]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/iommu/amd/init.c
dma-mapping: don't return errors from dma_set_max_seg_size
[linux.git] / drivers / iommu / amd / init.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2007-2010 Advanced Micro Devices, Inc.
4  * Author: Joerg Roedel <[email protected]>
5  *         Leo Duran <[email protected]>
6  */
7
8 #define pr_fmt(fmt)     "AMD-Vi: " fmt
9 #define dev_fmt(fmt)    pr_fmt(fmt)
10
11 #include <linux/pci.h>
12 #include <linux/acpi.h>
13 #include <linux/list.h>
14 #include <linux/bitmap.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/syscore_ops.h>
17 #include <linux/interrupt.h>
18 #include <linux/msi.h>
19 #include <linux/irq.h>
20 #include <linux/amd-iommu.h>
21 #include <linux/export.h>
22 #include <linux/kmemleak.h>
23 #include <linux/cc_platform.h>
24 #include <linux/iopoll.h>
25 #include <asm/pci-direct.h>
26 #include <asm/iommu.h>
27 #include <asm/apic.h>
28 #include <asm/gart.h>
29 #include <asm/x86_init.h>
30 #include <asm/io_apic.h>
31 #include <asm/irq_remapping.h>
32 #include <asm/set_memory.h>
33 #include <asm/sev.h>
34
35 #include <linux/crash_dump.h>
36
37 #include "amd_iommu.h"
38 #include "../irq_remapping.h"
39 #include "../iommu-pages.h"
40
41 /*
42  * definitions for the ACPI scanning code
43  */
44 #define IVRS_HEADER_LENGTH 48
45
46 #define ACPI_IVHD_TYPE_MAX_SUPPORTED    0x40
47 #define ACPI_IVMD_TYPE_ALL              0x20
48 #define ACPI_IVMD_TYPE                  0x21
49 #define ACPI_IVMD_TYPE_RANGE            0x22
50
51 #define IVHD_DEV_ALL                    0x01
52 #define IVHD_DEV_SELECT                 0x02
53 #define IVHD_DEV_SELECT_RANGE_START     0x03
54 #define IVHD_DEV_RANGE_END              0x04
55 #define IVHD_DEV_ALIAS                  0x42
56 #define IVHD_DEV_ALIAS_RANGE            0x43
57 #define IVHD_DEV_EXT_SELECT             0x46
58 #define IVHD_DEV_EXT_SELECT_RANGE       0x47
59 #define IVHD_DEV_SPECIAL                0x48
60 #define IVHD_DEV_ACPI_HID               0xf0
61
62 #define UID_NOT_PRESENT                 0
63 #define UID_IS_INTEGER                  1
64 #define UID_IS_CHARACTER                2
65
66 #define IVHD_SPECIAL_IOAPIC             1
67 #define IVHD_SPECIAL_HPET               2
68
69 #define IVHD_FLAG_HT_TUN_EN_MASK        0x01
70 #define IVHD_FLAG_PASSPW_EN_MASK        0x02
71 #define IVHD_FLAG_RESPASSPW_EN_MASK     0x04
72 #define IVHD_FLAG_ISOC_EN_MASK          0x08
73
74 #define IVMD_FLAG_EXCL_RANGE            0x08
75 #define IVMD_FLAG_IW                    0x04
76 #define IVMD_FLAG_IR                    0x02
77 #define IVMD_FLAG_UNITY_MAP             0x01
78
79 #define ACPI_DEVFLAG_INITPASS           0x01
80 #define ACPI_DEVFLAG_EXTINT             0x02
81 #define ACPI_DEVFLAG_NMI                0x04
82 #define ACPI_DEVFLAG_SYSMGT1            0x10
83 #define ACPI_DEVFLAG_SYSMGT2            0x20
84 #define ACPI_DEVFLAG_LINT0              0x40
85 #define ACPI_DEVFLAG_LINT1              0x80
86 #define ACPI_DEVFLAG_ATSDIS             0x10000000
87
88 #define IVRS_GET_SBDF_ID(seg, bus, dev, fn)     (((seg & 0xffff) << 16) | ((bus & 0xff) << 8) \
89                                                  | ((dev & 0x1f) << 3) | (fn & 0x7))
90
91 /*
92  * ACPI table definitions
93  *
94  * These data structures are laid over the table to parse the important values
95  * out of it.
96  */
97
98 /*
99  * structure describing one IOMMU in the ACPI table. Typically followed by one
100  * or more ivhd_entrys.
101  */
102 struct ivhd_header {
103         u8 type;
104         u8 flags;
105         u16 length;
106         u16 devid;
107         u16 cap_ptr;
108         u64 mmio_phys;
109         u16 pci_seg;
110         u16 info;
111         u32 efr_attr;
112
113         /* Following only valid on IVHD type 11h and 40h */
114         u64 efr_reg; /* Exact copy of MMIO_EXT_FEATURES */
115         u64 efr_reg2;
116 } __attribute__((packed));
117
118 /*
119  * A device entry describing which devices a specific IOMMU translates and
120  * which requestor ids they use.
121  */
122 struct ivhd_entry {
123         u8 type;
124         u16 devid;
125         u8 flags;
126         struct_group(ext_hid,
127                 u32 ext;
128                 u32 hidh;
129         );
130         u64 cid;
131         u8 uidf;
132         u8 uidl;
133         u8 uid;
134 } __attribute__((packed));
135
136 /*
137  * An AMD IOMMU memory definition structure. It defines things like exclusion
138  * ranges for devices and regions that should be unity mapped.
139  */
140 struct ivmd_header {
141         u8 type;
142         u8 flags;
143         u16 length;
144         u16 devid;
145         u16 aux;
146         u16 pci_seg;
147         u8  resv[6];
148         u64 range_start;
149         u64 range_length;
150 } __attribute__((packed));
151
152 bool amd_iommu_dump;
153 bool amd_iommu_irq_remap __read_mostly;
154
155 enum io_pgtable_fmt amd_iommu_pgtable = AMD_IOMMU_V1;
156 /* Guest page table level */
157 int amd_iommu_gpt_level = PAGE_MODE_4_LEVEL;
158
159 int amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC;
160 static int amd_iommu_xt_mode = IRQ_REMAP_XAPIC_MODE;
161
162 static bool amd_iommu_detected;
163 static bool amd_iommu_disabled __initdata;
164 static bool amd_iommu_force_enable __initdata;
165 static bool amd_iommu_irtcachedis;
166 static int amd_iommu_target_ivhd_type;
167
168 /* Global EFR and EFR2 registers */
169 u64 amd_iommu_efr;
170 u64 amd_iommu_efr2;
171
172 /* SNP is enabled on the system? */
173 bool amd_iommu_snp_en;
174 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_snp_en);
175
176 LIST_HEAD(amd_iommu_pci_seg_list);      /* list of all PCI segments */
177 LIST_HEAD(amd_iommu_list);              /* list of all AMD IOMMUs in the
178                                            system */
179
180 /* Array to assign indices to IOMMUs*/
181 struct amd_iommu *amd_iommus[MAX_IOMMUS];
182
183 /* Number of IOMMUs present in the system */
184 static int amd_iommus_present;
185
186 /* IOMMUs have a non-present cache? */
187 bool amd_iommu_np_cache __read_mostly;
188 bool amd_iommu_iotlb_sup __read_mostly = true;
189
190 static bool amd_iommu_pc_present __read_mostly;
191 bool amdr_ivrs_remap_support __read_mostly;
192
193 bool amd_iommu_force_isolation __read_mostly;
194
195 /*
196  * AMD IOMMU allows up to 2^16 different protection domains. This is a bitmap
197  * to know which ones are already in use.
198  */
199 unsigned long *amd_iommu_pd_alloc_bitmap;
200
201 enum iommu_init_state {
202         IOMMU_START_STATE,
203         IOMMU_IVRS_DETECTED,
204         IOMMU_ACPI_FINISHED,
205         IOMMU_ENABLED,
206         IOMMU_PCI_INIT,
207         IOMMU_INTERRUPTS_EN,
208         IOMMU_INITIALIZED,
209         IOMMU_NOT_FOUND,
210         IOMMU_INIT_ERROR,
211         IOMMU_CMDLINE_DISABLED,
212 };
213
214 /* Early ioapic and hpet maps from kernel command line */
215 #define EARLY_MAP_SIZE          4
216 static struct devid_map __initdata early_ioapic_map[EARLY_MAP_SIZE];
217 static struct devid_map __initdata early_hpet_map[EARLY_MAP_SIZE];
218 static struct acpihid_map_entry __initdata early_acpihid_map[EARLY_MAP_SIZE];
219
220 static int __initdata early_ioapic_map_size;
221 static int __initdata early_hpet_map_size;
222 static int __initdata early_acpihid_map_size;
223
224 static bool __initdata cmdline_maps;
225
226 static enum iommu_init_state init_state = IOMMU_START_STATE;
227
228 static int amd_iommu_enable_interrupts(void);
229 static int __init iommu_go_to_state(enum iommu_init_state state);
230 static void init_device_table_dma(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg);
231
232 static bool amd_iommu_pre_enabled = true;
233
234 static u32 amd_iommu_ivinfo __initdata;
235
236 bool translation_pre_enabled(struct amd_iommu *iommu)
237 {
238         return (iommu->flags & AMD_IOMMU_FLAG_TRANS_PRE_ENABLED);
239 }
240
241 static void clear_translation_pre_enabled(struct amd_iommu *iommu)
242 {
243         iommu->flags &= ~AMD_IOMMU_FLAG_TRANS_PRE_ENABLED;
244 }
245
246 static void init_translation_status(struct amd_iommu *iommu)
247 {
248         u64 ctrl;
249
250         ctrl = readq(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
251         if (ctrl & (1<<CONTROL_IOMMU_EN))
252                 iommu->flags |= AMD_IOMMU_FLAG_TRANS_PRE_ENABLED;
253 }
254
255 static inline unsigned long tbl_size(int entry_size, int last_bdf)
256 {
257         unsigned shift = PAGE_SHIFT +
258                          get_order((last_bdf + 1) * entry_size);
259
260         return 1UL << shift;
261 }
262
263 int amd_iommu_get_num_iommus(void)
264 {
265         return amd_iommus_present;
266 }
267
268 /*
269  * Iterate through all the IOMMUs to get common EFR
270  * masks among all IOMMUs and warn if found inconsistency.
271  */
272 static __init void get_global_efr(void)
273 {
274         struct amd_iommu *iommu;
275
276         for_each_iommu(iommu) {
277                 u64 tmp = iommu->features;
278                 u64 tmp2 = iommu->features2;
279
280                 if (list_is_first(&iommu->list, &amd_iommu_list)) {
281                         amd_iommu_efr = tmp;
282                         amd_iommu_efr2 = tmp2;
283                         continue;
284                 }
285
286                 if (amd_iommu_efr == tmp &&
287                     amd_iommu_efr2 == tmp2)
288                         continue;
289
290                 pr_err(FW_BUG
291                        "Found inconsistent EFR/EFR2 %#llx,%#llx (global %#llx,%#llx) on iommu%d (%04x:%02x:%02x.%01x).\n",
292                        tmp, tmp2, amd_iommu_efr, amd_iommu_efr2,
293                        iommu->index, iommu->pci_seg->id,
294                        PCI_BUS_NUM(iommu->devid), PCI_SLOT(iommu->devid),
295                        PCI_FUNC(iommu->devid));
296
297                 amd_iommu_efr &= tmp;
298                 amd_iommu_efr2 &= tmp2;
299         }
300
301         pr_info("Using global IVHD EFR:%#llx, EFR2:%#llx\n", amd_iommu_efr, amd_iommu_efr2);
302 }
303
304 /*
305  * For IVHD type 0x11/0x40, EFR is also available via IVHD.
306  * Default to IVHD EFR since it is available sooner
307  * (i.e. before PCI init).
308  */
309 static void __init early_iommu_features_init(struct amd_iommu *iommu,
310                                              struct ivhd_header *h)
311 {
312         if (amd_iommu_ivinfo & IOMMU_IVINFO_EFRSUP) {
313                 iommu->features = h->efr_reg;
314                 iommu->features2 = h->efr_reg2;
315         }
316         if (amd_iommu_ivinfo & IOMMU_IVINFO_DMA_REMAP)
317                 amdr_ivrs_remap_support = true;
318 }
319
320 /* Access to l1 and l2 indexed register spaces */
321
322 static u32 iommu_read_l1(struct amd_iommu *iommu, u16 l1, u8 address)
323 {
324         u32 val;
325
326         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16));
327         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xfc, &val);
328         return val;
329 }
330
331 static void iommu_write_l1(struct amd_iommu *iommu, u16 l1, u8 address, u32 val)
332 {
333         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16 | 1 << 31));
334         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xfc, val);
335         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16));
336 }
337
338 static u32 iommu_read_l2(struct amd_iommu *iommu, u8 address)
339 {
340         u32 val;
341
342         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, address);
343         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xf4, &val);
344         return val;
345 }
346
347 static void iommu_write_l2(struct amd_iommu *iommu, u8 address, u32 val)
348 {
349         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, (address | 1 << 8));
350         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf4, val);
351 }
352
353 /****************************************************************************
354  *
355  * AMD IOMMU MMIO register space handling functions
356  *
357  * These functions are used to program the IOMMU device registers in
358  * MMIO space required for that driver.
359  *
360  ****************************************************************************/
361
362 /*
363  * This function set the exclusion range in the IOMMU. DMA accesses to the
364  * exclusion range are passed through untranslated
365  */
366 static void iommu_set_exclusion_range(struct amd_iommu *iommu)
367 {
368         u64 start = iommu->exclusion_start & PAGE_MASK;
369         u64 limit = (start + iommu->exclusion_length - 1) & PAGE_MASK;
370         u64 entry;
371
372         if (!iommu->exclusion_start)
373                 return;
374
375         entry = start | MMIO_EXCL_ENABLE_MASK;
376         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EXCL_BASE_OFFSET,
377                         &entry, sizeof(entry));
378
379         entry = limit;
380         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EXCL_LIMIT_OFFSET,
381                         &entry, sizeof(entry));
382 }
383
384 static void iommu_set_cwwb_range(struct amd_iommu *iommu)
385 {
386         u64 start = iommu_virt_to_phys((void *)iommu->cmd_sem);
387         u64 entry = start & PM_ADDR_MASK;
388
389         if (!check_feature(FEATURE_SNP))
390                 return;
391
392         /* Note:
393          * Re-purpose Exclusion base/limit registers for Completion wait
394          * write-back base/limit.
395          */
396         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EXCL_BASE_OFFSET,
397                     &entry, sizeof(entry));
398
399         /* Note:
400          * Default to 4 Kbytes, which can be specified by setting base
401          * address equal to the limit address.
