drivers/iommu/amd_iommu_init.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007-2010 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * Author: Joerg Roedel <joerg.roedel@amd.com>
   4  *         Leo Duran <leo.duran@amd.com>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
   8  * by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  18  */
  19
  20 #include <linux/pci.h>
  21 #include <linux/acpi.h>
  22 #include <linux/list.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/syscore_ops.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/msi.h>
  27 #include <linux/amd-iommu.h>
  28 #include <linux/export.h>
  29 #include <acpi/acpi.h>
  30 #include <asm/pci-direct.h>
  31 #include <asm/iommu.h>
  32 #include <asm/gart.h>
  33 #include <asm/x86_init.h>
  34 #include <asm/iommu_table.h>
  35 #include <asm/io_apic.h>
  36 #include <asm/irq_remapping.h>
  37
  38 #include "amd_iommu_proto.h"
  39 #include "amd_iommu_types.h"
  40 #include "irq_remapping.h"
  41
  42 /*
  43  * definitions for the ACPI scanning code
  44  */
  45 #define IVRS_HEADER_LENGTH 48
  46
  47 #define ACPI_IVHD_TYPE                  0x10
  48 #define ACPI_IVMD_TYPE_ALL              0x20
  49 #define ACPI_IVMD_TYPE                  0x21
  50 #define ACPI_IVMD_TYPE_RANGE            0x22
  51
  52 #define IVHD_DEV_ALL                    0x01
  53 #define IVHD_DEV_SELECT                 0x02
  54 #define IVHD_DEV_SELECT_RANGE_START     0x03
  55 #define IVHD_DEV_RANGE_END              0x04
  56 #define IVHD_DEV_ALIAS                  0x42
  57 #define IVHD_DEV_ALIAS_RANGE            0x43
  58 #define IVHD_DEV_EXT_SELECT             0x46
  59 #define IVHD_DEV_EXT_SELECT_RANGE       0x47
  60 #define IVHD_DEV_SPECIAL                0x48
  61
  62 #define IVHD_SPECIAL_IOAPIC             1
  63 #define IVHD_SPECIAL_HPET               2
  64
  65 #define IVHD_FLAG_HT_TUN_EN_MASK        0x01
  66 #define IVHD_FLAG_PASSPW_EN_MASK        0x02
  67 #define IVHD_FLAG_RESPASSPW_EN_MASK     0x04
  68 #define IVHD_FLAG_ISOC_EN_MASK          0x08
  69
  70 #define IVMD_FLAG_EXCL_RANGE            0x08
  71 #define IVMD_FLAG_UNITY_MAP             0x01
  72
  73 #define ACPI_DEVFLAG_INITPASS           0x01
  74 #define ACPI_DEVFLAG_EXTINT             0x02
  75 #define ACPI_DEVFLAG_NMI                0x04
  76 #define ACPI_DEVFLAG_SYSMGT1            0x10
  77 #define ACPI_DEVFLAG_SYSMGT2            0x20
  78 #define ACPI_DEVFLAG_LINT0              0x40
  79 #define ACPI_DEVFLAG_LINT1              0x80
  80 #define ACPI_DEVFLAG_ATSDIS             0x10000000
  81
  82 /*
  83  * ACPI table definitions
  84  *
  85  * These data structures are laid over the table to parse the important values
  86  * out of it.
  87  */
  88
  89 /*
  90  * structure describing one IOMMU in the ACPI table. Typically followed by one
  91  * or more ivhd_entrys.
  92  */
  93 struct ivhd_header {
  94         u8 type;
  95         u8 flags;
  96         u16 length;
  97         u16 devid;
  98         u16 cap_ptr;
  99         u64 mmio_phys;
 100         u16 pci_seg;
 101         u16 info;
 102         u32 reserved;
 103 } __attribute__((packed));
 104
 105 /*
 106  * A device entry describing which devices a specific IOMMU translates and
 107  * which requestor ids they use.
 108  */
 109 struct ivhd_entry {
 110         u8 type;
 111         u16 devid;
 112         u8 flags;
 113         u32 ext;
 114 } __attribute__((packed));
 115
 116 /*
 117  * An AMD IOMMU memory definition structure. It defines things like exclusion
 118  * ranges for devices and regions that should be unity mapped.
 119  */
 120 struct ivmd_header {
 121         u8 type;
 122         u8 flags;
 123         u16 length;
 124         u16 devid;
 125         u16 aux;
 126         u64 resv;
 127         u64 range_start;
 128         u64 range_length;
 129 } __attribute__((packed));
 130
 131 bool amd_iommu_dump;
 132 bool amd_iommu_irq_remap __read_mostly;
 133
 134 static bool amd_iommu_detected;
 135 static bool __initdata amd_iommu_disabled;
 136
 137 u16 amd_iommu_last_bdf;                 /* largest PCI device id we have
 138                                            to handle */
 139 LIST_HEAD(amd_iommu_unity_map);         /* a list of required unity mappings
 140                                            we find in ACPI */
 141 u32 amd_iommu_unmap_flush;              /* if true, flush on every unmap */
 142
 143 LIST_HEAD(amd_iommu_list);              /* list of all AMD IOMMUs in the
 144                                            system */
 145
 146 /* Array to assign indices to IOMMUs*/
 147 struct amd_iommu *amd_iommus[MAX_IOMMUS];
 148 int amd_iommus_present;
 149
 150 /* IOMMUs have a non-present cache? */
 151 bool amd_iommu_np_cache __read_mostly;
 152 bool amd_iommu_iotlb_sup __read_mostly = true;
 153
 154 u32 amd_iommu_max_pasids __read_mostly = ~0;
 155
 156 bool amd_iommu_v2_present __read_mostly;
 157
 158 bool amd_iommu_force_isolation __read_mostly;
 159
 160 /*
 161  * List of protection domains - used during resume
 162  */
 163 LIST_HEAD(amd_iommu_pd_list);
 164 spinlock_t amd_iommu_pd_lock;
 165
 166 /*
 167  * Pointer to the device table which is shared by all AMD IOMMUs
 168  * it is indexed by the PCI device id or the HT unit id and contains
 169  * information about the domain the device belongs to as well as the
 170  * page table root pointer.
 171  */
 172 struct dev_table_entry *amd_iommu_dev_table;
 173
 174 /*
 175  * The alias table is a driver specific data structure which contains the
 176  * mappings of the PCI device ids to the actual requestor ids on the IOMMU.
 177  * More than one device can share the same requestor id.
 178  */
 179 u16 *amd_iommu_alias_table;
 180
 181 /*
 182  * The rlookup table is used to find the IOMMU which is responsible
 183  * for a specific device. It is also indexed by the PCI device id.
 184  */
 185 struct amd_iommu **amd_iommu_rlookup_table;
 186
 187 /*
 188  * This table is used to find the irq remapping table for a given device id
 189  * quickly.
 190  */
 191 struct irq_remap_table **irq_lookup_table;
 192
 193 /*
 194  * AMD IOMMU allows up to 2^16 different protection domains. This is a bitmap
 195  * to know which ones are already in use.
 196  */
 197 unsigned long *amd_iommu_pd_alloc_bitmap;
 198
 199 static u32 dev_table_size;      /* size of the device table */
 200 static u32 alias_table_size;    /* size of the alias table */
 201 static u32 rlookup_table_size;  /* size if the rlookup table */
 202
 203 enum iommu_init_state {
 204         IOMMU_START_STATE,
 205         IOMMU_IVRS_DETECTED,
 206         IOMMU_ACPI_FINISHED,
 207         IOMMU_ENABLED,
 208         IOMMU_PCI_INIT,
 209         IOMMU_INTERRUPTS_EN,
 210         IOMMU_DMA_OPS,
 211         IOMMU_INITIALIZED,
 212         IOMMU_NOT_FOUND,
 213         IOMMU_INIT_ERROR,
 214 };
 215
 216 /* Early ioapic and hpet maps from kernel command line */
 217 #define EARLY_MAP_SIZE          4
 218 static struct devid_map __initdata early_ioapic_map[EARLY_MAP_SIZE];
 219 static struct devid_map __initdata early_hpet_map[EARLY_MAP_SIZE];
 220 static int __initdata early_ioapic_map_size;
 221 static int __initdata early_hpet_map_size;
 222 static bool __initdata cmdline_maps;
 223
 224 static enum iommu_init_state init_state = IOMMU_START_STATE;
 225
 226 static int amd_iommu_enable_interrupts(void);
 227 static int __init iommu_go_to_state(enum iommu_init_state state);
 228
 229 static inline void update_last_devid(u16 devid)
 230 {
 231         if (devid > amd_iommu_last_bdf)
 232                 amd_iommu_last_bdf = devid;
 233 }
 234
 235 static inline unsigned long tbl_size(int entry_size)
 236 {
 237         unsigned shift = PAGE_SHIFT +
 238                          get_order(((int)amd_iommu_last_bdf + 1) * entry_size);
 239
 240         return 1UL << shift;
 241 }
 242
 243 /* Access to l1 and l2 indexed register spaces */
 244
 245 static u32 iommu_read_l1(struct amd_iommu *iommu, u16 l1, u8 address)
 246 {
 247         u32 val;
 248
 249         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16));
 250         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xfc, &val);
 251         return val;
 252 }
 253
 254 static void iommu_write_l1(struct amd_iommu *iommu, u16 l1, u8 address, u32 val)
 255 {
 256         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16 | 1 << 31));
 257         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xfc, val);
 258         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16));
 259 }
 260
 261 static u32 iommu_read_l2(struct amd_iommu *iommu, u8 address)
 262 {
 263         u32 val;
 264
 265         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, address);
 266         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xf4, &val);
 267         return val;
 268 }
 269
 270 static void iommu_write_l2(struct amd_iommu *iommu, u8 address, u32 val)
 271 {
 272         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, (address | 1 << 8));
 273         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf4, val);
 274 }
 275
 276 /****************************************************************************
 277  *
 278  * AMD IOMMU MMIO register space handling functions
 279  *
 280  * These functions are used to program the IOMMU device registers in
 281  * MMIO space required for that driver.
