]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/pci/controller/pci-hyperv.c
Merge tag 'ti-k3-dt-for-v6.11-part2' into ti-k3-dts-next
[linux.git] / drivers / pci / controller / pci-hyperv.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) Microsoft Corporation.
4  *
5  * Author:
6  *   Jake Oshins <[email protected]>
7  *
8  * This driver acts as a paravirtual front-end for PCI Express root buses.
9  * When a PCI Express function (either an entire device or an SR-IOV
10  * Virtual Function) is being passed through to the VM, this driver exposes
11  * a new bus to the guest VM.  This is modeled as a root PCI bus because
12  * no bridges are being exposed to the VM.  In fact, with a "Generation 2"
13  * VM within Hyper-V, there may seem to be no PCI bus at all in the VM
14  * until a device as been exposed using this driver.
15  *
16  * Each root PCI bus has its own PCI domain, which is called "Segment" in
17  * the PCI Firmware Specifications.  Thus while each device passed through
18  * to the VM using this front-end will appear at "device 0", the domain will
19  * be unique.  Typically, each bus will have one PCI function on it, though
20  * this driver does support more than one.
21  *
22  * In order to map the interrupts from the device through to the guest VM,
23  * this driver also implements an IRQ Domain, which handles interrupts (either
24  * MSI or MSI-X) associated with the functions on the bus.  As interrupts are
25  * set up, torn down, or reaffined, this driver communicates with the
26  * underlying hypervisor to adjust the mappings in the I/O MMU so that each
27  * interrupt will be delivered to the correct virtual processor at the right
28  * vector.  This driver does not support level-triggered (line-based)
29  * interrupts, and will report that the Interrupt Line register in the
30  * function's configuration space is zero.
31  *
32  * The rest of this driver mostly maps PCI concepts onto underlying Hyper-V
33  * facilities.  For instance, the configuration space of a function exposed
34  * by Hyper-V is mapped into a single page of memory space, and the
35  * read and write handlers for config space must be aware of this mechanism.
36  * Similarly, device setup and teardown involves messages sent to and from
37  * the PCI back-end driver in Hyper-V.
38  */
39
40 #include <linux/kernel.h>
41 #include <linux/module.h>
42 #include <linux/pci.h>
43 #include <linux/pci-ecam.h>
44 #include <linux/delay.h>
45 #include <linux/semaphore.h>
46 #include <linux/irq.h>
47 #include <linux/msi.h>
48 #include <linux/hyperv.h>
49 #include <linux/refcount.h>
50 #include <linux/irqdomain.h>
51 #include <linux/acpi.h>
52 #include <linux/sizes.h>
53 #include <asm/mshyperv.h>
54
55 /*
56  * Protocol versions. The low word is the minor version, the high word the
57  * major version.
58  */
59
60 #define PCI_MAKE_VERSION(major, minor) ((u32)(((major) << 16) | (minor)))
61 #define PCI_MAJOR_VERSION(version) ((u32)(version) >> 16)
62 #define PCI_MINOR_VERSION(version) ((u32)(version) & 0xff)
63
64 enum pci_protocol_version_t {
65         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1 = PCI_MAKE_VERSION(1, 1),      /* Win10 */
66         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 = PCI_MAKE_VERSION(1, 2),      /* RS1 */
67         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3 = PCI_MAKE_VERSION(1, 3),      /* Vibranium */
68         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4 = PCI_MAKE_VERSION(1, 4),      /* WS2022 */
69 };
70
71 #define CPU_AFFINITY_ALL        -1ULL
72
73 /*
74  * Supported protocol versions in the order of probing - highest go
75  * first.
76  */
77 static enum pci_protocol_version_t pci_protocol_versions[] = {
78         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4,
79         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3,
80         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2,
81         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1,
82 };
83
84 #define PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH  0x2000
85 #define CFG_PAGE_OFFSET 0x1000
86 #define CFG_PAGE_SIZE (PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH - CFG_PAGE_OFFSET)
87
88 #define MAX_SUPPORTED_MSI_MESSAGES 0x400
89
90 #define STATUS_REVISION_MISMATCH 0xC0000059
91
92 /* space for 32bit serial number as string */
93 #define SLOT_NAME_SIZE 11
94
95 /*
96  * Size of requestor for VMbus; the value is based on the observation
97  * that having more than one request outstanding is 'rare', and so 64
98  * should be generous in ensuring that we don't ever run out.
99  */
100 #define HV_PCI_RQSTOR_SIZE 64
101
102 /*
103  * Message Types
104  */
105
106 enum pci_message_type {
107         /*
108          * Version 1.1
109          */
110         PCI_MESSAGE_BASE                = 0x42490000,
111         PCI_BUS_RELATIONS               = PCI_MESSAGE_BASE + 0,
112         PCI_QUERY_BUS_RELATIONS         = PCI_MESSAGE_BASE + 1,
113         PCI_POWER_STATE_CHANGE          = PCI_MESSAGE_BASE + 4,
114         PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS = PCI_MESSAGE_BASE + 5,
115         PCI_QUERY_RESOURCE_RESOURCES    = PCI_MESSAGE_BASE + 6,
116         PCI_BUS_D0ENTRY                 = PCI_MESSAGE_BASE + 7,
117         PCI_BUS_D0EXIT                  = PCI_MESSAGE_BASE + 8,
118         PCI_READ_BLOCK                  = PCI_MESSAGE_BASE + 9,
119         PCI_WRITE_BLOCK                 = PCI_MESSAGE_BASE + 0xA,
120         PCI_EJECT                       = PCI_MESSAGE_BASE + 0xB,
121         PCI_QUERY_STOP                  = PCI_MESSAGE_BASE + 0xC,
122         PCI_REENABLE                    = PCI_MESSAGE_BASE + 0xD,
123         PCI_QUERY_STOP_FAILED           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xE,
124         PCI_EJECTION_COMPLETE           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xF,
125         PCI_RESOURCES_ASSIGNED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x10,
126         PCI_RESOURCES_RELEASED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x11,
127         PCI_INVALIDATE_BLOCK            = PCI_MESSAGE_BASE + 0x12,
128         PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION      = PCI_MESSAGE_BASE + 0x13,
129         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x14,
130         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x15,
131         PCI_RESOURCES_ASSIGNED2         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x16,
132         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x17,
133         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x18, /* unused */
134         PCI_BUS_RELATIONS2              = PCI_MESSAGE_BASE + 0x19,
135         PCI_RESOURCES_ASSIGNED3         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x1A,
136         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE3   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x1B,
137         PCI_MESSAGE_MAXIMUM
138 };
139
140 /*
141  * Structures defining the virtual PCI Express protocol.
142  */
143
144 union pci_version {
145         struct {
146                 u16 minor_version;
147                 u16 major_version;
148         } parts;
149         u32 version;
150 } __packed;
151
152 /*
153  * Function numbers are 8-bits wide on Express, as interpreted through ARI,
154  * which is all this driver does.  This representation is the one used in
155  * Windows, which is what is expected when sending this back and forth with
156  * the Hyper-V parent partition.
157  */
158 union win_slot_encoding {
159         struct {
160                 u32     dev:5;
161                 u32     func:3;
162                 u32     reserved:24;
163         } bits;
164         u32 slot;
165 } __packed;
166
167 /*
168  * Pretty much as defined in the PCI Specifications.
169  */
170 struct pci_function_description {
171         u16     v_id;   /* vendor ID */
172         u16     d_id;   /* device ID */
173         u8      rev;
174         u8      prog_intf;
175         u8      subclass;
176         u8      base_class;
177         u32     subsystem_id;
178         union win_slot_encoding win_slot;
179         u32     ser;    /* serial number */
180 } __packed;
181
182 enum pci_device_description_flags {
183         HV_PCI_DEVICE_FLAG_NONE                 = 0x0,
184         HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY        = 0x1,
185 };
186
187 struct pci_function_description2 {
188         u16     v_id;   /* vendor ID */
189         u16     d_id;   /* device ID */
190         u8      rev;
191         u8      prog_intf;
192         u8      subclass;
193         u8      base_class;
194         u32     subsystem_id;
195         union   win_slot_encoding win_slot;
196         u32     ser;    /* serial number */
197         u32     flags;
198         u16     virtual_numa_node;
199         u16     reserved;
200 } __packed;
201
202 /**
203  * struct hv_msi_desc
204  * @vector:             IDT entry
205  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
206  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
207  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
208  *                      Interrupt Descriptor Table that are
209  *                      occupied by this Message-Signaled
210  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
211  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
212  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
213  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
214  *                      entry would have its own descriptor.
215  * @reserved:           Empty space
216  * @cpu_mask:           All the target virtual processors.
217  */
218 struct hv_msi_desc {
219         u8      vector;
220         u8      delivery_mode;
221         u16     vector_count;
222         u32     reserved;
223         u64     cpu_mask;
224 } __packed;
225
226 /**
227  * struct hv_msi_desc2 - 1.2 version of hv_msi_desc
228  * @vector:             IDT entry
229  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
230  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
231  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
232  *                      Interrupt Descriptor Table that are
233  *                      occupied by this Message-Signaled
234  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
235  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
236  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
237  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
238  *                      entry would have its own descriptor.
239  * @processor_count:    number of bits enabled in array.
240  * @processor_array:    All the target virtual processors.
241  */
242 struct hv_msi_desc2 {
243         u8      vector;
244         u8      delivery_mode;
245         u16     vector_count;
246         u16     processor_count;
247         u16     processor_array[32];
248 } __packed;
249
250 /*
251  * struct hv_msi_desc3 - 1.3 version of hv_msi_desc
252  *      Everything is the same as in 'hv_msi_desc2' except that the size of the
253  *      'vector' field is larger to support bigger vector values. For ex: LPI
254  *      vectors on ARM.
255  */
256 struct hv_msi_desc3 {
257         u32     vector;
258         u8      delivery_mode;
259         u8      reserved;
260         u16     vector_count;
261         u16     processor_count;
262         u16     processor_array[32];
263 } __packed;
264
265 /**
266  * struct tran_int_desc
267  * @reserved:           unused, padding
268  * @vector_count:       same as in hv_msi_desc
269  * @data:               This is the "data payload" value that is
270  *                      written by the device when it generates
271  *                      a message-signaled interrupt, either MSI
272  *                      or MSI-X.
273  * @address:            This is the address to which the data
274  *                      payload is written on interrupt
275  *                      generation.
276  */
277 struct tran_int_desc {
278         u16     reserved;
279         u16     vector_count;
280         u32     data;
281         u64     address;
282 } __packed;
283
284 /*
285  * A generic message format for virtual PCI.
286  * Specific message formats are defined later in the file.
287  */
288
289 struct pci_message {
290         u32 type;
291 } __packed;
292
293 struct pci_child_message {
294         struct pci_message message_type;
295         union win_slot_encoding wslot;
296 } __packed;
297
298 struct pci_incoming_message {
299         struct vmpacket_descriptor hdr;
300         struct pci_message message_type;
301 } __packed;
302
303 struct pci_response {
304         struct vmpacket_descriptor hdr;
305         s32 status;                     /* negative values are failures */
306 } __packed;
307
308 struct pci_packet {
309         void (*completion_func)(void *context, struct pci_response *resp,
310                                 int resp_packet_size);
311         void *compl_ctxt;
312
313         struct pci_message message[];
314 };
315
316 /*
317  * Specific message types supporting the PCI protocol.
318  */
319
320 /*
321  * Version negotiation message. Sent from the guest to the host.
322  * The guest is free to try different versions until the host
323  * accepts the version.
324  *
325  * pci_version: The protocol version requested.
326  * is_last_attempt: If TRUE, this is the last version guest will request.
327  * reservedz: Reserved field, set to zero.
328  */
329
330 struct pci_version_request {
331         struct pci_message message_type;
332         u32 protocol_version;
333 } __packed;
334
335 /*
336  * Bus D0 Entry.  This is sent from the guest to the host when the virtual
337  * bus (PCI Express port) is ready for action.
338  */
339
340 struct pci_bus_d0_entry {
341         struct pci_message message_type;
342         u32 reserved;
343         u64 mmio_base;
344 } __packed;
345
346 struct pci_bus_relations {
347         struct pci_incoming_message incoming;
348         u32 device_count;
349         struct pci_function_description func[];
350 } __packed;
351
352 struct pci_bus_relations2 {
353         struct pci_incoming_message incoming;
354         u32 device_count;
355         struct pci_function_description2 func[];
356 } __packed;
357
358 struct pci_q_res_req_response {
359         struct vmpacket_descriptor hdr;
360         s32 status;                     /* negative values are failures */
361         u32 probed_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
362 } __packed;
363
364 struct pci_set_power {
365         struct pci_message message_type;
366         union win_slot_encoding wslot;
367         u32 power_state;                /* In Windows terms */
368         u32 reserved;
369 } __packed;
370
371 struct pci_set_power_response {
372         struct vmpacket_descriptor hdr;
373         s32 status;                     /* negative values are failures */
374         union win_slot_encoding wslot;
375         u32 resultant_state;            /* In Windows terms */
376         u32 reserved;
377 } __packed;
378
379 struct pci_resources_assigned {
380         struct pci_message message_type;
381         union win_slot_encoding wslot;
382         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
383         u32 msi_descriptors;
384         u32 reserved[4];
385 } __packed;
386
387 struct pci_resources_assigned2 {
388         struct pci_message message_type;
389         union win_slot_encoding wslot;
390         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
391         u32 msi_descriptor_count;
392         u8 reserved[70];
393 } __packed;
394
395 struct pci_create_interrupt {
396         struct pci_message message_type;
397         union win_slot_encoding wslot;
398         struct hv_msi_desc int_desc;
399 } __packed;
400
401 struct pci_create_int_response {
402         struct pci_response response;
403         u32 reserved;
404         struct tran_int_desc int_desc;
405 } __packed;
406
407 struct pci_create_interrupt2 {
408         struct pci_message message_type;
409         union win_slot_encoding wslot;
410         struct hv_msi_desc2 int_desc;
411 } __packed;
412
413 struct pci_create_interrupt3 {
414         struct pci_message message_type;
415         union win_slot_encoding wslot;
416         struct hv_msi_desc3 int_desc;
417 } __packed;
418
419 struct pci_delete_interrupt {
420         struct pci_message message_type;
421         union win_slot_encoding wslot;
422         struct tran_int_desc int_desc;
423 } __packed;
424
425 /*
426  * Note: the VM must pass a valid block id, wslot and bytes_requested.
427  */
428 struct pci_read_block {
429         struct pci_message message_type;
430         u32 block_id;
431         union win_slot_encoding wslot;
432         u32 bytes_requested;
433 } __packed;
434
435 struct pci_read_block_response {
436         struct vmpacket_descriptor hdr;
437         u32 status;
438         u8 bytes[HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX];
439 } __packed;
440
441 /*
442  * Note: the VM must pass a valid block id, wslot and byte_count.
443  */
444 struct pci_write_block {
445         struct pci_message message_type;
446         u32 block_id;
447         union win_slot_encoding wslot;
448         u32 byte_count;
449         u8 bytes[HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX];
450 } __packed;
451
452 struct pci_dev_inval_block {
453         struct pci_incoming_message incoming;
454         union win_slot_encoding wslot;
455         u64 block_mask;
456 } __packed;
457
458 struct pci_dev_incoming {
459         struct pci_incoming_message incoming;
460         union win_slot_encoding wslot;
461 } __packed;
462
463 struct pci_eject_response {
464         struct pci_message message_type;
465         union win_slot_encoding wslot;
466         u32 status;
467 } __packed;
468
469 static int pci_ring_size = VMBUS_RING_SIZE(SZ_16K);
470
471 /*
472  * Driver specific state.
473  */
474
475 enum hv_pcibus_state {
476         hv_pcibus_init = 0,
477         hv_pcibus_probed,
478         hv_pcibus_installed,
479         hv_pcibus_removing,
480         hv_pcibus_maximum
481 };
482
483 struct hv_pcibus_device {
484 #ifdef CONFIG_X86
485         struct pci_sysdata sysdata;
486 #elif defined(CONFIG_ARM64)
487         struct pci_config_window sysdata;
488 #endif
489         struct pci_host_bridge *bridge;
490         struct fwnode_handle *fwnode;
491         /* Protocol version negotiated with the host */
492         enum pci_protocol_version_t protocol_version;
493
494         struct mutex state_lock;
495         enum hv_pcibus_state state;
496
497         struct hv_device *hdev;
498         resource_size_t low_mmio_space;
499         resource_size_t high_mmio_space;
500         struct resource *mem_config;
501         struct resource *low_mmio_res;
502         struct resource *high_mmio_res;
503         struct completion *survey_event;
504         struct pci_bus *pci_bus;
505         spinlock_t config_lock; /* Avoid two threads writing index page */
506         spinlock_t device_list_lock;    /* Protect lists below */
507         void __iomem *cfg_addr;
508
509         struct list_head children;
510         struct list_head dr_list;
511
512         struct msi_domain_info msi_info;
513         struct irq_domain *irq_domain;
514
515         struct workqueue_struct *wq;
516
517         /* Highest slot of child device with resources allocated */
518         int wslot_res_allocated;
519         bool use_calls; /* Use hypercalls to access mmio cfg space */
520 };
521
522 /*
523  * Tracks "Device Relations" messages from the host, which must be both
524  * processed in order and deferred so that they don't run in the context
525  * of the incoming packet callback.