402          */
403         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EXCL_LIMIT_OFFSET,
404                     &entry, sizeof(entry));
405 }
406
407 /* Programs the physical address of the device table into the IOMMU hardware */
408 static void iommu_set_device_table(struct amd_iommu *iommu)
409 {
410         u64 entry;
411         u32 dev_table_size = iommu->pci_seg->dev_table_size;
412         void *dev_table = (void *)get_dev_table(iommu);
413
414         BUG_ON(iommu->mmio_base == NULL);
415
416         entry = iommu_virt_to_phys(dev_table);
417         entry |= (dev_table_size >> 12) - 1;
418         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_DEV_TABLE_OFFSET,
419                         &entry, sizeof(entry));
420 }
421
422 /* Generic functions to enable/disable certain features of the IOMMU. */
423 void iommu_feature_enable(struct amd_iommu *iommu, u8 bit)
424 {
425         u64 ctrl;
426
427         ctrl = readq(iommu->mmio_base +  MMIO_CONTROL_OFFSET);
428         ctrl |= (1ULL << bit);
429         writeq(ctrl, iommu->mmio_base +  MMIO_CONTROL_OFFSET);
430 }
431
432 static void iommu_feature_disable(struct amd_iommu *iommu, u8 bit)
433 {
434         u64 ctrl;
435
436         ctrl = readq(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
437         ctrl &= ~(1ULL << bit);
438         writeq(ctrl, iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
439 }
440
441 static void iommu_set_inv_tlb_timeout(struct amd_iommu *iommu, int timeout)
442 {
443         u64 ctrl;
444
445         ctrl = readq(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
446         ctrl &= ~CTRL_INV_TO_MASK;
447         ctrl |= (timeout << CONTROL_INV_TIMEOUT) & CTRL_INV_TO_MASK;
448         writeq(ctrl, iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
449 }
450
451 /* Function to enable the hardware */
452 static void iommu_enable(struct amd_iommu *iommu)
453 {
454         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_IOMMU_EN);
455 }
456
457 static void iommu_disable(struct amd_iommu *iommu)
458 {
459         if (!iommu->mmio_base)
460                 return;
461
462         /* Disable command buffer */
463         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
464
465         /* Disable event logging and event interrupts */
466         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_EVT_INT_EN);
467         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_EVT_LOG_EN);
468
469         /* Disable IOMMU GA_LOG */
470         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_GALOG_EN);
471         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_GAINT_EN);
472
473         /* Disable IOMMU PPR logging */
474         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_PPRLOG_EN);
475         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_PPRINT_EN);
476
477         /* Disable IOMMU hardware itself */
478         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_IOMMU_EN);
479
480         /* Clear IRTE cache disabling bit */
481         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_IRTCACHEDIS);
482 }
483
484 /*
485  * mapping and unmapping functions for the IOMMU MMIO space. Each AMD IOMMU in
486  * the system has one.
487  */
488 static u8 __iomem * __init iommu_map_mmio_space(u64 address, u64 end)
489 {
490         if (!request_mem_region(address, end, "amd_iommu")) {
491                 pr_err("Can not reserve memory region %llx-%llx for mmio\n",
492                         address, end);
493                 pr_err("This is a BIOS bug. Please contact your hardware vendor\n");
494                 return NULL;
495         }
496
497         return (u8 __iomem *)ioremap(address, end);
498 }
499
500 static void __init iommu_unmap_mmio_space(struct amd_iommu *iommu)
501 {
502         if (iommu->mmio_base)
503                 iounmap(iommu->mmio_base);
504         release_mem_region(iommu->mmio_phys, iommu->mmio_phys_end);
505 }
506
507 static inline u32 get_ivhd_header_size(struct ivhd_header *h)
508 {
509         u32 size = 0;
510
511         switch (h->type) {
512         case 0x10:
513                 size = 24;
514                 break;
515         case 0x11:
516         case 0x40:
517                 size = 40;
518                 break;
519         }
520         return size;
521 }
522
523 /****************************************************************************
524  *
525  * The functions below belong to the first pass of AMD IOMMU ACPI table
526  * parsing. In this pass we try to find out the highest device id this
527  * code has to handle. Upon this information the size of the shared data
528  * structures is determined later.
529  *
530  ****************************************************************************/
531
532 /*
533  * This function calculates the length of a given IVHD entry
534  */
535 static inline int ivhd_entry_length(u8 *ivhd)
536 {
537         u32 type = ((struct ivhd_entry *)ivhd)->type;
538
539         if (type < 0x80) {
540                 return 0x04 << (*ivhd >> 6);
541         } else if (type == IVHD_DEV_ACPI_HID) {
542                 /* For ACPI_HID, offset 21 is uid len */
543                 return *((u8 *)ivhd + 21) + 22;
544         }
545         return 0;
546 }
547
548 /*
549  * After reading the highest device id from the IOMMU PCI capability header
550  * this function looks if there is a higher device id defined in the ACPI table
551  */
552 static int __init find_last_devid_from_ivhd(struct ivhd_header *h)
553 {
554         u8 *p = (void *)h, *end = (void *)h;
555         struct ivhd_entry *dev;
556         int last_devid = -EINVAL;
557
558         u32 ivhd_size = get_ivhd_header_size(h);
559
560         if (!ivhd_size) {
561                 pr_err("Unsupported IVHD type %#x\n", h->type);
562                 return -EINVAL;
563         }
564
565         p += ivhd_size;
566         end += h->length;
567
568         while (p < end) {
569                 dev = (struct ivhd_entry *)p;
570                 switch (dev->type) {
571                 case IVHD_DEV_ALL:
572                         /* Use maximum BDF value for DEV_ALL */
573                         return 0xffff;
574                 case IVHD_DEV_SELECT:
575                 case IVHD_DEV_RANGE_END:
576                 case IVHD_DEV_ALIAS:
577                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT:
578                         /* all the above subfield types refer to device ids */
579                         if (dev->devid > last_devid)
580                                 last_devid = dev->devid;
581                         break;
582                 default:
583                         break;
584                 }
585                 p += ivhd_entry_length(p);
586         }
587
588         WARN_ON(p != end);
589
590         return last_devid;
591 }
592
593 static int __init check_ivrs_checksum(struct acpi_table_header *table)
594 {
595         int i;
596         u8 checksum = 0, *p = (u8 *)table;
597
598         for (i = 0; i < table->length; ++i)
599                 checksum += p[i];
600         if (checksum != 0) {
601                 /* ACPI table corrupt */
602                 pr_err(FW_BUG "IVRS invalid checksum\n");
603                 return -ENODEV;
604         }
605
606         return 0;
607 }
608
609 /*
610  * Iterate over all IVHD entries in the ACPI table and find the highest device
611  * id which we need to handle. This is the first of three functions which parse
612  * the ACPI table. So we check the checksum here.
613  */
614 static int __init find_last_devid_acpi(struct acpi_table_header *table, u16 pci_seg)
615 {
616         u8 *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
617         struct ivhd_header *h;
618         int last_devid, last_bdf = 0;
619
620         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
621
622         end += table->length;
623         while (p < end) {
624                 h = (struct ivhd_header *)p;
625                 if (h->pci_seg == pci_seg &&
626                     h->type == amd_iommu_target_ivhd_type) {
627                         last_devid = find_last_devid_from_ivhd(h);
628
629                         if (last_devid < 0)
630                                 return -EINVAL;
631                         if (last_devid > last_bdf)
632                                 last_bdf = last_devid;
633                 }
634                 p += h->length;
635         }
636         WARN_ON(p != end);
637
638         return last_bdf;
639 }
640
641 /****************************************************************************
642  *
643  * The following functions belong to the code path which parses the ACPI table
644  * the second time. In this ACPI parsing iteration we allocate IOMMU specific
645  * data structures, initialize the per PCI segment device/alias/rlookup table
646  * and also basically initialize the hardware.
647  *
648  ****************************************************************************/
649
650 /* Allocate per PCI segment device table */
651 static inline int __init alloc_dev_table(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
652 {
653         pci_seg->dev_table = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL | GFP_DMA32,
654                                                get_order(pci_seg->dev_table_size));
655         if (!pci_seg->dev_table)
656                 return -ENOMEM;
657
658         return 0;
659 }
660
661 static inline void free_dev_table(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
662 {
663         iommu_free_pages(pci_seg->dev_table,
664                          get_order(pci_seg->dev_table_size));
665         pci_seg->dev_table = NULL;
666 }
667
668 /* Allocate per PCI segment IOMMU rlookup table. */
669 static inline int __init alloc_rlookup_table(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
670 {
671         pci_seg->rlookup_table = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL,
672                                                    get_order(pci_seg->rlookup_table_size));
673         if (pci_seg->rlookup_table == NULL)
674                 return -ENOMEM;
675
676         return 0;
677 }
678
679 static inline void free_rlookup_table(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
680 {
681         iommu_free_pages(pci_seg->rlookup_table,
682                          get_order(pci_seg->rlookup_table_size));
683         pci_seg->rlookup_table = NULL;
684 }
685
686 static inline int __init alloc_irq_lookup_table(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
687 {
688         pci_seg->irq_lookup_table = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL,
689                                                       get_order(pci_seg->rlookup_table_size));
690         kmemleak_alloc(pci_seg->irq_lookup_table,
691                        pci_seg->rlookup_table_size, 1, GFP_KERNEL);
692         if (pci_seg->irq_lookup_table == NULL)
693                 return -ENOMEM;
694
695         return 0;
696 }
697
698 static inline void free_irq_lookup_table(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
699 {
700         kmemleak_free(pci_seg->irq_lookup_table);
701         iommu_free_pages(pci_seg->irq_lookup_table,
702                          get_order(pci_seg->rlookup_table_size));
703         pci_seg->irq_lookup_table = NULL;
704 }
705
706 static int __init alloc_alias_table(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
707 {
708         int i;
709
710         pci_seg->alias_table = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL,
711                                                  get_order(pci_seg->alias_table_size));
712         if (!pci_seg->alias_table)
713                 return -ENOMEM;
714
715         /*
716          * let all alias entries point to itself
717          */
718         for (i = 0; i <= pci_seg->last_bdf; ++i)
719                 pci_seg->alias_table[i] = i;
720
721         return 0;
722 }
723
724 static void __init free_alias_table(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
725 {
726         iommu_free_pages(pci_seg->alias_table,
727                          get_order(pci_seg->alias_table_size));
728         pci_seg->alias_table = NULL;
729 }
730
731 /*
732  * Allocates the command buffer. This buffer is per AMD IOMMU. We can
733  * write commands to that buffer later and the IOMMU will execute them
734  * asynchronously
735  */
736 static int __init alloc_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
737 {
738         iommu->cmd_buf = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL,
739                                            get_order(CMD_BUFFER_SIZE));
740
741         return iommu->cmd_buf ? 0 : -ENOMEM;
742 }
743
744 /*
745  * Interrupt handler has processed all pending events and adjusted head
746  * and tail pointer. Reset overflow mask and restart logging again.
747  */
748 void amd_iommu_restart_log(struct amd_iommu *iommu, const char *evt_type,
749                            u8 cntrl_intr, u8 cntrl_log,
750                            u32 status_run_mask, u32 status_overflow_mask)
751 {
752         u32 status;
753
754         status = readl(iommu->mmio_base + MMIO_STATUS_OFFSET);
755         if (status & status_run_mask)
756                 return;
757
758         pr_info_ratelimited("IOMMU %s log restarting\n", evt_type);
759
760         iommu_feature_disable(iommu, cntrl_log);
761         iommu_feature_disable(iommu, cntrl_intr);
762
763         writel(status_overflow_mask, iommu->mmio_base + MMIO_STATUS_OFFSET);
764
765         iommu_feature_enable(iommu, cntrl_intr);
766         iommu_feature_enable(iommu, cntrl_log);
767 }
768
769 /*
770  * This function restarts event logging in case the IOMMU experienced
771  * an event log buffer overflow.
772  */
773 void amd_iommu_restart_event_logging(struct amd_iommu *iommu)
774 {
775         amd_iommu_restart_log(iommu, "Event", CONTROL_EVT_INT_EN,
776                               CONTROL_EVT_LOG_EN, MMIO_STATUS_EVT_RUN_MASK,
777                               MMIO_STATUS_EVT_OVERFLOW_MASK);
778 }
779
780 /*
781  * This function restarts event logging in case the IOMMU experienced
782  * GA log overflow.
783  */
784 void amd_iommu_restart_ga_log(struct amd_iommu *iommu)
785 {
786         amd_iommu_restart_log(iommu, "GA", CONTROL_GAINT_EN,
787                               CONTROL_GALOG_EN, MMIO_STATUS_GALOG_RUN_MASK,
788                               MMIO_STATUS_GALOG_OVERFLOW_MASK);
789 }
790
791 /*
792  * This function resets the command buffer if the IOMMU stopped fetching
793  * commands from it.
794  */
795 static void amd_iommu_reset_cmd_buffer(struct amd_iommu *iommu)
796 {
797         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
798
799         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_CMD_HEAD_OFFSET);
800         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_CMD_TAIL_OFFSET);
801         iommu->cmd_buf_head = 0;
802         iommu->cmd_buf_tail = 0;
803
804         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
805 }
806
807 /*
808  * This function writes the command buffer address to the hardware and
809  * enables it.