 282  *
 283  ****************************************************************************/
 284
 285 /*
 286  * This function set the exclusion range in the IOMMU. DMA accesses to the
 287  * exclusion range are passed through untranslated
 288  */
 289 static void iommu_set_exclusion_range(struct amd_iommu *iommu)
 290 {
 291         u64 start = iommu->exclusion_start & PAGE_MASK;
 292         u64 limit = (start + iommu->exclusion_length) & PAGE_MASK;
 293         u64 entry;
 294
 295         if (!iommu->exclusion_start)
 296                 return;
 297
 298         entry = start | MMIO_EXCL_ENABLE_MASK;
 299         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EXCL_BASE_OFFSET,
 300                         &entry, sizeof(entry));
 301
 302         entry = limit;
 303         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EXCL_LIMIT_OFFSET,
 304                         &entry, sizeof(entry));
 305 }
 306
 307 /* Programs the physical address of the device table into the IOMMU hardware */
 308 static void iommu_set_device_table(struct amd_iommu *iommu)
 309 {
 310         u64 entry;
 311
 312         BUG_ON(iommu->mmio_base == NULL);
 313
 314         entry = virt_to_phys(amd_iommu_dev_table);
 315         entry |= (dev_table_size >> 12) - 1;
 316         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_DEV_TABLE_OFFSET,
 317                         &entry, sizeof(entry));
 318 }
 319
 320 /* Generic functions to enable/disable certain features of the IOMMU. */
 321 static void iommu_feature_enable(struct amd_iommu *iommu, u8 bit)
 322 {
 323         u32 ctrl;
 324
 325         ctrl = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 326         ctrl |= (1 << bit);
 327         writel(ctrl, iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 328 }
 329
 330 static void iommu_feature_disable(struct amd_iommu *iommu, u8 bit)
 331 {
 332         u32 ctrl;
 333
 334         ctrl = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 335         ctrl &= ~(1 << bit);
 336         writel(ctrl, iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 337 }
 338
 339 static void iommu_set_inv_tlb_timeout(struct amd_iommu *iommu, int timeout)
 340 {
 341         u32 ctrl;
 342
 343         ctrl = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 344         ctrl &= ~CTRL_INV_TO_MASK;
 345         ctrl |= (timeout << CONTROL_INV_TIMEOUT) & CTRL_INV_TO_MASK;
 346         writel(ctrl, iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 347 }
 348
 349 /* Function to enable the hardware */
 350 static void iommu_enable(struct amd_iommu *iommu)
 351 {
 352         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_IOMMU_EN);
 353 }
 354
 355 static void iommu_disable(struct amd_iommu *iommu)
 356 {
 357         /* Disable command buffer */
 358         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
 359
 360         /* Disable event logging and event interrupts */
 361         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_EVT_INT_EN);
 362         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_EVT_LOG_EN);
 363
 364         /* Disable IOMMU hardware itself */
 365         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_IOMMU_EN);
 366 }
 367
 368 /*
 369  * mapping and unmapping functions for the IOMMU MMIO space. Each AMD IOMMU in
 370  * the system has one.
 371  */
 372 static u8 __iomem * __init iommu_map_mmio_space(u64 address)
 373 {
 374         if (!request_mem_region(address, MMIO_REGION_LENGTH, "amd_iommu")) {
 375                 pr_err("AMD-Vi: Can not reserve memory region %llx for mmio\n",
 376                         address);
 377                 pr_err("AMD-Vi: This is a BIOS bug. Please contact your hardware vendor\n");
 378                 return NULL;
 379         }
 380
 381         return (u8 __iomem *)ioremap_nocache(address, MMIO_REGION_LENGTH);
 382 }
 383
 384 static void __init iommu_unmap_mmio_space(struct amd_iommu *iommu)
 385 {
 386         if (iommu->mmio_base)
 387                 iounmap(iommu->mmio_base);
 388         release_mem_region(iommu->mmio_phys, MMIO_REGION_LENGTH);
 389 }
 390
 391 /****************************************************************************
 392  *
 393  * The functions below belong to the first pass of AMD IOMMU ACPI table
 394  * parsing. In this pass we try to find out the highest device id this
 395  * code has to handle. Upon this information the size of the shared data
 396  * structures is determined later.
 397  *
 398  ****************************************************************************/
 399
 400 /*
 401  * This function calculates the length of a given IVHD entry
 402  */
 403 static inline int ivhd_entry_length(u8 *ivhd)
 404 {
 405         return 0x04 << (*ivhd >> 6);
 406 }
 407
 408 /*
 409  * This function reads the last device id the IOMMU has to handle from the PCI
 410  * capability header for this IOMMU
 411  */
 412 static int __init find_last_devid_on_pci(int bus, int dev, int fn, int cap_ptr)
 413 {
 414         u32 cap;
 415
 416         cap = read_pci_config(bus, dev, fn, cap_ptr+MMIO_RANGE_OFFSET);
 417         update_last_devid(PCI_DEVID(MMIO_GET_BUS(cap), MMIO_GET_LD(cap)));
 418
 419         return 0;
 420 }
 421
 422 /*
 423  * After reading the highest device id from the IOMMU PCI capability header
 424  * this function looks if there is a higher device id defined in the ACPI table
 425  */
 426 static int __init find_last_devid_from_ivhd(struct ivhd_header *h)
 427 {
 428         u8 *p = (void *)h, *end = (void *)h;
 429         struct ivhd_entry *dev;
 430
 431         p += sizeof(*h);
 432         end += h->length;
 433
 434         find_last_devid_on_pci(PCI_BUS_NUM(h->devid),
 435                         PCI_SLOT(h->devid),
 436                         PCI_FUNC(h->devid),
 437                         h->cap_ptr);
 438
 439         while (p < end) {
 440                 dev = (struct ivhd_entry *)p;
 441                 switch (dev->type) {
 442                 case IVHD_DEV_SELECT:
 443                 case IVHD_DEV_RANGE_END:
 444                 case IVHD_DEV_ALIAS:
 445                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT:
 446                         /* all the above subfield types refer to device ids */
 447                         update_last_devid(dev->devid);
 448                         break;
 449                 default:
 450                         break;
 451                 }
 452                 p += ivhd_entry_length(p);
 453         }
 454
 455         WARN_ON(p != end);
 456
 457         return 0;
 458 }
 459
 460 /*
 461  * Iterate over all IVHD entries in the ACPI table and find the highest device
 462  * id which we need to handle. This is the first of three functions which parse
 463  * the ACPI table. So we check the checksum here.
 464  */
 465 static int __init find_last_devid_acpi(struct acpi_table_header *table)
 466 {
 467         int i;
 468         u8 checksum = 0, *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
 469         struct ivhd_header *h;
 470
 471         /*
 472          * Validate checksum here so we don't need to do it when
 473          * we actually parse the table
 474          */
 475         for (i = 0; i < table->length; ++i)
 476                 checksum += p[i];
 477         if (checksum != 0)
 478                 /* ACPI table corrupt */
 479                 return -ENODEV;
 480
 481         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
 482
 483         end += table->length;
 484         while (p < end) {
 485                 h = (struct ivhd_header *)p;
 486                 switch (h->type) {
 487                 case ACPI_IVHD_TYPE:
 488                         find_last_devid_from_ivhd(h);
 489                         break;
 490                 default:
 491                         break;
 492                 }
 493                 p += h->length;
 494         }
 495         WARN_ON(p != end);
 496
 497         return 0;
 498 }
 499
 500 /****************************************************************************
 501  *
 502  * The following functions belong to the code path which parses the ACPI table
 503  * the second time. In this ACPI parsing iteration we allocate IOMMU specific
 504  * data structures, initialize the device/alias/rlookup table and also
 505  * basically initialize the hardware.
 506  *
 507  ****************************************************************************/
 508
 509 /*
 510  * Allocates the command buffer. This buffer is per AMD IOMMU. We can
 511  * write commands to that buffer later and the IOMMU will execute them
 512  * asynchronously
 513  */
 514 static u8 * __init alloc_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 515 {
 516         u8 *cmd_buf = (u8 *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
 517                         get_order(CMD_BUFFER_SIZE));
 518
 519         if (cmd_buf == NULL)
 520                 return NULL;
 521
 522         iommu->cmd_buf_size = CMD_BUFFER_SIZE | CMD_BUFFER_UNINITIALIZED;
 523
 524         return cmd_buf;
 525 }
 526
 527 /*
 528  * This function resets the command buffer if the IOMMU stopped fetching
 529  * commands from it.
 530  */
 531 void amd_iommu_reset_cmd_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 532 {
 533         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
 534
 535         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_CMD_HEAD_OFFSET);
 536         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_CMD_TAIL_OFFSET);
 537
 538         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
 539 }
 540
 541 /*
 542  * This function writes the command buffer address to the hardware and
 543  * enables it.