526  */
527 struct hv_dr_work {
528         struct work_struct wrk;
529         struct hv_pcibus_device *bus;
530 };
531
532 struct hv_pcidev_description {
533         u16     v_id;   /* vendor ID */
534         u16     d_id;   /* device ID */
535         u8      rev;
536         u8      prog_intf;
537         u8      subclass;
538         u8      base_class;
539         u32     subsystem_id;
540         union   win_slot_encoding win_slot;
541         u32     ser;    /* serial number */
542         u32     flags;
543         u16     virtual_numa_node;
544 };
545
546 struct hv_dr_state {
547         struct list_head list_entry;
548         u32 device_count;
549         struct hv_pcidev_description func[] __counted_by(device_count);
550 };
551
552 struct hv_pci_dev {
553         /* List protected by pci_rescan_remove_lock */
554         struct list_head list_entry;
555         refcount_t refs;
556         struct pci_slot *pci_slot;
557         struct hv_pcidev_description desc;
558         bool reported_missing;
559         struct hv_pcibus_device *hbus;
560         struct work_struct wrk;
561
562         void (*block_invalidate)(void *context, u64 block_mask);
563         void *invalidate_context;
564
565         /*
566          * What would be observed if one wrote 0xFFFFFFFF to a BAR and then
567          * read it back, for each of the BAR offsets within config space.
568          */
569         u32 probed_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
570 };
571
572 struct hv_pci_compl {
573         struct completion host_event;
574         s32 completion_status;
575 };
576
577 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context);
578
579 #ifdef CONFIG_X86
580 #define DELIVERY_MODE   APIC_DELIVERY_MODE_FIXED
581 #define FLOW_HANDLER    handle_edge_irq
582 #define FLOW_NAME       "edge"
583
584 static int hv_pci_irqchip_init(void)
585 {
586         return 0;
587 }
588
589 static struct irq_domain *hv_pci_get_root_domain(void)
590 {
591         return x86_vector_domain;
592 }
593
594 static unsigned int hv_msi_get_int_vector(struct irq_data *data)
595 {
596         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
597
598         return cfg->vector;
599 }
600
601 #define hv_msi_prepare          pci_msi_prepare
602
603 /**
604  * hv_arch_irq_unmask() - "Unmask" the IRQ by setting its current
605  * affinity.
606  * @data:       Describes the IRQ
607  *
608  * Build new a destination for the MSI and make a hypercall to
609  * update the Interrupt Redirection Table. "Device Logical ID"
610  * is built out of this PCI bus's instance GUID and the function
611  * number of the device.
612  */
613 static void hv_arch_irq_unmask(struct irq_data *data)
614 {
615         struct msi_desc *msi_desc = irq_data_get_msi_desc(data);
616         struct hv_retarget_device_interrupt *params;
617         struct tran_int_desc *int_desc;
618         struct hv_pcibus_device *hbus;
619         const struct cpumask *dest;
620         cpumask_var_t tmp;
621         struct pci_bus *pbus;
622         struct pci_dev *pdev;
623         unsigned long flags;
624         u32 var_size = 0;
625         int cpu, nr_bank;
626         u64 res;
627
628         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
629         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
630         pbus = pdev->bus;
631         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
632         int_desc = data->chip_data;
633         if (!int_desc) {
634                 dev_warn(&hbus->hdev->device, "%s() can not unmask irq %u\n",
635                          __func__, data->irq);
636                 return;
637         }
638
639         local_irq_save(flags);
640
641         params = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
642         memset(params, 0, sizeof(*params));
643         params->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
644         params->int_entry.source = HV_INTERRUPT_SOURCE_MSI;
645         params->int_entry.msi_entry.address.as_uint32 = int_desc->address & 0xffffffff;
646         params->int_entry.msi_entry.data.as_uint32 = int_desc->data;
647         params->device_id = (hbus->hdev->dev_instance.b[5] << 24) |
648                            (hbus->hdev->dev_instance.b[4] << 16) |
649                            (hbus->hdev->dev_instance.b[7] << 8) |
650                            (hbus->hdev->dev_instance.b[6] & 0xf8) |
651                            PCI_FUNC(pdev->devfn);
652         params->int_target.vector = hv_msi_get_int_vector(data);
653
654         if (hbus->protocol_version >= PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
655                 /*
656                  * PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 supports the VP_SET version of the
657                  * HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall, which also coincides
658                  * with >64 VP support.
659                  * ms_hyperv.hints & HV_X64_EX_PROCESSOR_MASKS_RECOMMENDED
660                  * is not sufficient for this hypercall.
661                  */
662                 params->int_target.flags |=
663                         HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET;
664
665                 if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC)) {
666                         res = 1;
667                         goto out;
668                 }
669
670                 cpumask_and(tmp, dest, cpu_online_mask);
671                 nr_bank = cpumask_to_vpset(&params->int_target.vp_set, tmp);
672                 free_cpumask_var(tmp);
673
674                 if (nr_bank <= 0) {
675                         res = 1;
676                         goto out;
677                 }
678
679                 /*
680                  * var-sized hypercall, var-size starts after vp_mask (thus
681                  * vp_set.format does not count, but vp_set.valid_bank_mask
682                  * does).
683                  */
684                 var_size = 1 + nr_bank;
685         } else {
686                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
687                         params->int_target.vp_mask |=
688                                 (1ULL << hv_cpu_number_to_vp_number(cpu));
689                 }
690         }
691
692         res = hv_do_hypercall(HVCALL_RETARGET_INTERRUPT | (var_size << 17),
693                               params, NULL);
694
695 out:
696         local_irq_restore(flags);
697
698         /*
699          * During hibernation, when a CPU is offlined, the kernel tries
700          * to move the interrupt to the remaining CPUs that haven't
701          * been offlined yet. In this case, the below hv_do_hypercall()
702          * always fails since the vmbus channel has been closed:
703          * refer to cpu_disable_common() -> fixup_irqs() ->
704          * irq_migrate_all_off_this_cpu() -> migrate_one_irq().
705          *
706          * Suppress the error message for hibernation because the failure
707          * during hibernation does not matter (at this time all the devices
708          * have been frozen). Note: the correct affinity info is still updated
709          * into the irqdata data structure in migrate_one_irq() ->
710          * irq_do_set_affinity(), so later when the VM resumes,
711          * hv_pci_restore_msi_state() is able to correctly restore the
712          * interrupt with the correct affinity.
713          */
714         if (!hv_result_success(res) && hbus->state != hv_pcibus_removing)
715                 dev_err(&hbus->hdev->device,
716                         "%s() failed: %#llx", __func__, res);
717 }
718 #elif defined(CONFIG_ARM64)
719 /*
720  * SPI vectors to use for vPCI; arch SPIs range is [32, 1019], but leaving a bit
721  * of room at the start to allow for SPIs to be specified through ACPI and
722  * starting with a power of two to satisfy power of 2 multi-MSI requirement.
723  */
724 #define HV_PCI_MSI_SPI_START    64
725 #define HV_PCI_MSI_SPI_NR       (1020 - HV_PCI_MSI_SPI_START)
726 #define DELIVERY_MODE           0
727 #define FLOW_HANDLER            NULL
728 #define FLOW_NAME               NULL
729 #define hv_msi_prepare          NULL
730
731 struct hv_pci_chip_data {
732         DECLARE_BITMAP(spi_map, HV_PCI_MSI_SPI_NR);
733         struct mutex    map_lock;
734 };
735
736 /* Hyper-V vPCI MSI GIC IRQ domain */
737 static struct irq_domain *hv_msi_gic_irq_domain;
738
739 /* Hyper-V PCI MSI IRQ chip */
740 static struct irq_chip hv_arm64_msi_irq_chip = {
741         .name = "MSI",
742         .irq_set_affinity = irq_chip_set_affinity_parent,
743         .irq_eoi = irq_chip_eoi_parent,
744         .irq_mask = irq_chip_mask_parent,
745         .irq_unmask = irq_chip_unmask_parent
746 };
747
748 static unsigned int hv_msi_get_int_vector(struct irq_data *irqd)
749 {
750         return irqd->parent_data->hwirq;
751 }
752
753 /*
754  * @nr_bm_irqs:         Indicates the number of IRQs that were allocated from
755  *                      the bitmap.
756  * @nr_dom_irqs:        Indicates the number of IRQs that were allocated from
757  *                      the parent domain.
758  */
759 static void hv_pci_vec_irq_free(struct irq_domain *domain,
760                                 unsigned int virq,
761                                 unsigned int nr_bm_irqs,
762                                 unsigned int nr_dom_irqs)
763 {
764         struct hv_pci_chip_data *chip_data = domain->host_data;
765         struct irq_data *d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
766         int first = d->hwirq - HV_PCI_MSI_SPI_START;
767         int i;
768
769         mutex_lock(&chip_data->map_lock);
770         bitmap_release_region(chip_data->spi_map,
771                               first,
772                               get_count_order(nr_bm_irqs));
773         mutex_unlock(&chip_data->map_lock);
774         for (i = 0; i < nr_dom_irqs; i++) {
775                 if (i)
776                         d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq + i);
777                 irq_domain_reset_irq_data(d);
778         }
779
780         irq_domain_free_irqs_parent(domain, virq, nr_dom_irqs);
781 }
782
783 static void hv_pci_vec_irq_domain_free(struct irq_domain *domain,
784                                        unsigned int virq,
785                                        unsigned int nr_irqs)
786 {
787         hv_pci_vec_irq_free(domain, virq, nr_irqs, nr_irqs);
788 }
789
790 static int hv_pci_vec_alloc_device_irq(struct irq_domain *domain,
791                                        unsigned int nr_irqs,
792                                        irq_hw_number_t *hwirq)
793 {
794         struct hv_pci_chip_data *chip_data = domain->host_data;
795         int index;
796
797         /* Find and allocate region from the SPI bitmap */
798         mutex_lock(&chip_data->map_lock);
799         index = bitmap_find_free_region(chip_data->spi_map,
800                                         HV_PCI_MSI_SPI_NR,
801                                         get_count_order(nr_irqs));
802         mutex_unlock(&chip_data->map_lock);
803         if (index < 0)
804                 return -ENOSPC;
805
806         *hwirq = index + HV_PCI_MSI_SPI_START;
807
808         return 0;
809 }
810
811 static int hv_pci_vec_irq_gic_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
812                                            unsigned int virq,
813                                            irq_hw_number_t hwirq)
814 {
815         struct irq_fwspec fwspec;
816         struct irq_data *d;
817         int ret;
818
819         fwspec.fwnode = domain->parent->fwnode;
820         fwspec.param_count = 2;
821         fwspec.param[0] = hwirq;
822         fwspec.param[1] = IRQ_TYPE_EDGE_RISING;
823
824         ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, 1, &fwspec);
825         if (ret)
826                 return ret;
827
828         /*
829          * Since the interrupt specifier is not coming from ACPI or DT, the
830          * trigger type will need to be set explicitly. Otherwise, it will be
831          * set to whatever is in the GIC configuration.
832          */
833         d = irq_domain_get_irq_data(domain->parent, virq);
834
835         return d->chip->irq_set_type(d, IRQ_TYPE_EDGE_RISING);
836 }
837
838 static int hv_pci_vec_irq_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
839                                        unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
840                                        void *args)
841 {
842         irq_hw_number_t hwirq;
843         unsigned int i;
844         int ret;
845
846         ret = hv_pci_vec_alloc_device_irq(domain, nr_irqs, &hwirq);
847         if (ret)
848                 return ret;
849
850         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
851                 ret = hv_pci_vec_irq_gic_domain_alloc(domain, virq + i,
852                                                       hwirq + i);
853                 if (ret) {
854                         hv_pci_vec_irq_free(domain, virq, nr_irqs, i);
855                         return ret;
856                 }
857
858                 irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq + i,
859                                               hwirq + i,
860                                               &hv_arm64_msi_irq_chip,
861                                               domain->host_data);
862                 pr_debug("pID:%d vID:%u\n", (int)(hwirq + i), virq + i);
863         }
864
865         return 0;
866 }
867
868 /*
869  * Pick the first cpu as the irq affinity that can be temporarily used for
870  * composing MSI from the hypervisor. GIC will eventually set the right
871  * affinity for the irq and the 'unmask' will retarget the interrupt to that
872  * cpu.
873  */
874 static int hv_pci_vec_irq_domain_activate(struct irq_domain *domain,
875                                           struct irq_data *irqd, bool reserve)
876 {
877         int cpu = cpumask_first(cpu_present_mask);
878
879         irq_data_update_effective_affinity(irqd, cpumask_of(cpu));
880
881         return 0;
882 }
883
884 static const struct irq_domain_ops hv_pci_domain_ops = {
885         .alloc  = hv_pci_vec_irq_domain_alloc,
886         .free   = hv_pci_vec_irq_domain_free,
887         .activate = hv_pci_vec_irq_domain_activate,
888 };
889
890 static int hv_pci_irqchip_init(void)
891 {
892         static struct hv_pci_chip_data *chip_data;
893         struct fwnode_handle *fn = NULL;
894         int ret = -ENOMEM;
895
896         chip_data = kzalloc(sizeof(*chip_data), GFP_KERNEL);
897         if (!chip_data)
898                 return ret;
899
900         mutex_init(&chip_data->map_lock);
901         fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("hv_vpci_arm64");
902         if (!fn)
903                 goto free_chip;
904
905         /*
906          * IRQ domain once enabled, should not be removed since there is no
907          * way to ensure that all the corresponding devices are also gone and
908          * no interrupts will be generated.
909          */
910         hv_msi_gic_irq_domain = acpi_irq_create_hierarchy(0, HV_PCI_MSI_SPI_NR,
911                                                           fn, &hv_pci_domain_ops,
912                                                           chip_data);
913
914         if (!hv_msi_gic_irq_domain) {
915                 pr_err("Failed to create Hyper-V arm64 vPCI MSI IRQ domain\n");
916                 goto free_chip;
917         }
918
919         return 0;
920
921 free_chip:
922         kfree(chip_data);
923         if (fn)
924                 irq_domain_free_fwnode(fn);
925
926         return ret;
927 }
928
929 static struct irq_domain *hv_pci_get_root_domain(void)
930 {
931         return hv_msi_gic_irq_domain;
932 }
933
934 /*
935  * SPIs are used for interrupts of PCI devices and SPIs is managed via GICD
936  * registers which Hyper-V already supports, so no hypercall needed.
937  */
938 static void hv_arch_irq_unmask(struct irq_data *data) { }
939 #endif /* CONFIG_ARM64 */
940
941 /**
942  * hv_pci_generic_compl() - Invoked for a completion packet
943  * @context:            Set up by the sender of the packet.
944  * @resp:               The response packet
945  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the packet
946  *
947  * This function is used to trigger an event and report status
948  * for any message for which the completion packet contains a
949  * status and nothing else.
950  */
951 static void hv_pci_generic_compl(void *context, struct pci_response *resp,
952                                  int resp_packet_size)
953 {
954         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
955
956         comp_pkt->completion_status = resp->status;
957         complete(&comp_pkt->host_event);
958 }
959
960 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
961                                                 u32 wslot);
962
963 static void get_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
964 {
965         refcount_inc(&hpdev->refs);
966 }
967
968 static void put_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
969 {
970         if (refcount_dec_and_test(&hpdev->refs))
971                 kfree(hpdev);
972 }
973
974 /*
975  * There is no good way to get notified from vmbus_onoffer_rescind(),
976  * so let's use polling here, since this is not a hot path.
977  */
978 static int wait_for_response(struct hv_device *hdev,
979                              struct completion *comp)
980 {
981         while (true) {
982                 if (hdev->channel->rescind) {
983                         dev_warn_once(&hdev->device, "The device is gone.\n");
984                         return -ENODEV;
985                 }
986
987                 if (wait_for_completion_timeout(comp, HZ / 10))
988                         break;
989         }
990
991         return 0;
992 }
993
994 /**
995  * devfn_to_wslot() - Convert from Linux PCI slot to Windows
996  * @devfn:      The Linux representation of PCI slot
997  *
998  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
999  *
1000  * Return: The Windows representation
1001  */
1002 static u32 devfn_to_wslot(int devfn)
1003 {
1004         union win_slot_encoding wslot;
1005
1006         wslot.slot = 0;
1007         wslot.bits.dev = PCI_SLOT(devfn);
1008         wslot.bits.func = PCI_FUNC(devfn);
1009
1010         return wslot.slot;
1011 }
1012
1013 /**
1014  * wslot_to_devfn() - Convert from Windows PCI slot to Linux
1015  * @wslot:      The Windows representation of PCI slot
1016  *
1017  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
1018  *
1019  * Return: The Linux representation
1020  */
1021 static int wslot_to_devfn(u32 wslot)
1022 {
1023         union win_slot_encoding slot_no;
1024
1025         slot_no.slot = wslot;
1026         return PCI_DEVFN(slot_no.bits.dev, slot_no.bits.func);
1027 }
1028
1029 static void hv_pci_read_mmio(struct device *dev, phys_addr_t gpa, int size, u32 *val)
1030 {
1031         struct hv_mmio_read_input *in;
1032         struct hv_mmio_read_output *out;
1033         u64 ret;
1034
1035         /*
1036          * Must be called with interrupts disabled so it is safe
1037          * to use the per-cpu input argument page.  Use it for
1038          * both input and output.