810  */
811 static void iommu_enable_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
812 {
813         u64 entry;
814
815         BUG_ON(iommu->cmd_buf == NULL);
816
817         entry = iommu_virt_to_phys(iommu->cmd_buf);
818         entry |= MMIO_CMD_SIZE_512;
819
820         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_CMD_BUF_OFFSET,
821                     &entry, sizeof(entry));
822
823         amd_iommu_reset_cmd_buffer(iommu);
824 }
825
826 /*
827  * This function disables the command buffer
828  */
829 static void iommu_disable_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
830 {
831         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
832 }
833
834 static void __init free_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
835 {
836         iommu_free_pages(iommu->cmd_buf, get_order(CMD_BUFFER_SIZE));
837 }
838
839 void *__init iommu_alloc_4k_pages(struct amd_iommu *iommu, gfp_t gfp,
840                                   size_t size)
841 {
842         int order = get_order(size);
843         void *buf = iommu_alloc_pages(gfp, order);
844
845         if (buf &&
846             check_feature(FEATURE_SNP) &&
847             set_memory_4k((unsigned long)buf, (1 << order))) {
848                 iommu_free_pages(buf, order);
849                 buf = NULL;
850         }
851
852         return buf;
853 }
854
855 /* allocates the memory where the IOMMU will log its events to */
856 static int __init alloc_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
857 {
858         iommu->evt_buf = iommu_alloc_4k_pages(iommu, GFP_KERNEL,
859                                               EVT_BUFFER_SIZE);
860
861         return iommu->evt_buf ? 0 : -ENOMEM;
862 }
863
864 static void iommu_enable_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
865 {
866         u64 entry;
867
868         BUG_ON(iommu->evt_buf == NULL);
869
870         entry = iommu_virt_to_phys(iommu->evt_buf) | EVT_LEN_MASK;
871
872         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EVT_BUF_OFFSET,
873                     &entry, sizeof(entry));
874
875         /* set head and tail to zero manually */
876         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_EVT_HEAD_OFFSET);
877         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_EVT_TAIL_OFFSET);
878
879         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_EVT_LOG_EN);
880 }
881
882 /*
883  * This function disables the event log buffer
884  */
885 static void iommu_disable_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
886 {
887         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_EVT_LOG_EN);
888 }
889
890 static void __init free_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
891 {
892         iommu_free_pages(iommu->evt_buf, get_order(EVT_BUFFER_SIZE));
893 }
894
895 static void free_ga_log(struct amd_iommu *iommu)
896 {
897 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
898         iommu_free_pages(iommu->ga_log, get_order(GA_LOG_SIZE));
899         iommu_free_pages(iommu->ga_log_tail, get_order(8));
900 #endif
901 }
902
903 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
904 static int iommu_ga_log_enable(struct amd_iommu *iommu)
905 {
906         u32 status, i;
907         u64 entry;
908
909         if (!iommu->ga_log)
910                 return -EINVAL;
911
912         entry = iommu_virt_to_phys(iommu->ga_log) | GA_LOG_SIZE_512;
913         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_GA_LOG_BASE_OFFSET,
914                     &entry, sizeof(entry));
915         entry = (iommu_virt_to_phys(iommu->ga_log_tail) &
916                  (BIT_ULL(52)-1)) & ~7ULL;
917         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_GA_LOG_TAIL_OFFSET,
918                     &entry, sizeof(entry));
919         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_GA_HEAD_OFFSET);
920         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_GA_TAIL_OFFSET);
921
922
923         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GAINT_EN);
924         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GALOG_EN);
925
926         for (i = 0; i < MMIO_STATUS_TIMEOUT; ++i) {
927                 status = readl(iommu->mmio_base + MMIO_STATUS_OFFSET);
928                 if (status & (MMIO_STATUS_GALOG_RUN_MASK))
929                         break;
930                 udelay(10);
931         }
932
933         if (WARN_ON(i >= MMIO_STATUS_TIMEOUT))
934                 return -EINVAL;
935
936         return 0;
937 }
938
939 static int iommu_init_ga_log(struct amd_iommu *iommu)
940 {
941         if (!AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(amd_iommu_guest_ir))
942                 return 0;
943
944         iommu->ga_log = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL, get_order(GA_LOG_SIZE));
945         if (!iommu->ga_log)
946                 goto err_out;
947
948         iommu->ga_log_tail = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL, get_order(8));
949         if (!iommu->ga_log_tail)
950                 goto err_out;
951
952         return 0;
953 err_out:
954         free_ga_log(iommu);
955         return -EINVAL;
956 }
957 #endif /* CONFIG_IRQ_REMAP */
958
959 static int __init alloc_cwwb_sem(struct amd_iommu *iommu)
960 {
961         iommu->cmd_sem = iommu_alloc_4k_pages(iommu, GFP_KERNEL, 1);
962
963         return iommu->cmd_sem ? 0 : -ENOMEM;
964 }
965
966 static void __init free_cwwb_sem(struct amd_iommu *iommu)
967 {
968         if (iommu->cmd_sem)
969                 iommu_free_page((void *)iommu->cmd_sem);
970 }
971
972 static void iommu_enable_xt(struct amd_iommu *iommu)
973 {
974 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
975         /*
976          * XT mode (32-bit APIC destination ID) requires
977          * GA mode (128-bit IRTE support) as a prerequisite.
978          */
979         if (AMD_IOMMU_GUEST_IR_GA(amd_iommu_guest_ir) &&
980             amd_iommu_xt_mode == IRQ_REMAP_X2APIC_MODE)
981                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_XT_EN);
982 #endif /* CONFIG_IRQ_REMAP */
983 }
984
985 static void iommu_enable_gt(struct amd_iommu *iommu)
986 {
987         if (!check_feature(FEATURE_GT))
988                 return;
989
990         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GT_EN);
991 }
992
993 /* sets a specific bit in the device table entry. */
994 static void __set_dev_entry_bit(struct dev_table_entry *dev_table,
995                                 u16 devid, u8 bit)
996 {
997         int i = (bit >> 6) & 0x03;
998         int _bit = bit & 0x3f;
999
1000         dev_table[devid].data[i] |= (1UL << _bit);
1001 }
1002
1003 static void set_dev_entry_bit(struct amd_iommu *iommu, u16 devid, u8 bit)
1004 {
1005         struct dev_table_entry *dev_table = get_dev_table(iommu);
1006
1007         return __set_dev_entry_bit(dev_table, devid, bit);
1008 }
1009
1010 static int __get_dev_entry_bit(struct dev_table_entry *dev_table,
1011                                u16 devid, u8 bit)
1012 {
1013         int i = (bit >> 6) & 0x03;
1014         int _bit = bit & 0x3f;
1015
1016         return (dev_table[devid].data[i] & (1UL << _bit)) >> _bit;
1017 }
1018
1019 static int get_dev_entry_bit(struct amd_iommu *iommu, u16 devid, u8 bit)
1020 {
1021         struct dev_table_entry *dev_table = get_dev_table(iommu);
1022
1023         return __get_dev_entry_bit(dev_table, devid, bit);
1024 }
1025
1026 static bool __copy_device_table(struct amd_iommu *iommu)
1027 {
1028         u64 int_ctl, int_tab_len, entry = 0;
1029         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg = iommu->pci_seg;
1030         struct dev_table_entry *old_devtb = NULL;
1031         u32 lo, hi, devid, old_devtb_size;
1032         phys_addr_t old_devtb_phys;
1033         u16 dom_id, dte_v, irq_v;
1034         u64 tmp;
1035
1036         /* Each IOMMU use separate device table with the same size */
1037         lo = readl(iommu->mmio_base + MMIO_DEV_TABLE_OFFSET);
1038         hi = readl(iommu->mmio_base + MMIO_DEV_TABLE_OFFSET + 4);
1039         entry = (((u64) hi) << 32) + lo;
1040
1041         old_devtb_size = ((entry & ~PAGE_MASK) + 1) << 12;
1042         if (old_devtb_size != pci_seg->dev_table_size) {
1043                 pr_err("The device table size of IOMMU:%d is not expected!\n",
1044                         iommu->index);
1045                 return false;
1046         }
1047
1048         /*
1049          * When SME is enabled in the first kernel, the entry includes the
1050          * memory encryption mask(sme_me_mask), we must remove the memory
1051          * encryption mask to obtain the true physical address in kdump kernel.
1052          */
1053         old_devtb_phys = __sme_clr(entry) & PAGE_MASK;
1054
1055         if (old_devtb_phys >= 0x100000000ULL) {
1056                 pr_err("The address of old device table is above 4G, not trustworthy!\n");
1057                 return false;
1058         }
1059         old_devtb = (cc_platform_has(CC_ATTR_HOST_MEM_ENCRYPT) && is_kdump_kernel())
1060                     ? (__force void *)ioremap_encrypted(old_devtb_phys,
1061                                                         pci_seg->dev_table_size)
1062                     : memremap(old_devtb_phys, pci_seg->dev_table_size, MEMREMAP_WB);
1063
1064         if (!old_devtb)
1065                 return false;
1066
1067         pci_seg->old_dev_tbl_cpy = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL | GFP_DMA32,
1068                                                      get_order(pci_seg->dev_table_size));
1069         if (pci_seg->old_dev_tbl_cpy == NULL) {
1070                 pr_err("Failed to allocate memory for copying old device table!\n");
1071                 memunmap(old_devtb);
1072                 return false;
1073         }
1074
1075         for (devid = 0; devid <= pci_seg->last_bdf; ++devid) {
1076                 pci_seg->old_dev_tbl_cpy[devid] = old_devtb[devid];
1077                 dom_id = old_devtb[devid].data[1] & DEV_DOMID_MASK;
1078                 dte_v = old_devtb[devid].data[0] & DTE_FLAG_V;
1079
1080                 if (dte_v && dom_id) {
1081                         pci_seg->old_dev_tbl_cpy[devid].data[0] = old_devtb[devid].data[0];
1082                         pci_seg->old_dev_tbl_cpy[devid].data[1] = old_devtb[devid].data[1];
1083                         __set_bit(dom_id, amd_iommu_pd_alloc_bitmap);
1084                         /* If gcr3 table existed, mask it out */
1085                         if (old_devtb[devid].data[0] & DTE_FLAG_GV) {
1086                                 tmp = DTE_GCR3_VAL_B(~0ULL) << DTE_GCR3_SHIFT_B;
1087                                 tmp |= DTE_GCR3_VAL_C(~0ULL) << DTE_GCR3_SHIFT_C;
1088                                 pci_seg->old_dev_tbl_cpy[devid].data[1] &= ~tmp;
1089                                 tmp = DTE_GCR3_VAL_A(~0ULL) << DTE_GCR3_SHIFT_A;
1090                                 tmp |= DTE_FLAG_GV;
1091                                 pci_seg->old_dev_tbl_cpy[devid].data[0] &= ~tmp;
1092                         }
1093                 }
1094
1095                 irq_v = old_devtb[devid].data[2] & DTE_IRQ_REMAP_ENABLE;
1096                 int_ctl = old_devtb[devid].data[2] & DTE_IRQ_REMAP_INTCTL_MASK;
1097                 int_tab_len = old_devtb[devid].data[2] & DTE_INTTABLEN_MASK;
1098                 if (irq_v && (int_ctl || int_tab_len)) {
1099                         if ((int_ctl != DTE_IRQ_REMAP_INTCTL) ||
1100                             (int_tab_len != DTE_INTTABLEN)) {
1101                                 pr_err("Wrong old irq remapping flag: %#x\n", devid);
1102                                 memunmap(old_devtb);
1103                                 return false;
1104                         }
1105
1106                         pci_seg->old_dev_tbl_cpy[devid].data[2] = old_devtb[devid].data[2];
1107                 }
1108         }
1109         memunmap(old_devtb);
1110
1111         return true;
1112 }
1113
1114 static bool copy_device_table(void)
1115 {
1116         struct amd_iommu *iommu;
1117         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
1118
1119         if (!amd_iommu_pre_enabled)
1120                 return false;
1121
1122         pr_warn("Translation is already enabled - trying to copy translation structures\n");
1123
1124         /*
1125          * All IOMMUs within PCI segment shares common device table.
1126          * Hence copy device table only once per PCI segment.
1127          */
1128         for_each_pci_segment(pci_seg) {
1129                 for_each_iommu(iommu) {
1130                         if (pci_seg->id != iommu->pci_seg->id)
1131                                 continue;
1132                         if (!__copy_device_table(iommu))
1133                                 return false;
1134                         break;
1135                 }
1136         }
1137
1138         return true;
1139 }
1140
1141 void amd_iommu_apply_erratum_63(struct amd_iommu *iommu, u16 devid)
1142 {
1143         int sysmgt;
1144
1145         sysmgt = get_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_SYSMGT1) |
1146                  (get_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_SYSMGT2) << 1);
1147
1148         if (sysmgt == 0x01)
1149                 set_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_IW);
1150 }
1151
1152 /*
1153  * This function takes the device specific flags read from the ACPI
1154  * table and sets up the device table entry with that information
1155  */
1156 static void __init set_dev_entry_from_acpi(struct amd_iommu *iommu,
1157                                            u16 devid, u32 flags, u32 ext_flags)
1158 {
1159         if (flags & ACPI_DEVFLAG_INITPASS)
1160                 set_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_INIT_PASS);
1161         if (flags & ACPI_DEVFLAG_EXTINT)
1162                 set_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_EINT_PASS);
1163         if (flags & ACPI_DEVFLAG_NMI)
1164                 set_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_NMI_PASS);
1165         if (flags & ACPI_DEVFLAG_SYSMGT1)
1166                 set_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_SYSMGT1);
1167         if (flags & ACPI_DEVFLAG_SYSMGT2)
1168                 set_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_SYSMGT2);
1169         if (flags & ACPI_DEVFLAG_LINT0)
1170                 set_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_LINT0_PASS);
1171         if (flags & ACPI_DEVFLAG_LINT1)
1172                 set_dev_entry_bit(iommu, devid, DEV_ENTRY_LINT1_PASS);
1173
1174         amd_iommu_apply_erratum_63(iommu, devid);
1175
1176         amd_iommu_set_rlookup_table(iommu, devid);
1177 }
1178
1179 int __init add_special_device(u8 type, u8 id, u32 *devid, bool cmd_line)
1180 {
1181         struct devid_map *entry;
1182         struct list_head *list;
1183
1184         if (type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC)
1185                 list = &ioapic_map;
1186         else if (type == IVHD_SPECIAL_HPET)
1187                 list = &hpet_map;
1188         else
1189                 return -EINVAL;
1190
1191         list_for_each_entry(entry, list, list) {
1192                 if (!(entry->id == id && entry->cmd_line))
1193                         continue;
1194
1195                 pr_info("Command-line override present for %s id %d - ignoring\n",
1196                         type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC ? "IOAPIC" : "HPET", id);
1197
1198                 *devid = entry->devid;
1199
1200                 return 0;
1201         }
1202
1203         entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_KERNEL);
1204         if (!entry)
1205                 return -ENOMEM;
1206
1207         entry->id       = id;
1208         entry->devid    = *devid;
1209         entry->cmd_line = cmd_line;
1210
1211         list_add_tail(&entry->list, list);
1212
1213         return 0;
1214 }
1215
1216 static int __init add_acpi_hid_device(u8 *hid, u8 *uid, u32 *devid,
1217                                       bool cmd_line)
1218 {
1219         struct acpihid_map_entry *entry;
1220         struct list_head *list = &acpihid_map;
1221
1222         list_for_each_entry(entry, list, list) {
1223                 if (strcmp(entry->hid, hid) ||
1224                     (*uid && *entry->uid && strcmp(entry->uid, uid)) ||
1225                     !entry->cmd_line)
1226                         continue;
1227
1228                 pr_info("Command-line override for hid:%s uid:%s\n",
1229                         hid, uid);
1230                 *devid = entry->devid;
1231                 return 0;
1232         }
1233
1234         entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_KERNEL);
1235         if (!entry)
1236                 return -ENOMEM;
1237
1238         memcpy(entry->uid, uid, strlen(uid));
1239         memcpy(entry->hid, hid, strlen(hid));
1240         entry->devid = *devid;
1241         entry->cmd_line = cmd_line;
1242         entry->root_devid = (entry->devid & (~0x7));
1243
1244         pr_info("%s, add hid:%s, uid:%s, rdevid:%d\n",
1245                 entry->cmd_line ? "cmd" : "ivrs",
1246                 entry->hid, entry->uid, entry->root_devid);
1247
1248         list_add_tail(&entry->list, list);
1249         return 0;
1250 }
1251
1252 static int __init add_early_maps(void)
1253 {
1254         int i, ret;
1255
1256         for (i = 0; i < early_ioapic_map_size; ++i) {
1257                 ret = add_special_device(IVHD_SPECIAL_IOAPIC,
1258                                          early_ioapic_map[i].id,
1259                                          &early_ioapic_map[i].devid,
1260                                          early_ioapic_map[i].cmd_line);
1261                 if (ret)
1262                         return ret;
1263         }
1264
1265         for (i = 0; i < early_hpet_map_size; ++i) {
1266                 ret = add_special_device(IVHD_SPECIAL_HPET,
1267                                          early_hpet_map[i].id,
1268                                          &early_hpet_map[i].devid,
1269                                          early_hpet_map[i].cmd_line);
1270                 if (ret)
1271                         return ret;
1272         }
1273
1274         for (i = 0; i < early_acpihid_map_size; ++i) {
1275                 ret = add_acpi_hid_device(early_acpihid_map[i].hid,
1276                                           early_acpihid_map[i].uid,
1277                                           &early_acpihid_map[i].devid,
1278                                           early_acpihid_map[i].cmd_line);
1279                 if (ret)
1280                         return ret;
1281         }
1282
1283         return 0;
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Takes a pointer to an AMD IOMMU entry in the ACPI table and
1288  * initializes the hardware and our data structures with it.