 544  */
 545 static void iommu_enable_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 546 {
 547         u64 entry;
 548
 549         BUG_ON(iommu->cmd_buf == NULL);
 550
 551         entry = (u64)virt_to_phys(iommu->cmd_buf);
 552         entry |= MMIO_CMD_SIZE_512;
 553
 554         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_CMD_BUF_OFFSET,
 555                     &entry, sizeof(entry));
 556
 557         amd_iommu_reset_cmd_buffer(iommu);
 558         iommu->cmd_buf_size &= ~(CMD_BUFFER_UNINITIALIZED);
 559 }
 560
 561 static void __init free_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 562 {
 563         free_pages((unsigned long)iommu->cmd_buf,
 564                    get_order(iommu->cmd_buf_size & ~(CMD_BUFFER_UNINITIALIZED)));
 565 }
 566
 567 /* allocates the memory where the IOMMU will log its events to */
 568 static u8 * __init alloc_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 569 {
 570         iommu->evt_buf = (u8 *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
 571                                                 get_order(EVT_BUFFER_SIZE));
 572
 573         if (iommu->evt_buf == NULL)
 574                 return NULL;
 575
 576         iommu->evt_buf_size = EVT_BUFFER_SIZE;
 577
 578         return iommu->evt_buf;
 579 }
 580
 581 static void iommu_enable_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 582 {
 583         u64 entry;
 584
 585         BUG_ON(iommu->evt_buf == NULL);
 586
 587         entry = (u64)virt_to_phys(iommu->evt_buf) | EVT_LEN_MASK;
 588
 589         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EVT_BUF_OFFSET,
 590                     &entry, sizeof(entry));
 591
 592         /* set head and tail to zero manually */
 593         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_EVT_HEAD_OFFSET);
 594         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_EVT_TAIL_OFFSET);
 595
 596         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_EVT_LOG_EN);
 597 }
 598
 599 static void __init free_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 600 {
 601         free_pages((unsigned long)iommu->evt_buf, get_order(EVT_BUFFER_SIZE));
 602 }
 603
 604 /* allocates the memory where the IOMMU will log its events to */
 605 static u8 * __init alloc_ppr_log(struct amd_iommu *iommu)
 606 {
 607         iommu->ppr_log = (u8 *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
 608                                                 get_order(PPR_LOG_SIZE));
 609
 610         if (iommu->ppr_log == NULL)
 611                 return NULL;
 612
 613         return iommu->ppr_log;
 614 }
 615
 616 static void iommu_enable_ppr_log(struct amd_iommu *iommu)
 617 {
 618         u64 entry;
 619
 620         if (iommu->ppr_log == NULL)
 621                 return;
 622
 623         entry = (u64)virt_to_phys(iommu->ppr_log) | PPR_LOG_SIZE_512;
 624
 625         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_PPR_LOG_OFFSET,
 626                     &entry, sizeof(entry));
 627
 628         /* set head and tail to zero manually */
 629         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_PPR_HEAD_OFFSET);
 630         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_PPR_TAIL_OFFSET);
 631
 632         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PPFLOG_EN);
 633         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PPR_EN);
 634 }
 635
 636 static void __init free_ppr_log(struct amd_iommu *iommu)
 637 {
 638         if (iommu->ppr_log == NULL)
 639                 return;
 640
 641         free_pages((unsigned long)iommu->ppr_log, get_order(PPR_LOG_SIZE));
 642 }
 643
 644 static void iommu_enable_gt(struct amd_iommu *iommu)
 645 {
 646         if (!iommu_feature(iommu, FEATURE_GT))
 647                 return;
 648
 649         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GT_EN);
 650 }
 651
 652 /* sets a specific bit in the device table entry. */
 653 static void set_dev_entry_bit(u16 devid, u8 bit)
 654 {
 655         int i = (bit >> 6) & 0x03;
 656         int _bit = bit & 0x3f;
 657
 658         amd_iommu_dev_table[devid].data[i] |= (1UL << _bit);
 659 }
 660
 661 static int get_dev_entry_bit(u16 devid, u8 bit)
 662 {
 663         int i = (bit >> 6) & 0x03;
 664         int _bit = bit & 0x3f;
 665
 666         return (amd_iommu_dev_table[devid].data[i] & (1UL << _bit)) >> _bit;
 667 }
 668
 669
 670 void amd_iommu_apply_erratum_63(u16 devid)
 671 {
 672         int sysmgt;
 673
 674         sysmgt = get_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_SYSMGT1) |
 675                  (get_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_SYSMGT2) << 1);
 676
 677         if (sysmgt == 0x01)
 678                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_IW);
 679 }
 680
 681 /* Writes the specific IOMMU for a device into the rlookup table */
 682 static void __init set_iommu_for_device(struct amd_iommu *iommu, u16 devid)
 683 {
 684         amd_iommu_rlookup_table[devid] = iommu;
 685 }
 686
 687 /*
 688  * This function takes the device specific flags read from the ACPI
 689  * table and sets up the device table entry with that information
 690  */
 691 static void __init set_dev_entry_from_acpi(struct amd_iommu *iommu,
 692                                            u16 devid, u32 flags, u32 ext_flags)
 693 {
 694         if (flags & ACPI_DEVFLAG_INITPASS)
 695                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_INIT_PASS);
 696         if (flags & ACPI_DEVFLAG_EXTINT)
 697                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_EINT_PASS);
 698         if (flags & ACPI_DEVFLAG_NMI)
 699                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_NMI_PASS);
 700         if (flags & ACPI_DEVFLAG_SYSMGT1)
 701                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_SYSMGT1);
 702         if (flags & ACPI_DEVFLAG_SYSMGT2)
 703                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_SYSMGT2);
 704         if (flags & ACPI_DEVFLAG_LINT0)
 705                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_LINT0_PASS);
 706         if (flags & ACPI_DEVFLAG_LINT1)
 707                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_LINT1_PASS);
 708
 709         amd_iommu_apply_erratum_63(devid);
 710
 711         set_iommu_for_device(iommu, devid);
 712 }
 713
 714 static int __init add_special_device(u8 type, u8 id, u16 devid, bool cmd_line)
 715 {
 716         struct devid_map *entry;
 717         struct list_head *list;
 718
 719         if (type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC)
 720                 list = &ioapic_map;
 721         else if (type == IVHD_SPECIAL_HPET)
 722                 list = &hpet_map;
 723         else
 724                 return -EINVAL;
 725
 726         list_for_each_entry(entry, list, list) {
 727                 if (!(entry->id == id && entry->cmd_line))
 728                         continue;
 729
 730                 pr_info("AMD-Vi: Command-line override present for %s id %d - ignoring\n",
 731                         type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC ? "IOAPIC" : "HPET", id);
 732
 733                 return 0;
 734         }
 735
 736         entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_KERNEL);
 737         if (!entry)
 738                 return -ENOMEM;
 739
 740         entry->id       = id;
 741         entry->devid    = devid;
 742         entry->cmd_line = cmd_line;
 743
 744         list_add_tail(&entry->list, list);
 745
 746         return 0;
 747 }
 748
 749 static int __init add_early_maps(void)
 750 {
 751         int i, ret;
 752
 753         for (i = 0; i < early_ioapic_map_size; ++i) {
 754                 ret = add_special_device(IVHD_SPECIAL_IOAPIC,
 755                                          early_ioapic_map[i].id,
 756                                          early_ioapic_map[i].devid,
 757                                          early_ioapic_map[i].cmd_line);
 758                 if (ret)
 759                         return ret;
 760         }
 761
 762         for (i = 0; i < early_hpet_map_size; ++i) {
 763                 ret = add_special_device(IVHD_SPECIAL_HPET,
 764                                          early_hpet_map[i].id,
 765                                          early_hpet_map[i].devid,
 766                                          early_hpet_map[i].cmd_line);
 767                 if (ret)
 768                         return ret;
 769         }
 770
 771         return 0;
 772 }
 773
 774 /*
 775  * Reads the device exclusion range from ACPI and initializes the IOMMU with
 776  * it
 777  */
 778 static void __init set_device_exclusion_range(u16 devid, struct ivmd_header *m)
 779 {
 780         struct amd_iommu *iommu = amd_iommu_rlookup_table[devid];
 781
 782         if (!(m->flags & IVMD_FLAG_EXCL_RANGE))
 783                 return;
 784
 785         if (iommu) {
 786                 /*
 787                  * We only can configure exclusion ranges per IOMMU, not
 788                  * per device. But we can enable the exclusion range per
 789                  * device. This is done here
 790                  */
 791                 set_dev_entry_bit(m->devid, DEV_ENTRY_EX);
 792                 iommu->exclusion_start = m->range_start;
 793                 iommu->exclusion_length = m->range_length;
 794         }
 795 }
 796
 797 /*
 798  * Takes a pointer to an AMD IOMMU entry in the ACPI table and
 799  * initializes the hardware and our data structures with it.
