq_remapping(iommu);
1244         if (ret) {
1245                 pr_err("DRHD %Lx: failed to allocate resource\n",
1246                        iommu->reg_phys);
1247                 ir_remove_ioapic_hpet_scope(iommu);
1248                 return ret;
1249         }
1250
1251         if (!iommu->qi) {
1252                 /* Clear previous faults. */
1253                 dmar_fault(-1, iommu);
1254                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
1255                 dmar_disable_qi(iommu);
1256         }
1257
1258         /* Enable queued invalidation */
1259         ret = dmar_enable_qi(iommu);
1260         if (!ret) {
1261                 iommu_set_irq_remapping(iommu, eim);
1262         } else {
1263                 pr_err("DRHD %Lx: failed to enable queued invalidation, ecap %Lx, ret %d\n",
1264                        iommu->reg_phys, iommu->ecap, ret);
1265                 intel_teardown_irq_remapping(iommu);
1266                 ir_remove_ioapic_hpet_scope(iommu);
1267         }
1268
1269         return ret;
1270 }
1271
1272 int dmar_ir_hotplug(struct dmar_drhd_unit *dmaru, bool insert)
1273 {
1274         int ret = 0;
1275         struct intel_iommu *iommu = dmaru->iommu;
1276
1277         if (!irq_remapping_enabled)
1278                 return 0;
1279         if (iommu == NULL)
1280                 return -EINVAL;
1281         if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
1282                 return 0;
1283
1284         if (insert) {
1285                 if (!iommu->ir_table)
1286                         ret = dmar_ir_add(dmaru, iommu);
1287         } else {
1288                 if (iommu->ir_table) {
1289                         if (!bitmap_empty(iommu->ir_table->bitmap,
1290                                           INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES)) {
1291                                 ret = -EBUSY;
1292                         } else {
1293                                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
1294                                 intel_teardown_irq_remapping(iommu);
1295                                 ir_remove_ioapic_hpet_scope(iommu);
1296                         }
1297                 }
1298         }
1299
1300         return ret;
1301 }