1289  */
1290 static int __init init_iommu_from_acpi(struct amd_iommu *iommu,
1291                                         struct ivhd_header *h)
1292 {
1293         u8 *p = (u8 *)h;
1294         u8 *end = p, flags = 0;
1295         u16 devid = 0, devid_start = 0, devid_to = 0, seg_id;
1296         u32 dev_i, ext_flags = 0;
1297         bool alias = false;
1298         struct ivhd_entry *e;
1299         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg = iommu->pci_seg;
1300         u32 ivhd_size;
1301         int ret;
1302
1303
1304         ret = add_early_maps();
1305         if (ret)
1306                 return ret;
1307
1308         amd_iommu_apply_ivrs_quirks();
1309
1310         /*
1311          * First save the recommended feature enable bits from ACPI
1312          */
1313         iommu->acpi_flags = h->flags;
1314
1315         /*
1316          * Done. Now parse the device entries
1317          */
1318         ivhd_size = get_ivhd_header_size(h);
1319         if (!ivhd_size) {
1320                 pr_err("Unsupported IVHD type %#x\n", h->type);
1321                 return -EINVAL;
1322         }
1323
1324         p += ivhd_size;
1325
1326         end += h->length;
1327
1328
1329         while (p < end) {
1330                 e = (struct ivhd_entry *)p;
1331                 seg_id = pci_seg->id;
1332
1333                 switch (e->type) {
1334                 case IVHD_DEV_ALL:
1335
1336                         DUMP_printk("  DEV_ALL\t\t\tflags: %02x\n", e->flags);
1337
1338                         for (dev_i = 0; dev_i <= pci_seg->last_bdf; ++dev_i)
1339                                 set_dev_entry_from_acpi(iommu, dev_i, e->flags, 0);
1340                         break;
1341                 case IVHD_DEV_SELECT:
1342
1343                         DUMP_printk("  DEV_SELECT\t\t\t devid: %04x:%02x:%02x.%x "
1344                                     "flags: %02x\n",
1345                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(e->devid),
1346                                     PCI_SLOT(e->devid),
1347                                     PCI_FUNC(e->devid),
1348                                     e->flags);
1349
1350                         devid = e->devid;
1351                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags, 0);
1352                         break;
1353                 case IVHD_DEV_SELECT_RANGE_START:
1354
1355                         DUMP_printk("  DEV_SELECT_RANGE_START\t "
1356                                     "devid: %04x:%02x:%02x.%x flags: %02x\n",
1357                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(e->devid),
1358                                     PCI_SLOT(e->devid),
1359                                     PCI_FUNC(e->devid),
1360                                     e->flags);
1361
1362                         devid_start = e->devid;
1363                         flags = e->flags;
1364                         ext_flags = 0;
1365                         alias = false;
1366                         break;
1367                 case IVHD_DEV_ALIAS:
1368
1369                         DUMP_printk("  DEV_ALIAS\t\t\t devid: %04x:%02x:%02x.%x "
1370                                     "flags: %02x devid_to: %02x:%02x.%x\n",
1371                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(e->devid),
1372                                     PCI_SLOT(e->devid),
1373                                     PCI_FUNC(e->devid),
1374                                     e->flags,
1375                                     PCI_BUS_NUM(e->ext >> 8),
1376                                     PCI_SLOT(e->ext >> 8),
1377                                     PCI_FUNC(e->ext >> 8));
1378
1379                         devid = e->devid;
1380                         devid_to = e->ext >> 8;
1381                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid   , e->flags, 0);
1382                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid_to, e->flags, 0);
1383                         pci_seg->alias_table[devid] = devid_to;
1384                         break;
1385                 case IVHD_DEV_ALIAS_RANGE:
1386
1387                         DUMP_printk("  DEV_ALIAS_RANGE\t\t "
1388                                     "devid: %04x:%02x:%02x.%x flags: %02x "
1389                                     "devid_to: %04x:%02x:%02x.%x\n",
1390                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(e->devid),
1391                                     PCI_SLOT(e->devid),
1392                                     PCI_FUNC(e->devid),
1393                                     e->flags,
1394                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(e->ext >> 8),
1395                                     PCI_SLOT(e->ext >> 8),
1396                                     PCI_FUNC(e->ext >> 8));
1397
1398                         devid_start = e->devid;
1399                         flags = e->flags;
1400                         devid_to = e->ext >> 8;
1401                         ext_flags = 0;
1402                         alias = true;
1403                         break;
1404                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT:
1405
1406                         DUMP_printk("  DEV_EXT_SELECT\t\t devid: %04x:%02x:%02x.%x "
1407                                     "flags: %02x ext: %08x\n",
1408                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(e->devid),
1409                                     PCI_SLOT(e->devid),
1410                                     PCI_FUNC(e->devid),
1411                                     e->flags, e->ext);
1412
1413                         devid = e->devid;
1414                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags,
1415                                                 e->ext);
1416                         break;
1417                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT_RANGE:
1418
1419                         DUMP_printk("  DEV_EXT_SELECT_RANGE\t devid: "
1420                                     "%04x:%02x:%02x.%x flags: %02x ext: %08x\n",
1421                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(e->devid),
1422                                     PCI_SLOT(e->devid),
1423                                     PCI_FUNC(e->devid),
1424                                     e->flags, e->ext);
1425
1426                         devid_start = e->devid;
1427                         flags = e->flags;
1428                         ext_flags = e->ext;
1429                         alias = false;
1430                         break;
1431                 case IVHD_DEV_RANGE_END:
1432
1433                         DUMP_printk("  DEV_RANGE_END\t\t devid: %04x:%02x:%02x.%x\n",
1434                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(e->devid),
1435                                     PCI_SLOT(e->devid),
1436                                     PCI_FUNC(e->devid));
1437
1438                         devid = e->devid;
1439                         for (dev_i = devid_start; dev_i <= devid; ++dev_i) {
1440                                 if (alias) {
1441                                         pci_seg->alias_table[dev_i] = devid_to;
1442                                         set_dev_entry_from_acpi(iommu,
1443                                                 devid_to, flags, ext_flags);
1444                                 }
1445                                 set_dev_entry_from_acpi(iommu, dev_i,
1446                                                         flags, ext_flags);
1447                         }
1448                         break;
1449                 case IVHD_DEV_SPECIAL: {
1450                         u8 handle, type;
1451                         const char *var;
1452                         u32 devid;
1453                         int ret;
1454
1455                         handle = e->ext & 0xff;
1456                         devid = PCI_SEG_DEVID_TO_SBDF(seg_id, (e->ext >> 8));
1457                         type   = (e->ext >> 24) & 0xff;
1458
1459                         if (type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC)
1460                                 var = "IOAPIC";
1461                         else if (type == IVHD_SPECIAL_HPET)
1462                                 var = "HPET";
1463                         else
1464                                 var = "UNKNOWN";
1465
1466                         DUMP_printk("  DEV_SPECIAL(%s[%d])\t\tdevid: %04x:%02x:%02x.%x\n",
1467                                     var, (int)handle,
1468                                     seg_id, PCI_BUS_NUM(devid),
1469                                     PCI_SLOT(devid),
1470                                     PCI_FUNC(devid));
1471
1472                         ret = add_special_device(type, handle, &devid, false);
1473                         if (ret)
1474                                 return ret;
1475
1476                         /*
1477                          * add_special_device might update the devid in case a
1478                          * command-line override is present. So call
1479                          * set_dev_entry_from_acpi after add_special_device.
1480                          */
1481                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags, 0);
1482
1483                         break;
1484                 }
1485                 case IVHD_DEV_ACPI_HID: {
1486                         u32 devid;
1487                         u8 hid[ACPIHID_HID_LEN];
1488                         u8 uid[ACPIHID_UID_LEN];
1489                         int ret;
1490
1491                         if (h->type != 0x40) {
1492                                 pr_err(FW_BUG "Invalid IVHD device type %#x\n",
1493                                        e->type);
1494                                 break;
1495                         }
1496
1497                         BUILD_BUG_ON(sizeof(e->ext_hid) != ACPIHID_HID_LEN - 1);
1498                         memcpy(hid, &e->ext_hid, ACPIHID_HID_LEN - 1);
1499                         hid[ACPIHID_HID_LEN - 1] = '\0';
1500
1501                         if (!(*hid)) {
1502                                 pr_err(FW_BUG "Invalid HID.\n");
1503                                 break;
1504                         }
1505
1506                         uid[0] = '\0';
1507                         switch (e->uidf) {
1508                         case UID_NOT_PRESENT:
1509
1510                                 if (e->uidl != 0)
1511                                         pr_warn(FW_BUG "Invalid UID length.\n");
1512
1513                                 break;
1514                         case UID_IS_INTEGER:
1515
1516                                 sprintf(uid, "%d", e->uid);
1517
1518                                 break;
1519                         case UID_IS_CHARACTER:
1520
1521                                 memcpy(uid, &e->uid, e->uidl);
1522                                 uid[e->uidl] = '\0';
1523
1524                                 break;
1525                         default:
1526                                 break;
1527                         }
1528
1529                         devid = PCI_SEG_DEVID_TO_SBDF(seg_id, e->devid);
1530                         DUMP_printk("  DEV_ACPI_HID(%s[%s])\t\tdevid: %04x:%02x:%02x.%x\n",
1531                                     hid, uid, seg_id,
1532                                     PCI_BUS_NUM(devid),
1533                                     PCI_SLOT(devid),
1534                                     PCI_FUNC(devid));
1535
1536                         flags = e->flags;
1537
1538                         ret = add_acpi_hid_device(hid, uid, &devid, false);
1539                         if (ret)
1540                                 return ret;
1541
1542                         /*
1543                          * add_special_device might update the devid in case a
1544                          * command-line override is present. So call
1545                          * set_dev_entry_from_acpi after add_special_device.
1546                          */
1547                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags, 0);
1548
1549                         break;
1550                 }
1551                 default:
1552                         break;
1553                 }
1554
1555                 p += ivhd_entry_length(p);
1556         }
1557
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 /* Allocate PCI segment data structure */
1562 static struct amd_iommu_pci_seg *__init alloc_pci_segment(u16 id,
1563                                           struct acpi_table_header *ivrs_base)
1564 {
1565         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
1566         int last_bdf;
1567
1568         /*
1569          * First parse ACPI tables to find the largest Bus/Dev/Func we need to
1570          * handle in this PCI segment. Upon this information the shared data
1571          * structures for the PCI segments in the system will be allocated.
1572          */
1573         last_bdf = find_last_devid_acpi(ivrs_base, id);
1574         if (last_bdf < 0)
1575                 return NULL;
1576
1577         pci_seg = kzalloc(sizeof(struct amd_iommu_pci_seg), GFP_KERNEL);
1578         if (pci_seg == NULL)
1579                 return NULL;
1580
1581         pci_seg->last_bdf = last_bdf;
1582         DUMP_printk("PCI segment : 0x%0x, last bdf : 0x%04x\n", id, last_bdf);
1583         pci_seg->dev_table_size     = tbl_size(DEV_TABLE_ENTRY_SIZE, last_bdf);
1584         pci_seg->alias_table_size   = tbl_size(ALIAS_TABLE_ENTRY_SIZE, last_bdf);
1585         pci_seg->rlookup_table_size = tbl_size(RLOOKUP_TABLE_ENTRY_SIZE, last_bdf);
1586
1587         pci_seg->id = id;
1588         init_llist_head(&pci_seg->dev_data_list);
1589         INIT_LIST_HEAD(&pci_seg->unity_map);
1590         list_add_tail(&pci_seg->list, &amd_iommu_pci_seg_list);
1591
1592         if (alloc_dev_table(pci_seg))
1593                 return NULL;
1594         if (alloc_alias_table(pci_seg))
1595                 return NULL;
1596         if (alloc_rlookup_table(pci_seg))
1597                 return NULL;
1598
1599         return pci_seg;
1600 }
1601
1602 static struct amd_iommu_pci_seg *__init get_pci_segment(u16 id,
1603                                         struct acpi_table_header *ivrs_base)
1604 {
1605         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
1606
1607         for_each_pci_segment(pci_seg) {
1608                 if (pci_seg->id == id)
1609                         return pci_seg;
1610         }
1611
1612         return alloc_pci_segment(id, ivrs_base);
1613 }
1614
1615 static void __init free_pci_segments(void)
1616 {
1617         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg, *next;
1618
1619         for_each_pci_segment_safe(pci_seg, next) {
1620                 list_del(&pci_seg->list);
1621                 free_irq_lookup_table(pci_seg);
1622                 free_rlookup_table(pci_seg);
1623                 free_alias_table(pci_seg);
1624                 free_dev_table(pci_seg);
1625                 kfree(pci_seg);
1626         }
1627 }
1628
1629 static void __init free_sysfs(struct amd_iommu *iommu)
1630 {
1631         if (iommu->iommu.dev) {
1632                 iommu_device_unregister(&iommu->iommu);
1633                 iommu_device_sysfs_remove(&iommu->iommu);
1634         }
1635 }
1636
1637 static void __init free_iommu_one(struct amd_iommu *iommu)
1638 {
1639         free_sysfs(iommu);
1640         free_cwwb_sem(iommu);
1641         free_command_buffer(iommu);
1642         free_event_buffer(iommu);
1643         amd_iommu_free_ppr_log(iommu);
1644         free_ga_log(iommu);
1645         iommu_unmap_mmio_space(iommu);
1646         amd_iommu_iopf_uninit(iommu);
1647 }
1648
1649 static void __init free_iommu_all(void)
1650 {
1651         struct amd_iommu *iommu, *next;
1652
1653         for_each_iommu_safe(iommu, next) {
1654                 list_del(&iommu->list);
1655                 free_iommu_one(iommu);
1656                 kfree(iommu);
1657         }
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Family15h Model 10h-1fh erratum 746 (IOMMU Logging May Stall Translations)
1662  * Workaround:
1663  *     BIOS should disable L2B micellaneous clock gating by setting
1664  *     L2_L2B_CK_GATE_CONTROL[CKGateL2BMiscDisable](D0F2xF4_x90[2]) = 1b
1665  */
1666 static void amd_iommu_erratum_746_workaround(struct amd_iommu *iommu)
1667 {
1668         u32 value;
1669
1670         if ((boot_cpu_data.x86 != 0x15) ||
1671             (boot_cpu_data.x86_model < 0x10) ||
1672             (boot_cpu_data.x86_model > 0x1f))
1673                 return;
1674
1675         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90);
1676         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xf4, &value);
1677
1678         if (value & BIT(2))
1679                 return;
1680
1681         /* Select NB indirect register 0x90 and enable writing */
1682         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90 | (1 << 8));
1683
1684         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf4, value | 0x4);
1685         pci_info(iommu->dev, "Applying erratum 746 workaround\n");
1686
1687         /* Clear the enable writing bit */
1688         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90);
1689 }
1690
1691 /*
1692  * Family15h Model 30h-3fh (IOMMU Mishandles ATS Write Permission)
1693  * Workaround:
1694  *     BIOS should enable ATS write permission check by setting
1695  *     L2_DEBUG_3[AtsIgnoreIWDis](D0F2xF4_x47[0]) = 1b
1696  */
1697 static void amd_iommu_ats_write_check_workaround(struct amd_iommu *iommu)
1698 {
1699         u32 value;
1700
1701         if ((boot_cpu_data.x86 != 0x15) ||
1702             (boot_cpu_data.x86_model < 0x30) ||
1703             (boot_cpu_data.x86_model > 0x3f))
1704                 return;
1705
1706         /* Test L2_DEBUG_3[AtsIgnoreIWDis] == 1 */
1707         value = iommu_read_l2(iommu, 0x47);
1708
1709         if (value & BIT(0))
1710                 return;
1711
1712         /* Set L2_DEBUG_3[AtsIgnoreIWDis] = 1 */
1713         iommu_write_l2(iommu, 0x47, value | BIT(0));
1714
1715         pci_info(iommu->dev, "Applying ATS write check workaround\n");
1716 }
1717
1718 /*
1719  * This function glues the initialization function for one IOMMU
1720  * together and also allocates the command buffer and programs the
1721  * hardware. It does NOT enable the IOMMU. This is done afterwards.