 800  */
 801 static int __init init_iommu_from_acpi(struct amd_iommu *iommu,
 802                                         struct ivhd_header *h)
 803 {
 804         u8 *p = (u8 *)h;
 805         u8 *end = p, flags = 0;
 806         u16 devid = 0, devid_start = 0, devid_to = 0;
 807         u32 dev_i, ext_flags = 0;
 808         bool alias = false;
 809         struct ivhd_entry *e;
 810         int ret;
 811
 812
 813         ret = add_early_maps();
 814         if (ret)
 815                 return ret;
 816
 817         /*
 818          * First save the recommended feature enable bits from ACPI
 819          */
 820         iommu->acpi_flags = h->flags;
 821
 822         /*
 823          * Done. Now parse the device entries
 824          */
 825         p += sizeof(struct ivhd_header);
 826         end += h->length;
 827
 828
 829         while (p < end) {
 830                 e = (struct ivhd_entry *)p;
 831                 switch (e->type) {
 832                 case IVHD_DEV_ALL:
 833
 834                         DUMP_printk("  DEV_ALL\t\t\t first devid: %02x:%02x.%x"
 835                                     " last device %02x:%02x.%x flags: %02x\n",
 836                                     PCI_BUS_NUM(iommu->first_device),
 837                                     PCI_SLOT(iommu->first_device),
 838                                     PCI_FUNC(iommu->first_device),
 839                                     PCI_BUS_NUM(iommu->last_device),
 840                                     PCI_SLOT(iommu->last_device),
 841                                     PCI_FUNC(iommu->last_device),
 842                                     e->flags);
 843
 844                         for (dev_i = iommu->first_device;
 845                                         dev_i <= iommu->last_device; ++dev_i)
 846                                 set_dev_entry_from_acpi(iommu, dev_i,
 847                                                         e->flags, 0);
 848                         break;
 849                 case IVHD_DEV_SELECT:
 850
 851                         DUMP_printk("  DEV_SELECT\t\t\t devid: %02x:%02x.%x "
 852                                     "flags: %02x\n",
 853                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
 854                                     PCI_SLOT(e->devid),
 855                                     PCI_FUNC(e->devid),
 856                                     e->flags);
 857
 858                         devid = e->devid;
 859                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags, 0);
 860                         break;
 861                 case IVHD_DEV_SELECT_RANGE_START:
 862
 863                         DUMP_printk("  DEV_SELECT_RANGE_START\t "
 864                                     "devid: %02x:%02x.%x flags: %02x\n",
 865                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
 866                                     PCI_SLOT(e->devid),
 867                                     PCI_FUNC(e->devid),
 868                                     e->flags);
 869
 870                         devid_start = e->devid;
 871                         flags = e->flags;
 872                         ext_flags = 0;
 873                         alias = false;
 874                         break;
 875                 case IVHD_DEV_ALIAS:
 876
 877                         DUMP_printk("  DEV_ALIAS\t\t\t devid: %02x:%02x.%x "
 878                                     "flags: %02x devid_to: %02x:%02x.%x\n",
 879                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
 880                                     PCI_SLOT(e->devid),
 881                                     PCI_FUNC(e->devid),
 882                                     e->flags,
 883                                     PCI_BUS_NUM(e->ext >> 8),
 884                                     PCI_SLOT(e->ext >> 8),
 885                                     PCI_FUNC(e->ext >> 8));
 886
 887                         devid = e->devid;
 888                         devid_to = e->ext >> 8;
 889                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid   , e->flags, 0);
 890                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid_to, e->flags, 0);
 891                         amd_iommu_alias_table[devid] = devid_to;
 892                         break;
 893                 case IVHD_DEV_ALIAS_RANGE:
 894
 895                         DUMP_printk("  DEV_ALIAS_RANGE\t\t "
 896                                     "devid: %02x:%02x.%x flags: %02x "
 897                                     "devid_to: %02x:%02x.%x\n",
 898                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
 899                                     PCI_SLOT(e->devid),
 900                                     PCI_FUNC(e->devid),
 901                                     e->flags,
 902                                     PCI_BUS_NUM(e->ext >> 8),
 903                                     PCI_SLOT(e->ext >> 8),
 904                                     PCI_FUNC(e->ext >> 8));
 905
 906                         devid_start = e->devid;
 907                         flags = e->flags;
 908                         devid_to = e->ext >> 8;
 909                         ext_flags = 0;
 910                         alias = true;
 911                         break;
 912                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT:
 913
 914                         DUMP_printk("  DEV_EXT_SELECT\t\t devid: %02x:%02x.%x "
 915                                     "flags: %02x ext: %08x\n",
 916                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
 917                                     PCI_SLOT(e->devid),
 918                                     PCI_FUNC(e->devid),
 919                                     e->flags, e->ext);
 920
 921                         devid = e->devid;
 922                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags,
 923                                                 e->ext);
 924                         break;
 925                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT_RANGE:
 926
 927                         DUMP_printk("  DEV_EXT_SELECT_RANGE\t devid: "
 928                                     "%02x:%02x.%x flags: %02x ext: %08x\n",
 929                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
 930                                     PCI_SLOT(e->devid),
 931                                     PCI_FUNC(e->devid),
 932                                     e->flags, e->ext);
 933
 934                         devid_start = e->devid;
 935                         flags = e->flags;
 936                         ext_flags = e->ext;
 937                         alias = false;
 938                         break;
 939                 case IVHD_DEV_RANGE_END:
 940
 941                         DUMP_printk("  DEV_RANGE_END\t\t devid: %02x:%02x.%x\n",
 942                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
 943                                     PCI_SLOT(e->devid),
 944                                     PCI_FUNC(e->devid));
 945
 946                         devid = e->devid;
 947                         for (dev_i = devid_start; dev_i <= devid; ++dev_i) {
 948                                 if (alias) {
 949                                         amd_iommu_alias_table[dev_i] = devid_to;
 950                                         set_dev_entry_from_acpi(iommu,
 951                                                 devid_to, flags, ext_flags);
 952                                 }
 953                                 set_dev_entry_from_acpi(iommu, dev_i,
 954                                                         flags, ext_flags);
 955                         }
 956                         break;
 957                 case IVHD_DEV_SPECIAL: {
 958                         u8 handle, type;
 959                         const char *var;
 960                         u16 devid;
 961                         int ret;
 962
 963                         handle = e->ext & 0xff;
 964                         devid  = (e->ext >>  8) & 0xffff;
 965                         type   = (e->ext >> 24) & 0xff;
 966
 967                         if (type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC)
 968                                 var = "IOAPIC";
 969                         else if (type == IVHD_SPECIAL_HPET)
 970                                 var = "HPET";
 971                         else
 972                                 var = "UNKNOWN";
 973
 974                         DUMP_printk("  DEV_SPECIAL(%s[%d])\t\tdevid: %02x:%02x.%x\n",
 975                                     var, (int)handle,
 976                                     PCI_BUS_NUM(devid),
 977                                     PCI_SLOT(devid),
 978                                     PCI_FUNC(devid));
 979
 980                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags, 0);
 981                         ret = add_special_device(type, handle, devid, false);
 982                         if (ret)
 983                                 return ret;
 984                         break;
 985                 }
 986                 default:
 987                         break;
 988                 }
 989
 990                 p += ivhd_entry_length(p);
 991         }
 992
 993         return 0;
 994 }
 995
 996 /* Initializes the device->iommu mapping for the driver */
 997 static int __init init_iommu_devices(struct amd_iommu *iommu)
 998 {
 999         u32 i;
1000
1001         for (i = iommu->first_device; i <= iommu->last_device; ++i)
1002                 set_iommu_for_device(iommu, i);
1003
1004         return 0;
1005 }
1006
1007 static void __init free_iommu_one(struct amd_iommu *iommu)
1008 {
1009         free_command_buffer(iommu);
1010         free_event_buffer(iommu);
1011         free_ppr_log(iommu);
1012         iommu_unmap_mmio_space(iommu);
1013 }
1014
1015 static void __init free_iommu_all(void)
1016 {
1017         struct amd_iommu *iommu, *next;
1018
1019         for_each_iommu_safe(iommu, next) {
1020                 list_del(&iommu->list);
1021                 free_iommu_one(iommu);
1022                 kfree(iommu);
1023         }
1024 }
1025
1026 /*
1027  * Family15h Model 10h-1fh erratum 746 (IOMMU Logging May Stall Translations)
1028  * Workaround:
1029  *     BIOS should disable L2B micellaneous clock gating by setting
1030  *     L2_L2B_CK_GATE_CONTROL[CKGateL2BMiscDisable](D0F2xF4_x90[2]) = 1b
1031  */
1032 static void amd_iommu_erratum_746_workaround(struct amd_iommu *iommu)
1033 {
1034         u32 value;
1035
1036         if ((boot_cpu_data.x86 != 0x15) ||
1037             (boot_cpu_data.x86_model < 0x10) ||
1038             (boot_cpu_data.x86_model > 0x1f))
1039                 return;
1040
1041         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90);
1042         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xf4, &value);
1043
1044         if (value & BIT(2))
1045                 return;
1046
1047         /* Select NB indirect register 0x90 and enable writing */
1048         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90 | (1 << 8));
1049
1050         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf4, value | 0x4);
1051         pr_info("AMD-Vi: Applying erratum 746 workaround for IOMMU at %s\n",
1052                 dev_name(&iommu->dev->dev));
1053
1054         /* Clear the enable writing bit */
1055         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90);
1056 }
1057
1058 /*
1059  * This function clues the initialization function for one IOMMU
1060  * together and also allocates the command buffer and programs the
1061  * hardware. It does NOT enable the IOMMU. This is done afterwards.
1062  */
1063 static int __init init_iommu_one(struct amd_iommu *iommu, struct ivhd_header *h)
1064 {
1065         int ret;
1066
1067         spin_lock_init(&iommu->lock);
1068
1069         /* Add IOMMU to internal data structures */
1070         list_add_tail(&iommu->list, &amd_iommu_list);
1071         iommu->index             = amd_iommus_present++;
1072
1073         if (unlikely(iommu->index >= MAX_IOMMUS)) {
1074                 WARN(1, "AMD-Vi: System has more IOMMUs than supported by this driver\n");
1075                 return -ENOSYS;
1076         }
1077
1078         /* Index is fine - add IOMMU to the array */
1079         amd_iommus[iommu->index] = iommu;
1080
1081         /*
1082          * Copy data from ACPI table entry to the iommu struct
1083          */
1084         iommu->devid   = h->devid;
1085         iommu->cap_ptr = h->cap_ptr;
1086         iommu->pci_seg = h->pci_seg;
1087         iommu->mmio_phys = h->mmio_phys;
1088         iommu->mmio_base = iommu_map_mmio_space(h->mmio_phys);
1089         if (!iommu->mmio_base)
1090                 return -ENOMEM;
1091
1092         iommu->cmd_buf = alloc_command_buffer(iommu);
1093         if (!iommu->cmd_buf)
1094                 return -ENOMEM;
1095
1096         iommu->evt_buf = alloc_event_buffer(iommu);
1097         if (!iommu->evt_buf)
1098                 return -ENOMEM;
1099
1100         iommu->int_enabled = false;
1101
1102         ret = init_iommu_from_acpi(iommu, h);
1103         if (ret)
1104                 return ret;
1105
1106         /*
1107          * Make sure IOMMU is not considered to translate itself. The IVRS
1108          * table tells us so, but this is a lie!
