drivers/iommu/iommu.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007-2008 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * Author: Joerg Roedel <[email protected]>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
   7  * by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  17  */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt)    "iommu: " fmt
  20
  21 #include <linux/device.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/bug.h>
  24 #include <linux/types.h>
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/errno.h>
  28 #include <linux/iommu.h>
  29 #include <linux/idr.h>
  30 #include <linux/notifier.h>
  31 #include <linux/err.h>
  32 #include <linux/pci.h>
  33 #include <linux/bitops.h>
  34 #include <linux/property.h>
  35 #include <trace/events/iommu.h>
  36
  37 static struct kset *iommu_group_kset;
  38 static DEFINE_IDA(iommu_group_ida);
  39
  40 struct iommu_callback_data {
  41         const struct iommu_ops *ops;
  42 };
  43
  44 struct iommu_group {
  45         struct kobject kobj;
  46         struct kobject *devices_kobj;
  47         struct list_head devices;
  48         struct mutex mutex;
  49         struct blocking_notifier_head notifier;
  50         void *iommu_data;
  51         void (*iommu_data_release)(void *iommu_data);
  52         char *name;
  53         int id;
  54         struct iommu_domain *default_domain;
  55         struct iommu_domain *domain;
  56 };
  57
  58 struct iommu_device {
  59         struct list_head list;
  60         struct device *dev;
  61         char *name;
  62 };
  63
  64 struct iommu_group_attribute {
  65         struct attribute attr;
  66         ssize_t (*show)(struct iommu_group *group, char *buf);
  67         ssize_t (*store)(struct iommu_group *group,
  68                          const char *buf, size_t count);
  69 };
  70
  71 #define IOMMU_GROUP_ATTR(_name, _mode, _show, _store)           \
  72 struct iommu_group_attribute iommu_group_attr_##_name =         \
  73         __ATTR(_name, _mode, _show, _store)
  74
  75 #define to_iommu_group_attr(_attr)      \
  76         container_of(_attr, struct iommu_group_attribute, attr)
  77 #define to_iommu_group(_kobj)           \
  78         container_of(_kobj, struct iommu_group, kobj)
  79
  80 static struct iommu_domain *__iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus,
  81                                                  unsigned type);
  82 static int __iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
  83                                  struct device *dev);
  84 static int __iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain,
  85                                 struct iommu_group *group);
  86 static void __iommu_detach_group(struct iommu_domain *domain,
  87                                  struct iommu_group *group);
  88
  89 static ssize_t iommu_group_attr_show(struct kobject *kobj,
  90                                      struct attribute *__attr, char *buf)
  91 {
  92         struct iommu_group_attribute *attr = to_iommu_group_attr(__attr);
  93         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
  94         ssize_t ret = -EIO;
  95
  96         if (attr->show)
  97                 ret = attr->show(group, buf);
  98         return ret;
  99 }
 100
 101 static ssize_t iommu_group_attr_store(struct kobject *kobj,
 102                                       struct attribute *__attr,
 103                                       const char *buf, size_t count)
 104 {
 105         struct iommu_group_attribute *attr = to_iommu_group_attr(__attr);
 106         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
 107         ssize_t ret = -EIO;
 108
 109         if (attr->store)
 110                 ret = attr->store(group, buf, count);
 111         return ret;
 112 }
 113
 114 static const struct sysfs_ops iommu_group_sysfs_ops = {
 115         .show = iommu_group_attr_show,
 116         .store = iommu_group_attr_store,
 117 };
 118
 119 static int iommu_group_create_file(struct iommu_group *group,
 120                                    struct iommu_group_attribute *attr)
 121 {
 122         return sysfs_create_file(&group->kobj, &attr->attr);
 123 }
 124
 125 static void iommu_group_remove_file(struct iommu_group *group,
 126                                     struct iommu_group_attribute *attr)
 127 {
 128         sysfs_remove_file(&group->kobj, &attr->attr);
 129 }
 130
 131 static ssize_t iommu_group_show_name(struct iommu_group *group, char *buf)
 132 {
 133         return sprintf(buf, "%s\n", group->name);
 134 }
 135
 136 static IOMMU_GROUP_ATTR(name, S_IRUGO, iommu_group_show_name, NULL);
 137
 138 static void iommu_group_release(struct kobject *kobj)
 139 {
 140         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
 141
 142         pr_debug("Releasing group %d\n", group->id);
 143
 144         if (group->iommu_data_release)
 145                 group->iommu_data_release(group->iommu_data);
 146
 147         ida_simple_remove(&iommu_group_ida, group->id);
 148
 149         if (group->default_domain)
 150                 iommu_domain_free(group->default_domain);
 151
 152         kfree(group->name);
 153         kfree(group);
 154 }
 155
 156 static struct kobj_type iommu_group_ktype = {
 157         .sysfs_ops = &iommu_group_sysfs_ops,
 158         .release = iommu_group_release,
 159 };
 160
 161 /**
 162  * iommu_group_alloc - Allocate a new group
 163  * @name: Optional name to associate with group, visible in sysfs
 164  *
 165  * This function is called by an iommu driver to allocate a new iommu
 166  * group.  The iommu group represents the minimum granularity of the iommu.
 167  * Upon successful return, the caller holds a reference to the supplied
 168  * group in order to hold the group until devices are added.  Use
 169  * iommu_group_put() to release this extra reference count, allowing the
 170  * group to be automatically reclaimed once it has no devices or external
 171  * references.
 172  */
 173 struct iommu_group *iommu_group_alloc(void)
 174 {
 175         struct iommu_group *group;
 176         int ret;
 177
 178         group = kzalloc(sizeof(*group), GFP_KERNEL);
 179         if (!group)
 180                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 181
 182         group->kobj.kset = iommu_group_kset;
 183         mutex_init(&group->mutex);
 184         INIT_LIST_HEAD(&group->devices);
 185         BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&group->notifier);
 186
 187         ret = ida_simple_get(&iommu_group_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
 188         if (ret < 0) {
 189                 kfree(group);
 190                 return ERR_PTR(ret);
 191         }
 192         group->id = ret;
 193
 194         ret = kobject_init_and_add(&group->kobj, &iommu_group_ktype,
 195                                    NULL, "%d", group->id);
 196         if (ret) {
 197                 ida_simple_remove(&iommu_group_ida, group->id);
 198                 kfree(group);
 199                 return ERR_PTR(ret);
 200         }
 201
 202         group->devices_kobj = kobject_create_and_add("devices", &group->kobj);
 203         if (!group->devices_kobj) {
 204                 kobject_put(&group->kobj); /* triggers .release & free */
 205                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 206         }
 207
 208         /*
 209          * The devices_kobj holds a reference on the group kobject, so
 210          * as long as that exists so will the group.  We can therefore
 211          * use the devices_kobj for reference counting.
