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