1109          */
1110         amd_iommu_rlookup_table[iommu->devid] = NULL;
1111
1112         init_iommu_devices(iommu);
1113
1114         return 0;
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Iterates over all IOMMU entries in the ACPI table, allocates the
1119  * IOMMU structure and initializes it with init_iommu_one()
1120  */
1121 static int __init init_iommu_all(struct acpi_table_header *table)
1122 {
1123         u8 *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
1124         struct ivhd_header *h;
1125         struct amd_iommu *iommu;
1126         int ret;
1127
1128         end += table->length;
1129         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
1130
1131         while (p < end) {
1132                 h = (struct ivhd_header *)p;
1133                 switch (*p) {
1134                 case ACPI_IVHD_TYPE:
1135
1136                         DUMP_printk("device: %02x:%02x.%01x cap: %04x "
1137                                     "seg: %d flags: %01x info %04x\n",
1138                                     PCI_BUS_NUM(h->devid), PCI_SLOT(h->devid),
1139                                     PCI_FUNC(h->devid), h->cap_ptr,
1140                                     h->pci_seg, h->flags, h->info);
1141                         DUMP_printk("       mmio-addr: %016llx\n",
1142                                     h->mmio_phys);
1143
1144                         iommu = kzalloc(sizeof(struct amd_iommu), GFP_KERNEL);
1145                         if (iommu == NULL)
1146                                 return -ENOMEM;
1147
1148                         ret = init_iommu_one(iommu, h);
1149                         if (ret)
1150                                 return ret;
1151                         break;
1152                 default:
1153                         break;
1154                 }
1155                 p += h->length;
1156
1157         }
1158         WARN_ON(p != end);
1159
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 static int iommu_init_pci(struct amd_iommu *iommu)
1164 {
1165         int cap_ptr = iommu->cap_ptr;
1166         u32 range, misc, low, high;
1167
1168         iommu->dev = pci_get_bus_and_slot(PCI_BUS_NUM(iommu->devid),
1169                                           iommu->devid & 0xff);
1170         if (!iommu->dev)
1171                 return -ENODEV;
1172
1173         pci_read_config_dword(iommu->dev, cap_ptr + MMIO_CAP_HDR_OFFSET,
1174                               &iommu->cap);
1175         pci_read_config_dword(iommu->dev, cap_ptr + MMIO_RANGE_OFFSET,
1176                               &range);
1177         pci_read_config_dword(iommu->dev, cap_ptr + MMIO_MISC_OFFSET,
1178                               &misc);
1179
1180         iommu->first_device = PCI_DEVID(MMIO_GET_BUS(range),
1181                                          MMIO_GET_FD(range));
1182         iommu->last_device = PCI_DEVID(MMIO_GET_BUS(range),
1183                                         MMIO_GET_LD(range));
1184
1185         if (!(iommu->cap & (1 << IOMMU_CAP_IOTLB)))
1186                 amd_iommu_iotlb_sup = false;
1187
1188         /* read extended feature bits */
1189         low  = readl(iommu->mmio_base + MMIO_EXT_FEATURES);
1190         high = readl(iommu->mmio_base + MMIO_EXT_FEATURES + 4);
1191
1192         iommu->features = ((u64)high << 32) | low;
1193
1194         if (iommu_feature(iommu, FEATURE_GT)) {
1195                 int glxval;
1196                 u32 pasids;
1197                 u64 shift;
1198
1199                 shift   = iommu->features & FEATURE_PASID_MASK;
1200                 shift >>= FEATURE_PASID_SHIFT;
1201                 pasids  = (1 << shift);
1202
1203                 amd_iommu_max_pasids = min(amd_iommu_max_pasids, pasids);
1204
1205                 glxval   = iommu->features & FEATURE_GLXVAL_MASK;
1206                 glxval >>= FEATURE_GLXVAL_SHIFT;
1207
1208                 if (amd_iommu_max_glx_val == -1)
1209                         amd_iommu_max_glx_val = glxval;
1210                 else
1211                         amd_iommu_max_glx_val = min(amd_iommu_max_glx_val, glxval);
1212         }
1213
1214         if (iommu_feature(iommu, FEATURE_GT) &&
1215             iommu_feature(iommu, FEATURE_PPR)) {
1216                 iommu->is_iommu_v2   = true;
1217                 amd_iommu_v2_present = true;
1218         }
1219
1220         if (iommu_feature(iommu, FEATURE_PPR)) {
1221                 iommu->ppr_log = alloc_ppr_log(iommu);
1222                 if (!iommu->ppr_log)
1223                         return -ENOMEM;
1224         }
1225
1226         if (iommu->cap & (1UL << IOMMU_CAP_NPCACHE))
1227                 amd_iommu_np_cache = true;
1228
1229         if (is_rd890_iommu(iommu->dev)) {
1230                 int i, j;
1231
1232                 iommu->root_pdev = pci_get_bus_and_slot(iommu->dev->bus->number,
1233                                 PCI_DEVFN(0, 0));
1234
1235                 /*
1236                  * Some rd890 systems may not be fully reconfigured by the
1237                  * BIOS, so it's necessary for us to store this information so
1238                  * it can be reprogrammed on resume
1239                  */
1240                 pci_read_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
1241                                 &iommu->stored_addr_lo);
1242                 pci_read_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 8,
1243                                 &iommu->stored_addr_hi);
1244
1245                 /* Low bit locks writes to configuration space */
1246                 iommu->stored_addr_lo &= ~1;
1247
1248                 for (i = 0; i < 6; i++)
1249                         for (j = 0; j < 0x12; j++)
1250                                 iommu->stored_l1[i][j] = iommu_read_l1(iommu, i, j);
1251
1252                 for (i = 0; i < 0x83; i++)
1253                         iommu->stored_l2[i] = iommu_read_l2(iommu, i);
1254         }
1255
1256         amd_iommu_erratum_746_workaround(iommu);
1257
1258         return pci_enable_device(iommu->dev);
1259 }
1260
1261 static void print_iommu_info(void)
1262 {
1263         static const char * const feat_str[] = {
1264                 "PreF", "PPR", "X2APIC", "NX", "GT", "[5]",
1265                 "IA", "GA", "HE", "PC"
1266         };
1267         struct amd_iommu *iommu;
1268
1269         for_each_iommu(iommu) {
1270                 int i;
1271
1272                 pr_info("AMD-Vi: Found IOMMU at %s cap 0x%hx\n",
1273                         dev_name(&iommu->dev->dev), iommu->cap_ptr);
1274
1275                 if (iommu->cap & (1 << IOMMU_CAP_EFR)) {
1276                         pr_info("AMD-Vi:  Extended features: ");
1277                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(feat_str); ++i) {
1278                                 if (iommu_feature(iommu, (1ULL << i)))
1279                                         pr_cont(" %s", feat_str[i]);
1280                         }
1281                 pr_cont("\n");
1282                 }
1283         }
1284         if (irq_remapping_enabled)
1285                 pr_info("AMD-Vi: Interrupt remapping enabled\n");
1286 }
1287
1288 static int __init amd_iommu_init_pci(void)
1289 {
1290         struct amd_iommu *iommu;
1291         int ret = 0;
1292
1293         for_each_iommu(iommu) {
1294                 ret = iommu_init_pci(iommu);
1295                 if (ret)
1296                         break;
1297         }
1298
1299         ret = amd_iommu_init_devices();
1300
1301         print_iommu_info();
1302
1303         return ret;
1304 }
1305
1306 /****************************************************************************
1307  *
1308  * The following functions initialize the MSI interrupts for all IOMMUs
1309  * in the system. It's a bit challenging because there could be multiple
1310  * IOMMUs per PCI BDF but we can call pci_enable_msi(x) only once per
1311  * pci_dev.
1312  *
1313  ****************************************************************************/
1314
1315 static int iommu_setup_msi(struct amd_iommu *iommu)
1316 {
1317         int r;
1318
1319         r = pci_enable_msi(iommu->dev);
1320         if (r)
1321                 return r;
1322
1323         r = request_threaded_irq(iommu->dev->irq,
1324                                  amd_iommu_int_handler,
1325                                  amd_iommu_int_thread,
1326                                  0, "AMD-Vi",
1327                                  iommu);
1328
1329         if (r) {
1330                 pci_disable_msi(iommu->dev);
1331                 return r;
1332         }
1333
1334         iommu->int_enabled = true;
1335
1336         return 0;
1337 }
1338
1339 static int iommu_init_msi(struct amd_iommu *iommu)
1340 {
1341         int ret;
1342
1343         if (iommu->int_enabled)
1344                 goto enable_faults;
1345
1346         if (pci_find_capability(iommu->dev, PCI_CAP_ID_MSI))
1347                 ret = iommu_setup_msi(iommu);
1348         else
1349                 ret = -ENODEV;
1350
1351         if (ret)
1352                 return ret;
1353
1354 enable_faults:
1355         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_EVT_INT_EN);
1356
1357         if (iommu->ppr_log != NULL)
1358                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PPFINT_EN);
1359
1360         return 0;
1361 }
1362
1363 /****************************************************************************
1364  *
1365  * The next functions belong to the third pass of parsing the ACPI
1366  * table. In this last pass the memory mapping requirements are
1367  * gathered (like exclusion and unity mapping ranges).