1722  */
1723 static int __init init_iommu_one(struct amd_iommu *iommu, struct ivhd_header *h,
1724                                  struct acpi_table_header *ivrs_base)
1725 {
1726         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
1727
1728         pci_seg = get_pci_segment(h->pci_seg, ivrs_base);
1729         if (pci_seg == NULL)
1730                 return -ENOMEM;
1731         iommu->pci_seg = pci_seg;
1732
1733         raw_spin_lock_init(&iommu->lock);
1734         atomic64_set(&iommu->cmd_sem_val, 0);
1735
1736         /* Add IOMMU to internal data structures */
1737         list_add_tail(&iommu->list, &amd_iommu_list);
1738         iommu->index = amd_iommus_present++;
1739
1740         if (unlikely(iommu->index >= MAX_IOMMUS)) {
1741                 WARN(1, "System has more IOMMUs than supported by this driver\n");
1742                 return -ENOSYS;
1743         }
1744
1745         /* Index is fine - add IOMMU to the array */
1746         amd_iommus[iommu->index] = iommu;
1747
1748         /*
1749          * Copy data from ACPI table entry to the iommu struct
1750          */
1751         iommu->devid   = h->devid;
1752         iommu->cap_ptr = h->cap_ptr;
1753         iommu->mmio_phys = h->mmio_phys;
1754
1755         switch (h->type) {
1756         case 0x10:
1757                 /* Check if IVHD EFR contains proper max banks/counters */
1758                 if ((h->efr_attr != 0) &&
1759                     ((h->efr_attr & (0xF << 13)) != 0) &&
1760                     ((h->efr_attr & (0x3F << 17)) != 0))
1761                         iommu->mmio_phys_end = MMIO_REG_END_OFFSET;
1762                 else
1763                         iommu->mmio_phys_end = MMIO_CNTR_CONF_OFFSET;
1764
1765                 /*
1766                  * Note: GA (128-bit IRTE) mode requires cmpxchg16b supports.
1767                  * GAM also requires GA mode. Therefore, we need to
1768                  * check cmpxchg16b support before enabling it.
1769                  */
1770                 if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_CX16) ||
1771                     ((h->efr_attr & (0x1 << IOMMU_FEAT_GASUP_SHIFT)) == 0))
1772                         amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY;
1773                 break;
1774         case 0x11:
1775         case 0x40:
1776                 if (h->efr_reg & (1 << 9))
1777                         iommu->mmio_phys_end = MMIO_REG_END_OFFSET;
1778                 else
1779                         iommu->mmio_phys_end = MMIO_CNTR_CONF_OFFSET;
1780
1781                 /*
1782                  * Note: GA (128-bit IRTE) mode requires cmpxchg16b supports.
1783                  * XT, GAM also requires GA mode. Therefore, we need to
1784                  * check cmpxchg16b support before enabling them.
1785                  */
1786                 if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_CX16) ||
1787                     ((h->efr_reg & (0x1 << IOMMU_EFR_GASUP_SHIFT)) == 0)) {
1788                         amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY;
1789                         break;
1790                 }
1791
1792                 if (h->efr_reg & BIT(IOMMU_EFR_XTSUP_SHIFT))
1793                         amd_iommu_xt_mode = IRQ_REMAP_X2APIC_MODE;
1794
1795                 early_iommu_features_init(iommu, h);
1796
1797                 break;
1798         default:
1799                 return -EINVAL;
1800         }
1801
1802         iommu->mmio_base = iommu_map_mmio_space(iommu->mmio_phys,
1803                                                 iommu->mmio_phys_end);
1804         if (!iommu->mmio_base)
1805                 return -ENOMEM;
1806
1807         return init_iommu_from_acpi(iommu, h);
1808 }
1809
1810 static int __init init_iommu_one_late(struct amd_iommu *iommu)
1811 {
1812         int ret;
1813
1814         if (alloc_cwwb_sem(iommu))
1815                 return -ENOMEM;
1816
1817         if (alloc_command_buffer(iommu))
1818                 return -ENOMEM;
1819
1820         if (alloc_event_buffer(iommu))
1821                 return -ENOMEM;
1822
1823         iommu->int_enabled = false;
1824
1825         init_translation_status(iommu);
1826         if (translation_pre_enabled(iommu) && !is_kdump_kernel()) {
1827                 iommu_disable(iommu);
1828                 clear_translation_pre_enabled(iommu);
1829                 pr_warn("Translation was enabled for IOMMU:%d but we are not in kdump mode\n",
1830                         iommu->index);
1831         }
1832         if (amd_iommu_pre_enabled)
1833                 amd_iommu_pre_enabled = translation_pre_enabled(iommu);
1834
1835         if (amd_iommu_irq_remap) {
1836                 ret = amd_iommu_create_irq_domain(iommu);
1837                 if (ret)
1838                         return ret;
1839         }
1840
1841         /*
1842          * Make sure IOMMU is not considered to translate itself. The IVRS
1843          * table tells us so, but this is a lie!
1844          */
1845         iommu->pci_seg->rlookup_table[iommu->devid] = NULL;
1846
1847         return 0;
1848 }
1849
1850 /**
1851  * get_highest_supported_ivhd_type - Look up the appropriate IVHD type
1852  * @ivrs: Pointer to the IVRS header
1853  *
1854  * This function search through all IVDB of the maximum supported IVHD
1855  */
1856 static u8 get_highest_supported_ivhd_type(struct acpi_table_header *ivrs)
1857 {
1858         u8 *base = (u8 *)ivrs;
1859         struct ivhd_header *ivhd = (struct ivhd_header *)
1860                                         (base + IVRS_HEADER_LENGTH);
1861         u8 last_type = ivhd->type;
1862         u16 devid = ivhd->devid;
1863
1864         while (((u8 *)ivhd - base < ivrs->length) &&
1865                (ivhd->type <= ACPI_IVHD_TYPE_MAX_SUPPORTED)) {
1866                 u8 *p = (u8 *) ivhd;
1867
1868                 if (ivhd->devid == devid)
1869                         last_type = ivhd->type;
1870                 ivhd = (struct ivhd_header *)(p + ivhd->length);
1871         }
1872
1873         return last_type;
1874 }
1875
1876 /*
1877  * Iterates over all IOMMU entries in the ACPI table, allocates the
1878  * IOMMU structure and initializes it with init_iommu_one()
1879  */
1880 static int __init init_iommu_all(struct acpi_table_header *table)
1881 {
1882         u8 *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
1883         struct ivhd_header *h;
1884         struct amd_iommu *iommu;
1885         int ret;
1886
1887         end += table->length;
1888         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
1889
1890         /* Phase 1: Process all IVHD blocks */
1891         while (p < end) {
1892                 h = (struct ivhd_header *)p;
1893                 if (*p == amd_iommu_target_ivhd_type) {
1894
1895                         DUMP_printk("device: %04x:%02x:%02x.%01x cap: %04x "
1896                                     "flags: %01x info %04x\n",
1897                                     h->pci_seg, PCI_BUS_NUM(h->devid),
1898                                     PCI_SLOT(h->devid), PCI_FUNC(h->devid),
1899                                     h->cap_ptr, h->flags, h->info);
1900                         DUMP_printk("       mmio-addr: %016llx\n",
1901                                     h->mmio_phys);
1902
1903                         iommu = kzalloc(sizeof(struct amd_iommu), GFP_KERNEL);
1904                         if (iommu == NULL)
1905                                 return -ENOMEM;
1906
1907                         ret = init_iommu_one(iommu, h, table);
1908                         if (ret)
1909                                 return ret;
1910                 }
1911                 p += h->length;
1912
1913         }
1914         WARN_ON(p != end);
1915
1916         /* Phase 2 : Early feature support check */
1917         get_global_efr();
1918
1919         /* Phase 3 : Enabling IOMMU features */
1920         for_each_iommu(iommu) {
1921                 ret = init_iommu_one_late(iommu);
1922                 if (ret)
1923                         return ret;
1924         }
1925
1926         return 0;
1927 }
1928
1929 static void init_iommu_perf_ctr(struct amd_iommu *iommu)
1930 {
1931         u64 val;
1932         struct pci_dev *pdev = iommu->dev;
1933
1934         if (!check_feature(FEATURE_PC))
1935                 return;
1936
1937         amd_iommu_pc_present = true;
1938
1939         pci_info(pdev, "IOMMU performance counters supported\n");
1940
1941         val = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CNTR_CONF_OFFSET);
1942         iommu->max_banks = (u8) ((val >> 12) & 0x3f);
1943         iommu->max_counters = (u8) ((val >> 7) & 0xf);
1944
1945         return;
1946 }
1947
1948 static ssize_t amd_iommu_show_cap(struct device *dev,
1949                                   struct device_attribute *attr,
1950                                   char *buf)
1951 {
1952         struct amd_iommu *iommu = dev_to_amd_iommu(dev);
1953         return sysfs_emit(buf, "%x\n", iommu->cap);
1954 }
1955 static DEVICE_ATTR(cap, S_IRUGO, amd_iommu_show_cap, NULL);
1956
1957 static ssize_t amd_iommu_show_features(struct device *dev,
1958                                        struct device_attribute *attr,
1959                                        char *buf)
1960 {
1961         return sysfs_emit(buf, "%llx:%llx\n", amd_iommu_efr, amd_iommu_efr2);
1962 }
1963 static DEVICE_ATTR(features, S_IRUGO, amd_iommu_show_features, NULL);
1964
1965 static struct attribute *amd_iommu_attrs[] = {
1966         &dev_attr_cap.attr,
1967         &dev_attr_features.attr,
1968         NULL,
1969 };
1970
1971 static struct attribute_group amd_iommu_group = {
1972         .name = "amd-iommu",
1973         .attrs = amd_iommu_attrs,
1974 };
1975
1976 static const struct attribute_group *amd_iommu_groups[] = {
1977         &amd_iommu_group,
1978         NULL,
1979 };
1980
1981 /*
1982  * Note: IVHD 0x11 and 0x40 also contains exact copy
1983  * of the IOMMU Extended Feature Register [MMIO Offset 0030h].
1984  * Default to EFR in IVHD since it is available sooner (i.e. before PCI init).
1985  */
1986 static void __init late_iommu_features_init(struct amd_iommu *iommu)
1987 {
1988         u64 features, features2;
1989
1990         if (!(iommu->cap & (1 << IOMMU_CAP_EFR)))
1991                 return;
1992
1993         /* read extended feature bits */
1994         features = readq(iommu->mmio_base + MMIO_EXT_FEATURES);
1995         features2 = readq(iommu->mmio_base + MMIO_EXT_FEATURES2);
1996
1997         if (!amd_iommu_efr) {
1998                 amd_iommu_efr = features;
1999                 amd_iommu_efr2 = features2;
2000                 return;
2001         }
2002
2003         /*
2004          * Sanity check and warn if EFR values from
2005          * IVHD and MMIO conflict.