1039          */
1040         in = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
1041         out = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg) + sizeof(*in);
1042         in->gpa = gpa;
1043         in->size = size;
1044
1045         ret = hv_do_hypercall(HVCALL_MMIO_READ, in, out);
1046         if (hv_result_success(ret)) {
1047                 switch (size) {
1048                 case 1:
1049                         *val = *(u8 *)(out->data);
1050                         break;
1051                 case 2:
1052                         *val = *(u16 *)(out->data);
1053                         break;
1054                 default:
1055                         *val = *(u32 *)(out->data);
1056                         break;
1057                 }
1058         } else
1059                 dev_err(dev, "MMIO read hypercall error %llx addr %llx size %d\n",
1060                                 ret, gpa, size);
1061 }
1062
1063 static void hv_pci_write_mmio(struct device *dev, phys_addr_t gpa, int size, u32 val)
1064 {
1065         struct hv_mmio_write_input *in;
1066         u64 ret;
1067
1068         /*
1069          * Must be called with interrupts disabled so it is safe
1070          * to use the per-cpu input argument memory.
1071          */
1072         in = *this_cpu_ptr(hyperv_pcpu_input_arg);
1073         in->gpa = gpa;
1074         in->size = size;
1075         switch (size) {
1076         case 1:
1077                 *(u8 *)(in->data) = val;
1078                 break;
1079         case 2:
1080                 *(u16 *)(in->data) = val;
1081                 break;
1082         default:
1083                 *(u32 *)(in->data) = val;
1084                 break;
1085         }
1086
1087         ret = hv_do_hypercall(HVCALL_MMIO_WRITE, in, NULL);
1088         if (!hv_result_success(ret))
1089                 dev_err(dev, "MMIO write hypercall error %llx addr %llx size %d\n",
1090                                 ret, gpa, size);
1091 }
1092
1093 /*
1094  * PCI Configuration Space for these root PCI buses is implemented as a pair
1095  * of pages in memory-mapped I/O space.  Writing to the first page chooses
1096  * the PCI function being written or read.  Once the first page has been
1097  * written to, the following page maps in the entire configuration space of
1098  * the function.
1099  */
1100
1101 /**
1102  * _hv_pcifront_read_config() - Internal PCI config read
1103  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
1104  * @where:      Offset within config space
1105  * @size:       Size of the transfer
1106  * @val:        Pointer to the buffer receiving the data
1107  */
1108 static void _hv_pcifront_read_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
1109                                      int size, u32 *val)
1110 {
1111         struct hv_pcibus_device *hbus = hpdev->hbus;
1112         struct device *dev = &hbus->hdev->device;
1113         int offset = where + CFG_PAGE_OFFSET;
1114         unsigned long flags;
1115
1116         /*
1117          * If the attempt is to read the IDs or the ROM BAR, simulate that.
1118          */
1119         if (where + size <= PCI_COMMAND) {
1120                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.v_id) + where, size);
1121         } else if (where >= PCI_CLASS_REVISION && where + size <=
1122                    PCI_CACHE_LINE_SIZE) {
1123                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.rev) + where -
1124                        PCI_CLASS_REVISION, size);
1125         } else if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID && where + size <=
1126                    PCI_ROM_ADDRESS) {
1127                 memcpy(val, (u8 *)&hpdev->desc.subsystem_id + where -
1128                        PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID, size);
1129         } else if (where >= PCI_ROM_ADDRESS && where + size <=
1130                    PCI_CAPABILITY_LIST) {
1131                 /* ROM BARs are unimplemented */
1132                 *val = 0;
1133         } else if ((where >= PCI_INTERRUPT_LINE && where + size <= PCI_INTERRUPT_PIN) ||
1134                    (where >= PCI_INTERRUPT_PIN && where + size <= PCI_MIN_GNT)) {
1135                 /*
1136                  * Interrupt Line and Interrupt PIN are hard-wired to zero
1137                  * because this front-end only supports message-signaled
1138                  * interrupts.
1139                  */
1140                 *val = 0;
1141         } else if (where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
1142
1143                 spin_lock_irqsave(&hbus->config_lock, flags);
1144                 if (hbus->use_calls) {
1145                         phys_addr_t addr = hbus->mem_config->start + offset;
1146
1147                         hv_pci_write_mmio(dev, hbus->mem_config->start, 4,
1148                                                 hpdev->desc.win_slot.slot);
1149                         hv_pci_read_mmio(dev, addr, size, val);
1150                 } else {
1151                         void __iomem *addr = hbus->cfg_addr + offset;
1152
1153                         /* Choose the function to be read. (See comment above) */
1154                         writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hbus->cfg_addr);
1155                         /* Make sure the function was chosen before reading. */
1156                         mb();
1157                         /* Read from that function's config space. */
1158                         switch (size) {
1159                         case 1:
1160                                 *val = readb(addr);
1161                                 break;
1162                         case 2:
1163                                 *val = readw(addr);
1164                                 break;
1165                         default:
1166                                 *val = readl(addr);
1167                                 break;
1168                         }
1169                         /*
1170                          * Make sure the read was done before we release the
1171                          * spinlock allowing consecutive reads/writes.
1172                          */
1173                         mb();
1174                 }
1175                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->config_lock, flags);
1176         } else {
1177                 dev_err(dev, "Attempt to read beyond a function's config space.\n");
1178         }
1179 }
1180
1181 static u16 hv_pcifront_get_vendor_id(struct hv_pci_dev *hpdev)
1182 {
1183         struct hv_pcibus_device *hbus = hpdev->hbus;
1184         struct device *dev = &hbus->hdev->device;
1185         u32 val;
1186         u16 ret;
1187         unsigned long flags;
1188
1189         spin_lock_irqsave(&hbus->config_lock, flags);
1190
1191         if (hbus->use_calls) {
1192                 phys_addr_t addr = hbus->mem_config->start +
1193                                          CFG_PAGE_OFFSET + PCI_VENDOR_ID;
1194
1195                 hv_pci_write_mmio(dev, hbus->mem_config->start, 4,
1196                                         hpdev->desc.win_slot.slot);
1197                 hv_pci_read_mmio(dev, addr, 2, &val);
1198                 ret = val;  /* Truncates to 16 bits */
1199         } else {
1200                 void __iomem *addr = hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET +
1201                                              PCI_VENDOR_ID;
1202                 /* Choose the function to be read. (See comment above) */
1203                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hbus->cfg_addr);
1204                 /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
1205                 mb();
1206                 /* Read from that function's config space. */
1207                 ret = readw(addr);
1208                 /*
1209                  * mb() is not required here, because the
1210                  * spin_unlock_irqrestore() is a barrier.
1211                  */
1212         }
1213
1214         spin_unlock_irqrestore(&hbus->config_lock, flags);
1215
1216         return ret;
1217 }
1218
1219 /**
1220  * _hv_pcifront_write_config() - Internal PCI config write
1221  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
1222  * @where:      Offset within config space
1223  * @size:       Size of the transfer
1224  * @val:        The data being transferred
1225  */
1226 static void _hv_pcifront_write_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
1227                                       int size, u32 val)
1228 {
1229         struct hv_pcibus_device *hbus = hpdev->hbus;
1230         struct device *dev = &hbus->hdev->device;
1231         int offset = where + CFG_PAGE_OFFSET;
1232         unsigned long flags;
1233
1234         if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID &&
1235             where + size <= PCI_CAPABILITY_LIST) {
1236                 /* SSIDs and ROM BARs are read-only */
1237         } else if (where >= PCI_COMMAND && where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
1238                 spin_lock_irqsave(&hbus->config_lock, flags);
1239
1240                 if (hbus->use_calls) {
1241                         phys_addr_t addr = hbus->mem_config->start + offset;
1242
1243                         hv_pci_write_mmio(dev, hbus->mem_config->start, 4,
1244                                                 hpdev->desc.win_slot.slot);
1245                         hv_pci_write_mmio(dev, addr, size, val);
1246                 } else {
1247                         void __iomem *addr = hbus->cfg_addr + offset;
1248
1249                         /* Choose the function to write. (See comment above) */
1250                         writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hbus->cfg_addr);
1251                         /* Make sure the function was chosen before writing. */
1252                         wmb();
1253                         /* Write to that function's config space. */
1254                         switch (size) {
1255                         case 1:
1256                                 writeb(val, addr);
1257                                 break;
1258                         case 2:
1259                                 writew(val, addr);
1260                                 break;
1261                         default:
1262                                 writel(val, addr);
1263                                 break;
1264                         }
1265                         /*
1266                          * Make sure the write was done before we release the
1267                          * spinlock allowing consecutive reads/writes.
1268                          */
1269                         mb();
1270                 }
1271                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->config_lock, flags);
1272         } else {
1273                 dev_err(dev, "Attempt to write beyond a function's config space.\n");
1274         }
1275 }
1276
1277 /**
1278  * hv_pcifront_read_config() - Read configuration space
1279  * @bus: PCI Bus structure
1280  * @devfn: Device/function
1281  * @where: Offset from base
1282  * @size: Byte/word/dword
1283  * @val: Value to be read
1284  *
1285  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
1286  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
1287  */
1288 static int hv_pcifront_read_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
1289                                    int where, int size, u32 *val)
1290 {
1291         struct hv_pcibus_device *hbus =
1292                 container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1293         struct hv_pci_dev *hpdev;
1294
1295         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
1296         if (!hpdev)
1297                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
1298
1299         _hv_pcifront_read_config(hpdev, where, size, val);
1300
1301         put_pcichild(hpdev);
1302         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
1303 }
1304
1305 /**
1306  * hv_pcifront_write_config() - Write configuration space
1307  * @bus: PCI Bus structure
1308  * @devfn: Device/function
1309  * @where: Offset from base
1310  * @size: Byte/word/dword
1311  * @val: Value to be written to device
1312  *
1313  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
1314  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
1315  */
1316 static int hv_pcifront_write_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
1317                                     int where, int size, u32 val)
1318 {
1319         struct hv_pcibus_device *hbus =
1320             container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1321         struct hv_pci_dev *hpdev;
1322
1323         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
1324         if (!hpdev)
1325                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
1326
1327         _hv_pcifront_write_config(hpdev, where, size, val);
1328
1329         put_pcichild(hpdev);
1330         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
1331 }
1332
1333 /* PCIe operations */
1334 static struct pci_ops hv_pcifront_ops = {
1335         .read  = hv_pcifront_read_config,
1336         .write = hv_pcifront_write_config,
1337 };
1338
1339 /*
1340  * Paravirtual backchannel
1341  *
1342  * Hyper-V SR-IOV provides a backchannel mechanism in software for
1343  * communication between a VF driver and a PF driver.  These
1344  * "configuration blocks" are similar in concept to PCI configuration space,
1345  * but instead of doing reads and writes in 32-bit chunks through a very slow
1346  * path, packets of up to 128 bytes can be sent or received asynchronously.
1347  *
1348  * Nearly every SR-IOV device contains just such a communications channel in
1349  * hardware, so using this one in software is usually optional.  Using the
1350  * software channel, however, allows driver implementers to leverage software
1351  * tools that fuzz the communications channel looking for vulnerabilities.
1352  *
1353  * The usage model for these packets puts the responsibility for reading or
1354  * writing on the VF driver.  The VF driver sends a read or a write packet,
1355  * indicating which "block" is being referred to by number.
1356  *
1357  * If the PF driver wishes to initiate communication, it can "invalidate" one or
1358  * more of the first 64 blocks.  This invalidation is delivered via a callback
1359  * supplied by the VF driver by this driver.
1360  *
1361  * No protocol is implied, except that supplied by the PF and VF drivers.
1362  */
1363
1364 struct hv_read_config_compl {
1365         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1366         void *buf;
1367         unsigned int len;
1368         unsigned int bytes_returned;
1369 };
1370
1371 /**
1372  * hv_pci_read_config_compl() - Invoked when a response packet
1373  * for a read config block operation arrives.
1374  * @context:            Identifies the read config operation
1375  * @resp:               The response packet itself
1376  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the response packet
1377  */
1378 static void hv_pci_read_config_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1379                                      int resp_packet_size)
1380 {
1381         struct hv_read_config_compl *comp = context;
1382         struct pci_read_block_response *read_resp =
1383                 (struct pci_read_block_response *)resp;
1384         unsigned int data_len, hdr_len;
1385
1386         hdr_len = offsetof(struct pci_read_block_response, bytes);
1387         if (resp_packet_size < hdr_len) {
1388                 comp->comp_pkt.completion_status = -1;
1389                 goto out;
1390         }
1391
1392         data_len = resp_packet_size - hdr_len;
1393         if (data_len > 0 && read_resp->status == 0) {
1394                 comp->bytes_returned = min(comp->len, data_len);
1395                 memcpy(comp->buf, read_resp->bytes, comp->bytes_returned);
1396         } else {
1397                 comp->bytes_returned = 0;
1398         }
1399
1400         comp->comp_pkt.completion_status = read_resp->status;
1401 out:
1402         complete(&comp->comp_pkt.host_event);
1403 }
1404
1405 /**
1406  * hv_read_config_block() - Sends a read config block request to
1407  * the back-end driver running in the Hyper-V parent partition.
1408  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1409  * @buf:                Buffer into which the config block will be copied.
1410  * @len:                Size in bytes of buf.
1411  * @block_id:           Identifies the config block which has been requested.
1412  * @bytes_returned:     Size which came back from the back-end driver.
1413  *
1414  * Return: 0 on success, -errno on failure
1415  */
1416 static int hv_read_config_block(struct pci_dev *pdev, void *buf,
1417                                 unsigned int len, unsigned int block_id,
1418                                 unsigned int *bytes_returned)
1419 {
1420         struct hv_pcibus_device *hbus =
1421                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1422                              sysdata);
1423         struct {
1424                 struct pci_packet pkt;
1425                 char buf[sizeof(struct pci_read_block)];
1426         } pkt;
1427         struct hv_read_config_compl comp_pkt;
1428         struct pci_read_block *read_blk;
1429         int ret;
1430
1431         if (len == 0 || len > HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX)
1432                 return -EINVAL;
1433
1434         init_completion(&comp_pkt.comp_pkt.host_event);
1435         comp_pkt.buf = buf;
1436         comp_pkt.len = len;
1437
1438         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1439         pkt.pkt.completion_func = hv_pci_read_config_compl;
1440         pkt.pkt.compl_ctxt = &comp_pkt;
1441         read_blk = (struct pci_read_block *)&pkt.pkt.message;
1442         read_blk->message_type.type = PCI_READ_BLOCK;
1443         read_blk->wslot.slot = devfn_to_wslot(pdev->devfn);
1444         read_blk->block_id = block_id;
1445         read_blk->bytes_requested = len;
1446
1447         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, read_blk,
1448                                sizeof(*read_blk), (unsigned long)&pkt.pkt,
1449                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1450                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1451         if (ret)
1452                 return ret;
1453
1454         ret = wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.comp_pkt.host_event);
1455         if (ret)
1456                 return ret;
1457
1458         if (comp_pkt.comp_pkt.completion_status != 0 ||
1459             comp_pkt.bytes_returned == 0) {
1460                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1461                         "Read Config Block failed: 0x%x, bytes_returned=%d\n",
1462                         comp_pkt.comp_pkt.completion_status,
1463                         comp_pkt.bytes_returned);
1464                 return -EIO;
1465         }
1466
1467         *bytes_returned = comp_pkt.bytes_returned;
1468         return 0;
1469 }
1470
1471 /**
1472  * hv_pci_write_config_compl() - Invoked when a response packet for a write
1473  * config block operation arrives.
1474  * @context:            Identifies the write config operation
1475  * @resp:               The response packet itself
1476  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the response packet
1477  */
1478 static void hv_pci_write_config_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1479                                       int resp_packet_size)
1480 {
1481         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
1482
1483         comp_pkt->completion_status = resp->status;
1484         complete(&comp_pkt->host_event);
1485 }
1486
1487 /**
1488  * hv_write_config_block() - Sends a write config block request to the
1489  * back-end driver running in the Hyper-V parent partition.
1490  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1491  * @buf:                Buffer from which the config block will be copied.
1492  * @len:                Size in bytes of buf.
1493  * @block_id:           Identifies the config block which is being written.
1494  *
1495  * Return: 0 on success, -errno on failure
1496  */
1497 static int hv_write_config_block(struct pci_dev *pdev, void *buf,
1498                                 unsigned int len, unsigned int block_id)
1499 {
1500         struct hv_pcibus_device *hbus =
1501                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1502                              sysdata);
1503         struct {
1504                 struct pci_packet pkt;
1505                 char buf[sizeof(struct pci_write_block)];
1506                 u32 reserved;
1507         } pkt;
1508         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1509         struct pci_write_block *write_blk;
1510         u32 pkt_size;
1511         int ret;
1512
1513         if (len == 0 || len > HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX)
1514                 return -EINVAL;
1515
1516         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1517
1518         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1519         pkt.pkt.completion_func = hv_pci_write_config_compl;
1520         pkt.pkt.compl_ctxt = &comp_pkt;
1521         write_blk = (struct pci_write_block *)&pkt.pkt.message;
1522         write_blk->message_type.type = PCI_WRITE_BLOCK;
1523         write_blk->wslot.slot = devfn_to_wslot(pdev->devfn);
1524         write_blk->block_id = block_id;
1525         write_blk->byte_count = len;
1526         memcpy(write_blk->bytes, buf, len);
1527         pkt_size = offsetof(struct pci_write_block, bytes) + len;
1528         /*
1529          * This quirk is required on some hosts shipped around 2018, because
1530          * these hosts don't check the pkt_size correctly (new hosts have been
1531          * fixed since early 2019). The quirk is also safe on very old hosts
1532          * and new hosts, because, on them, what really matters is the length
1533          * specified in write_blk->byte_count.