1368  *
1369  ****************************************************************************/
1370
1371 static void __init free_unity_maps(void)
1372 {
1373         struct unity_map_entry *entry, *next;
1374
1375         list_for_each_entry_safe(entry, next, &amd_iommu_unity_map, list) {
1376                 list_del(&entry->list);
1377                 kfree(entry);
1378         }
1379 }
1380
1381 /* called when we find an exclusion range definition in ACPI */
1382 static int __init init_exclusion_range(struct ivmd_header *m)
1383 {
1384         int i;
1385
1386         switch (m->type) {
1387         case ACPI_IVMD_TYPE:
1388                 set_device_exclusion_range(m->devid, m);
1389                 break;
1390         case ACPI_IVMD_TYPE_ALL:
1391                 for (i = 0; i <= amd_iommu_last_bdf; ++i)
1392                         set_device_exclusion_range(i, m);
1393                 break;
1394         case ACPI_IVMD_TYPE_RANGE:
1395                 for (i = m->devid; i <= m->aux; ++i)
1396                         set_device_exclusion_range(i, m);
1397                 break;
1398         default:
1399                 break;
1400         }
1401
1402         return 0;
1403 }
1404
1405 /* called for unity map ACPI definition */
1406 static int __init init_unity_map_range(struct ivmd_header *m)
1407 {
1408         struct unity_map_entry *e = NULL;
1409         char *s;
1410
1411         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1412         if (e == NULL)
1413                 return -ENOMEM;
1414
1415         switch (m->type) {
1416         default:
1417                 kfree(e);
1418                 return 0;
1419         case ACPI_IVMD_TYPE:
1420                 s = "IVMD_TYPEi\t\t\t";
1421                 e->devid_start = e->devid_end = m->devid;
1422                 break;
1423         case ACPI_IVMD_TYPE_ALL:
1424                 s = "IVMD_TYPE_ALL\t\t";
1425                 e->devid_start = 0;
1426                 e->devid_end = amd_iommu_last_bdf;
1427                 break;
1428         case ACPI_IVMD_TYPE_RANGE:
1429                 s = "IVMD_TYPE_RANGE\t\t";
1430                 e->devid_start = m->devid;
1431                 e->devid_end = m->aux;
1432                 break;
1433         }
1434         e->address_start = PAGE_ALIGN(m->range_start);
1435         e->address_end = e->address_start + PAGE_ALIGN(m->range_length);
1436         e->prot = m->flags >> 1;
1437
1438         DUMP_printk("%s devid_start: %02x:%02x.%x devid_end: %02x:%02x.%x"
1439                     " range_start: %016llx range_end: %016llx flags: %x\n", s,
1440                     PCI_BUS_NUM(e->devid_start), PCI_SLOT(e->devid_start),
1441                     PCI_FUNC(e->devid_start), PCI_BUS_NUM(e->devid_end),
1442                     PCI_SLOT(e->devid_end), PCI_FUNC(e->devid_end),
1443                     e->address_start, e->address_end, m->flags);
1444
1445         list_add_tail(&e->list, &amd_iommu_unity_map);
1446
1447         return 0;
1448 }
1449
1450 /* iterates over all memory definitions we find in the ACPI table */
1451 static int __init init_memory_definitions(struct acpi_table_header *table)
1452 {
1453         u8 *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
1454         struct ivmd_header *m;
1455
1456         end += table->length;
1457         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
1458
1459         while (p < end) {
1460                 m = (struct ivmd_header *)p;
1461                 if (m->flags & IVMD_FLAG_EXCL_RANGE)
1462                         init_exclusion_range(m);
1463                 else if (m->flags & IVMD_FLAG_UNITY_MAP)
1464                         init_unity_map_range(m);
1465
1466                 p += m->length;
1467         }
1468
1469         return 0;
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Init the device table to not allow DMA access for devices and
1474  * suppress all page faults
1475  */
1476 static void init_device_table_dma(void)
1477 {
1478         u32 devid;
1479
1480         for (devid = 0; devid <= amd_iommu_last_bdf; ++devid) {
1481                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_VALID);
1482                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_TRANSLATION);
1483         }
1484 }
1485
1486 static void __init uninit_device_table_dma(void)
1487 {
1488         u32 devid;
1489
1490         for (devid = 0; devid <= amd_iommu_last_bdf; ++devid) {
1491                 amd_iommu_dev_table[devid].data[0] = 0ULL;
1492                 amd_iommu_dev_table[devid].data[1] = 0ULL;
1493         }
1494 }
1495
1496 static void init_device_table(void)
1497 {
1498         u32 devid;
1499
1500         if (!amd_iommu_irq_remap)
1501                 return;
1502
1503         for (devid = 0; devid <= amd_iommu_last_bdf; ++devid)
1504                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_IRQ_TBL_EN);
1505 }
1506
1507 static void iommu_init_flags(struct amd_iommu *iommu)
1508 {
1509         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_HT_TUN_EN_MASK ?
1510                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_HT_TUN_EN) :
1511                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_HT_TUN_EN);
1512
1513         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_PASSPW_EN_MASK ?
1514                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PASSPW_EN) :
1515                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_PASSPW_EN);
1516
1517         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_RESPASSPW_EN_MASK ?
1518                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_RESPASSPW_EN) :
1519                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_RESPASSPW_EN);
1520
1521         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_ISOC_EN_MASK ?
1522                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_ISOC_EN) :
1523                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_ISOC_EN);
1524
1525         /*
1526          * make IOMMU memory accesses cache coherent
1527          */
1528         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_COHERENT_EN);
1529
1530         /* Set IOTLB invalidation timeout to 1s */
1531         iommu_set_inv_tlb_timeout(iommu, CTRL_INV_TO_1S);
1532 }
1533
1534 static void iommu_apply_resume_quirks(struct amd_iommu *iommu)
1535 {
1536         int i, j;
1537         u32 ioc_feature_control;
1538         struct pci_dev *pdev = iommu->root_pdev;
1539
1540         /* RD890 BIOSes may not have completely reconfigured the iommu */
1541         if (!is_rd890_iommu(iommu->dev) || !pdev)
1542                 return;
1543
1544         /*
1545          * First, we need to ensure that the iommu is enabled. This is
1546          * controlled by a register in the northbridge
1547          */
1548
1549         /* Select Northbridge indirect register 0x75 and enable writing */
1550         pci_write_config_dword(pdev, 0x60, 0x75 | (1 << 7));
1551         pci_read_config_dword(pdev, 0x64, &ioc_feature_control);
1552
1553         /* Enable the iommu */
1554         if (!(ioc_feature_control & 0x1))
1555                 pci_write_config_dword(pdev, 0x64, ioc_feature_control | 1);
1556
1557         /* Restore the iommu BAR */
1558         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
1559                                iommu->stored_addr_lo);
1560         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 8,
1561                                iommu->stored_addr_hi);
1562
1563         /* Restore the l1 indirect regs for each of the 6 l1s */
1564         for (i = 0; i < 6; i++)
1565                 for (j = 0; j < 0x12; j++)
1566                         iommu_write_l1(iommu, i, j, iommu->stored_l1[i][j]);
1567
1568         /* Restore the l2 indirect regs */
1569         for (i = 0; i < 0x83; i++)
1570                 iommu_write_l2(iommu, i, iommu->stored_l2[i]);
1571
1572         /* Lock PCI setup registers */
1573         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
1574                                iommu->stored_addr_lo | 1);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * This function finally enables all IOMMUs found in the system after
1579  * they have been initialized
1580  */
1581 static void early_enable_iommus(void)
1582 {
1583         struct amd_iommu *iommu;
1584
1585         for_each_iommu(iommu) {
1586                 iommu_disable(iommu);
1587                 iommu_init_flags(iommu);
1588                 iommu_set_device_table(iommu);
1589                 iommu_enable_command_buffer(iommu);
1590                 iommu_enable_event_buffer(iommu);
1591                 iommu_set_exclusion_range(iommu);
1592                 iommu_enable(iommu);
1593                 iommu_flush_all_caches(iommu);
1594         }
1595 }
1596
1597 static void enable_iommus_v2(void)
1598 {
1599         struct amd_iommu *iommu;
1600
1601         for_each_iommu(iommu) {
1602                 iommu_enable_ppr_log(iommu);
1603                 iommu_enable_gt(iommu);
1604         }
1605 }
1606
1607 static void enable_iommus(void)
1608 {
1609         early_enable_iommus();
1610
1611         enable_iommus_v2();
1612 }
1613
1614 static void disable_iommus(void)
1615 {
1616         struct amd_iommu *iommu;
1617
1618         for_each_iommu(iommu)
1619                 iommu_disable(iommu);
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Suspend/Resume support
1624  * disable suspend until real resume implemented
1625  */
1626
1627 static void amd_iommu_resume(void)
1628 {
1629         struct amd_iommu *iommu;
1630
1631         for_each_iommu(iommu)
1632                 iommu_apply_resume_quirks(iommu);
1633
1634         /* re-load the hardware */
1635         enable_iommus();
1636
1637         amd_iommu_enable_interrupts();
1638 }
1639
1640 static int amd_iommu_suspend(void)
1641 {
1642         /* disable IOMMUs to go out of the way for BIOS */
1643         disable_iommus();
1644
1645         return 0;
1646 }
1647
1648 static struct syscore_ops amd_iommu_syscore_ops = {
1649         .suspend = amd_iommu_suspend,
1650         .resume = amd_iommu_resume,
1651 };
1652
1653 static void __init free_on_init_error(void)
1654 {
1655         free_pages((unsigned long)irq_lookup_table,
1656                    get_order(rlookup_table_size));
1657
1658         if (amd_iommu_irq_cache) {
1659                 kmem_cache_destroy(amd_iommu_irq_cache);
1660                 amd_iommu_irq_cache = NULL;
1661
1662         }
1663
1664         free_pages((unsigned long)amd_iommu_rlookup_table,
1665                    get_order(rlookup_table_size));
1666
1667         free_pages((unsigned long)amd_iommu_alias_table,
1668                    get_order(alias_table_size));
1669
1670         free_pages((unsigned long)amd_iommu_dev_table,
1671                    get_order(dev_table_size));
1672
1673         free_iommu_all();
1674
1675 #ifdef CONFIG_GART_IOMMU
1676         /*
1677          * We failed to initialize the AMD IOMMU - try fallback to GART
1678          * if possible.