 212          */
 213         kobject_put(&group->kobj);
 214
 215         pr_debug("Allocated group %d\n", group->id);
 216
 217         return group;
 218 }
 219 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_alloc);
 220
 221 struct iommu_group *iommu_group_get_by_id(int id)
 222 {
 223         struct kobject *group_kobj;
 224         struct iommu_group *group;
 225         const char *name;
 226
 227         if (!iommu_group_kset)
 228                 return NULL;
 229
 230         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d", id);
 231         if (!name)
 232                 return NULL;
 233
 234         group_kobj = kset_find_obj(iommu_group_kset, name);
 235         kfree(name);
 236
 237         if (!group_kobj)
 238                 return NULL;
 239
 240         group = container_of(group_kobj, struct iommu_group, kobj);
 241         BUG_ON(group->id != id);
 242
 243         kobject_get(group->devices_kobj);
 244         kobject_put(&group->kobj);
 245
 246         return group;
 247 }
 248 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get_by_id);
 249
 250 /**
 251  * iommu_group_get_iommudata - retrieve iommu_data registered for a group
 252  * @group: the group
 253  *
 254  * iommu drivers can store data in the group for use when doing iommu
 255  * operations.  This function provides a way to retrieve it.  Caller
 256  * should hold a group reference.
 257  */
 258 void *iommu_group_get_iommudata(struct iommu_group *group)
 259 {
 260         return group->iommu_data;
 261 }
 262 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get_iommudata);
 263
 264 /**
 265  * iommu_group_set_iommudata - set iommu_data for a group
 266  * @group: the group
 267  * @iommu_data: new data
 268  * @release: release function for iommu_data
 269  *
 270  * iommu drivers can store data in the group for use when doing iommu
 271  * operations.  This function provides a way to set the data after
 272  * the group has been allocated.  Caller should hold a group reference.
 273  */
 274 void iommu_group_set_iommudata(struct iommu_group *group, void *iommu_data,
 275                                void (*release)(void *iommu_data))
 276 {
 277         group->iommu_data = iommu_data;
 278         group->iommu_data_release = release;
 279 }
 280 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_set_iommudata);
 281
 282 /**
 283  * iommu_group_set_name - set name for a group
 284  * @group: the group
 285  * @name: name
 286  *
 287  * Allow iommu driver to set a name for a group.  When set it will
 288  * appear in a name attribute file under the group in sysfs.
 289  */
 290 int iommu_group_set_name(struct iommu_group *group, const char *name)
 291 {
 292         int ret;
 293
 294         if (group->name) {
 295                 iommu_group_remove_file(group, &iommu_group_attr_name);
 296                 kfree(group->name);
 297                 group->name = NULL;
 298                 if (!name)
 299                         return 0;
 300         }
 301
 302         group->name = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
 303         if (!group->name)
 304                 return -ENOMEM;
 305
 306         ret = iommu_group_create_file(group, &iommu_group_attr_name);
 307         if (ret) {
 308                 kfree(group->name);
 309                 group->name = NULL;
 310                 return ret;
 311         }
 312
 313         return 0;
 314 }
 315 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_set_name);
 316
 317 static int iommu_group_create_direct_mappings(struct iommu_group *group,
 318                                               struct device *dev)
 319 {
 320         struct iommu_domain *domain = group->default_domain;
 321         struct iommu_dm_region *entry;
 322         struct list_head mappings;
 323         unsigned long pg_size;
 324         int ret = 0;
 325
 326         if (!domain || domain->type != IOMMU_DOMAIN_DMA)
 327                 return 0;
 328
 329         BUG_ON(!domain->pgsize_bitmap);
 330
 331         pg_size = 1UL << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
 332         INIT_LIST_HEAD(&mappings);
 333
 334         iommu_get_dm_regions(dev, &mappings);
 335
 336         /* We need to consider overlapping regions for different devices */
 337         list_for_each_entry(entry, &mappings, list) {
 338                 dma_addr_t start, end, addr;
 339
 340                 if (domain->ops->apply_dm_region)
 341                         domain->ops->apply_dm_region(dev, domain, entry);
 342
 343                 start = ALIGN(entry->start, pg_size);
 344                 end   = ALIGN(entry->start + entry->length, pg_size);
 345
 346                 for (addr = start; addr < end; addr += pg_size) {
 347                         phys_addr_t phys_addr;
 348
 349                         phys_addr = iommu_iova_to_phys(domain, addr);
 350                         if (phys_addr)
 351                                 continue;
 352
 353                         ret = iommu_map(domain, addr, addr, pg_size, entry->prot);
 354                         if (ret)
 355                                 goto out;
 356                 }
 357
 358         }
 359
 360 out:
 361         iommu_put_dm_regions(dev, &mappings);
 362
 363         return ret;
 364 }
 365
 366 /**
 367  * iommu_group_add_device - add a device to an iommu group
 368  * @group: the group into which to add the device (reference should be held)
 369  * @dev: the device
 370  *
 371  * This function is called by an iommu driver to add a device into a
 372  * group.  Adding a device increments the group reference count.
 373  */
 374 int iommu_group_add_device(struct iommu_group *group, struct device *dev)
 375 {
 376         int ret, i = 0;
 377         struct iommu_device *device;
 378
 379         device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_KERNEL);
 380         if (!device)
 381                 return -ENOMEM;
 382
 383         device->dev = dev;
 384
 385         ret = sysfs_create_link(&dev->kobj, &group->kobj, "iommu_group");
 386         if (ret) {
 387                 kfree(device);
 388                 return ret;
 389         }
 390
 391         device->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s", kobject_name(&dev->kobj));
 392 rename:
 393         if (!device->name) {
 394                 sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
 395                 kfree(device);
 396                 return -ENOMEM;
 397         }
 398
 399         ret = sysfs_create_link_nowarn(group->devices_kobj,
 400                                        &dev->kobj, device->name);
 401         if (ret) {
 402                 kfree(device->name);
 403                 if (ret == -EEXIST && i >= 0) {
 404                         /*
 405                          * Account for the slim chance of collision
 406                          * and append an instance to the name.
 407                          */
 408                         device->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s.%d",
 409                                                  kobject_name(&dev->kobj), i++);
 410                         goto rename;
 411                 }
 412
 413                 sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
 414                 kfree(device);
 415                 return ret;
 416         }
 417
 418         kobject_get(group->devices_kobj);
 419
 420         dev->iommu_group = group;
 421
 422         iommu_group_create_direct_mappings(group, dev);
 423
 424         mutex_lock(&group->mutex);
 425         list_add_tail(&device->list, &group->devices);
 426         if (group->domain)
 427                 __iommu_attach_device(group->domain, dev);
 428         mutex_unlock(&group->mutex);
 429
 430         /* Notify any listeners about change to group. */
 431         blocking_notifier_call_chain(&group->notifier,
 432                                      IOMMU_GROUP_NOTIFY_ADD_DEVICE, dev);
 433
 434         trace_add_device_to_group(group->id, dev);
 435
 436         pr_info("Adding device %s to group %d\n", dev_name(dev), group->id);
 437
 438         return 0;
 439 }
 440 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_add_device);
 441
 442 /**
 443  * iommu_group_remove_device - remove a device from it's current group
 444  * @dev: device to be removed
 445  *
 446  * This function is called by an iommu driver to remove the device from
 447  * it's current group.  This decrements the iommu group reference count.