1534          */
1535         pkt_size += sizeof(pkt.reserved);
1536
1537         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, write_blk, pkt_size,
1538                                (unsigned long)&pkt.pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
1539                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1540         if (ret)
1541                 return ret;
1542
1543         ret = wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event);
1544         if (ret)
1545                 return ret;
1546
1547         if (comp_pkt.completion_status != 0) {
1548                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1549                         "Write Config Block failed: 0x%x\n",
1550                         comp_pkt.completion_status);
1551                 return -EIO;
1552         }
1553
1554         return 0;
1555 }
1556
1557 /**
1558  * hv_register_block_invalidate() - Invoked when a config block invalidation
1559  * arrives from the back-end driver.
1560  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1561  * @context:            Identifies the device.
1562  * @block_invalidate:   Identifies all of the blocks being invalidated.
1563  *
1564  * Return: 0 on success, -errno on failure
1565  */
1566 static int hv_register_block_invalidate(struct pci_dev *pdev, void *context,
1567                                         void (*block_invalidate)(void *context,
1568                                                                  u64 block_mask))
1569 {
1570         struct hv_pcibus_device *hbus =
1571                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1572                              sysdata);
1573         struct hv_pci_dev *hpdev;
1574
1575         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1576         if (!hpdev)
1577                 return -ENODEV;
1578
1579         hpdev->block_invalidate = block_invalidate;
1580         hpdev->invalidate_context = context;
1581
1582         put_pcichild(hpdev);
1583         return 0;
1584
1585 }
1586
1587 /* Interrupt management hooks */
1588 static void hv_int_desc_free(struct hv_pci_dev *hpdev,
1589                              struct tran_int_desc *int_desc)
1590 {
1591         struct pci_delete_interrupt *int_pkt;
1592         struct {
1593                 struct pci_packet pkt;
1594                 u8 buffer[sizeof(struct pci_delete_interrupt)];
1595         } ctxt;
1596
1597         if (!int_desc->vector_count) {
1598                 kfree(int_desc);
1599                 return;
1600         }
1601         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1602         int_pkt = (struct pci_delete_interrupt *)&ctxt.pkt.message;
1603         int_pkt->message_type.type =
1604                 PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE;
1605         int_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
1606         int_pkt->int_desc = *int_desc;
1607         vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, int_pkt, sizeof(*int_pkt),
1608                          0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
1609         kfree(int_desc);
1610 }
1611
1612 /**
1613  * hv_msi_free() - Free the MSI.
1614  * @domain:     The interrupt domain pointer
1615  * @info:       Extra MSI-related context
1616  * @irq:        Identifies the IRQ.
1617  *
1618  * The Hyper-V parent partition and hypervisor are tracking the
1619  * messages that are in use, keeping the interrupt redirection
1620  * table up to date.  This callback sends a message that frees
1621  * the IRT entry and related tracking nonsense.
1622  */
1623 static void hv_msi_free(struct irq_domain *domain, struct msi_domain_info *info,
1624                         unsigned int irq)
1625 {
1626         struct hv_pcibus_device *hbus;
1627         struct hv_pci_dev *hpdev;
1628         struct pci_dev *pdev;
1629         struct tran_int_desc *int_desc;
1630         struct irq_data *irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
1631         struct msi_desc *msi = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
1632
1633         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi);
1634         hbus = info->data;
1635         int_desc = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
1636         if (!int_desc)
1637                 return;
1638
1639         irq_data->chip_data = NULL;
1640         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1641         if (!hpdev) {
1642                 kfree(int_desc);
1643                 return;
1644         }
1645
1646         hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1647         put_pcichild(hpdev);
1648 }
1649
1650 static void hv_irq_mask(struct irq_data *data)
1651 {
1652         pci_msi_mask_irq(data);
1653         if (data->parent_data->chip->irq_mask)
1654                 irq_chip_mask_parent(data);
1655 }
1656
1657 static void hv_irq_unmask(struct irq_data *data)
1658 {
1659         hv_arch_irq_unmask(data);
1660
1661         if (data->parent_data->chip->irq_unmask)
1662                 irq_chip_unmask_parent(data);
1663         pci_msi_unmask_irq(data);
1664 }
1665
1666 struct compose_comp_ctxt {
1667         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1668         struct tran_int_desc int_desc;
1669 };
1670
1671 static void hv_pci_compose_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1672                                  int resp_packet_size)
1673 {
1674         struct compose_comp_ctxt *comp_pkt = context;
1675         struct pci_create_int_response *int_resp =
1676                 (struct pci_create_int_response *)resp;
1677
1678         if (resp_packet_size < sizeof(*int_resp)) {
1679                 comp_pkt->comp_pkt.completion_status = -1;
1680                 goto out;
1681         }
1682         comp_pkt->comp_pkt.completion_status = resp->status;
1683         comp_pkt->int_desc = int_resp->int_desc;
1684 out:
1685         complete(&comp_pkt->comp_pkt.host_event);
1686 }
1687
1688 static u32 hv_compose_msi_req_v1(
1689         struct pci_create_interrupt *int_pkt,
1690         u32 slot, u8 vector, u16 vector_count)
1691 {
1692         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE;
1693         int_pkt->wslot.slot = slot;
1694         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1695         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1696         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1697
1698         /*
1699          * Create MSI w/ dummy vCPU set, overwritten by subsequent retarget in
1700          * hv_irq_unmask().
1701          */
1702         int_pkt->int_desc.cpu_mask = CPU_AFFINITY_ALL;
1703
1704         return sizeof(*int_pkt);
1705 }
1706
1707 /*
1708  * The vCPU selected by hv_compose_multi_msi_req_get_cpu() and
1709  * hv_compose_msi_req_get_cpu() is a "dummy" vCPU because the final vCPU to be
1710  * interrupted is specified later in hv_irq_unmask() and communicated to Hyper-V
1711  * via the HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall. But the choice of dummy vCPU is
1712  * not irrelevant because Hyper-V chooses the physical CPU to handle the
1713  * interrupts based on the vCPU specified in message sent to the vPCI VSP in
1714  * hv_compose_msi_msg(). Hyper-V's choice of pCPU is not visible to the guest,
1715  * but assigning too many vPCI device interrupts to the same pCPU can cause a
1716  * performance bottleneck. So we spread out the dummy vCPUs to influence Hyper-V
1717  * to spread out the pCPUs that it selects.
1718  *
1719  * For the single-MSI and MSI-X cases, it's OK for hv_compose_msi_req_get_cpu()
1720  * to always return the same dummy vCPU, because a second call to
1721  * hv_compose_msi_msg() contains the "real" vCPU, causing Hyper-V to choose a
1722  * new pCPU for the interrupt. But for the multi-MSI case, the second call to
1723  * hv_compose_msi_msg() exits without sending a message to the vPCI VSP, so the
1724  * original dummy vCPU is used. This dummy vCPU must be round-robin'ed so that
1725  * the pCPUs are spread out. All interrupts for a multi-MSI device end up using
1726  * the same pCPU, even though the vCPUs will be spread out by later calls
1727  * to hv_irq_unmask(), but that is the best we can do now.
1728  *
1729  * With Hyper-V in Nov 2022, the HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall does *not*
1730  * cause Hyper-V to reselect the pCPU based on the specified vCPU. Such an
1731  * enhancement is planned for a future version. With that enhancement, the
1732  * dummy vCPU selection won't matter, and interrupts for the same multi-MSI
1733  * device will be spread across multiple pCPUs.
1734  */
1735
1736 /*
1737  * Create MSI w/ dummy vCPU set targeting just one vCPU, overwritten
1738  * by subsequent retarget in hv_irq_unmask().
1739  */
1740 static int hv_compose_msi_req_get_cpu(const struct cpumask *affinity)
1741 {
1742         return cpumask_first_and(affinity, cpu_online_mask);
1743 }
1744
1745 /*
1746  * Make sure the dummy vCPU values for multi-MSI don't all point to vCPU0.
1747  */
1748 static int hv_compose_multi_msi_req_get_cpu(void)
1749 {
1750         static DEFINE_SPINLOCK(multi_msi_cpu_lock);
1751
1752         /* -1 means starting with CPU 0 */
1753         static int cpu_next = -1;
1754
1755         unsigned long flags;
1756         int cpu;
1757
1758         spin_lock_irqsave(&multi_msi_cpu_lock, flags);
1759
1760         cpu_next = cpumask_next_wrap(cpu_next, cpu_online_mask, nr_cpu_ids,
1761                                      false);
1762         cpu = cpu_next;
1763
1764         spin_unlock_irqrestore(&multi_msi_cpu_lock, flags);
1765
1766         return cpu;
1767 }
1768
1769 static u32 hv_compose_msi_req_v2(
1770         struct pci_create_interrupt2 *int_pkt, int cpu,
1771         u32 slot, u8 vector, u16 vector_count)
1772 {
1773         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2;
1774         int_pkt->wslot.slot = slot;
1775         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1776         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1777         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1778         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1779                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1780         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1781
1782         return sizeof(*int_pkt);
1783 }
1784
1785 static u32 hv_compose_msi_req_v3(
1786         struct pci_create_interrupt3 *int_pkt, int cpu,
1787         u32 slot, u32 vector, u16 vector_count)
1788 {
1789         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE3;
1790         int_pkt->wslot.slot = slot;
1791         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1792         int_pkt->int_desc.reserved = 0;
1793         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1794         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1795         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1796                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1797         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1798
1799         return sizeof(*int_pkt);
1800 }
1801
1802 /**
1803  * hv_compose_msi_msg() - Supplies a valid MSI address/data
1804  * @data:       Everything about this MSI
1805  * @msg:        Buffer that is filled in by this function
1806  *
1807  * This function unpacks the IRQ looking for target CPU set, IDT
1808  * vector and mode and sends a message to the parent partition
1809  * asking for a mapping for that tuple in this partition.  The
1810  * response supplies a data value and address to which that data
1811  * should be written to trigger that interrupt.
1812  */
1813 static void hv_compose_msi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
1814 {
1815         struct hv_pcibus_device *hbus;
1816         struct vmbus_channel *channel;
1817         struct hv_pci_dev *hpdev;
1818         struct pci_bus *pbus;
1819         struct pci_dev *pdev;
1820         const struct cpumask *dest;
1821         struct compose_comp_ctxt comp;
1822         struct tran_int_desc *int_desc;
1823         struct msi_desc *msi_desc;
1824         /*
1825          * vector_count should be u16: see hv_msi_desc, hv_msi_desc2
1826          * and hv_msi_desc3. vector must be u32: see hv_msi_desc3.
1827          */
1828         u16 vector_count;
1829         u32 vector;
1830         struct {
1831                 struct pci_packet pci_pkt;
1832                 union {
1833                         struct pci_create_interrupt v1;
1834                         struct pci_create_interrupt2 v2;
1835                         struct pci_create_interrupt3 v3;
1836                 } int_pkts;
1837         } __packed ctxt;
1838         bool multi_msi;
1839         u64 trans_id;
1840         u32 size;
1841         int ret;
1842         int cpu;
1843
1844         msi_desc  = irq_data_get_msi_desc(data);
1845         multi_msi = !msi_desc->pci.msi_attrib.is_msix &&
1846                     msi_desc->nvec_used > 1;
1847
1848         /* Reuse the previous allocation */
1849         if (data->chip_data && multi_msi) {
1850                 int_desc = data->chip_data;
1851                 msg->address_hi = int_desc->address >> 32;
1852                 msg->address_lo = int_desc->address & 0xffffffff;
1853                 msg->data = int_desc->data;
1854                 return;
1855         }
1856
1857         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
1858         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
1859         pbus = pdev->bus;
1860         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1861         channel = hbus->hdev->channel;
1862         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1863         if (!hpdev)
1864                 goto return_null_message;
1865
1866         /* Free any previous message that might have already been composed. */
1867         if (data->chip_data && !multi_msi) {
1868                 int_desc = data->chip_data;
1869                 data->chip_data = NULL;
1870                 hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1871         }
1872
1873         int_desc = kzalloc(sizeof(*int_desc), GFP_ATOMIC);
1874         if (!int_desc)
1875                 goto drop_reference;
1876
1877         if (multi_msi) {
1878                 /*
1879                  * If this is not the first MSI of Multi MSI, we already have
1880                  * a mapping.  Can exit early.
1881                  */
1882                 if (msi_desc->irq != data->irq) {
1883                         data->chip_data = int_desc;
1884                         int_desc->address = msi_desc->msg.address_lo |
1885                                             (u64)msi_desc->msg.address_hi << 32;
1886                         int_desc->data = msi_desc->msg.data +
1887                                          (data->irq - msi_desc->irq);
1888                         msg->address_hi = msi_desc->msg.address_hi;
1889                         msg->address_lo = msi_desc->msg.address_lo;
1890                         msg->data = int_desc->data;
1891                         put_pcichild(hpdev);
1892                         return;
1893                 }
1894                 /*
1895                  * The vector we select here is a dummy value.  The correct
1896                  * value gets sent to the hypervisor in unmask().  This needs
1897                  * to be aligned with the count, and also not zero.  Multi-msi
1898                  * is powers of 2 up to 32, so 32 will always work here.
1899                  */
1900                 vector = 32;
1901                 vector_count = msi_desc->nvec_used;
1902                 cpu = hv_compose_multi_msi_req_get_cpu();
1903         } else {
1904                 vector = hv_msi_get_int_vector(data);
1905                 vector_count = 1;
1906                 cpu = hv_compose_msi_req_get_cpu(dest);
1907         }
1908
1909         /*
1910          * hv_compose_msi_req_v1 and v2 are for x86 only, meaning 'vector'
1911          * can't exceed u8. Cast 'vector' down to u8 for v1/v2 explicitly
1912          * for better readability.
1913          */
1914         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1915         init_completion(&comp.comp_pkt.host_event);
1916         ctxt.pci_pkt.completion_func = hv_pci_compose_compl;
1917         ctxt.pci_pkt.compl_ctxt = &comp;
1918
1919         switch (hbus->protocol_version) {
1920         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1:
1921                 size = hv_compose_msi_req_v1(&ctxt.int_pkts.v1,
1922                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1923                                         (u8)vector,
1924                                         vector_count);
1925                 break;
1926
1927         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2:
1928         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3:
1929                 size = hv_compose_msi_req_v2(&ctxt.int_pkts.v2,
1930                                         cpu,
1931                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1932                                         (u8)vector,
1933                                         vector_count);
1934                 break;
1935
1936         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4:
1937                 size = hv_compose_msi_req_v3(&ctxt.int_pkts.v3,
1938                                         cpu,
1939                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1940                                         vector,
1941                                         vector_count);
1942                 break;
1943
1944         default:
1945                 /* As we only negotiate protocol versions known to this driver,
1946                  * this path should never hit. However, this is it not a hot
1947                  * path so we print a message to aid future updates.
1948                  */
1949                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1950                         "Unexpected vPCI protocol, update driver.");
1951                 goto free_int_desc;
1952         }
1953
1954         ret = vmbus_sendpacket_getid(hpdev->hbus->hdev->channel, &ctxt.int_pkts,
1955                                      size, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt,
1956                                      &trans_id, VM_PKT_DATA_INBAND,
1957                                      VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1958         if (ret) {
1959                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1960                         "Sending request for interrupt failed: 0x%x",
1961                         comp.comp_pkt.completion_status);
1962                 goto free_int_desc;
1963         }
1964
1965         /*
1966          * Prevents hv_pci_onchannelcallback() from running concurrently
1967          * in the tasklet.
1968          */
1969         tasklet_disable_in_atomic(&channel->callback_event);
1970
1971         /*
1972          * Since this function is called with IRQ locks held, can't
1973          * do normal wait for completion; instead poll.
1974          */
1975         while (!try_wait_for_completion(&comp.comp_pkt.host_event)) {
1976                 unsigned long flags;
1977
1978                 /* 0xFFFF means an invalid PCI VENDOR ID. */
1979                 if (hv_pcifront_get_vendor_id(hpdev) == 0xFFFF) {
1980                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1981                                      "the device has gone\n");
1982                         goto enable_tasklet;
1983                 }
1984
1985                 /*
1986                  * Make sure that the ring buffer data structure doesn't get
1987                  * freed while we dereference the ring buffer pointer.  Test
1988                  * for the channel's onchannel_callback being NULL within a
1989                  * sched_lock critical section.  See also the inline comments
1990                  * in vmbus_reset_channel_cb().
1991                  */
1992                 spin_lock_irqsave(&channel->sched_lock, flags);
1993                 if (unlikely(channel->onchannel_callback == NULL)) {
1994                         spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1995                         goto enable_tasklet;
1996                 }
1997                 hv_pci_onchannelcallback(hbus);
1998                 spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1999
2000                 udelay(100);
2001         }
2002
2003         tasklet_enable(&channel->callback_event);
2004
2005         if (comp.comp_pkt.completion_status < 0) {
2006                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2007                         "Request for interrupt failed: 0x%x",
2008                         comp.comp_pkt.completion_status);
2009                 goto free_int_desc;
2010         }
2011
2012         /*
2013          * Record the assignment so that this can be unwound later. Using
2014          * irq_set_chip_data() here would be appropriate, but the lock it takes
2015          * is already held.