1679          */
1680         gart_iommu_init();
1681
1682 #endif
1683 }
1684
1685 /* SB IOAPIC is always on this device in AMD systems */
1686 #define IOAPIC_SB_DEVID         ((0x00 << 8) | PCI_DEVFN(0x14, 0))
1687
1688 static bool __init check_ioapic_information(void)
1689 {
1690         const char *fw_bug = FW_BUG;
1691         bool ret, has_sb_ioapic;
1692         int idx;
1693
1694         has_sb_ioapic = false;
1695         ret           = false;
1696
1697         /*
1698          * If we have map overrides on the kernel command line the
1699          * messages in this function might not describe firmware bugs
1700          * anymore - so be careful
1701          */
1702         if (cmdline_maps)
1703                 fw_bug = "";
1704
1705         for (idx = 0; idx < nr_ioapics; idx++) {
1706                 int devid, id = mpc_ioapic_id(idx);
1707
1708                 devid = get_ioapic_devid(id);
1709                 if (devid < 0) {
1710                         pr_err("%sAMD-Vi: IOAPIC[%d] not in IVRS table\n",
1711                                 fw_bug, id);
1712                         ret = false;
1713                 } else if (devid == IOAPIC_SB_DEVID) {
1714                         has_sb_ioapic = true;
1715                         ret           = true;
1716                 }
1717         }
1718
1719         if (!has_sb_ioapic) {
1720                 /*
1721                  * We expect the SB IOAPIC to be listed in the IVRS
1722                  * table. The system timer is connected to the SB IOAPIC
1723                  * and if we don't have it in the list the system will
1724                  * panic at boot time.  This situation usually happens
1725                  * when the BIOS is buggy and provides us the wrong
1726                  * device id for the IOAPIC in the system.
1727                  */
1728                 pr_err("%sAMD-Vi: No southbridge IOAPIC found\n", fw_bug);
1729         }
1730
1731         if (!ret)
1732                 pr_err("AMD-Vi: Disabling interrupt remapping\n");
1733
1734         return ret;
1735 }
1736
1737 static void __init free_dma_resources(void)
1738 {
1739         amd_iommu_uninit_devices();
1740
1741         free_pages((unsigned long)amd_iommu_pd_alloc_bitmap,
1742                    get_order(MAX_DOMAIN_ID/8));
1743
1744         free_unity_maps();
1745 }
1746
1747 /*
1748  * This is the hardware init function for AMD IOMMU in the system.
1749  * This function is called either from amd_iommu_init or from the interrupt
1750  * remapping setup code.
1751  *
1752  * This function basically parses the ACPI table for AMD IOMMU (IVRS)
1753  * three times:
1754  *
1755  *      1 pass) Find the highest PCI device id the driver has to handle.
1756  *              Upon this information the size of the data structures is
1757  *              determined that needs to be allocated.
1758  *
1759  *      2 pass) Initialize the data structures just allocated with the
1760  *              information in the ACPI table about available AMD IOMMUs
1761  *              in the system. It also maps the PCI devices in the
1762  *              system to specific IOMMUs
1763  *
1764  *      3 pass) After the basic data structures are allocated and
1765  *              initialized we update them with information about memory
1766  *              remapping requirements parsed out of the ACPI table in
1767  *              this last pass.
1768  *
1769  * After everything is set up the IOMMUs are enabled and the necessary
1770  * hotplug and suspend notifiers are registered.
1771  */
1772 static int __init early_amd_iommu_init(void)
1773 {
1774         struct acpi_table_header *ivrs_base;
1775         acpi_size ivrs_size;
1776         acpi_status status;
1777         int i, ret = 0;
1778
1779         if (!amd_iommu_detected)
1780                 return -ENODEV;
1781
1782         status = acpi_get_table_with_size("IVRS", 0, &ivrs_base, &ivrs_size);
1783         if (status == AE_NOT_FOUND)
1784                 return -ENODEV;
1785         else if (ACPI_FAILURE(status)) {
1786                 const char *err = acpi_format_exception(status);
1787                 pr_err("AMD-Vi: IVRS table error: %s\n", err);
1788                 return -EINVAL;
1789         }
1790
1791         /*
1792          * First parse ACPI tables to find the largest Bus/Dev/Func
1793          * we need to handle. Upon this information the shared data
1794          * structures for the IOMMUs in the system will be allocated
1795          */
1796         ret = find_last_devid_acpi(ivrs_base);
1797         if (ret)
1798                 goto out;
1799
1800         dev_table_size     = tbl_size(DEV_TABLE_ENTRY_SIZE);
1801         alias_table_size   = tbl_size(ALIAS_TABLE_ENTRY_SIZE);
1802         rlookup_table_size = tbl_size(RLOOKUP_TABLE_ENTRY_SIZE);
1803
1804         /* Device table - directly used by all IOMMUs */
1805         ret = -ENOMEM;
1806         amd_iommu_dev_table = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
1807                                       get_order(dev_table_size));
1808         if (amd_iommu_dev_table == NULL)
1809                 goto out;
1810
1811         /*
1812          * Alias table - map PCI Bus/Dev/Func to Bus/Dev/Func the
1813          * IOMMU see for that device
1814          */
1815         amd_iommu_alias_table = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
1816                         get_order(alias_table_size));
1817         if (amd_iommu_alias_table == NULL)
1818                 goto out;
1819
1820         /* IOMMU rlookup table - find the IOMMU for a specific device */
1821         amd_iommu_rlookup_table = (void *)__get_free_pages(
1822                         GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
1823                         get_order(rlookup_table_size));
1824         if (amd_iommu_rlookup_table == NULL)
1825                 goto out;
1826
1827         amd_iommu_pd_alloc_bitmap = (void *)__get_free_pages(
1828                                             GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
1829                                             get_order(MAX_DOMAIN_ID/8));
1830         if (amd_iommu_pd_alloc_bitmap == NULL)
1831                 goto out;
1832
1833         /*
1834          * let all alias entries point to itself
1835          */
1836         for (i = 0; i <= amd_iommu_last_bdf; ++i)
1837                 amd_iommu_alias_table[i] = i;
1838
1839         /*
1840          * never allocate domain 0 because its used as the non-allocated and
1841          * error value placeholder
1842          */
1843         amd_iommu_pd_alloc_bitmap[0] = 1;
1844
1845         spin_lock_init(&amd_iommu_pd_lock);
1846
1847         /*
1848          * now the data structures are allocated and basically initialized
1849          * start the real acpi table scan
1850          */
1851         ret = init_iommu_all(ivrs_base);
1852         if (ret)
1853                 goto out;
1854
1855         if (amd_iommu_irq_remap)
1856                 amd_iommu_irq_remap = check_ioapic_information();
1857
1858         if (amd_iommu_irq_remap) {
1859                 /*
1860                  * Interrupt remapping enabled, create kmem_cache for the
1861                  * remapping tables.