2006          */
2007         if (features != amd_iommu_efr ||
2008             features2 != amd_iommu_efr2) {
2009                 pr_warn(FW_WARN
2010                         "EFR mismatch. Use IVHD EFR (%#llx : %#llx), EFR2 (%#llx : %#llx).\n",
2011                         features, amd_iommu_efr,
2012                         features2, amd_iommu_efr2);
2013         }
2014 }
2015
2016 static int __init iommu_init_pci(struct amd_iommu *iommu)
2017 {
2018         int cap_ptr = iommu->cap_ptr;
2019         int ret;
2020
2021         iommu->dev = pci_get_domain_bus_and_slot(iommu->pci_seg->id,
2022                                                  PCI_BUS_NUM(iommu->devid),
2023                                                  iommu->devid & 0xff);
2024         if (!iommu->dev)
2025                 return -ENODEV;
2026
2027         /* Prevent binding other PCI device drivers to IOMMU devices */
2028         iommu->dev->match_driver = false;
2029
2030         /* ACPI _PRT won't have an IRQ for IOMMU */
2031         iommu->dev->irq_managed = 1;
2032
2033         pci_read_config_dword(iommu->dev, cap_ptr + MMIO_CAP_HDR_OFFSET,
2034                               &iommu->cap);
2035
2036         if (!(iommu->cap & (1 << IOMMU_CAP_IOTLB)))
2037                 amd_iommu_iotlb_sup = false;
2038
2039         late_iommu_features_init(iommu);
2040
2041         if (check_feature(FEATURE_GT)) {
2042                 int glxval;
2043                 u64 pasmax;
2044
2045                 pasmax = amd_iommu_efr & FEATURE_PASID_MASK;
2046                 pasmax >>= FEATURE_PASID_SHIFT;
2047                 iommu->iommu.max_pasids = (1 << (pasmax + 1)) - 1;
2048
2049                 BUG_ON(iommu->iommu.max_pasids & ~PASID_MASK);
2050
2051                 glxval   = amd_iommu_efr & FEATURE_GLXVAL_MASK;
2052                 glxval >>= FEATURE_GLXVAL_SHIFT;
2053
2054                 if (amd_iommu_max_glx_val == -1)
2055                         amd_iommu_max_glx_val = glxval;
2056                 else
2057                         amd_iommu_max_glx_val = min(amd_iommu_max_glx_val, glxval);
2058
2059                 iommu_enable_gt(iommu);
2060         }
2061
2062         if (check_feature(FEATURE_PPR) && amd_iommu_alloc_ppr_log(iommu))
2063                 return -ENOMEM;
2064
2065         if (iommu->cap & (1UL << IOMMU_CAP_NPCACHE)) {
2066                 pr_info("Using strict mode due to virtualization\n");
2067                 iommu_set_dma_strict();
2068                 amd_iommu_np_cache = true;
2069         }
2070
2071         init_iommu_perf_ctr(iommu);
2072
2073         if (amd_iommu_pgtable == AMD_IOMMU_V2) {
2074                 if (!check_feature(FEATURE_GIOSUP) ||
2075                     !check_feature(FEATURE_GT)) {
2076                         pr_warn("Cannot enable v2 page table for DMA-API. Fallback to v1.\n");
2077                         amd_iommu_pgtable = AMD_IOMMU_V1;
2078                 }
2079         }
2080
2081         if (is_rd890_iommu(iommu->dev)) {
2082                 int i, j;
2083
2084                 iommu->root_pdev =
2085                         pci_get_domain_bus_and_slot(iommu->pci_seg->id,
2086                                                     iommu->dev->bus->number,
2087                                                     PCI_DEVFN(0, 0));
2088
2089                 /*
2090                  * Some rd890 systems may not be fully reconfigured by the
2091                  * BIOS, so it's necessary for us to store this information so
2092                  * it can be reprogrammed on resume
2093                  */
2094                 pci_read_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
2095                                 &iommu->stored_addr_lo);
2096                 pci_read_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 8,
2097                                 &iommu->stored_addr_hi);
2098
2099                 /* Low bit locks writes to configuration space */
2100                 iommu->stored_addr_lo &= ~1;
2101
2102                 for (i = 0; i < 6; i++)
2103                         for (j = 0; j < 0x12; j++)
2104                                 iommu->stored_l1[i][j] = iommu_read_l1(iommu, i, j);
2105
2106                 for (i = 0; i < 0x83; i++)
2107                         iommu->stored_l2[i] = iommu_read_l2(iommu, i);
2108         }
2109
2110         amd_iommu_erratum_746_workaround(iommu);
2111         amd_iommu_ats_write_check_workaround(iommu);
2112
2113         ret = iommu_device_sysfs_add(&iommu->iommu, &iommu->dev->dev,
2114                                amd_iommu_groups, "ivhd%d", iommu->index);
2115         if (ret)
2116                 return ret;
2117
2118         /*
2119          * Allocate per IOMMU IOPF queue here so that in attach device path,
2120          * PRI capable device can be added to IOPF queue
2121          */
2122         if (amd_iommu_gt_ppr_supported()) {
2123                 ret = amd_iommu_iopf_init(iommu);
2124                 if (ret)
2125                         return ret;
2126         }
2127
2128         iommu_device_register(&iommu->iommu, &amd_iommu_ops, NULL);
2129
2130         return pci_enable_device(iommu->dev);
2131 }
2132
2133 static void print_iommu_info(void)
2134 {
2135         int i;
2136         static const char * const feat_str[] = {
2137                 "PreF", "PPR", "X2APIC", "NX", "GT", "[5]",
2138                 "IA", "GA", "HE", "PC"
2139         };
2140
2141         if (amd_iommu_efr) {
2142                 pr_info("Extended features (%#llx, %#llx):", amd_iommu_efr, amd_iommu_efr2);
2143
2144                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(feat_str); ++i) {
2145                         if (check_feature(1ULL << i))
2146                                 pr_cont(" %s", feat_str[i]);
2147                 }
2148
2149                 if (check_feature(FEATURE_GAM_VAPIC))
2150                         pr_cont(" GA_vAPIC");
2151
2152                 if (check_feature(FEATURE_SNP))
2153                         pr_cont(" SNP");
2154
2155                 pr_cont("\n");
2156         }
2157
2158         if (irq_remapping_enabled) {
2159                 pr_info("Interrupt remapping enabled\n");
2160                 if (amd_iommu_xt_mode == IRQ_REMAP_X2APIC_MODE)
2161                         pr_info("X2APIC enabled\n");
2162         }
2163         if (amd_iommu_pgtable == AMD_IOMMU_V2) {
2164                 pr_info("V2 page table enabled (Paging mode : %d level)\n",
2165                         amd_iommu_gpt_level);
2166         }
2167 }
2168
2169 static int __init amd_iommu_init_pci(void)
2170 {
2171         struct amd_iommu *iommu;
2172         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
2173         int ret;
2174
2175         for_each_iommu(iommu) {
2176                 ret = iommu_init_pci(iommu);
2177                 if (ret) {
2178                         pr_err("IOMMU%d: Failed to initialize IOMMU Hardware (error=%d)!\n",
2179                                iommu->index, ret);
2180                         goto out;
2181                 }
2182                 /* Need to setup range after PCI init */
2183                 iommu_set_cwwb_range(iommu);
2184         }
2185
2186         /*
2187          * Order is important here to make sure any unity map requirements are
2188          * fulfilled. The unity mappings are created and written to the device
2189          * table during the iommu_init_pci() call.
2190          *
2191          * After that we call init_device_table_dma() to make sure any
2192          * uninitialized DTE will block DMA, and in the end we flush the caches
2193          * of all IOMMUs to make sure the changes to the device table are
2194          * active.
2195          */
2196         for_each_pci_segment(pci_seg)
2197                 init_device_table_dma(pci_seg);
2198
2199         for_each_iommu(iommu)
2200                 amd_iommu_flush_all_caches(iommu);
2201
2202         print_iommu_info();
2203
2204 out:
2205         return ret;
2206 }
2207
2208 /****************************************************************************
2209  *
2210  * The following functions initialize the MSI interrupts for all IOMMUs
2211  * in the system. It's a bit challenging because there could be multiple
2212  * IOMMUs per PCI BDF but we can call pci_enable_msi(x) only once per
2213  * pci_dev.
2214  *
2215  ****************************************************************************/
2216
2217 static int iommu_setup_msi(struct amd_iommu *iommu)
2218 {
2219         int r;
2220
2221         r = pci_enable_msi(iommu->dev);
2222         if (r)
2223                 return r;
2224
2225         r = request_threaded_irq(iommu->dev->irq,
2226                                  amd_iommu_int_handler,
2227                                  amd_iommu_int_thread,
2228                                  0, "AMD-Vi",
2229                                  iommu);
2230
2231         if (r) {
2232                 pci_disable_msi(iommu->dev);
2233                 return r;
2234         }
2235
2236         return 0;
2237 }
2238
2239 union intcapxt {
2240         u64     capxt;
2241         struct {
2242                 u64     reserved_0              :  2,
2243                         dest_mode_logical       :  1,
2244                         reserved_1              :  5,
2245                         destid_0_23             : 24,
2246                         vector                  :  8,
2247                         reserved_2              : 16,
2248                         destid_24_31            :  8;
2249         };
2250 } __attribute__ ((packed));
2251
2252
2253 static struct irq_chip intcapxt_controller;
2254
2255 static int intcapxt_irqdomain_activate(struct irq_domain *domain,
2256                                        struct irq_data *irqd, bool reserve)
2257 {
2258         return 0;
2259 }
2260
2261 static void intcapxt_irqdomain_deactivate(struct irq_domain *domain,
2262                                           struct irq_data *irqd)
2263 {
2264 }
2265
2266
2267 static int intcapxt_irqdomain_alloc(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
2268                                     unsigned int nr_irqs, void *arg)
2269 {
2270         struct irq_alloc_info *info = arg;
2271         int i, ret;
2272
2273         if (!info || info->type != X86_IRQ_ALLOC_TYPE_AMDVI)
2274                 return -EINVAL;
2275
2276         ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs, arg);
2277         if (ret < 0)
2278                 return ret;
2279
2280         for (i = virq; i < virq + nr_irqs; i++) {
2281                 struct irq_data *irqd = irq_domain_get_irq_data(domain, i);
2282
2283                 irqd->chip = &intcapxt_controller;
2284                 irqd->hwirq = info->hwirq;
2285                 irqd->chip_data = info->data;
2286                 __irq_set_handler(i, handle_edge_irq, 0, "edge");
2287         }
2288
2289         return ret;
2290 }
2291
2292 static void intcapxt_irqdomain_free(struct irq_domain *domain, unsigned int virq,
2293                                     unsigned int nr_irqs)
2294 {
2295         irq_domain_free_irqs_top(domain, virq, nr_irqs);
2296 }
2297
2298
2299 static void intcapxt_unmask_irq(struct irq_data *irqd)
2300 {
2301         struct amd_iommu *iommu = irqd->chip_data;
2302         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(irqd);
2303         union intcapxt xt;
2304
2305         xt.capxt = 0ULL;
2306         xt.dest_mode_logical = apic->dest_mode_logical;
2307         xt.vector = cfg->vector;
2308         xt.destid_0_23 = cfg->dest_apicid & GENMASK(23, 0);
2309         xt.destid_24_31 = cfg->dest_apicid >> 24;
2310
2311         writeq(xt.capxt, iommu->mmio_base + irqd->hwirq);
2312 }
2313
2314 static void intcapxt_mask_irq(struct irq_data *irqd)
2315 {
2316         struct amd_iommu *iommu = irqd->chip_data;
2317
2318         writeq(0, iommu->mmio_base + irqd->hwirq);
2319 }
2320
2321
2322 static int intcapxt_set_affinity(struct irq_data *irqd,
2323                                  const struct cpumask *mask, bool force)
2324 {
2325         struct irq_data *parent = irqd->parent_data;
2326         int ret;
2327
2328         ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
2329         if (ret < 0 || ret == IRQ_SET_MASK_OK_DONE)
2330                 return ret;
2331         return 0;
2332 }
2333
2334 static int intcapxt_set_wake(struct irq_data *irqd, unsigned int on)
2335 {
2336         return on ? -EOPNOTSUPP : 0;
2337 }
2338
2339 static struct irq_chip intcapxt_controller = {
2340         .name                   = "IOMMU-MSI",
2341         .irq_unmask             = intcapxt_unmask_irq,
2342         .irq_mask               = intcapxt_mask_irq,
2343         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
2344         .irq_retrigger          = irq_chip_retrigger_hierarchy,
2345         .irq_set_affinity       = intcapxt_set_affinity,
2346         .irq_set_wake           = intcapxt_set_wake,
2347         .flags                  = IRQCHIP_MASK_ON_SUSPEND,
2348 };
2349
2350 static const struct irq_domain_ops intcapxt_domain_ops = {
2351         .alloc                  = intcapxt_irqdomain_alloc,
2352         .free                   = intcapxt_irqdomain_free,
2353         .activate               = intcapxt_irqdomain_activate,
2354         .deactivate             = intcapxt_irqdomain_deactivate,
2355 };
2356
2357
2358 static struct irq_domain *iommu_irqdomain;
2359
2360 static struct irq_domain *iommu_get_irqdomain(void)
2361 {
2362         struct fwnode_handle *fn;
2363
2364         /* No need for locking here (yet) as the init is single-threaded */
2365         if (iommu_irqdomain)
2366                 return iommu_irqdomain;
2367
2368         fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("AMD-Vi-MSI");
2369         if (!fn)
2370                 return NULL;
2371
2372         iommu_irqdomain = irq_domain_create_hierarchy(x86_vector_domain, 0, 0,
2373                                                       fn, &intcapxt_domain_ops,
2374                                                       NULL);
2375         if (!iommu_irqdomain)
2376                 irq_domain_free_fwnode(fn);
2377
2378         return iommu_irqdomain;
2379 }
2380
2381 static int __iommu_setup_intcapxt(struct amd_iommu *iommu, const char *devname,
2382                                   int hwirq, irq_handler_t thread_fn)
2383 {
2384         struct irq_domain *domain;
2385         struct irq_alloc_info info;
2386         int irq, ret;
2387         int node = dev_to_node(&iommu->dev->dev);
2388
2389         domain = iommu_get_irqdomain();
2390         if (!domain)
2391                 return -ENXIO;
2392
2393         init_irq_alloc_info(&info, NULL);
2394         info.type = X86_IRQ_ALLOC_TYPE_AMDVI;
2395         info.data = iommu;
2396         info.hwirq = hwirq;
2397
2398         irq = irq_domain_alloc_irqs(domain, 1, node, &info);
2399         if (irq < 0) {
2400                 irq_domain_remove(domain);
2401                 return irq;
2402         }
2403
2404         ret = request_threaded_irq(irq, amd_iommu_int_handler,
2405                                    thread_fn, 0, devname, iommu);
2406         if (ret) {
2407                 irq_domain_free_irqs(irq, 1);
2408                 irq_domain_remove(domain);
2409                 return ret;
2410         }
2411
2412         return 0;
2413 }
2414
2415 static int iommu_setup_intcapxt(struct amd_iommu *iommu)
2416 {
2417         int ret;
2418
2419         snprintf(iommu->evt_irq_name, sizeof(iommu->evt_irq_name),
2420                  "AMD-Vi%d-Evt", iommu->index);
2421         ret = __iommu_setup_intcapxt(iommu, iommu->evt_irq_name,
2422                                      MMIO_INTCAPXT_EVT_OFFSET,
2423                                      amd_iommu_int_thread_evtlog);
2424         if (ret)
2425                 return ret;
2426
2427         snprintf(iommu->ppr_irq_name, sizeof(iommu->ppr_irq_name),
2428                  "AMD-Vi%d-PPR", iommu->index);
2429         ret = __iommu_setup_intcapxt(iommu, iommu->ppr_irq_name,
2430                                      MMIO_INTCAPXT_PPR_OFFSET,
2431                                      amd_iommu_int_thread_pprlog);
2432         if (ret)
2433                 return ret;
2434
2435 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2436         snprintf(iommu->ga_irq_name, sizeof(iommu->ga_irq_name),
2437                  "AMD-Vi%d-GA", iommu->index);
2438         ret = __iommu_setup_intcapxt(iommu, iommu->ga_irq_name,
2439                                      MMIO_INTCAPXT_GALOG_OFFSET,
2440                                      amd_iommu_int_thread_galog);
2441 #endif
2442
2443         return ret;
2444 }
2445
2446 static int iommu_init_irq(struct amd_iommu *iommu)
2447 {
2448         int ret;
2449
2450         if (iommu->int_enabled)
2451                 goto enable_faults;
2452
2453         if (amd_iommu_xt_mode == IRQ_REMAP_X2APIC_MODE)
2454                 ret = iommu_setup_intcapxt(iommu);
2455         else if (iommu->dev->msi_cap)
2456                 ret = iommu_setup_msi(iommu);
2457         else
2458                 ret = -ENODEV;
2459
2460         if (ret)
2461                 return ret;
2462
2463         iommu->int_enabled = true;
2464 enable_faults:
2465
2466         if (amd_iommu_xt_mode == IRQ_REMAP_X2APIC_MODE)
2467                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_INTCAPXT_EN);
2468
2469         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_EVT_INT_EN);
2470
2471         return 0;
2472 }
2473
2474 /****************************************************************************
2475  *
2476  * The next functions belong to the third pass of parsing the ACPI
2477  * table. In this last pass the memory mapping requirements are
2478  * gathered (like exclusion and unity mapping ranges).