 448  */
 449 void iommu_group_remove_device(struct device *dev)
 450 {
 451         struct iommu_group *group = dev->iommu_group;
 452         struct iommu_device *tmp_device, *device = NULL;
 453
 454         pr_info("Removing device %s from group %d\n", dev_name(dev), group->id);
 455
 456         /* Pre-notify listeners that a device is being removed. */
 457         blocking_notifier_call_chain(&group->notifier,
 458                                      IOMMU_GROUP_NOTIFY_DEL_DEVICE, dev);
 459
 460         mutex_lock(&group->mutex);
 461         list_for_each_entry(tmp_device, &group->devices, list) {
 462                 if (tmp_device->dev == dev) {
 463                         device = tmp_device;
 464                         list_del(&device->list);
 465                         break;
 466                 }
 467         }
 468         mutex_unlock(&group->mutex);
 469
 470         if (!device)
 471                 return;
 472
 473         sysfs_remove_link(group->devices_kobj, device->name);
 474         sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
 475
 476         trace_remove_device_from_group(group->id, dev);
 477
 478         kfree(device->name);
 479         kfree(device);
 480         dev->iommu_group = NULL;
 481         kobject_put(group->devices_kobj);
 482 }
 483 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_remove_device);
 484
 485 static int iommu_group_device_count(struct iommu_group *group)
 486 {
 487         struct iommu_device *entry;
 488         int ret = 0;
 489
 490         list_for_each_entry(entry, &group->devices, list)
 491                 ret++;
 492
 493         return ret;
 494 }
 495
 496 /**
 497  * iommu_group_for_each_dev - iterate over each device in the group
 498  * @group: the group
 499  * @data: caller opaque data to be passed to callback function
 500  * @fn: caller supplied callback function
 501  *
 502  * This function is called by group users to iterate over group devices.
 503  * Callers should hold a reference count to the group during callback.
 504  * The group->mutex is held across callbacks, which will block calls to
 505  * iommu_group_add/remove_device.
 506  */
 507 static int __iommu_group_for_each_dev(struct iommu_group *group, void *data,
 508                                       int (*fn)(struct device *, void *))
 509 {
 510         struct iommu_device *device;
 511         int ret = 0;
 512
 513         list_for_each_entry(device, &group->devices, list) {
 514                 ret = fn(device->dev, data);
 515                 if (ret)
 516                         break;
 517         }
 518         return ret;
 519 }
 520
 521
 522 int iommu_group_for_each_dev(struct iommu_group *group, void *data,
 523                              int (*fn)(struct device *, void *))
 524 {
 525         int ret;
 526
 527         mutex_lock(&group->mutex);
 528         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, data, fn);
 529         mutex_unlock(&group->mutex);
 530
 531         return ret;
 532 }
 533 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_for_each_dev);
 534
 535 /**
 536  * iommu_group_get - Return the group for a device and increment reference
 537  * @dev: get the group that this device belongs to
 538  *
 539  * This function is called by iommu drivers and users to get the group
 540  * for the specified device.  If found, the group is returned and the group
 541  * reference in incremented, else NULL.
 542  */
 543 struct iommu_group *iommu_group_get(struct device *dev)
 544 {
 545         struct iommu_group *group = dev->iommu_group;
 546
 547         if (group)
 548                 kobject_get(group->devices_kobj);
 549
 550         return group;
 551 }
 552 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get);
 553
 554 /**
 555  * iommu_group_ref_get - Increment reference on a group
 556  * @group: the group to use, must not be NULL
 557  *
 558  * This function is called by iommu drivers to take additional references on an
 559  * existing group.  Returns the given group for convenience.
 560  */
 561 struct iommu_group *iommu_group_ref_get(struct iommu_group *group)
 562 {
 563         kobject_get(group->devices_kobj);
 564         return group;
 565 }
 566
 567 /**
 568  * iommu_group_put - Decrement group reference
 569  * @group: the group to use
 570  *
 571  * This function is called by iommu drivers and users to release the
 572  * iommu group.  Once the reference count is zero, the group is released.
 573  */
 574 void iommu_group_put(struct iommu_group *group)
 575 {
 576         if (group)
 577                 kobject_put(group->devices_kobj);
 578 }
 579 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_put);
 580
 581 /**
 582  * iommu_group_register_notifier - Register a notifier for group changes
 583  * @group: the group to watch
 584  * @nb: notifier block to signal
 585  *
 586  * This function allows iommu group users to track changes in a group.
 587  * See include/linux/iommu.h for actions sent via this notifier.  Caller
 588  * should hold a reference to the group throughout notifier registration.
 589  */
 590 int iommu_group_register_notifier(struct iommu_group *group,
 591                                   struct notifier_block *nb)
 592 {
 593         return blocking_notifier_chain_register(&group->notifier, nb);
 594 }
 595 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_register_notifier);
 596
 597 /**
 598  * iommu_group_unregister_notifier - Unregister a notifier
 599  * @group: the group to watch
 600  * @nb: notifier block to signal
 601  *
 602  * Unregister a previously registered group notifier block.
 603  */
 604 int iommu_group_unregister_notifier(struct iommu_group *group,
 605                                     struct notifier_block *nb)
 606 {
 607         return blocking_notifier_chain_unregister(&group->notifier, nb);
 608 }
 609 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_unregister_notifier);
 610
 611 /**
 612  * iommu_group_id - Return ID for a group
 613  * @group: the group to ID
 614  *
 615  * Return the unique ID for the group matching the sysfs group number.
 616  */
 617 int iommu_group_id(struct iommu_group *group)
 618 {
 619         return group->id;
 620 }
 621 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_id);
 622
 623 static struct iommu_group *get_pci_alias_group(struct pci_dev *pdev,
 624                                                unsigned long *devfns);
 625
 626 /*
 627  * To consider a PCI device isolated, we require ACS to support Source
 628  * Validation, Request Redirection, Completer Redirection, and Upstream
 629  * Forwarding.  This effectively means that devices cannot spoof their
 630  * requester ID, requests and completions cannot be redirected, and all
 631  * transactions are forwarded upstream, even as it passes through a
 632  * bridge where the target device is downstream.
 633  */
 634 #define REQ_ACS_FLAGS   (PCI_ACS_SV | PCI_ACS_RR | PCI_ACS_CR | PCI_ACS_UF)
 635
 636 /*
 637  * For multifunction devices which are not isolated from each other, find
 638  * all the other non-isolated functions and look for existing groups.  For
 639  * each function, we also need to look for aliases to or from other devices
 640  * that may already have a group.