1862                  */
1863                 ret = -ENOMEM;
1864                 amd_iommu_irq_cache = kmem_cache_create("irq_remap_cache",
1865                                 MAX_IRQS_PER_TABLE * sizeof(u32),
1866                                 IRQ_TABLE_ALIGNMENT,
1867                                 0, NULL);
1868                 if (!amd_iommu_irq_cache)
1869                         goto out;
1870
1871                 irq_lookup_table = (void *)__get_free_pages(
1872                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
1873                                 get_order(rlookup_table_size));
1874                 if (!irq_lookup_table)
1875                         goto out;
1876         }
1877
1878         ret = init_memory_definitions(ivrs_base);
1879         if (ret)
1880                 goto out;
1881
1882         /* init the device table */
1883         init_device_table();
1884
1885 out:
1886         /* Don't leak any ACPI memory */
1887         early_acpi_os_unmap_memory((char __iomem *)ivrs_base, ivrs_size);
1888         ivrs_base = NULL;
1889
1890         return ret;
1891 }
1892
1893 static int amd_iommu_enable_interrupts(void)
1894 {
1895         struct amd_iommu *iommu;
1896         int ret = 0;
1897
1898         for_each_iommu(iommu) {
1899                 ret = iommu_init_msi(iommu);
1900                 if (ret)
1901                         goto out;
1902         }
1903
1904 out:
1905         return ret;
1906 }
1907
1908 static bool detect_ivrs(void)
1909 {
1910         struct acpi_table_header *ivrs_base;
1911         acpi_size ivrs_size;
1912         acpi_status status;
1913
1914         status = acpi_get_table_with_size("IVRS", 0, &ivrs_base, &ivrs_size);
1915         if (status == AE_NOT_FOUND)
1916                 return false;
1917         else if (ACPI_FAILURE(status)) {
1918                 const char *err = acpi_format_exception(status);
1919                 pr_err("AMD-Vi: IVRS table error: %s\n", err);
1920                 return false;
1921         }
1922
1923         early_acpi_os_unmap_memory((char __iomem *)ivrs_base, ivrs_size);
1924
1925         /* Make sure ACS will be enabled during PCI probe */
1926         pci_request_acs();
1927
1928         if (!disable_irq_remap)
1929                 amd_iommu_irq_remap = true;
1930
1931         return true;
1932 }
1933
1934 static int amd_iommu_init_dma(void)
1935 {
1936         struct amd_iommu *iommu;
1937         int ret;
1938
1939         if (iommu_pass_through)
1940                 ret = amd_iommu_init_passthrough();
1941         else
1942                 ret = amd_iommu_init_dma_ops();
1943
1944         if (ret)
1945                 return ret;
1946
1947         init_device_table_dma();
1948
1949         for_each_iommu(iommu)
1950                 iommu_flush_all_caches(iommu);
1951
1952         amd_iommu_init_api();
1953
1954         amd_iommu_init_notifier();
1955
1956         return 0;
1957 }
1958
1959 /****************************************************************************
1960  *
1961  * AMD IOMMU Initialization State Machine
1962  *
1963  ****************************************************************************/
1964
1965 static int __init state_next(void)
1966 {
1967         int ret = 0;
1968
1969         switch (init_state) {
1970         case IOMMU_START_STATE:
1971                 if (!detect_ivrs()) {
1972                         init_state      = IOMMU_NOT_FOUND;
1973                         ret             = -ENODEV;
1974                 } else {
1975                         init_state      = IOMMU_IVRS_DETECTED;
1976                 }
1977                 break;
1978         case IOMMU_IVRS_DETECTED:
1979                 ret = early_amd_iommu_init();
1980                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_ACPI_FINISHED;
1981                 break;
1982         case IOMMU_ACPI_FINISHED:
1983                 early_enable_iommus();
1984                 register_syscore_ops(&amd_iommu_syscore_ops);
1985                 x86_platform.iommu_shutdown = disable_iommus;
1986                 init_state = IOMMU_ENABLED;
1987                 break;
1988         case IOMMU_ENABLED:
1989                 ret = amd_iommu_init_pci();
1990                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_PCI_INIT;
1991                 enable_iommus_v2();
1992                 break;
1993         case IOMMU_PCI_INIT:
1994                 ret = amd_iommu_enable_interrupts();
1995                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_INTERRUPTS_EN;
1996                 break;
1997         case IOMMU_INTERRUPTS_EN:
1998                 ret = amd_iommu_init_dma();
1999                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_DMA_OPS;
2000                 break;
2001         case IOMMU_DMA_OPS:
2002                 init_state = IOMMU_INITIALIZED;
2003                 break;
2004         case IOMMU_INITIALIZED:
2005                 /* Nothing to do */
2006                 break;
2007         case IOMMU_NOT_FOUND:
2008         case IOMMU_INIT_ERROR:
2009                 /* Error states => do nothing */
2010                 ret = -EINVAL;
2011                 break;
2012         default:
2013                 /* Unknown state */
2014                 BUG();
2015         }
2016
2017         return ret;
2018 }
2019
2020 static int __init iommu_go_to_state(enum iommu_init_state state)
2021 {
2022         int ret = 0;
2023
2024         while (init_state != state) {
2025                 ret = state_next();
2026                 if (init_state == IOMMU_NOT_FOUND ||
2027                     init_state == IOMMU_INIT_ERROR)
2028                         break;
2029         }
2030
2031         return ret;
2032 }
2033
2034 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2035 int __init amd_iommu_prepare(void)
2036 {
2037         return iommu_go_to_state(IOMMU_ACPI_FINISHED);
2038 }
2039
2040 int __init amd_iommu_supported(void)
2041 {
2042         return amd_iommu_irq_remap ? 1 : 0;
2043 }
2044
2045 int __init amd_iommu_enable(void)
2046 {
2047         int ret;
2048
2049         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_ENABLED);
2050         if (ret)
2051                 return ret;
2052
2053         irq_remapping_enabled = 1;
2054
2055         return 0;
2056 }
2057
2058 void amd_iommu_disable(void)
2059 {
2060         amd_iommu_suspend();
2061 }
2062
2063 int amd_iommu_reenable(int mode)
2064 {
2065         amd_iommu_resume();
2066
2067         return 0;
2068 }
2069
2070 int __init amd_iommu_enable_faulting(void)
2071 {
2072         /* We enable MSI later when PCI is initialized */
2073         return 0;
2074 }
2075 #endif
2076
2077 /*
2078  * This is the core init function for AMD IOMMU hardware in the system.
2079  * This function is called from the generic x86 DMA layer initialization
2080  * code.
2081  */
2082 static int __init amd_iommu_init(void)
2083 {
2084         int ret;
2085
2086         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_INITIALIZED);
2087         if (ret) {
2088                 free_dma_resources();
2089                 if (!irq_remapping_enabled) {
2090                         disable_iommus();
2091                         free_on_init_error();
2092                 } else {
2093                         struct amd_iommu *iommu;
2094
2095                         uninit_device_table_dma();
2096                         for_each_iommu(iommu)
2097                                 iommu_flush_all_caches(iommu);
2098                 }
2099         }
2100
2101         return ret;
2102 }
2103
2104 /****************************************************************************
2105  *
2106  * Early detect code. This code runs at IOMMU detection time in the DMA
2107  * layer. It just looks if there is an IVRS ACPI table to detect AMD
2108  * IOMMUs
2109  *
2110  ****************************************************************************/
2111 int __init amd_iommu_detect(void)
2112 {
2113         int ret;
2114
2115         if (no_iommu || (iommu_detected && !gart_iommu_aperture))
2116                 return -ENODEV;
2117
2118         if (amd_iommu_disabled)
2119                 return -ENODEV;
2120
2121         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_IVRS_DETECTED);
2122         if (ret)
2123                 return ret;
2124
2125         amd_iommu_detected = true;
2126         iommu_detected = 1;
2127         x86_init.iommu.iommu_init = amd_iommu_init;
2128
2129         return 0;
2130 }
2131
2132 /****************************************************************************
2133  *
2134  * Parsing functions for the AMD IOMMU specific kernel command line
2135  * options.
2136  *
2137  ****************************************************************************/
2138
2139 static int __init parse_amd_iommu_dump(char *str)
2140 {
2141         amd_iommu_dump = true;
2142
2143         return 1;
2144 }
2145
2146 static int __init parse_amd_iommu_options(char *str)
2147 {
2148         for (; *str; ++str) {
2149                 if (strncmp(str, "fullflush", 9) == 0)
2150                         amd_iommu_unmap_flush = true;
2151                 if (strncmp(str, "off", 3) == 0)
2152                         amd_iommu_disabled = true;
2153                 if (strncmp(str, "force_isolation", 15) == 0)
2154                         amd_iommu_force_isolation = true;
2155         }
2156
2157         return 1;
2158 }
2159
2160 static int __init parse_ivrs_ioapic(char *str)
2161 {
2162         unsigned int bus, dev, fn;
2163         int ret, id, i;
2164         u16 devid;
2165
2166         ret = sscanf(str, "[%d]=%x:%x.%x", &id, &bus, &dev, &fn);
2167
2168         if (ret != 4) {
2169                 pr_err("AMD-Vi: Invalid command line: ivrs_ioapic%s\n", str);
2170                 return 1;
2171         }
2172
2173         if (early_ioapic_map_size == EARLY_MAP_SIZE) {
2174                 pr_err("AMD-Vi: Early IOAPIC map overflow - ignoring ivrs_ioapic%s\n",
2175                         str);
2176                 return 1;
2177         }
2178
2179         devid = ((bus & 0xff) << 8) | ((dev & 0x1f) << 3) | (fn & 0x7);
2180
2181         cmdline_maps                    = true;
2182         i                               = early_ioapic_map_size++;
2183         early_ioapic_map[i].id          = id;
2184         early_ioapic_map[i].devid       = devid;
2185         early_ioapic_map[i].cmd_line    = true;
2186
2187         return 1;
2188 }
2189
2190 static int __init parse_ivrs_hpet(char *str)
2191 {
2192         unsigned int bus, dev, fn;
2193         int ret, id, i;
2194         u16 devid;
2195
2196         ret = sscanf(str, "[%d]=%x:%x.%x", &id, &bus, &dev, &fn);
2197
2198         if (ret != 4) {
2199                 pr_err("AMD-Vi: Invalid command line: ivrs_hpet%s\n", str);
2200                 return 1;
2201         }
2202
2203         if (early_hpet_map_size == EARLY_MAP_SIZE) {
2204                 pr_err("AMD-Vi: Early HPET map overflow - ignoring ivrs_hpet%s\n",
2205                         str);
2206                 return 1;
2207         }
2208
2209         devid = ((bus & 0xff) << 8) | ((dev & 0x1f) << 3) | (fn & 0x7);
2210
2211         cmdline_maps                    = true;
2212         i                               = early_hpet_map_size++;
2213         early_hpet_map[i].id            = id;
2214         early_hpet_map[i].devid         = devid;
2215         early_hpet_map[i].cmd_line      = true;
2216
2217         return 1;
2218 }
2219
2220 __setup("amd_iommu_dump",       parse_amd_iommu_dump);
2221 __setup("amd_iommu=",           parse_amd_iommu_options);
2222 __setup("ivrs_ioapic",          parse_ivrs_ioapic);
2223 __setup("ivrs_hpet",            parse_ivrs_hpet);
2224
2225 IOMMU_INIT_FINISH(amd_iommu_detect,
2226                   gart_iommu_hole_init,
2227                   NULL,
2228                   NULL);
2229
2230 bool amd_iommu_v2_supported(void)
2231 {
2232         return amd_iommu_v2_present;
2233 }
2234 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_v2_supported);