2016          */
2017         *int_desc = comp.int_desc;
2018         data->chip_data = int_desc;
2019
2020         /* Pass up the result. */
2021         msg->address_hi = comp.int_desc.address >> 32;
2022         msg->address_lo = comp.int_desc.address & 0xffffffff;
2023         msg->data = comp.int_desc.data;
2024
2025         put_pcichild(hpdev);
2026         return;
2027
2028 enable_tasklet:
2029         tasklet_enable(&channel->callback_event);
2030         /*
2031          * The completion packet on the stack becomes invalid after 'return';
2032          * remove the ID from the VMbus requestor if the identifier is still
2033          * mapped to/associated with the packet.  (The identifier could have
2034          * been 're-used', i.e., already removed and (re-)mapped.)
2035          *
2036          * Cf. hv_pci_onchannelcallback().
2037          */
2038         vmbus_request_addr_match(channel, trans_id, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt);
2039 free_int_desc:
2040         kfree(int_desc);
2041 drop_reference:
2042         put_pcichild(hpdev);
2043 return_null_message:
2044         msg->address_hi = 0;
2045         msg->address_lo = 0;
2046         msg->data = 0;
2047 }
2048
2049 /* HW Interrupt Chip Descriptor */
2050 static struct irq_chip hv_msi_irq_chip = {
2051         .name                   = "Hyper-V PCIe MSI",
2052         .irq_compose_msi_msg    = hv_compose_msi_msg,
2053         .irq_set_affinity       = irq_chip_set_affinity_parent,
2054 #ifdef CONFIG_X86
2055         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
2056 #elif defined(CONFIG_ARM64)
2057         .irq_eoi                = irq_chip_eoi_parent,
2058 #endif
2059         .irq_mask               = hv_irq_mask,
2060         .irq_unmask             = hv_irq_unmask,
2061 };
2062
2063 static struct msi_domain_ops hv_msi_ops = {
2064         .msi_prepare    = hv_msi_prepare,
2065         .msi_free       = hv_msi_free,
2066 };
2067
2068 /**
2069  * hv_pcie_init_irq_domain() - Initialize IRQ domain
2070  * @hbus:       The root PCI bus
2071  *
2072  * This function creates an IRQ domain which will be used for
2073  * interrupts from devices that have been passed through.  These
2074  * devices only support MSI and MSI-X, not line-based interrupts
2075  * or simulations of line-based interrupts through PCIe's
2076  * fabric-layer messages.  Because interrupts are remapped, we
2077  * can support multi-message MSI here.
2078  *
2079  * Return: '0' on success and error value on failure
2080  */
2081 static int hv_pcie_init_irq_domain(struct hv_pcibus_device *hbus)
2082 {
2083         hbus->msi_info.chip = &hv_msi_irq_chip;
2084         hbus->msi_info.ops = &hv_msi_ops;
2085         hbus->msi_info.flags = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS |
2086                 MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI |
2087                 MSI_FLAG_PCI_MSIX);
2088         hbus->msi_info.handler = FLOW_HANDLER;
2089         hbus->msi_info.handler_name = FLOW_NAME;
2090         hbus->msi_info.data = hbus;
2091         hbus->irq_domain = pci_msi_create_irq_domain(hbus->fwnode,
2092                                                      &hbus->msi_info,
2093                                                      hv_pci_get_root_domain());
2094         if (!hbus->irq_domain) {
2095                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2096                         "Failed to build an MSI IRQ domain\n");
2097                 return -ENODEV;
2098         }
2099
2100         dev_set_msi_domain(&hbus->bridge->dev, hbus->irq_domain);
2101
2102         return 0;
2103 }
2104
2105 /**
2106  * get_bar_size() - Get the address space consumed by a BAR
2107  * @bar_val:    Value that a BAR returned after -1 was written
2108  *              to it.
2109  *
2110  * This function returns the size of the BAR, rounded up to 1
2111  * page.  It has to be rounded up because the hypervisor's page
2112  * table entry that maps the BAR into the VM can't specify an
2113  * offset within a page.  The invariant is that the hypervisor
2114  * must place any BARs of smaller than page length at the
2115  * beginning of a page.
2116  *
2117  * Return:      Size in bytes of the consumed MMIO space.
2118  */
2119 static u64 get_bar_size(u64 bar_val)
2120 {
2121         return round_up((1 + ~(bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK)),
2122                         PAGE_SIZE);
2123 }
2124
2125 /**
2126  * survey_child_resources() - Total all MMIO requirements
2127  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2128  */
2129 static void survey_child_resources(struct hv_pcibus_device *hbus)
2130 {
2131         struct hv_pci_dev *hpdev;
2132         resource_size_t bar_size = 0;
2133         unsigned long flags;
2134         struct completion *event;
2135         u64 bar_val;
2136         int i;
2137
2138         /* If nobody is waiting on the answer, don't compute it. */
2139         event = xchg(&hbus->survey_event, NULL);
2140         if (!event)
2141                 return;
2142
2143         /* If the answer has already been computed, go with it. */
2144         if (hbus->low_mmio_space || hbus->high_mmio_space) {
2145                 complete(event);
2146                 return;
2147         }
2148
2149         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2150
2151         /*
2152          * Due to an interesting quirk of the PCI spec, all memory regions
2153          * for a child device are a power of 2 in size and aligned in memory,
2154          * so it's sufficient to just add them up without tracking alignment.
2155          */
2156         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2157                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2158                         if (hpdev->probed_bar[i] & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
2159                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2160                                         "There's an I/O BAR in this list!\n");
2161
2162                         if (hpdev->probed_bar[i] != 0) {
2163                                 /*
2164                                  * A probed BAR has all the upper bits set that
2165                                  * can be changed.
2166                                  */
2167
2168                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
2169                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
2170                                         bar_val |=
2171                                         ((u64)hpdev->probed_bar[++i] << 32);
2172                                 else
2173                                         bar_val |= 0xffffffff00000000ULL;
2174
2175                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
2176
2177                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
2178                                         hbus->high_mmio_space += bar_size;
2179                                 else
2180                                         hbus->low_mmio_space += bar_size;
2181                         }
2182                 }
2183         }
2184
2185         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2186         complete(event);
2187 }
2188
2189 /**
2190  * prepopulate_bars() - Fill in BARs with defaults
2191  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2192  *
2193  * The core PCI driver code seems much, much happier if the BARs
2194  * for a device have values upon first scan. So fill them in.
2195  * The algorithm below works down from large sizes to small,
2196  * attempting to pack the assignments optimally. The assumption,
2197  * enforced in other parts of the code, is that the beginning of
2198  * the memory-mapped I/O space will be aligned on the largest
2199  * BAR size.
2200  */
2201 static void prepopulate_bars(struct hv_pcibus_device *hbus)
2202 {
2203         resource_size_t high_size = 0;
2204         resource_size_t low_size = 0;
2205         resource_size_t high_base = 0;
2206         resource_size_t low_base = 0;
2207         resource_size_t bar_size;
2208         struct hv_pci_dev *hpdev;
2209         unsigned long flags;
2210         u64 bar_val;
2211         u32 command;
2212         bool high;
2213         int i;
2214
2215         if (hbus->low_mmio_space) {
2216                 low_size = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
2217                 low_base = hbus->low_mmio_res->start;
2218         }
2219
2220         if (hbus->high_mmio_space) {
2221                 high_size = 1ULL <<
2222                         (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
2223                 high_base = hbus->high_mmio_res->start;
2224         }
2225
2226         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2227
2228         /*
2229          * Clear the memory enable bit, in case it's already set. This occurs
2230          * in the suspend path of hibernation, where the device is suspended,
2231          * resumed and suspended again: see hibernation_snapshot() and
2232          * hibernation_platform_enter().
2233          *
2234          * If the memory enable bit is already set, Hyper-V silently ignores
2235          * the below BAR updates, and the related PCI device driver can not
2236          * work, because reading from the device register(s) always returns
2237          * 0xFFFFFFFF (PCI_ERROR_RESPONSE).
2238          */
2239         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2240                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, &command);
2241                 command &= ~PCI_COMMAND_MEMORY;
2242                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, command);
2243         }
2244
2245         /* Pick addresses for the BARs. */
2246         do {
2247                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2248                         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2249                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
2250                                 if (bar_val == 0)
2251                                         continue;
2252                                 high = bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
2253                                 if (high) {
2254                                         bar_val |=
2255                                                 ((u64)hpdev->probed_bar[i + 1]
2256                                                  << 32);
2257                                 } else {
2258                                         bar_val |= 0xffffffffULL << 32;
2259                                 }
2260                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
2261                                 if (high) {
2262                                         if (high_size != bar_size) {
2263                                                 i++;
2264                                                 continue;
2265                                         }
2266                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2267                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2268                                                 4,
2269                                                 (u32)(high_base & 0xffffff00));
2270                                         i++;
2271                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2272                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2273                                                 4, (u32)(high_base >> 32));
2274                                         high_base += bar_size;
2275                                 } else {
2276                                         if (low_size != bar_size)
2277                                                 continue;
2278                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2279                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2280                                                 4,
2281                                                 (u32)(low_base & 0xffffff00));
2282                                         low_base += bar_size;
2283                                 }
2284                         }
2285                         if (high_size <= 1 && low_size <= 1) {
2286                                 /*
2287                                  * No need to set the PCI_COMMAND_MEMORY bit as
2288                                  * the core PCI driver doesn't require the bit
2289                                  * to be pre-set. Actually here we intentionally
2290                                  * keep the bit off so that the PCI BAR probing
2291                                  * in the core PCI driver doesn't cause Hyper-V
2292                                  * to unnecessarily unmap/map the virtual BARs
2293                                  * from/to the physical BARs multiple times.
2294                                  * This reduces the VM boot time significantly
2295                                  * if the BAR sizes are huge.
2296                                  */
2297                                 break;
2298                         }
2299                 }
2300
2301                 high_size >>= 1;
2302                 low_size >>= 1;
2303         }  while (high_size || low_size);
2304
2305         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2306 }
2307
2308 /*
2309  * Assign entries in sysfs pci slot directory.
2310  *
2311  * Note that this function does not need to lock the children list
2312  * because it is called from pci_devices_present_work which
2313  * is serialized with hv_eject_device_work because they are on the
2314  * same ordered workqueue. Therefore hbus->children list will not change
2315  * even when pci_create_slot sleeps.
2316  */
2317 static void hv_pci_assign_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
2318 {
2319         struct hv_pci_dev *hpdev;
2320         char name[SLOT_NAME_SIZE];
2321         int slot_nr;
2322
2323         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2324                 if (hpdev->pci_slot)
2325                         continue;
2326
2327                 slot_nr = PCI_SLOT(wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot));
2328                 snprintf(name, SLOT_NAME_SIZE, "%u", hpdev->desc.ser);
2329                 hpdev->pci_slot = pci_create_slot(hbus->bridge->bus, slot_nr,
2330                                           name, NULL);
2331                 if (IS_ERR(hpdev->pci_slot)) {
2332                         pr_warn("pci_create slot %s failed\n", name);
2333                         hpdev->pci_slot = NULL;
2334                 }
2335         }
2336 }
2337
2338 /*
2339  * Remove entries in sysfs pci slot directory.
2340  */
2341 static void hv_pci_remove_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
2342 {
2343         struct hv_pci_dev *hpdev;
2344
2345         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2346                 if (!hpdev->pci_slot)
2347                         continue;
2348                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2349                 hpdev->pci_slot = NULL;
2350         }
2351 }
2352
2353 /*
2354  * Set NUMA node for the devices on the bus
2355  */
2356 static void hv_pci_assign_numa_node(struct hv_pcibus_device *hbus)
2357 {
2358         struct pci_dev *dev;
2359         struct pci_bus *bus = hbus->bridge->bus;
2360         struct hv_pci_dev *hv_dev;
2361
2362         list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list) {
2363                 hv_dev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(dev->devfn));
2364                 if (!hv_dev)
2365                         continue;
2366
2367                 if (hv_dev->desc.flags & HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY &&
2368                     hv_dev->desc.virtual_numa_node < num_possible_nodes())
2369                         /*
2370                          * The kernel may boot with some NUMA nodes offline
2371                          * (e.g. in a KDUMP kernel) or with NUMA disabled via
2372                          * "numa=off". In those cases, adjust the host provided
2373                          * NUMA node to a valid NUMA node used by the kernel.
2374                          */
2375                         set_dev_node(&dev->dev,
2376                                      numa_map_to_online_node(
2377                                              hv_dev->desc.virtual_numa_node));
2378
2379                 put_pcichild(hv_dev);
2380         }
2381 }
2382
2383 /**
2384  * create_root_hv_pci_bus() - Expose a new root PCI bus
2385  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2386  *
2387  * Return: 0 on success, -errno on failure
2388  */
2389 static int create_root_hv_pci_bus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2390 {
2391         int error;
2392         struct pci_host_bridge *bridge = hbus->bridge;
2393
2394         bridge->dev.parent = &hbus->hdev->device;
2395         bridge->sysdata = &hbus->sysdata;
2396         bridge->ops = &hv_pcifront_ops;
2397
2398         error = pci_scan_root_bus_bridge(bridge);
2399         if (error)
2400                 return error;
2401
2402         pci_lock_rescan_remove();
2403         hv_pci_assign_numa_node(hbus);
2404         pci_bus_assign_resources(bridge->bus);
2405         hv_pci_assign_slots(hbus);
2406         pci_bus_add_devices(bridge->bus);
2407         pci_unlock_rescan_remove();
2408         hbus->state = hv_pcibus_installed;
2409         return 0;
2410 }
2411
2412 struct q_res_req_compl {
2413         struct completion host_event;
2414         struct hv_pci_dev *hpdev;
2415 };
2416
2417 /**
2418  * q_resource_requirements() - Query Resource Requirements
2419  * @context:            The completion context.
2420  * @resp:               The response that came from the host.
2421  * @resp_packet_size:   The size in bytes of resp.
2422  *
2423  * This function is invoked on completion of a Query Resource
2424  * Requirements packet.
2425  */
2426 static void q_resource_requirements(void *context, struct pci_response *resp,
2427                                     int resp_packet_size)
2428 {
2429         struct q_res_req_compl *completion = context;
2430         struct pci_q_res_req_response *q_res_req =
2431                 (struct pci_q_res_req_response *)resp;
2432         s32 status;
2433         int i;
2434
2435         status = (resp_packet_size < sizeof(*q_res_req)) ? -1 : resp->status;
2436         if (status < 0) {
2437                 dev_err(&completion->hpdev->hbus->hdev->device,
2438                         "query resource requirements failed: %x\n",
2439                         status);
2440         } else {
2441                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2442                         completion->hpdev->probed_bar[i] =
2443                                 q_res_req->probed_bar[i];
2444                 }
2445         }
2446
2447         complete(&completion->host_event);
2448 }
2449
2450 /**
2451  * new_pcichild_device() - Create a new child device
2452  * @hbus:       The internal struct tracking this root PCI bus.
2453  * @desc:       The information supplied so far from the host
2454  *              about the device.
2455  *
2456  * This function creates the tracking structure for a new child
2457  * device and kicks off the process of figuring out what it is.
2458  *
2459  * Return: Pointer to the new tracking struct
2460  */
2461 static struct hv_pci_dev *new_pcichild_device(struct hv_pcibus_device *hbus,
2462                 struct hv_pcidev_description *desc)
2463 {
2464         struct hv_pci_dev *hpdev;
2465         struct pci_child_message *res_req;
2466         struct q_res_req_compl comp_pkt;
2467         struct {
2468                 struct pci_packet init_packet;
2469                 u8 buffer[sizeof(struct pci_child_message)];
2470         } pkt;
2471         unsigned long flags;
2472         int ret;
2473
2474         hpdev = kzalloc(sizeof(*hpdev), GFP_KERNEL);
2475         if (!hpdev)
2476                 return NULL;
2477
2478         hpdev->hbus = hbus;
2479
2480         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
2481         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2482         comp_pkt.hpdev = hpdev;
2483         pkt.init_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
2484         pkt.init_packet.completion_func = q_resource_requirements;
2485         res_req = (struct pci_child_message *)&pkt.init_packet.message;
2486         res_req->message_type.type = PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS;
2487         res_req->wslot.slot = desc->win_slot.slot;
2488
2489         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, res_req,
2490                                sizeof(struct pci_child_message),
2491                                (unsigned long)&pkt.init_packet,
2492                                VM_PKT_DATA_INBAND,
2493                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2494         if (ret)
2495                 goto error;
2496
2497         if (wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event))
2498                 goto error;
2499
2500         hpdev->desc = *desc;
2501         refcount_set(&hpdev->refs, 1);
2502         get_pcichild(hpdev);
2503         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2504
2505         list_add_tail(&hpdev->list_entry, &hbus->children);
2506         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2507         return hpdev;
2508
2509 error:
2510         kfree(hpdev);
2511         return NULL;
2512 }
2513
2514 /**
2515  * get_pcichild_wslot() - Find device from slot
2516  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2517  * @wslot:      Location on the bus
2518  *
2519  * This function looks up a PCI device and returns the internal
2520  * representation of it.  It acquires a reference on it, so that
2521  * the device won't be deleted while somebody is using it.  The
2522  * caller is responsible for calling put_pcichild() to release
2523  * this reference.
2524  *
2525  * Return:      Internal representation of a PCI device
2526  */
2527 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
2528                                              u32 wslot)
2529 {
2530         unsigned long flags;
2531         struct hv_pci_dev *iter, *hpdev = NULL;
2532
2533         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2534         list_for_each_entry(iter, &hbus->children, list_entry) {
2535                 if (iter->desc.win_slot.slot == wslot) {
2536                         hpdev = iter;
2537                         get_pcichild(hpdev);
2538                         break;
2539                 }
2540         }
2541         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2542
2543         return hpdev;
2544 }
2545
2546 /**
2547  * pci_devices_present_work() - Handle new list of child devices
2548  * @work:       Work struct embedded in struct hv_dr_work
2549  *
2550  * "Bus Relations" is the Windows term for "children of this
2551  * bus."  The terminology is preserved here for people trying to
2552  * debug the interaction between Hyper-V and Linux.  This
2553  * function is called when the parent partition reports a list
2554  * of functions that should be observed under this PCI Express
2555  * port (bus).