 641  */
 642 static struct iommu_group *get_pci_function_alias_group(struct pci_dev *pdev,
 643                                                         unsigned long *devfns)
 644 {
 645         struct pci_dev *tmp = NULL;
 646         struct iommu_group *group;
 647
 648         if (!pdev->multifunction || pci_acs_enabled(pdev, REQ_ACS_FLAGS))
 649                 return NULL;
 650
 651         for_each_pci_dev(tmp) {
 652                 if (tmp == pdev || tmp->bus != pdev->bus ||
 653                     PCI_SLOT(tmp->devfn) != PCI_SLOT(pdev->devfn) ||
 654                     pci_acs_enabled(tmp, REQ_ACS_FLAGS))
 655                         continue;
 656
 657                 group = get_pci_alias_group(tmp, devfns);
 658                 if (group) {
 659                         pci_dev_put(tmp);
 660                         return group;
 661                 }
 662         }
 663
 664         return NULL;
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Look for aliases to or from the given device for existing groups. DMA
 669  * aliases are only supported on the same bus, therefore the search
 670  * space is quite small (especially since we're really only looking at pcie
 671  * device, and therefore only expect multiple slots on the root complex or
 672  * downstream switch ports).  It's conceivable though that a pair of
 673  * multifunction devices could have aliases between them that would cause a
 674  * loop.  To prevent this, we use a bitmap to track where we've been.
 675  */
 676 static struct iommu_group *get_pci_alias_group(struct pci_dev *pdev,
 677                                                unsigned long *devfns)
 678 {
 679         struct pci_dev *tmp = NULL;
 680         struct iommu_group *group;
 681
 682         if (test_and_set_bit(pdev->devfn & 0xff, devfns))
 683                 return NULL;
 684
 685         group = iommu_group_get(&pdev->dev);
 686         if (group)
 687                 return group;
 688
 689         for_each_pci_dev(tmp) {
 690                 if (tmp == pdev || tmp->bus != pdev->bus)
 691                         continue;
 692
 693                 /* We alias them or they alias us */
 694                 if (pci_devs_are_dma_aliases(pdev, tmp)) {
 695                         group = get_pci_alias_group(tmp, devfns);
 696                         if (group) {
 697                                 pci_dev_put(tmp);
 698                                 return group;
 699                         }
 700
 701                         group = get_pci_function_alias_group(tmp, devfns);
 702                         if (group) {
 703                                 pci_dev_put(tmp);
 704                                 return group;
 705                         }
 706                 }
 707         }
 708
 709         return NULL;
 710 }
 711
 712 struct group_for_pci_data {
 713         struct pci_dev *pdev;
 714         struct iommu_group *group;
 715 };
 716
 717 /*
 718  * DMA alias iterator callback, return the last seen device.  Stop and return
 719  * the IOMMU group if we find one along the way.
 720  */
 721 static int get_pci_alias_or_group(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
 722 {
 723         struct group_for_pci_data *data = opaque;
 724
 725         data->pdev = pdev;
 726         data->group = iommu_group_get(&pdev->dev);
 727
 728         return data->group != NULL;
 729 }
 730
 731 /*
 732  * Generic device_group call-back function. It just allocates one
 733  * iommu-group per device.
 734  */
 735 struct iommu_group *generic_device_group(struct device *dev)
 736 {
 737         struct iommu_group *group;
 738
 739         group = iommu_group_alloc();
 740         if (IS_ERR(group))
 741                 return NULL;
 742
 743         return group;
 744 }
 745
 746 /*
 747  * Use standard PCI bus topology, isolation features, and DMA alias quirks
 748  * to find or create an IOMMU group for a device.
 749  */
 750 struct iommu_group *pci_device_group(struct device *dev)
 751 {
 752         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
 753         struct group_for_pci_data data;
 754         struct pci_bus *bus;
 755         struct iommu_group *group = NULL;
 756         u64 devfns[4] = { 0 };
 757
 758         if (WARN_ON(!dev_is_pci(dev)))
 759                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 760
 761         /*
 762          * Find the upstream DMA alias for the device.  A device must not
 763          * be aliased due to topology in order to have its own IOMMU group.
 764          * If we find an alias along the way that already belongs to a
 765          * group, use it.
 766          */
 767         if (pci_for_each_dma_alias(pdev, get_pci_alias_or_group, &data))
 768                 return data.group;
 769
 770         pdev = data.pdev;
 771
 772         /*
 773          * Continue upstream from the point of minimum IOMMU granularity
 774          * due to aliases to the point where devices are protected from
 775          * peer-to-peer DMA by PCI ACS.  Again, if we find an existing
 776          * group, use it.
 777          */
 778         for (bus = pdev->bus; !pci_is_root_bus(bus); bus = bus->parent) {
 779                 if (!bus->self)
 780                         continue;
 781
 782                 if (pci_acs_path_enabled(bus->self, NULL, REQ_ACS_FLAGS))
 783                         break;
 784
 785                 pdev = bus->self;
 786
 787                 group = iommu_group_get(&pdev->dev);
 788                 if (group)
 789                         return group;
 790         }
 791
 792         /*
 793          * Look for existing groups on device aliases.  If we alias another
 794          * device or another device aliases us, use the same group.
 795          */
 796         group = get_pci_alias_group(pdev, (unsigned long *)devfns);
 797         if (group)
 798                 return group;
 799
 800         /*
 801          * Look for existing groups on non-isolated functions on the same
 802          * slot and aliases of those funcions, if any.  No need to clear
 803          * the search bitmap, the tested devfns are still valid.
 804          */
 805         group = get_pci_function_alias_group(pdev, (unsigned long *)devfns);
 806         if (group)
 807                 return group;
 808
 809         /* No shared group found, allocate new */
 810         group = iommu_group_alloc();
 811         if (IS_ERR(group))
 812                 return NULL;
 813
 814         return group;
 815 }
 816
 817 /**
 818  * iommu_group_get_for_dev - Find or create the IOMMU group for a device
 819  * @dev: target device
 820  *
 821  * This function is intended to be called by IOMMU drivers and extended to
 822  * support common, bus-defined algorithms when determining or creating the
 823  * IOMMU group for a device.  On success, the caller will hold a reference
 824  * to the returned IOMMU group, which will already include the provided
 825  * device.  The reference should be released with iommu_group_put().
 826  */
 827 struct iommu_group *iommu_group_get_for_dev(struct device *dev)
 828 {
 829         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
 830         struct iommu_group *group;
 831         int ret;
 832
 833         group = iommu_group_get(dev);
 834         if (group)
 835                 return group;
 836
 837         group = ERR_PTR(-EINVAL);
 838
 839         if (ops && ops->device_group)
 840                 group = ops->device_group(dev);
 841
 842         if (IS_ERR(group))
 843                 return group;
 844
 845         /*
 846          * Try to allocate a default domain - needs support from the
 847          * IOMMU driver.
 848          */
 849         if (!group->default_domain) {
 850                 group->default_domain = __iommu_domain_alloc(dev->bus,
 851                                                              IOMMU_DOMAIN_DMA);
 852                 if (!group->domain)
 853                         group->domain = group->default_domain;
 854         }
 855
 856         ret = iommu_group_add_device(group, dev);
 857         if (ret) {
 858                 iommu_group_put(group);
 859                 return ERR_PTR(ret);
 860         }
 861
 862         return group;
 863 }
 864
 865 struct iommu_domain *iommu_group_default_domain(struct iommu_group *group)
 866 {
 867         return group->default_domain;
 868 }
 869
 870 static int add_iommu_group(struct device *dev, void *data)
 871 {
 872         struct iommu_callback_data *cb = data;
 873         const struct iommu_ops *ops = cb->ops;
 874         int ret;
 875
 876         if (!ops->add_device)
 877                 return 0;
 878
 879         WARN_ON(dev->iommu_group);
 880
 881         ret = ops->add_device(dev);
 882
 883         /*
 884          * We ignore -ENODEV errors for now, as they just mean that the
 885          * device is not translated by an IOMMU. We still care about
 886          * other errors and fail to initialize when they happen.