2479  *
2480  ****************************************************************************/
2481
2482 static void __init free_unity_maps(void)
2483 {
2484         struct unity_map_entry *entry, *next;
2485         struct amd_iommu_pci_seg *p, *pci_seg;
2486
2487         for_each_pci_segment_safe(pci_seg, p) {
2488                 list_for_each_entry_safe(entry, next, &pci_seg->unity_map, list) {
2489                         list_del(&entry->list);
2490                         kfree(entry);
2491                 }
2492         }
2493 }
2494
2495 /* called for unity map ACPI definition */
2496 static int __init init_unity_map_range(struct ivmd_header *m,
2497                                        struct acpi_table_header *ivrs_base)
2498 {
2499         struct unity_map_entry *e = NULL;
2500         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
2501         char *s;
2502
2503         pci_seg = get_pci_segment(m->pci_seg, ivrs_base);
2504         if (pci_seg == NULL)
2505                 return -ENOMEM;
2506
2507         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
2508         if (e == NULL)
2509                 return -ENOMEM;
2510
2511         switch (m->type) {
2512         default:
2513                 kfree(e);
2514                 return 0;
2515         case ACPI_IVMD_TYPE:
2516                 s = "IVMD_TYPEi\t\t\t";
2517                 e->devid_start = e->devid_end = m->devid;
2518                 break;
2519         case ACPI_IVMD_TYPE_ALL:
2520                 s = "IVMD_TYPE_ALL\t\t";
2521                 e->devid_start = 0;
2522                 e->devid_end = pci_seg->last_bdf;
2523                 break;
2524         case ACPI_IVMD_TYPE_RANGE:
2525                 s = "IVMD_TYPE_RANGE\t\t";
2526                 e->devid_start = m->devid;
2527                 e->devid_end = m->aux;
2528                 break;
2529         }
2530         e->address_start = PAGE_ALIGN(m->range_start);
2531         e->address_end = e->address_start + PAGE_ALIGN(m->range_length);
2532         e->prot = m->flags >> 1;
2533
2534         /*
2535          * Treat per-device exclusion ranges as r/w unity-mapped regions
2536          * since some buggy BIOSes might lead to the overwritten exclusion
2537          * range (exclusion_start and exclusion_length members). This
2538          * happens when there are multiple exclusion ranges (IVMD entries)
2539          * defined in ACPI table.
2540          */
2541         if (m->flags & IVMD_FLAG_EXCL_RANGE)
2542                 e->prot = (IVMD_FLAG_IW | IVMD_FLAG_IR) >> 1;
2543
2544         DUMP_printk("%s devid_start: %04x:%02x:%02x.%x devid_end: "
2545                     "%04x:%02x:%02x.%x range_start: %016llx range_end: %016llx"
2546                     " flags: %x\n", s, m->pci_seg,
2547                     PCI_BUS_NUM(e->devid_start), PCI_SLOT(e->devid_start),
2548                     PCI_FUNC(e->devid_start), m->pci_seg,
2549                     PCI_BUS_NUM(e->devid_end),
2550                     PCI_SLOT(e->devid_end), PCI_FUNC(e->devid_end),
2551                     e->address_start, e->address_end, m->flags);
2552
2553         list_add_tail(&e->list, &pci_seg->unity_map);
2554
2555         return 0;
2556 }
2557
2558 /* iterates over all memory definitions we find in the ACPI table */
2559 static int __init init_memory_definitions(struct acpi_table_header *table)
2560 {
2561         u8 *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
2562         struct ivmd_header *m;
2563
2564         end += table->length;
2565         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
2566
2567         while (p < end) {
2568                 m = (struct ivmd_header *)p;
2569                 if (m->flags & (IVMD_FLAG_UNITY_MAP | IVMD_FLAG_EXCL_RANGE))
2570                         init_unity_map_range(m, table);
2571
2572                 p += m->length;
2573         }
2574
2575         return 0;
2576 }
2577
2578 /*
2579  * Init the device table to not allow DMA access for devices
2580  */
2581 static void init_device_table_dma(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
2582 {
2583         u32 devid;
2584         struct dev_table_entry *dev_table = pci_seg->dev_table;
2585
2586         if (dev_table == NULL)
2587                 return;
2588
2589         for (devid = 0; devid <= pci_seg->last_bdf; ++devid) {
2590                 __set_dev_entry_bit(dev_table, devid, DEV_ENTRY_VALID);
2591                 if (!amd_iommu_snp_en)
2592                         __set_dev_entry_bit(dev_table, devid, DEV_ENTRY_TRANSLATION);
2593         }
2594 }
2595
2596 static void __init uninit_device_table_dma(struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg)
2597 {
2598         u32 devid;
2599         struct dev_table_entry *dev_table = pci_seg->dev_table;
2600
2601         if (dev_table == NULL)
2602                 return;
2603
2604         for (devid = 0; devid <= pci_seg->last_bdf; ++devid) {
2605                 dev_table[devid].data[0] = 0ULL;
2606                 dev_table[devid].data[1] = 0ULL;
2607         }
2608 }
2609
2610 static void init_device_table(void)
2611 {
2612         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
2613         u32 devid;
2614
2615         if (!amd_iommu_irq_remap)
2616                 return;
2617
2618         for_each_pci_segment(pci_seg) {
2619                 for (devid = 0; devid <= pci_seg->last_bdf; ++devid)
2620                         __set_dev_entry_bit(pci_seg->dev_table,
2621                                             devid, DEV_ENTRY_IRQ_TBL_EN);
2622         }
2623 }
2624
2625 static void iommu_init_flags(struct amd_iommu *iommu)
2626 {
2627         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_HT_TUN_EN_MASK ?
2628                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_HT_TUN_EN) :
2629                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_HT_TUN_EN);
2630
2631         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_PASSPW_EN_MASK ?
2632                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PASSPW_EN) :
2633                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_PASSPW_EN);
2634
2635         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_RESPASSPW_EN_MASK ?
2636                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_RESPASSPW_EN) :
2637                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_RESPASSPW_EN);
2638
2639         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_ISOC_EN_MASK ?
2640                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_ISOC_EN) :
2641                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_ISOC_EN);
2642
2643         /*
2644          * make IOMMU memory accesses cache coherent
2645          */
2646         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_COHERENT_EN);
2647
2648         /* Set IOTLB invalidation timeout to 1s */
2649         iommu_set_inv_tlb_timeout(iommu, CTRL_INV_TO_1S);
2650 }
2651
2652 static void iommu_apply_resume_quirks(struct amd_iommu *iommu)
2653 {
2654         int i, j;
2655         u32 ioc_feature_control;
2656         struct pci_dev *pdev = iommu->root_pdev;
2657
2658         /* RD890 BIOSes may not have completely reconfigured the iommu */
2659         if (!is_rd890_iommu(iommu->dev) || !pdev)
2660                 return;
2661
2662         /*
2663          * First, we need to ensure that the iommu is enabled. This is
2664          * controlled by a register in the northbridge
2665          */
2666
2667         /* Select Northbridge indirect register 0x75 and enable writing */
2668         pci_write_config_dword(pdev, 0x60, 0x75 | (1 << 7));
2669         pci_read_config_dword(pdev, 0x64, &ioc_feature_control);
2670
2671         /* Enable the iommu */
2672         if (!(ioc_feature_control & 0x1))
2673                 pci_write_config_dword(pdev, 0x64, ioc_feature_control | 1);
2674
2675         /* Restore the iommu BAR */
2676         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
2677                                iommu->stored_addr_lo);
2678         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 8,
2679                                iommu->stored_addr_hi);
2680
2681         /* Restore the l1 indirect regs for each of the 6 l1s */
2682         for (i = 0; i < 6; i++)
2683                 for (j = 0; j < 0x12; j++)
2684                         iommu_write_l1(iommu, i, j, iommu->stored_l1[i][j]);
2685
2686         /* Restore the l2 indirect regs */
2687         for (i = 0; i < 0x83; i++)
2688                 iommu_write_l2(iommu, i, iommu->stored_l2[i]);
2689
2690         /* Lock PCI setup registers */
2691         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
2692                                iommu->stored_addr_lo | 1);
2693 }
2694
2695 static void iommu_enable_ga(struct amd_iommu *iommu)
2696 {
2697 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2698         switch (amd_iommu_guest_ir) {
2699         case AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC:
2700         case AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY_GA:
2701                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GA_EN);
2702                 iommu->irte_ops = &irte_128_ops;
2703                 break;
2704         default:
2705                 iommu->irte_ops = &irte_32_ops;
2706                 break;
2707         }
2708 #endif
2709 }
2710
2711 static void iommu_disable_irtcachedis(struct amd_iommu *iommu)
2712 {
2713         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_IRTCACHEDIS);
2714 }
2715
2716 static void iommu_enable_irtcachedis(struct amd_iommu *iommu)
2717 {
2718         u64 ctrl;
2719
2720         if (!amd_iommu_irtcachedis)
2721                 return;
2722
2723         /*
2724          * Note:
2725          * The support for IRTCacheDis feature is dertermined by
2726          * checking if the bit is writable.
2727          */
2728         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_IRTCACHEDIS);
2729         ctrl = readq(iommu->mmio_base +  MMIO_CONTROL_OFFSET);
2730         ctrl &= (1ULL << CONTROL_IRTCACHEDIS);
2731         if (ctrl)
2732                 iommu->irtcachedis_enabled = true;
2733         pr_info("iommu%d (%#06x) : IRT cache is %s\n",
2734                 iommu->index, iommu->devid,
2735                 iommu->irtcachedis_enabled ? "disabled" : "enabled");
2736 }
2737
2738 static void early_enable_iommu(struct amd_iommu *iommu)
2739 {
2740         iommu_disable(iommu);
2741         iommu_init_flags(iommu);
2742         iommu_set_device_table(iommu);
2743         iommu_enable_command_buffer(iommu);
2744         iommu_enable_event_buffer(iommu);
2745         iommu_set_exclusion_range(iommu);
2746         iommu_enable_gt(iommu);
2747         iommu_enable_ga(iommu);
2748         iommu_enable_xt(iommu);
2749         iommu_enable_irtcachedis(iommu);
2750         iommu_enable(iommu);
2751         amd_iommu_flush_all_caches(iommu);
2752 }
2753
2754 /*
2755  * This function finally enables all IOMMUs found in the system after
2756  * they have been initialized.
2757  *
2758  * Or if in kdump kernel and IOMMUs are all pre-enabled, try to copy
2759  * the old content of device table entries. Not this case or copy failed,
2760  * just continue as normal kernel does.
2761  */
2762 static void early_enable_iommus(void)
2763 {
2764         struct amd_iommu *iommu;
2765         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
2766
2767         if (!copy_device_table()) {
2768                 /*
2769                  * If come here because of failure in copying device table from old
2770                  * kernel with all IOMMUs enabled, print error message and try to
2771                  * free allocated old_dev_tbl_cpy.
2772                  */
2773                 if (amd_iommu_pre_enabled)
2774                         pr_err("Failed to copy DEV table from previous kernel.\n");
2775
2776                 for_each_pci_segment(pci_seg) {
2777                         if (pci_seg->old_dev_tbl_cpy != NULL) {
2778                                 iommu_free_pages(pci_seg->old_dev_tbl_cpy,
2779                                                  get_order(pci_seg->dev_table_size));
2780                                 pci_seg->old_dev_tbl_cpy = NULL;
2781                         }
2782                 }
2783
2784                 for_each_iommu(iommu) {
2785                         clear_translation_pre_enabled(iommu);
2786                         early_enable_iommu(iommu);
2787                 }
2788         } else {
2789                 pr_info("Copied DEV table from previous kernel.\n");
2790
2791                 for_each_pci_segment(pci_seg) {
2792                         iommu_free_pages(pci_seg->dev_table,
2793                                          get_order(pci_seg->dev_table_size));
2794                         pci_seg->dev_table = pci_seg->old_dev_tbl_cpy;
2795                 }
2796
2797                 for_each_iommu(iommu) {
2798                         iommu_disable_command_buffer(iommu);
2799                         iommu_disable_event_buffer(iommu);
2800                         iommu_disable_irtcachedis(iommu);
2801                         iommu_enable_command_buffer(iommu);
2802                         iommu_enable_event_buffer(iommu);
2803                         iommu_enable_ga(iommu);
2804                         iommu_enable_xt(iommu);
2805                         iommu_enable_irtcachedis(iommu);
2806                         iommu_set_device_table(iommu);
2807                         amd_iommu_flush_all_caches(iommu);
2808                 }
2809         }
2810 }
2811
2812 static void enable_iommus_ppr(void)
2813 {
2814         struct amd_iommu *iommu;
2815
2816         if (!amd_iommu_gt_ppr_supported())
2817                 return;
2818
2819         for_each_iommu(iommu)
2820                 amd_iommu_enable_ppr_log(iommu);
2821 }
2822
2823 static void enable_iommus_vapic(void)
2824 {
2825 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2826         u32 status, i;
2827         struct amd_iommu *iommu;
2828
2829         for_each_iommu(iommu) {
2830                 /*
2831                  * Disable GALog if already running. It could have been enabled
2832                  * in the previous boot before kdump.
2833                  */
2834                 status = readl(iommu->mmio_base + MMIO_STATUS_OFFSET);
2835                 if (!(status & MMIO_STATUS_GALOG_RUN_MASK))
2836                         continue;
2837
2838                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_GALOG_EN);
2839                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_GAINT_EN);
2840
2841                 /*
2842                  * Need to set and poll check the GALOGRun bit to zero before
2843                  * we can set/ modify GA Log registers safely.
2844                  */
2845                 for (i = 0; i < MMIO_STATUS_TIMEOUT; ++i) {
2846                         status = readl(iommu->mmio_base + MMIO_STATUS_OFFSET);
2847                         if (!(status & MMIO_STATUS_GALOG_RUN_MASK))
2848                                 break;
2849                         udelay(10);
2850                 }
2851
2852                 if (WARN_ON(i >= MMIO_STATUS_TIMEOUT))
2853                         return;
2854         }
2855
2856         if (AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(amd_iommu_guest_ir) &&
2857             !check_feature(FEATURE_GAM_VAPIC)) {
2858                 amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY_GA;
2859                 return;
2860         }
2861
2862         if (amd_iommu_snp_en &&
2863             !FEATURE_SNPAVICSUP_GAM(amd_iommu_efr2)) {
2864                 pr_warn("Force to disable Virtual APIC due to SNP\n");
2865                 amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY_GA;
2866                 return;
2867         }
2868
2869         /* Enabling GAM and SNPAVIC support */
2870         for_each_iommu(iommu) {
2871                 if (iommu_init_ga_log(iommu) ||
2872                     iommu_ga_log_enable(iommu))
2873                         return;
2874
2875                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GAM_EN);
2876                 if (amd_iommu_snp_en)
2877                         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_SNPAVIC_EN);
2878         }
2879
2880         amd_iommu_irq_ops.capability |= (1 << IRQ_POSTING_CAP);
2881         pr_info("Virtual APIC enabled\n");
2882 #endif
2883 }
2884
2885 static void enable_iommus(void)
2886 {
2887         early_enable_iommus();
2888 }
2889
2890 static void disable_iommus(void)
2891 {
2892         struct amd_iommu *iommu;
2893
2894         for_each_iommu(iommu)
2895                 iommu_disable(iommu);
2896
2897 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2898         if (AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(amd_iommu_guest_ir))
2899                 amd_iommu_irq_ops.capability &= ~(1 << IRQ_POSTING_CAP);
2900 #endif
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Suspend/Resume support
2905  * disable suspend until real resume implemented
2906  */
2907
2908 static void amd_iommu_resume(void)
2909 {
2910         struct amd_iommu *iommu;
2911
2912         for_each_iommu(iommu)
2913                 iommu_apply_resume_quirks(iommu);
2914
2915         /* re-load the hardware */
2916         enable_iommus();
2917
2918         amd_iommu_enable_interrupts();
2919 }
2920
2921 static int amd_iommu_suspend(void)
2922 {
2923         /* disable IOMMUs to go out of the way for BIOS */
2924         disable_iommus();
2925
2926         return 0;
2927 }
2928
2929 static struct syscore_ops amd_iommu_syscore_ops = {
2930         .suspend = amd_iommu_suspend,
2931         .resume = amd_iommu_resume,
2932 };
2933
2934 static void __init free_iommu_resources(void)
2935 {
2936         kmem_cache_destroy(amd_iommu_irq_cache);
2937         amd_iommu_irq_cache = NULL;
2938
2939         free_iommu_all();
2940         free_pci_segments();
2941 }
2942
2943 /* SB IOAPIC is always on this device in AMD systems */
2944 #define IOAPIC_SB_DEVID         ((0x00 << 8) | PCI_DEVFN(0x14, 0))
2945
2946 static bool __init check_ioapic_information(void)
2947 {
2948         const char *fw_bug = FW_BUG;
2949         bool ret, has_sb_ioapic;
2950         int idx;
2951
2952         has_sb_ioapic = false;
2953         ret           = false;
2954
2955         /*
2956          * If we have map overrides on the kernel command line the
2957          * messages in this function might not describe firmware bugs
2958          * anymore - so be careful
2959          */
2960         if (cmdline_maps)
2961                 fw_bug = "";
2962
2963         for (idx = 0; idx < nr_ioapics; idx++) {
2964                 int devid, id = mpc_ioapic_id(idx);
2965
2966                 devid = get_ioapic_devid(id);
2967                 if (devid < 0) {
2968                         pr_err("%s: IOAPIC[%d] not in IVRS table\n",
2969                                 fw_bug, id);
2970                         ret = false;
2971                 } else if (devid == IOAPIC_SB_DEVID) {
2972                         has_sb_ioapic = true;
2973                         ret           = true;
2974                 }
2975         }
2976
2977         if (!has_sb_ioapic) {
2978                 /*
2979                  * We expect the SB IOAPIC to be listed in the IVRS
2980                  * table. The system timer is connected to the SB IOAPIC
2981                  * and if we don't have it in the list the system will
2982                  * panic at boot time.  This situation usually happens
2983                  * when the BIOS is buggy and provides us the wrong
2984                  * device id for the IOAPIC in the system.