2556  *
2557  * This function updates the list, and must tolerate being
2558  * called multiple times with the same information.  The typical
2559  * number of child devices is one, with very atypical cases
2560  * involving three or four, so the algorithms used here can be
2561  * simple and inefficient.
2562  *
2563  * It must also treat the omission of a previously observed device as
2564  * notification that the device no longer exists.
2565  *
2566  * Note that this function is serialized with hv_eject_device_work(),
2567  * because both are pushed to the ordered workqueue hbus->wq.
2568  */
2569 static void pci_devices_present_work(struct work_struct *work)
2570 {
2571         u32 child_no;
2572         bool found;
2573         struct hv_pcidev_description *new_desc;
2574         struct hv_pci_dev *hpdev;
2575         struct hv_pcibus_device *hbus;
2576         struct list_head removed;
2577         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2578         struct hv_dr_state *dr = NULL;
2579         unsigned long flags;
2580
2581         dr_wrk = container_of(work, struct hv_dr_work, wrk);
2582         hbus = dr_wrk->bus;
2583         kfree(dr_wrk);
2584
2585         INIT_LIST_HEAD(&removed);
2586
2587         /* Pull this off the queue and process it if it was the last one. */
2588         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2589         while (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2590                 dr = list_first_entry(&hbus->dr_list, struct hv_dr_state,
2591                                       list_entry);
2592                 list_del(&dr->list_entry);
2593
2594                 /* Throw this away if the list still has stuff in it. */
2595                 if (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2596                         kfree(dr);
2597                         continue;
2598                 }
2599         }
2600         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2601
2602         if (!dr)
2603                 return;
2604
2605         mutex_lock(&hbus->state_lock);
2606
2607         /* First, mark all existing children as reported missing. */
2608         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2609         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2610                 hpdev->reported_missing = true;
2611         }
2612         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2613
2614         /* Next, add back any reported devices. */
2615         for (child_no = 0; child_no < dr->device_count; child_no++) {
2616                 found = false;
2617                 new_desc = &dr->func[child_no];
2618
2619                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2620                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2621                         if ((hpdev->desc.win_slot.slot == new_desc->win_slot.slot) &&
2622                             (hpdev->desc.v_id == new_desc->v_id) &&
2623                             (hpdev->desc.d_id == new_desc->d_id) &&
2624                             (hpdev->desc.ser == new_desc->ser)) {
2625                                 hpdev->reported_missing = false;
2626                                 found = true;
2627                         }
2628                 }
2629                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2630
2631                 if (!found) {
2632                         hpdev = new_pcichild_device(hbus, new_desc);
2633                         if (!hpdev)
2634                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2635                                         "couldn't record a child device.\n");
2636                 }
2637         }
2638
2639         /* Move missing children to a list on the stack. */
2640         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2641         do {
2642                 found = false;
2643                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2644                         if (hpdev->reported_missing) {
2645                                 found = true;
2646                                 put_pcichild(hpdev);
2647                                 list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
2648                                 break;
2649                         }
2650                 }
2651         } while (found);
2652         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2653
2654         /* Delete everything that should no longer exist. */
2655         while (!list_empty(&removed)) {
2656                 hpdev = list_first_entry(&removed, struct hv_pci_dev,
2657                                          list_entry);
2658                 list_del(&hpdev->list_entry);
2659
2660                 if (hpdev->pci_slot)
2661                         pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2662
2663                 put_pcichild(hpdev);
2664         }
2665
2666         switch (hbus->state) {
2667         case hv_pcibus_installed:
2668                 /*
2669                  * Tell the core to rescan bus
2670                  * because there may have been changes.
2671                  */
2672                 pci_lock_rescan_remove();
2673                 pci_scan_child_bus(hbus->bridge->bus);
2674                 hv_pci_assign_numa_node(hbus);
2675                 hv_pci_assign_slots(hbus);
2676                 pci_unlock_rescan_remove();
2677                 break;
2678
2679         case hv_pcibus_init:
2680         case hv_pcibus_probed:
2681                 survey_child_resources(hbus);
2682                 break;
2683
2684         default:
2685                 break;
2686         }
2687
2688         mutex_unlock(&hbus->state_lock);
2689
2690         kfree(dr);
2691 }
2692
2693 /**
2694  * hv_pci_start_relations_work() - Queue work to start device discovery
2695  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2696  * @dr:         The list of children returned from host
2697  *
2698  * Return:  0 on success, -errno on failure
2699  */
2700 static int hv_pci_start_relations_work(struct hv_pcibus_device *hbus,
2701                                        struct hv_dr_state *dr)
2702 {
2703         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2704         unsigned long flags;
2705         bool pending_dr;
2706
2707         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2708                 dev_info(&hbus->hdev->device,
2709                          "PCI VMBus BUS_RELATIONS: ignored\n");
2710                 return -ENOENT;
2711         }
2712
2713         dr_wrk = kzalloc(sizeof(*dr_wrk), GFP_NOWAIT);
2714         if (!dr_wrk)
2715                 return -ENOMEM;
2716
2717         INIT_WORK(&dr_wrk->wrk, pci_devices_present_work);
2718         dr_wrk->bus = hbus;
2719
2720         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2721         /*
2722          * If pending_dr is true, we have already queued a work,
2723          * which will see the new dr. Otherwise, we need to
2724          * queue a new work.
2725          */
2726         pending_dr = !list_empty(&hbus->dr_list);
2727         list_add_tail(&dr->list_entry, &hbus->dr_list);
2728         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2729
2730         if (pending_dr)
2731                 kfree(dr_wrk);
2732         else
2733                 queue_work(hbus->wq, &dr_wrk->wrk);
2734
2735         return 0;
2736 }
2737
2738 /**
2739  * hv_pci_devices_present() - Handle list of new children
2740  * @hbus:      Root PCI bus, as understood by this driver
2741  * @relations: Packet from host listing children
2742  *
2743  * Process a new list of devices on the bus. The list of devices is
2744  * discovered by VSP and sent to us via VSP message PCI_BUS_RELATIONS,
2745  * whenever a new list of devices for this bus appears.
2746  */
2747 static void hv_pci_devices_present(struct hv_pcibus_device *hbus,
2748                                    struct pci_bus_relations *relations)
2749 {
2750         struct hv_dr_state *dr;
2751         int i;
2752
2753         dr = kzalloc(struct_size(dr, func, relations->device_count),
2754                      GFP_NOWAIT);
2755         if (!dr)
2756                 return;
2757
2758         dr->device_count = relations->device_count;
2759         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2760                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2761                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2762                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2763                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2764                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2765                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2766                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2767                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2768                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2769         }
2770
2771         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2772                 kfree(dr);
2773 }
2774
2775 /**
2776  * hv_pci_devices_present2() - Handle list of new children
2777  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2778  * @relations:  Packet from host listing children
2779  *
2780  * This function is the v2 version of hv_pci_devices_present()
2781  */
2782 static void hv_pci_devices_present2(struct hv_pcibus_device *hbus,
2783                                     struct pci_bus_relations2 *relations)
2784 {
2785         struct hv_dr_state *dr;
2786         int i;
2787
2788         dr = kzalloc(struct_size(dr, func, relations->device_count),
2789                      GFP_NOWAIT);
2790         if (!dr)
2791                 return;
2792
2793         dr->device_count = relations->device_count;
2794         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2795                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2796                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2797                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2798                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2799                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2800                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2801                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2802                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2803                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2804                 dr->func[i].flags = relations->func[i].flags;
2805                 dr->func[i].virtual_numa_node =
2806                         relations->func[i].virtual_numa_node;
2807         }
2808
2809         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2810                 kfree(dr);
2811 }
2812
2813 /**
2814  * hv_eject_device_work() - Asynchronously handles ejection
2815  * @work:       Work struct embedded in internal device struct
2816  *
2817  * This function handles ejecting a device.  Windows will
2818  * attempt to gracefully eject a device, waiting 60 seconds to
2819  * hear back from the guest OS that this completed successfully.
2820  * If this timer expires, the device will be forcibly removed.
2821  */
2822 static void hv_eject_device_work(struct work_struct *work)
2823 {
2824         struct pci_eject_response *ejct_pkt;
2825         struct hv_pcibus_device *hbus;
2826         struct hv_pci_dev *hpdev;
2827         struct pci_dev *pdev;
2828         unsigned long flags;
2829         int wslot;
2830         struct {
2831                 struct pci_packet pkt;
2832                 u8 buffer[sizeof(struct pci_eject_response)];
2833         } ctxt;
2834
2835         hpdev = container_of(work, struct hv_pci_dev, wrk);
2836         hbus = hpdev->hbus;
2837
2838         mutex_lock(&hbus->state_lock);
2839
2840         /*
2841          * Ejection can come before or after the PCI bus has been set up, so
2842          * attempt to find it and tear down the bus state, if it exists.  This
2843          * must be done without constructs like pci_domain_nr(hbus->bridge->bus)
2844          * because hbus->bridge->bus may not exist yet.
2845          */
2846         wslot = wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot);
2847         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(hbus->bridge->domain_nr, 0, wslot);
2848         if (pdev) {
2849                 pci_lock_rescan_remove();
2850                 pci_stop_and_remove_bus_device(pdev);
2851                 pci_dev_put(pdev);
2852                 pci_unlock_rescan_remove();
2853         }
2854
2855         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2856         list_del(&hpdev->list_entry);
2857         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2858
2859         if (hpdev->pci_slot)
2860                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2861
2862         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
2863         ejct_pkt = (struct pci_eject_response *)&ctxt.pkt.message;
2864         ejct_pkt->message_type.type = PCI_EJECTION_COMPLETE;
2865         ejct_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2866         vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, ejct_pkt,
2867                          sizeof(*ejct_pkt), 0,
2868                          VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2869
2870         /* For the get_pcichild() in hv_pci_eject_device() */
2871         put_pcichild(hpdev);
2872         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
2873         put_pcichild(hpdev);
2874         put_pcichild(hpdev);
2875         /* hpdev has been freed. Do not use it any more. */
2876
2877         mutex_unlock(&hbus->state_lock);
2878 }
2879
2880 /**
2881  * hv_pci_eject_device() - Handles device ejection
2882  * @hpdev:      Internal device tracking struct
2883  *
2884  * This function is invoked when an ejection packet arrives.  It
2885  * just schedules work so that we don't re-enter the packet
2886  * delivery code handling the ejection.
2887  */
2888 static void hv_pci_eject_device(struct hv_pci_dev *hpdev)
2889 {
2890         struct hv_pcibus_device *hbus = hpdev->hbus;
2891         struct hv_device *hdev = hbus->hdev;
2892
2893         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2894                 dev_info(&hdev->device, "PCI VMBus EJECT: ignored\n");
2895                 return;
2896         }
2897
2898         get_pcichild(hpdev);
2899         INIT_WORK(&hpdev->wrk, hv_eject_device_work);
2900         queue_work(hbus->wq, &hpdev->wrk);
2901 }
2902
2903 /**
2904  * hv_pci_onchannelcallback() - Handles incoming packets
2905  * @context:    Internal bus tracking struct
2906  *
2907  * This function is invoked whenever the host sends a packet to
2908  * this channel (which is private to this root PCI bus).
2909  */
2910 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context)
2911 {
2912         const int packet_size = 0x100;
2913         int ret;
2914         struct hv_pcibus_device *hbus = context;
2915         struct vmbus_channel *chan = hbus->hdev->channel;
2916         u32 bytes_recvd;
2917         u64 req_id, req_addr;
2918         struct vmpacket_descriptor *desc;
2919         unsigned char *buffer;
2920         int bufferlen = packet_size;
2921         struct pci_packet *comp_packet;
2922         struct pci_response *response;
2923         struct pci_incoming_message *new_message;
2924         struct pci_bus_relations *bus_rel;
2925         struct pci_bus_relations2 *bus_rel2;
2926         struct pci_dev_inval_block *inval;
2927         struct pci_dev_incoming *dev_message;
2928         struct hv_pci_dev *hpdev;
2929         unsigned long flags;
2930
2931         buffer = kmalloc(bufferlen, GFP_ATOMIC);
2932         if (!buffer)
2933                 return;
2934
2935         while (1) {
2936                 ret = vmbus_recvpacket_raw(chan, buffer, bufferlen,
2937                                            &bytes_recvd, &req_id);
2938
2939                 if (ret == -ENOBUFS) {
2940                         kfree(buffer);
2941                         /* Handle large packet */
2942                         bufferlen = bytes_recvd;
2943                         buffer = kmalloc(bytes_recvd, GFP_ATOMIC);
2944                         if (!buffer)
2945                                 return;
2946                         continue;
2947                 }
2948
2949                 /* Zero length indicates there are no more packets. */
2950                 if (ret || !bytes_recvd)
2951                         break;
2952
2953                 /*
2954                  * All incoming packets must be at least as large as a
2955                  * response.
2956                  */
2957                 if (bytes_recvd <= sizeof(struct pci_response))
2958                         continue;
2959                 desc = (struct vmpacket_descriptor *)buffer;
2960
2961                 switch (desc->type) {
2962                 case VM_PKT_COMP:
2963
2964                         lock_requestor(chan, flags);
2965                         req_addr = __vmbus_request_addr_match(chan, req_id,
2966                                                               VMBUS_RQST_ADDR_ANY);
2967                         if (req_addr == VMBUS_RQST_ERROR) {
2968                                 unlock_requestor(chan, flags);
2969                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2970                                         "Invalid transaction ID %llx\n",
2971                                         req_id);
2972                                 break;
2973                         }
2974                         comp_packet = (struct pci_packet *)req_addr;
2975                         response = (struct pci_response *)buffer;
2976                         /*
2977                          * Call ->completion_func() within the critical section to make
2978                          * sure that the packet pointer is still valid during the call:
2979                          * here 'valid' means that there's a task still waiting for the
2980                          * completion, and that the packet data is still on the waiting
2981                          * task's stack.  Cf. hv_compose_msi_msg().
2982                          */
2983                         comp_packet->completion_func(comp_packet->compl_ctxt,
2984                                                      response,
2985                                                      bytes_recvd);
2986                         unlock_requestor(chan, flags);
2987                         break;
2988
2989                 case VM_PKT_DATA_INBAND:
2990
2991                         new_message = (struct pci_incoming_message *)buffer;
2992                         switch (new_message->message_type.type) {
2993                         case PCI_BUS_RELATIONS:
2994
2995                                 bus_rel = (struct pci_bus_relations *)buffer;
2996                                 if (bytes_recvd < sizeof(*bus_rel) ||
2997                                     bytes_recvd <
2998                                         struct_size(bus_rel, func,
2999                                                     bus_rel->device_count)) {
3000                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3001                                                 "bus relations too small\n");
3002                                         break;
3003                                 }
3004
3005                                 hv_pci_devices_present(hbus, bus_rel);
3006                                 break;
3007
3008                         case PCI_BUS_RELATIONS2:
3009
3010                                 bus_rel2 = (struct pci_bus_relations2 *)buffer;
3011                                 if (bytes_recvd < sizeof(*bus_rel2) ||
3012                                     bytes_recvd <
3013                                         struct_size(bus_rel2, func,
3014                                                     bus_rel2->device_count)) {
3015                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3016                                                 "bus relations v2 too small\n");
3017                                         break;
3018                                 }
3019
3020                                 hv_pci_devices_present2(hbus, bus_rel2);
3021                                 break;
3022
3023                         case PCI_EJECT:
3024
3025                                 dev_message = (struct pci_dev_incoming *)buffer;
3026                                 if (bytes_recvd < sizeof(*dev_message)) {
3027                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3028                                                 "eject message too small\n");
3029                                         break;
3030                                 }
3031                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
3032                                                       dev_message->wslot.slot);
3033                                 if (hpdev) {
3034                                         hv_pci_eject_device(hpdev);
3035                                         put_pcichild(hpdev);
3036                                 }
3037                                 break;
3038
3039                         case PCI_INVALIDATE_BLOCK:
3040
3041                                 inval = (struct pci_dev_inval_block *)buffer;
3042                                 if (bytes_recvd < sizeof(*inval)) {
3043                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3044                                                 "invalidate message too small\n");
3045                                         break;
3046                                 }
3047                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
3048                                                            inval->wslot.slot);
3049                                 if (hpdev) {
3050                                         if (hpdev->block_invalidate) {
3051                                                 hpdev->block_invalidate(
3052                                                     hpdev->invalidate_context,
3053                                                     inval->block_mask);
3054                                         }
3055                                         put_pcichild(hpdev);
3056                                 }
3057                                 break;
3058
3059                         default:
3060                                 dev_warn(&hbus->hdev->device,
3061                                         "Unimplemented protocol message %x\n",
3062                                         new_message->message_type.type);
3063                                 break;
3064                         }
3065                         break;
3066
3067                 default:
3068                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3069                                 "unhandled packet type %d, tid %llx len %d\n",
3070                                 desc->type, req_id, bytes_recvd);
3071                         break;
3072                 }
3073         }
3074
3075         kfree(buffer);
3076 }
3077
3078 /**
3079  * hv_pci_protocol_negotiation() - Set up protocol
3080  * @hdev:               VMBus's tracking struct for this root PCI bus.