 887          */
 888         if (ret == -ENODEV)
 889                 ret = 0;
 890
 891         return ret;
 892 }
 893
 894 static int remove_iommu_group(struct device *dev, void *data)
 895 {
 896         struct iommu_callback_data *cb = data;
 897         const struct iommu_ops *ops = cb->ops;
 898
 899         if (ops->remove_device && dev->iommu_group)
 900                 ops->remove_device(dev);
 901
 902         return 0;
 903 }
 904
 905 static int iommu_bus_notifier(struct notifier_block *nb,
 906                               unsigned long action, void *data)
 907 {
 908         struct device *dev = data;
 909         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
 910         struct iommu_group *group;
 911         unsigned long group_action = 0;
 912
 913         /*
 914          * ADD/DEL call into iommu driver ops if provided, which may
 915          * result in ADD/DEL notifiers to group->notifier
 916          */
 917         if (action == BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE) {
 918                 if (ops->add_device)
 919                         return ops->add_device(dev);
 920         } else if (action == BUS_NOTIFY_REMOVED_DEVICE) {
 921                 if (ops->remove_device && dev->iommu_group) {
 922                         ops->remove_device(dev);
 923                         return 0;
 924                 }
 925         }
 926
 927         /*
 928          * Remaining BUS_NOTIFYs get filtered and republished to the
 929          * group, if anyone is listening
 930          */
 931         group = iommu_group_get(dev);
 932         if (!group)
 933                 return 0;
 934
 935         switch (action) {
 936         case BUS_NOTIFY_BIND_DRIVER:
 937                 group_action = IOMMU_GROUP_NOTIFY_BIND_DRIVER;
 938                 break;
 939         case BUS_NOTIFY_BOUND_DRIVER:
 940                 group_action = IOMMU_GROUP_NOTIFY_BOUND_DRIVER;
 941                 break;
 942         case BUS_NOTIFY_UNBIND_DRIVER:
 943                 group_action = IOMMU_GROUP_NOTIFY_UNBIND_DRIVER;
 944                 break;
 945         case BUS_NOTIFY_UNBOUND_DRIVER:
 946                 group_action = IOMMU_GROUP_NOTIFY_UNBOUND_DRIVER;
 947                 break;
 948         }
 949
 950         if (group_action)
 951                 blocking_notifier_call_chain(&group->notifier,
 952                                              group_action, dev);
 953
 954         iommu_group_put(group);
 955         return 0;
 956 }
 957
 958 static int iommu_bus_init(struct bus_type *bus, const struct iommu_ops *ops)
 959 {
 960         int err;
 961         struct notifier_block *nb;
 962         struct iommu_callback_data cb = {
 963                 .ops = ops,
 964         };
 965
 966         nb = kzalloc(sizeof(struct notifier_block), GFP_KERNEL);
 967         if (!nb)
 968                 return -ENOMEM;
 969
 970         nb->notifier_call = iommu_bus_notifier;
 971
 972         err = bus_register_notifier(bus, nb);
 973         if (err)
 974                 goto out_free;
 975
 976         err = bus_for_each_dev(bus, NULL, &cb, add_iommu_group);
 977         if (err)
 978                 goto out_err;
 979
 980
 981         return 0;
 982
 983 out_err:
 984         /* Clean up */
 985         bus_for_each_dev(bus, NULL, &cb, remove_iommu_group);
 986         bus_unregister_notifier(bus, nb);
 987
 988 out_free:
 989         kfree(nb);
 990
 991         return err;
 992 }
 993
 994 /**
 995  * bus_set_iommu - set iommu-callbacks for the bus
 996  * @bus: bus.
 997  * @ops: the callbacks provided by the iommu-driver
 998  *
 999  * This function is called by an iommu driver to set the iommu methods
1000  * used for a particular bus. Drivers for devices on that bus can use
1001  * the iommu-api after these ops are registered.
1002  * This special function is needed because IOMMUs are usually devices on
1003  * the bus itself, so the iommu drivers are not initialized when the bus
1004  * is set up. With this function the iommu-driver can set the iommu-ops
1005  * afterwards.
1006  */
1007 int bus_set_iommu(struct bus_type *bus, const struct iommu_ops *ops)
1008 {
1009         int err;
1010
1011         if (bus->iommu_ops != NULL)
1012                 return -EBUSY;
1013
1014         bus->iommu_ops = ops;
1015
1016         /* Do IOMMU specific setup for this bus-type */
1017         err = iommu_bus_init(bus, ops);
1018         if (err)
1019                 bus->iommu_ops = NULL;
1020
1021         return err;
1022 }
1023 EXPORT_SYMBOL_GPL(bus_set_iommu);
1024
1025 bool iommu_present(struct bus_type *bus)
1026 {
1027         return bus->iommu_ops != NULL;
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_present);
1030
1031 bool iommu_capable(struct bus_type *bus, enum iommu_cap cap)
1032 {
1033         if (!bus->iommu_ops || !bus->iommu_ops->capable)
1034                 return false;
1035
1036         return bus->iommu_ops->capable(cap);
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_capable);
1039
1040 /**
1041  * iommu_set_fault_handler() - set a fault handler for an iommu domain
1042  * @domain: iommu domain
1043  * @handler: fault handler
1044  * @token: user data, will be passed back to the fault handler
1045  *
1046  * This function should be used by IOMMU users which want to be notified
1047  * whenever an IOMMU fault happens.
1048  *
1049  * The fault handler itself should return 0 on success, and an appropriate
1050  * error code otherwise.
1051  */
1052 void iommu_set_fault_handler(struct iommu_domain *domain,
1053                                         iommu_fault_handler_t handler,
1054                                         void *token)
1055 {
1056         BUG_ON(!domain);
1057
1058         domain->handler = handler;
1059         domain->handler_token = token;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_set_fault_handler);
1062
1063 static struct iommu_domain *__iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus,
1064                                                  unsigned type)
1065 {
1066         struct iommu_domain *domain;
1067
1068         if (bus == NULL || bus->iommu_ops == NULL)
1069                 return NULL;
1070
1071         domain = bus->iommu_ops->domain_alloc(type);
1072         if (!domain)
1073                 return NULL;
1074
1075         domain->ops  = bus->iommu_ops;
1076         domain->type = type;
1077         /* Assume all sizes by default; the driver may override this later */
1078         domain->pgsize_bitmap  = bus->iommu_ops->pgsize_bitmap;
1079
1080         return domain;
1081 }
1082
1083 struct iommu_domain *iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus)
1084 {
1085         return __iommu_domain_alloc(bus, IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED);
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_alloc);
1088
1089 void iommu_domain_free(struct iommu_domain *domain)
1090 {
1091         domain->ops->domain_free(domain);
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_free);
1094
1095 static int __iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
1096                                  struct device *dev)
1097 {
1098         int ret;
1099         if (unlikely(domain->ops->attach_dev == NULL))
1100                 return -ENODEV;
1101
1102         ret = domain->ops->attach_dev(domain, dev);
1103         if (!ret)
1104                 trace_attach_device_to_domain(dev);
1105         return ret;
1106 }
1107
1108 int iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
1109 {
1110         struct iommu_group *group;
1111         int ret;
1112
1113         group = iommu_group_get(dev);
1114         /* FIXME: Remove this when groups a mandatory for iommu drivers */
1115         if (group == NULL)
1116                 return __iommu_attach_device(domain, dev);
1117
1118         /*
1119          * We have a group - lock it to make sure the device-count doesn't
1120          * change while we are attaching
1121          */
1122         mutex_lock(&group->mutex);
1123         ret = -EINVAL;
1124         if (iommu_group_device_count(group) != 1)
1125                 goto out_unlock;
1126
1127         ret = __iommu_attach_group(domain, group);
1128
1129 out_unlock:
1130         mutex_unlock(&group->mutex);
1131         iommu_group_put(group);
1132
1133         return ret;
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_attach_device);
1136
1137 static void __iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain,
1138                                   struct device *dev)
1139 {
1140         if (unlikely(domain->ops->detach_dev == NULL))
1141                 return;
1142
1143         domain->ops->detach_dev(domain, dev);
1144         trace_detach_device_from_domain(dev);
1145 }
1146
1147 void iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
1148 {
1149         struct iommu_group *group;
1150
1151         group = iommu_group_get(dev);
1152         /* FIXME: Remove this when groups a mandatory for iommu drivers */
1153         if (group == NULL)
1154                 return __iommu_detach_device(domain, dev);
1155
1156         mutex_lock(&group->mutex);
1157         if (iommu_group_device_count(group) != 1) {
1158                 WARN_ON(1);
1159                 goto out_unlock;
1160         }
1161
1162         __iommu_detach_group(domain, group);
1163
1164 out_unlock:
1165         mutex_unlock(&group->mutex);
1166         iommu_group_put(group);
1167 }
1168 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_detach_device);
1169
1170 struct iommu_domain *iommu_get_domain_for_dev(struct device *dev)
1171 {
1172         struct iommu_domain *domain;
1173         struct iommu_group *group;
1174
1175         group = iommu_group_get(dev);
1176         /* FIXME: Remove this when groups a mandatory for iommu drivers */
1177         if (group == NULL)
1178                 return NULL;
1179
1180         domain = group->domain;
1181
1182         iommu_group_put(group);
1183
1184         return domain;
1185 }
1186 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_get_domain_for_dev);
1187
1188 /*
1189  * IOMMU groups are really the natrual working unit of the IOMMU, but
1190  * the IOMMU API works on domains and devices.  Bridge that gap by
1191  * iterating over the devices in a group.  Ideally we'd have a single
1192  * device which represents the requestor ID of the group, but we also
1193  * allow IOMMU drivers to create policy defined minimum sets, where
1194  * the physical hardware may be able to distiguish members, but we
1195  * wish to group them at a higher level (ex. untrusted multi-function
1196  * PCI devices).  Thus we attach each device.
1197  */
1198 static int iommu_group_do_attach_device(struct device *dev, void *data)
1199 {
1200         struct iommu_domain *domain = data;
1201
1202         return __iommu_attach_device(domain, dev);
1203 }
1204
1205 static int __iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain,
1206                                 struct iommu_group *group)
1207 {
1208         int ret;
1209
1210         if (group->default_domain && group->domain != group->default_domain)
1211                 return -EBUSY;
1212
1213         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, domain,
1214                                          iommu_group_do_attach_device);
1215         if (ret == 0)
1216                 group->domain = domain;
1217
1218         return ret;
1219 }
1220
1221 int iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain, struct iommu_group *group)
1222 {
1223         int ret;
1224
1225         mutex_lock(&group->mutex);
1226         ret = __iommu_attach_group(domain, group);
1227         mutex_unlock(&group->mutex);
1228
1229         return ret;
1230 }
1231 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_attach_group);
1232
1233 static int iommu_group_do_detach_device(struct device *dev, void *data)
1234 {
1235         struct iommu_domain *domain = data;
1236
1237         __iommu_detach_device(domain, dev);
1238
1239         return 0;
1240 }
1241
1242 static void __iommu_detach_group(struct iommu_domain *domain,
1243                                  struct iommu_group *group)
1244 {
1245         int ret;
1246
1247         if (!group->default_domain) {
1248                 __iommu_group_for_each_dev(group, domain,
1249                                            iommu_group_do_detach_device);
1250                 group->domain = NULL;
1251                 return;
1252         }
1253
1254         if (group->domain == group->default_domain)
1255                 return;
1256
1257         /* Detach by re-attaching to the default domain */
1258         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, group->default_domain,
1259                                          iommu_group_do_attach_device);
1260         if (ret != 0)
1261                 WARN_ON(1);
1262         else
1263                 group->domain = group->default_domain;
1264 }
1265
1266 void iommu_detach_group(struct iommu_domain *domain, struct iommu_group *group)
1267 {
1268         mutex_lock(&group->mutex);
1269         __iommu_detach_group(domain, group);
1270         mutex_unlock(&group->mutex);
1271 }
1272 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_detach_group);
1273
1274 phys_addr_t iommu_iova_to_phys(struct iommu_domain *domain, dma_addr_t iova)
1275 {
1276         if (unlikely(domain->ops->iova_to_phys == NULL))
1277                 return 0;
1278
1279         return domain->ops->iova_to_phys(domain, iova);