3081  * @version:            Array of supported channel protocol versions in
3082  *                      the order of probing - highest go first.
3083  * @num_version:        Number of elements in the version array.
3084  *
3085  * This driver is intended to support running on Windows 10
3086  * (server) and later versions. It will not run on earlier
3087  * versions, as they assume that many of the operations which
3088  * Linux needs accomplished with a spinlock held were done via
3089  * asynchronous messaging via VMBus.  Windows 10 increases the
3090  * surface area of PCI emulation so that these actions can take
3091  * place by suspending a virtual processor for their duration.
3092  *
3093  * This function negotiates the channel protocol version,
3094  * failing if the host doesn't support the necessary protocol
3095  * level.
3096  */
3097 static int hv_pci_protocol_negotiation(struct hv_device *hdev,
3098                                        enum pci_protocol_version_t version[],
3099                                        int num_version)
3100 {
3101         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3102         struct pci_version_request *version_req;
3103         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3104         struct pci_packet *pkt;
3105         int ret;
3106         int i;
3107
3108         /*
3109          * Initiate the handshake with the host and negotiate
3110          * a version that the host can support. We start with the
3111          * highest version number and go down if the host cannot
3112          * support it.
3113          */
3114         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*version_req), GFP_KERNEL);
3115         if (!pkt)
3116                 return -ENOMEM;
3117
3118         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3119         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
3120         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
3121         version_req = (struct pci_version_request *)&pkt->message;
3122         version_req->message_type.type = PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION;
3123
3124         for (i = 0; i < num_version; i++) {
3125                 version_req->protocol_version = version[i];
3126                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, version_req,
3127                                 sizeof(struct pci_version_request),
3128                                 (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
3129                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3130                 if (!ret)
3131                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
3132
3133                 if (ret) {
3134                         dev_err(&hdev->device,
3135                                 "PCI Pass-through VSP failed to request version: %d",
3136                                 ret);
3137                         goto exit;
3138                 }
3139
3140                 if (comp_pkt.completion_status >= 0) {
3141                         hbus->protocol_version = version[i];
3142                         dev_info(&hdev->device,
3143                                 "PCI VMBus probing: Using version %#x\n",
3144                                 hbus->protocol_version);
3145                         goto exit;
3146                 }
3147
3148                 if (comp_pkt.completion_status != STATUS_REVISION_MISMATCH) {
3149                         dev_err(&hdev->device,
3150                                 "PCI Pass-through VSP failed version request: %#x",
3151                                 comp_pkt.completion_status);
3152                         ret = -EPROTO;
3153                         goto exit;
3154                 }
3155
3156                 reinit_completion(&comp_pkt.host_event);
3157         }
3158
3159         dev_err(&hdev->device,
3160                 "PCI pass-through VSP failed to find supported version");
3161         ret = -EPROTO;
3162
3163 exit:
3164         kfree(pkt);
3165         return ret;
3166 }
3167
3168 /**
3169  * hv_pci_free_bridge_windows() - Release memory regions for the
3170  * bus
3171  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3172  */
3173 static void hv_pci_free_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
3174 {
3175         /*
3176          * Set the resources back to the way they looked when they
3177          * were allocated by setting IORESOURCE_BUSY again.
3178          */
3179
3180         if (hbus->low_mmio_space && hbus->low_mmio_res) {
3181                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3182                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
3183                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
3184         }
3185
3186         if (hbus->high_mmio_space && hbus->high_mmio_res) {
3187                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3188                 vmbus_free_mmio(hbus->high_mmio_res->start,
3189                                 resource_size(hbus->high_mmio_res));
3190         }
3191 }
3192
3193 /**
3194  * hv_pci_allocate_bridge_windows() - Allocate memory regions
3195  * for the bus
3196  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3197  *
3198  * This function calls vmbus_allocate_mmio(), which is itself a
3199  * bit of a compromise.  Ideally, we might change the pnp layer
3200  * in the kernel such that it comprehends either PCI devices
3201  * which are "grandchildren of ACPI," with some intermediate bus
3202  * node (in this case, VMBus) or change it such that it
3203  * understands VMBus.  The pnp layer, however, has been declared
3204  * deprecated, and not subject to change.
3205  *
3206  * The workaround, implemented here, is to ask VMBus to allocate
3207  * MMIO space for this bus.  VMBus itself knows which ranges are
3208  * appropriate by looking at its own ACPI objects.  Then, after
3209  * these ranges are claimed, they're modified to look like they
3210  * would have looked if the ACPI and pnp code had allocated
3211  * bridge windows.  These descriptors have to exist in this form
3212  * in order to satisfy the code which will get invoked when the
3213  * endpoint PCI function driver calls request_mem_region() or
3214  * request_mem_region_exclusive().
3215  *
3216  * Return: 0 on success, -errno on failure
3217  */
3218 static int hv_pci_allocate_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
3219 {
3220         resource_size_t align;
3221         int ret;
3222
3223         if (hbus->low_mmio_space) {
3224                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
3225                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->low_mmio_res, hbus->hdev, 0,
3226                                           (u64)(u32)0xffffffff,
3227                                           hbus->low_mmio_space,
3228                                           align, false);
3229                 if (ret) {
3230                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3231                                 "Need %#llx of low MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
3232                                 hbus->low_mmio_space);
3233                         return ret;
3234                 }
3235
3236                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
3237                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
3238                 hbus->low_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
3239                 pci_add_resource(&hbus->bridge->windows, hbus->low_mmio_res);
3240         }
3241
3242         if (hbus->high_mmio_space) {
3243                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
3244                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->high_mmio_res, hbus->hdev,
3245                                           0x100000000, -1,
3246                                           hbus->high_mmio_space, align,
3247                                           false);
3248                 if (ret) {
3249                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3250                                 "Need %#llx of high MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
3251                                 hbus->high_mmio_space);
3252                         goto release_low_mmio;
3253                 }
3254
3255                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
3256                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
3257                 hbus->high_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
3258                 pci_add_resource(&hbus->bridge->windows, hbus->high_mmio_res);
3259         }
3260
3261         return 0;
3262
3263 release_low_mmio:
3264         if (hbus->low_mmio_res) {
3265                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
3266                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
3267         }
3268
3269         return ret;
3270 }
3271
3272 /**
3273  * hv_allocate_config_window() - Find MMIO space for PCI Config
3274  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3275  *
3276  * This function claims memory-mapped I/O space for accessing
3277  * configuration space for the functions on this bus.
3278  *
3279  * Return: 0 on success, -errno on failure
3280  */
3281 static int hv_allocate_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
3282 {
3283         int ret;
3284
3285         /*
3286          * Set up a region of MMIO space to use for accessing configuration
3287          * space.
3288          */
3289         ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->mem_config, hbus->hdev, 0, -1,
3290                                   PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH, 0x1000, false);
3291         if (ret)
3292                 return ret;
3293
3294         /*
3295          * vmbus_allocate_mmio() gets used for allocating both device endpoint
3296          * resource claims (those which cannot be overlapped) and the ranges
3297          * which are valid for the children of this bus, which are intended
3298          * to be overlapped by those children.  Set the flag on this claim
3299          * meaning that this region can't be overlapped.
3300          */
3301
3302         hbus->mem_config->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3303
3304         return 0;
3305 }
3306
3307 static void hv_free_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
3308 {
3309         vmbus_free_mmio(hbus->mem_config->start, PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
3310 }
3311
3312 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool keep_devs);
3313
3314 /**
3315  * hv_pci_enter_d0() - Bring the "bus" into the D0 power state
3316  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3317  *
3318  * Return: 0 on success, -errno on failure
3319  */
3320 static int hv_pci_enter_d0(struct hv_device *hdev)
3321 {
3322         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3323         struct pci_bus_d0_entry *d0_entry;
3324         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3325         struct pci_packet *pkt;
3326         bool retry = true;
3327         int ret;
3328
3329 enter_d0_retry:
3330         /*
3331          * Tell the host that the bus is ready to use, and moved into the
3332          * powered-on state.  This includes telling the host which region
3333          * of memory-mapped I/O space has been chosen for configuration space
3334          * access.
3335          */
3336         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*d0_entry), GFP_KERNEL);
3337         if (!pkt)
3338                 return -ENOMEM;
3339
3340         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3341         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
3342         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
3343         d0_entry = (struct pci_bus_d0_entry *)&pkt->message;
3344         d0_entry->message_type.type = PCI_BUS_D0ENTRY;
3345         d0_entry->mmio_base = hbus->mem_config->start;
3346
3347         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, d0_entry, sizeof(*d0_entry),
3348                                (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
3349                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3350         if (!ret)
3351                 ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
3352
3353         if (ret)
3354                 goto exit;
3355
3356         /*
3357          * In certain case (Kdump) the pci device of interest was
3358          * not cleanly shut down and resource is still held on host
3359          * side, the host could return invalid device status.
3360          * We need to explicitly request host to release the resource
3361          * and try to enter D0 again.
3362          */
3363         if (comp_pkt.completion_status < 0 && retry) {
3364                 retry = false;
3365
3366                 dev_err(&hdev->device, "Retrying D0 Entry\n");
3367
3368                 /*
3369                  * Hv_pci_bus_exit() calls hv_send_resource_released()
3370                  * to free up resources of its child devices.
3371                  * In the kdump kernel we need to set the
3372                  * wslot_res_allocated to 255 so it scans all child
3373                  * devices to release resources allocated in the
3374                  * normal kernel before panic happened.
3375                  */
3376                 hbus->wslot_res_allocated = 255;
3377
3378                 ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3379
3380                 if (ret == 0) {
3381                         kfree(pkt);
3382                         goto enter_d0_retry;
3383                 }
3384                 dev_err(&hdev->device,
3385                         "Retrying D0 failed with ret %d\n", ret);
3386         }
3387
3388         if (comp_pkt.completion_status < 0) {
3389                 dev_err(&hdev->device,
3390                         "PCI Pass-through VSP failed D0 Entry with status %x\n",
3391                         comp_pkt.completion_status);
3392                 ret = -EPROTO;
3393                 goto exit;
3394         }
3395
3396         ret = 0;
3397
3398 exit:
3399         kfree(pkt);
3400         return ret;
3401 }
3402
3403 /**
3404  * hv_pci_query_relations() - Ask host to send list of child
3405  * devices
3406  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3407  *
3408  * Return: 0 on success, -errno on failure
3409  */
3410 static int hv_pci_query_relations(struct hv_device *hdev)
3411 {
3412         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3413         struct pci_message message;
3414         struct completion comp;
3415         int ret;
3416
3417         /* Ask the host to send along the list of child devices */
3418         init_completion(&comp);
3419         if (cmpxchg(&hbus->survey_event, NULL, &comp))
3420                 return -ENOTEMPTY;
3421
3422         memset(&message, 0, sizeof(message));
3423         message.type = PCI_QUERY_BUS_RELATIONS;
3424
3425         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &message, sizeof(message),
3426                                0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
3427         if (!ret)
3428                 ret = wait_for_response(hdev, &comp);
3429
3430         /*
3431          * In the case of fast device addition/removal, it's possible that
3432          * vmbus_sendpacket() or wait_for_response() returns -ENODEV but we
3433          * already got a PCI_BUS_RELATIONS* message from the host and the
3434          * channel callback already scheduled a work to hbus->wq, which can be
3435          * running pci_devices_present_work() -> survey_child_resources() ->
3436          * complete(&hbus->survey_event), even after hv_pci_query_relations()
3437          * exits and the stack variable 'comp' is no longer valid; as a result,
3438          * a hang or a page fault may happen when the complete() calls
3439          * raw_spin_lock_irqsave(). Flush hbus->wq before we exit from
3440          * hv_pci_query_relations() to avoid the issues. Note: if 'ret' is
3441          * -ENODEV, there can't be any more work item scheduled to hbus->wq
3442          * after the flush_workqueue(): see vmbus_onoffer_rescind() ->
3443          * vmbus_reset_channel_cb(), vmbus_rescind_cleanup() ->
3444          * channel->rescind = true.
3445          */
3446         flush_workqueue(hbus->wq);
3447
3448         return ret;
3449 }
3450
3451 /**
3452  * hv_send_resources_allocated() - Report local resource choices
3453  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3454  *
3455  * The host OS is expecting to be sent a request as a message
3456  * which contains all the resources that the device will use.
3457  * The response contains those same resources, "translated"
3458  * which is to say, the values which should be used by the
3459  * hardware, when it delivers an interrupt.  (MMIO resources are
3460  * used in local terms.)  This is nice for Windows, and lines up
3461  * with the FDO/PDO split, which doesn't exist in Linux.  Linux
3462  * is deeply expecting to scan an emulated PCI configuration
3463  * space.  So this message is sent here only to drive the state
3464  * machine on the host forward.
3465  *
3466  * Return: 0 on success, -errno on failure
3467  */
3468 static int hv_send_resources_allocated(struct hv_device *hdev)
3469 {
3470         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3471         struct pci_resources_assigned *res_assigned;
3472         struct pci_resources_assigned2 *res_assigned2;
3473         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3474         struct hv_pci_dev *hpdev;
3475         struct pci_packet *pkt;
3476         size_t size_res;
3477         int wslot;
3478         int ret;
3479
3480         size_res = (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2)
3481                         ? sizeof(*res_assigned) : sizeof(*res_assigned2);
3482
3483         pkt = kmalloc(sizeof(*pkt) + size_res, GFP_KERNEL);
3484         if (!pkt)
3485                 return -ENOMEM;
3486
3487         ret = 0;
3488
3489         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
3490                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
3491                 if (!hpdev)
3492                         continue;
3493
3494                 memset(pkt, 0, sizeof(*pkt) + size_res);
3495                 init_completion(&comp_pkt.host_event);
3496                 pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
3497                 pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
3498
3499                 if (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
3500                         res_assigned =
3501                                 (struct pci_resources_assigned *)&pkt->message;
3502                         res_assigned->message_type.type =
3503                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED;
3504                         res_assigned->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3505                 } else {
3506                         res_assigned2 =
3507                                 (struct pci_resources_assigned2 *)&pkt->message;
3508                         res_assigned2->message_type.type =
3509                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED2;
3510                         res_assigned2->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3511                 }
3512                 put_pcichild(hpdev);
3513
3514                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt->message,
3515                                 size_res, (unsigned long)pkt,
3516                                 VM_PKT_DATA_INBAND,
3517                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3518                 if (!ret)
3519                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
3520                 if (ret)
3521                         break;
3522
3523                 if (comp_pkt.completion_status < 0) {
3524                         ret = -EPROTO;
3525                         dev_err(&hdev->device,
3526                                 "resource allocated returned 0x%x",
3527                                 comp_pkt.completion_status);
3528                         break;
3529                 }
3530
3531                 hbus->wslot_res_allocated = wslot;
3532         }
3533
3534         kfree(pkt);
3535         return ret;
3536 }
3537
3538 /**
3539  * hv_send_resources_released() - Report local resources
3540  * released
3541  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3542  *
3543  * Return: 0 on success, -errno on failure
3544  */
3545 static int hv_send_resources_released(struct hv_device *hdev)
3546 {
3547         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3548         struct pci_child_message pkt;
3549         struct hv_pci_dev *hpdev;
3550         int wslot;
3551         int ret;
3552
3553         for (wslot = hbus->wslot_res_allocated; wslot >= 0; wslot--) {
3554                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
3555                 if (!hpdev)
3556                         continue;
3557
3558                 memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
3559                 pkt.message_type.type = PCI_RESOURCES_RELEASED;
3560                 pkt.wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3561
3562                 put_pcichild(hpdev);
3563
3564                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt, sizeof(pkt), 0,
3565                                        VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
3566                 if (ret)
3567                         return ret;
3568
3569                 hbus->wslot_res_allocated = wslot - 1;
3570         }
3571
3572         hbus->wslot_res_allocated = -1;
3573
3574         return 0;
3575 }
3576
3577 #define HVPCI_DOM_MAP_SIZE (64 * 1024)
3578 static DECLARE_BITMAP(hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE);
3579
3580 /*
3581  * PCI domain number 0 is used by emulated devices on Gen1 VMs, so define 0
3582  * as invalid for passthrough PCI devices of this driver.
3583  */
3584 #define HVPCI_DOM_INVALID 0
3585
3586 /**
3587  * hv_get_dom_num() - Get a valid PCI domain number
3588  * Check if the PCI domain number is in use, and return another number if
3589  * it is in use.