1280 }
1281 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_iova_to_phys);
1282
1283 static size_t iommu_pgsize(struct iommu_domain *domain,
1284                            unsigned long addr_merge, size_t size)
1285 {
1286         unsigned int pgsize_idx;
1287         size_t pgsize;
1288
1289         /* Max page size that still fits into 'size' */
1290         pgsize_idx = __fls(size);
1291
1292         /* need to consider alignment requirements ? */
1293         if (likely(addr_merge)) {
1294                 /* Max page size allowed by address */
1295                 unsigned int align_pgsize_idx = __ffs(addr_merge);
1296                 pgsize_idx = min(pgsize_idx, align_pgsize_idx);
1297         }
1298
1299         /* build a mask of acceptable page sizes */
1300         pgsize = (1UL << (pgsize_idx + 1)) - 1;
1301
1302         /* throw away page sizes not supported by the hardware */
1303         pgsize &= domain->pgsize_bitmap;
1304
1305         /* make sure we're still sane */
1306         BUG_ON(!pgsize);
1307
1308         /* pick the biggest page */
1309         pgsize_idx = __fls(pgsize);
1310         pgsize = 1UL << pgsize_idx;
1311
1312         return pgsize;
1313 }
1314
1315 int iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
1316               phys_addr_t paddr, size_t size, int prot)
1317 {
1318         unsigned long orig_iova = iova;
1319         unsigned int min_pagesz;
1320         size_t orig_size = size;
1321         phys_addr_t orig_paddr = paddr;
1322         int ret = 0;
1323
1324         if (unlikely(domain->ops->map == NULL ||
1325                      domain->pgsize_bitmap == 0UL))
1326                 return -ENODEV;
1327
1328         if (unlikely(!(domain->type & __IOMMU_DOMAIN_PAGING)))
1329                 return -EINVAL;
1330
1331         /* find out the minimum page size supported */
1332         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
1333
1334         /*
1335          * both the virtual address and the physical one, as well as
1336          * the size of the mapping, must be aligned (at least) to the
1337          * size of the smallest page supported by the hardware
1338          */
1339         if (!IS_ALIGNED(iova | paddr | size, min_pagesz)) {
1340                 pr_err("unaligned: iova 0x%lx pa %pa size 0x%zx min_pagesz 0x%x\n",
1341                        iova, &paddr, size, min_pagesz);
1342                 return -EINVAL;
1343         }
1344
1345         pr_debug("map: iova 0x%lx pa %pa size 0x%zx\n", iova, &paddr, size);
1346
1347         while (size) {
1348                 size_t pgsize = iommu_pgsize(domain, iova | paddr, size);
1349
1350                 pr_debug("mapping: iova 0x%lx pa %pa pgsize 0x%zx\n",
1351                          iova, &paddr, pgsize);
1352
1353                 ret = domain->ops->map(domain, iova, paddr, pgsize, prot);
1354                 if (ret)
1355                         break;
1356
1357                 iova += pgsize;
1358                 paddr += pgsize;
1359                 size -= pgsize;
1360         }
1361
1362         /* unroll mapping in case something went wrong */
1363         if (ret)
1364                 iommu_unmap(domain, orig_iova, orig_size - size);
1365         else
1366                 trace_map(orig_iova, orig_paddr, orig_size);
1367
1368         return ret;
1369 }
1370 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_map);
1371
1372 size_t iommu_unmap(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova, size_t size)
1373 {
1374         size_t unmapped_page, unmapped = 0;
1375         unsigned int min_pagesz;
1376         unsigned long orig_iova = iova;
1377
1378         if (unlikely(domain->ops->unmap == NULL ||
1379                      domain->pgsize_bitmap == 0UL))
1380                 return -ENODEV;
1381
1382         if (unlikely(!(domain->type & __IOMMU_DOMAIN_PAGING)))
1383                 return -EINVAL;
1384
1385         /* find out the minimum page size supported */
1386         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
1387
1388         /*
1389          * The virtual address, as well as the size of the mapping, must be
1390          * aligned (at least) to the size of the smallest page supported
1391          * by the hardware
1392          */
1393         if (!IS_ALIGNED(iova | size, min_pagesz)) {
1394                 pr_err("unaligned: iova 0x%lx size 0x%zx min_pagesz 0x%x\n",
1395                        iova, size, min_pagesz);
1396                 return -EINVAL;
1397         }
1398
1399         pr_debug("unmap this: iova 0x%lx size 0x%zx\n", iova, size);
1400
1401         /*
1402          * Keep iterating until we either unmap 'size' bytes (or more)
1403          * or we hit an area that isn't mapped.
1404          */
1405         while (unmapped < size) {
1406                 size_t pgsize = iommu_pgsize(domain, iova, size - unmapped);
1407
1408                 unmapped_page = domain->ops->unmap(domain, iova, pgsize);
1409                 if (!unmapped_page)
1410                         break;
1411
1412                 pr_debug("unmapped: iova 0x%lx size 0x%zx\n",
1413                          iova, unmapped_page);
1414
1415                 iova += unmapped_page;
1416                 unmapped += unmapped_page;
1417         }
1418
1419         trace_unmap(orig_iova, size, unmapped);
1420         return unmapped;
1421 }
1422 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_unmap);
1423
1424 size_t default_iommu_map_sg(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
1425                          struct scatterlist *sg, unsigned int nents, int prot)
1426 {
1427         struct scatterlist *s;
1428         size_t mapped = 0;
1429         unsigned int i, min_pagesz;
1430         int ret;
1431
1432         if (unlikely(domain->pgsize_bitmap == 0UL))
1433                 return 0;
1434
1435         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
1436
1437         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
1438                 phys_addr_t phys = page_to_phys(sg_page(s)) + s->offset;
1439
1440                 /*
1441                  * We are mapping on IOMMU page boundaries, so offset within
1442                  * the page must be 0. However, the IOMMU may support pages
1443                  * smaller than PAGE_SIZE, so s->offset may still represent
1444                  * an offset of that boundary within the CPU page.
1445                  */
1446                 if (!IS_ALIGNED(s->offset, min_pagesz))
1447                         goto out_err;
1448
1449                 ret = iommu_map(domain, iova + mapped, phys, s->length, prot);
1450                 if (ret)
1451                         goto out_err;
1452
1453                 mapped += s->length;
1454         }
1455
1456         return mapped;
1457
1458 out_err:
1459         /* undo mappings already done */
1460         iommu_unmap(domain, iova, mapped);
1461
1462         return 0;
1463
1464 }
1465 EXPORT_SYMBOL_GPL(default_iommu_map_sg);
1466
1467 int iommu_domain_window_enable(struct iommu_domain *domain, u32 wnd_nr,
1468                                phys_addr_t paddr, u64 size, int prot)
1469 {
1470         if (unlikely(domain->ops->domain_window_enable == NULL))
1471                 return -ENODEV;
1472
1473         return domain->ops->domain_window_enable(domain, wnd_nr, paddr, size,
1474                                                  prot);
1475 }
1476 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_window_enable);
1477
1478 void iommu_domain_window_disable(struct iommu_domain *domain, u32 wnd_nr)
1479 {
1480         if (unlikely(domain->ops->domain_window_disable == NULL))
1481                 return;
1482
1483         return domain->ops->domain_window_disable(domain, wnd_nr);
1484 }
1485 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_window_disable);
1486
1487 static int __init iommu_init(void)
1488 {
1489         iommu_group_kset = kset_create_and_add("iommu_groups",
1490                                                NULL, kernel_kobj);