3590  *
3591  * @dom: Requested domain number
3592  *
3593  * return: domain number on success, HVPCI_DOM_INVALID on failure
3594  */
3595 static u16 hv_get_dom_num(u16 dom)
3596 {
3597         unsigned int i;
3598
3599         if (test_and_set_bit(dom, hvpci_dom_map) == 0)
3600                 return dom;
3601
3602         for_each_clear_bit(i, hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE) {
3603                 if (test_and_set_bit(i, hvpci_dom_map) == 0)
3604                         return i;
3605         }
3606
3607         return HVPCI_DOM_INVALID;
3608 }
3609
3610 /**
3611  * hv_put_dom_num() - Mark the PCI domain number as free
3612  * @dom: Domain number to be freed
3613  */
3614 static void hv_put_dom_num(u16 dom)
3615 {
3616         clear_bit(dom, hvpci_dom_map);
3617 }
3618
3619 /**
3620  * hv_pci_probe() - New VMBus channel probe, for a root PCI bus
3621  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3622  * @dev_id:     Identifies the device itself
3623  *
3624  * Return: 0 on success, -errno on failure
3625  */
3626 static int hv_pci_probe(struct hv_device *hdev,
3627                         const struct hv_vmbus_device_id *dev_id)
3628 {
3629         struct pci_host_bridge *bridge;
3630         struct hv_pcibus_device *hbus;
3631         u16 dom_req, dom;
3632         char *name;
3633         int ret;
3634
3635         bridge = devm_pci_alloc_host_bridge(&hdev->device, 0);
3636         if (!bridge)
3637                 return -ENOMEM;
3638
3639         hbus = kzalloc(sizeof(*hbus), GFP_KERNEL);
3640         if (!hbus)
3641                 return -ENOMEM;
3642
3643         hbus->bridge = bridge;
3644         mutex_init(&hbus->state_lock);
3645         hbus->state = hv_pcibus_init;
3646         hbus->wslot_res_allocated = -1;
3647
3648         /*
3649          * The PCI bus "domain" is what is called "segment" in ACPI and other
3650          * specs. Pull it from the instance ID, to get something usually
3651          * unique. In rare cases of collision, we will find out another number
3652          * not in use.
3653          *
3654          * Note that, since this code only runs in a Hyper-V VM, Hyper-V
3655          * together with this guest driver can guarantee that (1) The only
3656          * domain used by Gen1 VMs for something that looks like a physical
3657          * PCI bus (which is actually emulated by the hypervisor) is domain 0.
3658          * (2) There will be no overlap between domains (after fixing possible
3659          * collisions) in the same VM.
3660          */
3661         dom_req = hdev->dev_instance.b[5] << 8 | hdev->dev_instance.b[4];
3662         dom = hv_get_dom_num(dom_req);
3663
3664         if (dom == HVPCI_DOM_INVALID) {
3665                 dev_err(&hdev->device,
3666                         "Unable to use dom# 0x%x or other numbers", dom_req);
3667                 ret = -EINVAL;
3668                 goto free_bus;
3669         }
3670
3671         if (dom != dom_req)
3672                 dev_info(&hdev->device,
3673                          "PCI dom# 0x%x has collision, using 0x%x",
3674                          dom_req, dom);
3675
3676         hbus->bridge->domain_nr = dom;
3677 #ifdef CONFIG_X86
3678         hbus->sysdata.domain = dom;
3679         hbus->use_calls = !!(ms_hyperv.hints & HV_X64_USE_MMIO_HYPERCALLS);
3680 #elif defined(CONFIG_ARM64)
3681         /*
3682          * Set the PCI bus parent to be the corresponding VMbus
3683          * device. Then the VMbus device will be assigned as the
3684          * ACPI companion in pcibios_root_bridge_prepare() and
3685          * pci_dma_configure() will propagate device coherence
3686          * information to devices created on the bus.
3687          */
3688         hbus->sysdata.parent = hdev->device.parent;
3689         hbus->use_calls = false;
3690 #endif
3691
3692         hbus->hdev = hdev;
3693         INIT_LIST_HEAD(&hbus->children);
3694         INIT_LIST_HEAD(&hbus->dr_list);
3695         spin_lock_init(&hbus->config_lock);
3696         spin_lock_init(&hbus->device_list_lock);
3697         hbus->wq = alloc_ordered_workqueue("hv_pci_%x", 0,
3698                                            hbus->bridge->domain_nr);
3699         if (!hbus->wq) {
3700                 ret = -ENOMEM;
3701                 goto free_dom;
3702         }
3703
3704         hdev->channel->next_request_id_callback = vmbus_next_request_id;
3705         hdev->channel->request_addr_callback = vmbus_request_addr;
3706         hdev->channel->rqstor_size = HV_PCI_RQSTOR_SIZE;
3707
3708         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3709                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3710         if (ret)
3711                 goto destroy_wq;
3712
3713         hv_set_drvdata(hdev, hbus);
3714
3715         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, pci_protocol_versions,
3716                                           ARRAY_SIZE(pci_protocol_versions));
3717         if (ret)
3718                 goto close;
3719
3720         ret = hv_allocate_config_window(hbus);
3721         if (ret)
3722                 goto close;
3723
3724         hbus->cfg_addr = ioremap(hbus->mem_config->start,
3725                                  PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
3726         if (!hbus->cfg_addr) {
3727                 dev_err(&hdev->device,
3728                         "Unable to map a virtual address for config space\n");
3729                 ret = -ENOMEM;
3730                 goto free_config;
3731         }
3732
3733         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%pUL", &hdev->dev_instance);
3734         if (!name) {
3735                 ret = -ENOMEM;
3736                 goto unmap;
3737         }
3738
3739         hbus->fwnode = irq_domain_alloc_named_fwnode(name);
3740         kfree(name);
3741         if (!hbus->fwnode) {
3742                 ret = -ENOMEM;
3743                 goto unmap;
3744         }
3745
3746         ret = hv_pcie_init_irq_domain(hbus);
3747         if (ret)
3748                 goto free_fwnode;
3749
3750         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3751         if (ret)
3752                 goto free_irq_domain;
3753
3754         mutex_lock(&hbus->state_lock);
3755
3756         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3757         if (ret)
3758                 goto release_state_lock;
3759
3760         ret = hv_pci_allocate_bridge_windows(hbus);
3761         if (ret)
3762                 goto exit_d0;
3763
3764         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3765         if (ret)
3766                 goto free_windows;
3767
3768         prepopulate_bars(hbus);
3769
3770         hbus->state = hv_pcibus_probed;
3771
3772         ret = create_root_hv_pci_bus(hbus);
3773         if (ret)
3774                 goto free_windows;
3775
3776         mutex_unlock(&hbus->state_lock);
3777         return 0;
3778
3779 free_windows:
3780         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3781 exit_d0:
3782         (void) hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3783 release_state_lock:
3784         mutex_unlock(&hbus->state_lock);
3785 free_irq_domain:
3786         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3787 free_fwnode:
3788         irq_domain_free_fwnode(hbus->fwnode);
3789 unmap:
3790         iounmap(hbus->cfg_addr);
3791 free_config:
3792         hv_free_config_window(hbus);
3793 close:
3794         vmbus_close(hdev->channel);
3795 destroy_wq:
3796         destroy_workqueue(hbus->wq);
3797 free_dom:
3798         hv_put_dom_num(hbus->bridge->domain_nr);
3799 free_bus:
3800         kfree(hbus);
3801         return ret;
3802 }
3803
3804 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool keep_devs)
3805 {
3806         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3807         struct vmbus_channel *chan = hdev->channel;
3808         struct {
3809                 struct pci_packet teardown_packet;
3810                 u8 buffer[sizeof(struct pci_message)];
3811         } pkt;
3812         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3813         struct hv_pci_dev *hpdev, *tmp;
3814         unsigned long flags;
3815         u64 trans_id;
3816         int ret;
3817
3818         /*
3819          * After the host sends the RESCIND_CHANNEL message, it doesn't
3820          * access the per-channel ringbuffer any longer.
3821          */
3822         if (chan->rescind)
3823                 return 0;
3824
3825         if (!keep_devs) {
3826                 struct list_head removed;
3827
3828                 /* Move all present children to the list on stack */
3829                 INIT_LIST_HEAD(&removed);
3830                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
3831                 list_for_each_entry_safe(hpdev, tmp, &hbus->children, list_entry)
3832                         list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
3833                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
3834
3835                 /* Remove all children in the list */
3836                 list_for_each_entry_safe(hpdev, tmp, &removed, list_entry) {
3837                         list_del(&hpdev->list_entry);
3838                         if (hpdev->pci_slot)
3839                                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
3840                         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
3841                         put_pcichild(hpdev);
3842                         put_pcichild(hpdev);
3843                 }
3844         }
3845
3846         ret = hv_send_resources_released(hdev);
3847         if (ret) {
3848                 dev_err(&hdev->device,
3849                         "Couldn't send resources released packet(s)\n");
3850                 return ret;
3851         }
3852
3853         memset(&pkt.teardown_packet, 0, sizeof(pkt.teardown_packet));
3854         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3855         pkt.teardown_packet.completion_func = hv_pci_generic_compl;
3856         pkt.teardown_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
3857         pkt.teardown_packet.message[0].type = PCI_BUS_D0EXIT;
3858
3859         ret = vmbus_sendpacket_getid(chan, &pkt.teardown_packet.message,
3860                                      sizeof(struct pci_message),
3861                                      (unsigned long)&pkt.teardown_packet,
3862                                      &trans_id, VM_PKT_DATA_INBAND,
3863                                      VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3864         if (ret)
3865                 return ret;
3866
3867         if (wait_for_completion_timeout(&comp_pkt.host_event, 10 * HZ) == 0) {
3868                 /*
3869                  * The completion packet on the stack becomes invalid after
3870                  * 'return'; remove the ID from the VMbus requestor if the
3871                  * identifier is still mapped to/associated with the packet.
3872                  *
3873                  * Cf. hv_pci_onchannelcallback().
3874                  */
3875                 vmbus_request_addr_match(chan, trans_id,
3876                                          (unsigned long)&pkt.teardown_packet);
3877                 return -ETIMEDOUT;
3878         }
3879
3880         return 0;
3881 }
3882
3883 /**
3884  * hv_pci_remove() - Remove routine for this VMBus channel
3885  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3886  */
3887 static void hv_pci_remove(struct hv_device *hdev)
3888 {
3889         struct hv_pcibus_device *hbus;
3890
3891         hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3892         if (hbus->state == hv_pcibus_installed) {
3893                 tasklet_disable(&hdev->channel->callback_event);
3894                 hbus->state = hv_pcibus_removing;
3895                 tasklet_enable(&hdev->channel->callback_event);
3896                 destroy_workqueue(hbus->wq);
3897                 hbus->wq = NULL;
3898                 /*
3899                  * At this point, no work is running or can be scheduled
3900                  * on hbus-wq. We can't race with hv_pci_devices_present()
3901                  * or hv_pci_eject_device(), it's safe to proceed.
3902                  */
3903
3904                 /* Remove the bus from PCI's point of view. */
3905                 pci_lock_rescan_remove();
3906                 pci_stop_root_bus(hbus->bridge->bus);
3907                 hv_pci_remove_slots(hbus);
3908                 pci_remove_root_bus(hbus->bridge->bus);
3909                 pci_unlock_rescan_remove();
3910         }
3911
3912         hv_pci_bus_exit(hdev, false);
3913
3914         vmbus_close(hdev->channel);
3915
3916         iounmap(hbus->cfg_addr);
3917         hv_free_config_window(hbus);
3918         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3919         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3920         irq_domain_free_fwnode(hbus->fwnode);
3921
3922         hv_put_dom_num(hbus->bridge->domain_nr);
3923
3924         kfree(hbus);
3925 }
3926
3927 static int hv_pci_suspend(struct hv_device *hdev)
3928 {
3929         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3930         enum hv_pcibus_state old_state;
3931         int ret;
3932
3933         /*
3934          * hv_pci_suspend() must make sure there are no pending work items
3935          * before calling vmbus_close(), since it runs in a process context
3936          * as a callback in dpm_suspend().  When it starts to run, the channel
3937          * callback hv_pci_onchannelcallback(), which runs in a tasklet
3938          * context, can be still running concurrently and scheduling new work
3939          * items onto hbus->wq in hv_pci_devices_present() and
3940          * hv_pci_eject_device(), and the work item handlers can access the
3941          * vmbus channel, which can be being closed by hv_pci_suspend(), e.g.
3942          * the work item handler pci_devices_present_work() ->
3943          * new_pcichild_device() writes to the vmbus channel.
3944          *
3945          * To eliminate the race, hv_pci_suspend() disables the channel
3946          * callback tasklet, sets hbus->state to hv_pcibus_removing, and
3947          * re-enables the tasklet. This way, when hv_pci_suspend() proceeds,
3948          * it knows that no new work item can be scheduled, and then it flushes
3949          * hbus->wq and safely closes the vmbus channel.
3950          */
3951         tasklet_disable(&hdev->channel->callback_event);
3952
3953         /* Change the hbus state to prevent new work items. */
3954         old_state = hbus->state;
3955         if (hbus->state == hv_pcibus_installed)
3956                 hbus->state = hv_pcibus_removing;
3957
3958         tasklet_enable(&hdev->channel->callback_event);
3959
3960         if (old_state != hv_pcibus_installed)
3961                 return -EINVAL;
3962
3963         flush_workqueue(hbus->wq);
3964
3965         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3966         if (ret)
3967                 return ret;
3968
3969         vmbus_close(hdev->channel);
3970
3971         return 0;
3972 }
3973
3974 static int hv_pci_restore_msi_msg(struct pci_dev *pdev, void *arg)
3975 {
3976         struct irq_data *irq_data;
3977         struct msi_desc *entry;
3978         int ret = 0;
3979
3980         if (!pdev->msi_enabled && !pdev->msix_enabled)
3981                 return 0;
3982
3983         msi_lock_descs(&pdev->dev);
3984         msi_for_each_desc(entry, &pdev->dev, MSI_DESC_ASSOCIATED) {
3985                 irq_data = irq_get_irq_data(entry->irq);
3986                 if (WARN_ON_ONCE(!irq_data)) {
3987                         ret = -EINVAL;
3988                         break;
3989                 }
3990
3991                 hv_compose_msi_msg(irq_data, &entry->msg);
3992         }
3993         msi_unlock_descs(&pdev->dev);
3994
3995         return ret;
3996 }
3997
3998 /*
3999  * Upon resume, pci_restore_msi_state() -> ... ->  __pci_write_msi_msg()
4000  * directly writes the MSI/MSI-X registers via MMIO, but since Hyper-V
4001  * doesn't trap and emulate the MMIO accesses, here hv_compose_msi_msg()
4002  * must be used to ask Hyper-V to re-create the IOMMU Interrupt Remapping
4003  * Table entries.
4004  */
4005 static void hv_pci_restore_msi_state(struct hv_pcibus_device *hbus)
4006 {
4007         pci_walk_bus(hbus->bridge->bus, hv_pci_restore_msi_msg, NULL);
4008 }
4009
4010 static int hv_pci_resume(struct hv_device *hdev)
4011 {
4012         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
4013         enum pci_protocol_version_t version[1];
4014         int ret;
4015
4016         hbus->state = hv_pcibus_init;
4017
4018         hdev->channel->next_request_id_callback = vmbus_next_request_id;
4019         hdev->channel->request_addr_callback = vmbus_request_addr;
4020         hdev->channel->rqstor_size = HV_PCI_RQSTOR_SIZE;
4021
4022         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
4023                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
4024         if (ret)
4025                 return ret;
4026
4027         /* Only use the version that was in use before hibernation. */
4028         version[0] = hbus->protocol_version;
4029         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, version, 1);
4030         if (ret)
4031                 goto out;
4032
4033         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
4034         if (ret)
4035                 goto out;
4036
4037         mutex_lock(&hbus->state_lock);
4038
4039         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
4040         if (ret)
4041                 goto release_state_lock;
4042
4043         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
4044         if (ret)
4045                 goto release_state_lock;
4046
4047         prepopulate_bars(hbus);
4048
4049         hv_pci_restore_msi_state(hbus);
4050
4051         hbus->state = hv_pcibus_installed;
4052         mutex_unlock(&hbus->state_lock);
4053         return 0;
4054
4055 release_state_lock:
4056         mutex_unlock(&hbus->state_lock);
4057 out:
4058         vmbus_close(hdev->channel);
4059         return ret;
4060 }
4061
4062 static const struct hv_vmbus_device_id hv_pci_id_table[] = {
4063         /* PCI Pass-through Class ID */
4064         /* 44C4F61D-4444-4400-9D52-802E27EDE19F */
4065         { HV_PCIE_GUID, },
4066         { },
4067 };
4068
4069 MODULE_DEVICE_TABLE(vmbus, hv_pci_id_table);
4070
4071 static struct hv_driver hv_pci_drv = {
4072         .name           = "hv_pci",
4073         .id_table       = hv_pci_id_table,
4074         .probe          = hv_pci_probe,
4075         .remove         = hv_pci_remove,
4076         .suspend        = hv_pci_suspend,
4077         .resume         = hv_pci_resume,
4078 };
4079
4080 static void __exit exit_hv_pci_drv(void)
4081 {
4082         vmbus_driver_unregister(&hv_pci_drv);
4083
4084         hvpci_block_ops.read_block = NULL;
4085         hvpci_block_ops.write_block = NULL;
4086         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = NULL;
4087 }
4088
4089 static int __init init_hv_pci_drv(void)
4090 {
4091         int ret;
4092
4093         if (!hv_is_hyperv_initialized())
4094                 return -ENODEV;
4095
4096         ret = hv_pci_irqchip_init();
4097         if (ret)
4098                 return ret;
4099
4100         /* Set the invalid domain number's bit, so it will not be used */
4101         set_bit(HVPCI_DOM_INVALID, hvpci_dom_map);
4102
4103         /* Initialize PCI block r/w interface */
4104         hvpci_block_ops.read_block = hv_read_config_block;
4105         hvpci_block_ops.write_block = hv_write_config_block;
4106         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = hv_register_block_invalidate;
4107
4108         return vmbus_driver_register(&hv_pci_drv);
4109 }
4110
4111 module_init(init_hv_pci_drv);
4112 module_exit(exit_hv_pci_drv);
4113
4114 MODULE_DESCRIPTION("Hyper-V PCI");
4115 MODULE_LICENSE("GPL v2");
This page took 0.273884 seconds and 4 git commands to generate.