1491         BUG_ON(!iommu_group_kset);
1492
1493         return 0;
1494 }
1495 core_initcall(iommu_init);
1496
1497 int iommu_domain_get_attr(struct iommu_domain *domain,
1498                           enum iommu_attr attr, void *data)
1499 {
1500         struct iommu_domain_geometry *geometry;
1501         bool *paging;
1502         int ret = 0;
1503         u32 *count;
1504
1505         switch (attr) {
1506         case DOMAIN_ATTR_GEOMETRY:
1507                 geometry  = data;
1508                 *geometry = domain->geometry;
1509
1510                 break;
1511         case DOMAIN_ATTR_PAGING:
1512                 paging  = data;
1513                 *paging = (domain->pgsize_bitmap != 0UL);
1514                 break;
1515         case DOMAIN_ATTR_WINDOWS:
1516                 count = data;
1517
1518                 if (domain->ops->domain_get_windows != NULL)
1519                         *count = domain->ops->domain_get_windows(domain);
1520                 else
1521                         ret = -ENODEV;
1522
1523                 break;
1524         default:
1525                 if (!domain->ops->domain_get_attr)
1526                         return -EINVAL;
1527
1528                 ret = domain->ops->domain_get_attr(domain, attr, data);
1529         }
1530
1531         return ret;
1532 }
1533 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_get_attr);
1534
1535 int iommu_domain_set_attr(struct iommu_domain *domain,
1536                           enum iommu_attr attr, void *data)
1537 {
1538         int ret = 0;
1539         u32 *count;
1540
1541         switch (attr) {
1542         case DOMAIN_ATTR_WINDOWS:
1543                 count = data;
1544
1545                 if (domain->ops->domain_set_windows != NULL)
1546                         ret = domain->ops->domain_set_windows(domain, *count);
1547                 else
1548                         ret = -ENODEV;
1549
1550                 break;
1551         default:
1552                 if (domain->ops->domain_set_attr == NULL)
1553                         return -EINVAL;
1554
1555                 ret = domain->ops->domain_set_attr(domain, attr, data);
1556         }
1557
1558         return ret;
1559 }
1560 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_set_attr);
1561
1562 void iommu_get_dm_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
1563 {
1564         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
1565
1566         if (ops && ops->get_dm_regions)
1567                 ops->get_dm_regions(dev, list);
1568 }
1569
1570 void iommu_put_dm_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
1571 {
1572         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
1573
1574         if (ops && ops->put_dm_regions)
1575                 ops->put_dm_regions(dev, list);
1576 }
1577
1578 /* Request that a device is direct mapped by the IOMMU */
1579 int iommu_request_dm_for_dev(struct device *dev)
1580 {
1581         struct iommu_domain *dm_domain;
1582         struct iommu_group *group;
1583         int ret;
1584
1585         /* Device must already be in a group before calling this function */
1586         group = iommu_group_get_for_dev(dev);
1587         if (IS_ERR(group))
1588                 return PTR_ERR(group);
1589
1590         mutex_lock(&group->mutex);
1591
1592         /* Check if the default domain is already direct mapped */
1593         ret = 0;
1594         if (group->default_domain &&
1595             group->default_domain->type == IOMMU_DOMAIN_IDENTITY)
1596                 goto out;
1597
1598         /* Don't change mappings of existing devices */
1599         ret = -EBUSY;
1600         if (iommu_group_device_count(group) != 1)
1601                 goto out;
1602
1603         /* Allocate a direct mapped domain */
1604         ret = -ENOMEM;
1605         dm_domain = __iommu_domain_alloc(dev->bus, IOMMU_DOMAIN_IDENTITY);
1606         if (!dm_domain)
1607                 goto out;
1608
1609         /* Attach the device to the domain */
1610         ret = __iommu_attach_group(dm_domain, group);
1611         if (ret) {
1612                 iommu_domain_free(dm_domain);
1613                 goto out;
1614         }
1615
1616         /* Make the direct mapped domain the default for this group */
1617         if (group->default_domain)
1618                 iommu_domain_free(group->default_domain);
1619         group->default_domain = dm_domain;
1620
1621         pr_info("Using direct mapping for device %s\n", dev_name(dev));
1622
1623         ret = 0;
1624 out:
1625         mutex_unlock(&group->mutex);
1626         iommu_group_put(group);
1627
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 struct iommu_instance {
1632         struct list_head list;
1633         struct fwnode_handle *fwnode;
1634         const struct iommu_ops *ops;
1635 };
1636 static LIST_HEAD(iommu_instance_list);
1637 static DEFINE_SPINLOCK(iommu_instance_lock);
1638
1639 void iommu_register_instance(struct fwnode_handle *fwnode,
1640                              const struct iommu_ops *ops)
1641 {
1642         struct iommu_instance *iommu = kzalloc(sizeof(*iommu), GFP_KERNEL);
1643
1644         if (WARN_ON(!iommu))
1645                 return;
1646
1647         of_node_get(to_of_node(fwnode));
1648         INIT_LIST_HEAD(&iommu->list);
1649         iommu->fwnode = fwnode;
1650         iommu->ops = ops;
1651         spin_lock(&iommu_instance_lock);
1652         list_add_tail(&iommu->list, &iommu_instance_list);
1653         spin_unlock(&iommu_instance_lock);
1654 }
1655
1656 const struct iommu_ops *iommu_get_instance(struct fwnode_handle *fwnode)
1657 {
1658         struct iommu_instance *instance;
1659         const struct iommu_ops *ops = NULL;
1660
1661         spin_lock(&iommu_instance_lock);
1662         list_for_each_entry(instance, &iommu_instance_list, list)
1663                 if (instance->fwnode == fwnode) {
1664                         ops = instance->ops;
1665                         break;
1666                 }
1667         spin_unlock(&iommu_instance_lock);
1668         return ops;
1669 }
1670
1671 int iommu_fwspec_init(struct device *dev, struct fwnode_handle *iommu_fwnode,
1672                       const struct iommu_ops *ops)
1673 {
1674         struct iommu_fwspec *fwspec = dev->iommu_fwspec;
1675
1676         if (fwspec)
1677                 return ops == fwspec->ops ? 0 : -EINVAL;
1678
1679         fwspec = kzalloc(sizeof(*fwspec), GFP_KERNEL);
1680         if (!fwspec)
1681                 return -ENOMEM;
1682
1683         of_node_get(to_of_node(iommu_fwnode));
1684         fwspec->iommu_fwnode = iommu_fwnode;
1685         fwspec->ops = ops;
1686         dev->iommu_fwspec = fwspec;
1687         return 0;
1688 }
1689 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_init);
1690
1691 void iommu_fwspec_free(struct device *dev)
1692 {
1693         struct iommu_fwspec *fwspec = dev->iommu_fwspec;
1694
1695         if (fwspec) {
1696                 fwnode_handle_put(fwspec->iommu_fwnode);
1697                 kfree(fwspec);
1698                 dev->iommu_fwspec = NULL;
1699         }
1700 }
1701 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_free);
1702
1703 int iommu_fwspec_add_ids(struct device *dev, u32 *ids, int num_ids)
1704 {
1705         struct iommu_fwspec *fwspec = dev->iommu_fwspec;
1706         size_t size;
1707         int i;
1708
1709         if (!fwspec)
1710                 return -EINVAL;
1711
1712         size = offsetof(struct iommu_fwspec, ids[fwspec->num_ids + num_ids]);
1713         if (size > sizeof(*fwspec)) {
1714                 fwspec = krealloc(dev->iommu_fwspec, size, GFP_KERNEL);
1715                 if (!fwspec)
1716                         return -ENOMEM;
1717         }
1718
1719         for (i = 0; i < num_ids; i++)
1720                 fwspec->ids[fwspec->num_ids + i] = ids[i];
1721
1722         fwspec->num_ids += num_ids;
1723         dev->iommu_fwspec = fwspec;
1724         return 0;
1725 }
1726 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_add_ids);