2985                  */
2986                 pr_err("%s: No southbridge IOAPIC found\n", fw_bug);
2987         }
2988
2989         if (!ret)
2990                 pr_err("Disabling interrupt remapping\n");
2991
2992         return ret;
2993 }
2994
2995 static void __init free_dma_resources(void)
2996 {
2997         iommu_free_pages(amd_iommu_pd_alloc_bitmap,
2998                          get_order(MAX_DOMAIN_ID / 8));
2999         amd_iommu_pd_alloc_bitmap = NULL;
3000
3001         free_unity_maps();
3002 }
3003
3004 static void __init ivinfo_init(void *ivrs)
3005 {
3006         amd_iommu_ivinfo = *((u32 *)(ivrs + IOMMU_IVINFO_OFFSET));
3007 }
3008
3009 /*
3010  * This is the hardware init function for AMD IOMMU in the system.
3011  * This function is called either from amd_iommu_init or from the interrupt
3012  * remapping setup code.
3013  *
3014  * This function basically parses the ACPI table for AMD IOMMU (IVRS)
3015  * four times:
3016  *
3017  *      1 pass) Discover the most comprehensive IVHD type to use.
3018  *
3019  *      2 pass) Find the highest PCI device id the driver has to handle.
3020  *              Upon this information the size of the data structures is
3021  *              determined that needs to be allocated.
3022  *
3023  *      3 pass) Initialize the data structures just allocated with the
3024  *              information in the ACPI table about available AMD IOMMUs
3025  *              in the system. It also maps the PCI devices in the
3026  *              system to specific IOMMUs
3027  *
3028  *      4 pass) After the basic data structures are allocated and
3029  *              initialized we update them with information about memory
3030  *              remapping requirements parsed out of the ACPI table in
3031  *              this last pass.
3032  *
3033  * After everything is set up the IOMMUs are enabled and the necessary
3034  * hotplug and suspend notifiers are registered.
3035  */
3036 static int __init early_amd_iommu_init(void)
3037 {
3038         struct acpi_table_header *ivrs_base;
3039         int remap_cache_sz, ret;
3040         acpi_status status;
3041
3042         if (!amd_iommu_detected)
3043                 return -ENODEV;
3044
3045         status = acpi_get_table("IVRS", 0, &ivrs_base);
3046         if (status == AE_NOT_FOUND)
3047                 return -ENODEV;
3048         else if (ACPI_FAILURE(status)) {
3049                 const char *err = acpi_format_exception(status);
3050                 pr_err("IVRS table error: %s\n", err);
3051                 return -EINVAL;
3052         }
3053
3054         /*
3055          * Validate checksum here so we don't need to do it when
3056          * we actually parse the table
3057          */
3058         ret = check_ivrs_checksum(ivrs_base);
3059         if (ret)
3060                 goto out;
3061
3062         ivinfo_init(ivrs_base);
3063
3064         amd_iommu_target_ivhd_type = get_highest_supported_ivhd_type(ivrs_base);
3065         DUMP_printk("Using IVHD type %#x\n", amd_iommu_target_ivhd_type);
3066
3067         /* Device table - directly used by all IOMMUs */
3068         ret = -ENOMEM;
3069
3070         amd_iommu_pd_alloc_bitmap = iommu_alloc_pages(GFP_KERNEL,
3071                                                       get_order(MAX_DOMAIN_ID / 8));
3072         if (amd_iommu_pd_alloc_bitmap == NULL)
3073                 goto out;
3074
3075         /*
3076          * never allocate domain 0 because its used as the non-allocated and
3077          * error value placeholder
3078          */
3079         __set_bit(0, amd_iommu_pd_alloc_bitmap);
3080
3081         /*
3082          * now the data structures are allocated and basically initialized
3083          * start the real acpi table scan
3084          */
3085         ret = init_iommu_all(ivrs_base);
3086         if (ret)
3087                 goto out;
3088
3089         /* 5 level guest page table */
3090         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57) &&
3091             check_feature_gpt_level() == GUEST_PGTABLE_5_LEVEL)
3092                 amd_iommu_gpt_level = PAGE_MODE_5_LEVEL;
3093
3094         /* Disable any previously enabled IOMMUs */
3095         if (!is_kdump_kernel() || amd_iommu_disabled)
3096                 disable_iommus();
3097
3098         if (amd_iommu_irq_remap)
3099                 amd_iommu_irq_remap = check_ioapic_information();
3100
3101         if (amd_iommu_irq_remap) {
3102                 struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
3103                 /*
3104                  * Interrupt remapping enabled, create kmem_cache for the
3105                  * remapping tables.
3106                  */
3107                 ret = -ENOMEM;
3108                 if (!AMD_IOMMU_GUEST_IR_GA(amd_iommu_guest_ir))
3109                         remap_cache_sz = MAX_IRQS_PER_TABLE * sizeof(u32);
3110                 else
3111                         remap_cache_sz = MAX_IRQS_PER_TABLE * (sizeof(u64) * 2);
3112                 amd_iommu_irq_cache = kmem_cache_create("irq_remap_cache",
3113                                                         remap_cache_sz,
3114                                                         DTE_INTTAB_ALIGNMENT,
3115                                                         0, NULL);
3116                 if (!amd_iommu_irq_cache)
3117                         goto out;
3118
3119                 for_each_pci_segment(pci_seg) {
3120                         if (alloc_irq_lookup_table(pci_seg))
3121                                 goto out;
3122                 }
3123         }
3124
3125         ret = init_memory_definitions(ivrs_base);
3126         if (ret)
3127                 goto out;
3128
3129         /* init the device table */
3130         init_device_table();
3131
3132 out:
3133         /* Don't leak any ACPI memory */
3134         acpi_put_table(ivrs_base);
3135
3136         return ret;
3137 }
3138
3139 static int amd_iommu_enable_interrupts(void)
3140 {
3141         struct amd_iommu *iommu;
3142         int ret = 0;
3143
3144         for_each_iommu(iommu) {
3145                 ret = iommu_init_irq(iommu);
3146                 if (ret)
3147                         goto out;
3148         }
3149
3150         /*
3151          * Interrupt handler is ready to process interrupts. Enable
3152          * PPR and GA log interrupt for all IOMMUs.
3153          */
3154         enable_iommus_vapic();
3155         enable_iommus_ppr();
3156
3157 out:
3158         return ret;
3159 }
3160
3161 static bool __init detect_ivrs(void)
3162 {
3163         struct acpi_table_header *ivrs_base;
3164         acpi_status status;
3165         int i;
3166
3167         status = acpi_get_table("IVRS", 0, &ivrs_base);
3168         if (status == AE_NOT_FOUND)
3169                 return false;
3170         else if (ACPI_FAILURE(status)) {
3171                 const char *err = acpi_format_exception(status);
3172                 pr_err("IVRS table error: %s\n", err);
3173                 return false;
3174         }
3175
3176         acpi_put_table(ivrs_base);
3177
3178         if (amd_iommu_force_enable)
3179                 goto out;
3180
3181         /* Don't use IOMMU if there is Stoney Ridge graphics */
3182         for (i = 0; i < 32; i++) {
3183                 u32 pci_id;
3184
3185                 pci_id = read_pci_config(0, i, 0, 0);
3186                 if ((pci_id & 0xffff) == 0x1002 && (pci_id >> 16) == 0x98e4) {
3187                         pr_info("Disable IOMMU on Stoney Ridge\n");
3188                         return false;
3189                 }
3190         }
3191
3192 out:
3193         /* Make sure ACS will be enabled during PCI probe */
3194         pci_request_acs();
3195
3196         return true;
3197 }
3198
3199 static void iommu_snp_enable(void)
3200 {
3201 #ifdef CONFIG_KVM_AMD_SEV
3202         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_HOST_SEV_SNP))
3203                 return;
3204         /*
3205          * The SNP support requires that IOMMU must be enabled, and is
3206          * configured with V1 page table (DTE[Mode] = 0 is not supported).
3207          */
3208         if (no_iommu || iommu_default_passthrough()) {
3209                 pr_warn("SNP: IOMMU disabled or configured in passthrough mode, SNP cannot be supported.\n");
3210                 goto disable_snp;
3211         }
3212
3213         if (amd_iommu_pgtable != AMD_IOMMU_V1) {
3214                 pr_warn("SNP: IOMMU is configured with V2 page table mode, SNP cannot be supported.\n");
3215                 goto disable_snp;
3216         }
3217
3218         amd_iommu_snp_en = check_feature(FEATURE_SNP);
3219         if (!amd_iommu_snp_en) {
3220                 pr_warn("SNP: IOMMU SNP feature not enabled, SNP cannot be supported.\n");
3221                 goto disable_snp;
3222         }
3223
3224         pr_info("IOMMU SNP support enabled.\n");
3225         return;
3226
3227 disable_snp:
3228         cc_platform_clear(CC_ATTR_HOST_SEV_SNP);
3229 #endif
3230 }
3231
3232 /****************************************************************************
3233  *
3234  * AMD IOMMU Initialization State Machine
3235  *
3236  ****************************************************************************/
3237
3238 static int __init state_next(void)
3239 {
3240         int ret = 0;
3241
3242         switch (init_state) {
3243         case IOMMU_START_STATE:
3244                 if (!detect_ivrs()) {
3245                         init_state      = IOMMU_NOT_FOUND;
3246                         ret             = -ENODEV;
3247                 } else {
3248                         init_state      = IOMMU_IVRS_DETECTED;
3249                 }
3250                 break;
3251         case IOMMU_IVRS_DETECTED:
3252                 if (amd_iommu_disabled) {
3253                         init_state = IOMMU_CMDLINE_DISABLED;
3254                         ret = -EINVAL;
3255                 } else {
3256                         ret = early_amd_iommu_init();
3257                         init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_ACPI_FINISHED;
3258                 }
3259                 break;
3260         case IOMMU_ACPI_FINISHED:
3261                 early_enable_iommus();
3262                 x86_platform.iommu_shutdown = disable_iommus;
3263                 init_state = IOMMU_ENABLED;
3264                 break;
3265         case IOMMU_ENABLED:
3266                 register_syscore_ops(&amd_iommu_syscore_ops);
3267                 iommu_snp_enable();
3268                 ret = amd_iommu_init_pci();
3269                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_PCI_INIT;
3270                 break;
3271         case IOMMU_PCI_INIT:
3272                 ret = amd_iommu_enable_interrupts();
3273                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_INTERRUPTS_EN;
3274                 break;
3275         case IOMMU_INTERRUPTS_EN:
3276                 init_state = IOMMU_INITIALIZED;
3277                 break;
3278         case IOMMU_INITIALIZED:
3279                 /* Nothing to do */
3280                 break;
3281         case IOMMU_NOT_FOUND:
3282         case IOMMU_INIT_ERROR:
3283         case IOMMU_CMDLINE_DISABLED:
3284                 /* Error states => do nothing */
3285                 ret = -EINVAL;
3286                 break;
3287         default:
3288                 /* Unknown state */
3289                 BUG();
3290         }
3291
3292         if (ret) {
3293                 free_dma_resources();
3294                 if (!irq_remapping_enabled) {
3295                         disable_iommus();
3296                         free_iommu_resources();
3297                 } else {
3298                         struct amd_iommu *iommu;
3299                         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
3300
3301                         for_each_pci_segment(pci_seg)
3302                                 uninit_device_table_dma(pci_seg);
3303
3304                         for_each_iommu(iommu)
3305                                 amd_iommu_flush_all_caches(iommu);
3306                 }
3307         }
3308         return ret;
3309 }
3310
3311 static int __init iommu_go_to_state(enum iommu_init_state state)
3312 {
3313         int ret = -EINVAL;
3314
3315         while (init_state != state) {
3316                 if (init_state == IOMMU_NOT_FOUND         ||
3317                     init_state == IOMMU_INIT_ERROR        ||
3318                     init_state == IOMMU_CMDLINE_DISABLED)
3319                         break;
3320                 ret = state_next();
3321         }
3322
3323         return ret;
3324 }
3325
3326 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
3327 int __init amd_iommu_prepare(void)
3328 {
3329         int ret;
3330
3331         amd_iommu_irq_remap = true;
3332
3333         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_ACPI_FINISHED);
3334         if (ret) {
3335                 amd_iommu_irq_remap = false;
3336                 return ret;
3337         }
3338
3339         return amd_iommu_irq_remap ? 0 : -ENODEV;
3340 }
3341
3342 int __init amd_iommu_enable(void)
3343 {
3344         int ret;
3345
3346         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_ENABLED);
3347         if (ret)
3348                 return ret;
3349
3350         irq_remapping_enabled = 1;
3351         return amd_iommu_xt_mode;
3352 }
3353
3354 void amd_iommu_disable(void)
3355 {
3356         amd_iommu_suspend();
3357 }
3358
3359 int amd_iommu_reenable(int mode)
3360 {
3361         amd_iommu_resume();
3362
3363         return 0;
3364 }
3365
3366 int amd_iommu_enable_faulting(unsigned int cpu)
3367 {
3368         /* We enable MSI later when PCI is initialized */
3369         return 0;
3370 }
3371 #endif
3372
3373 /*
3374  * This is the core init function for AMD IOMMU hardware in the system.
3375  * This function is called from the generic x86 DMA layer initialization
3376  * code.
3377  */
3378 static int __init amd_iommu_init(void)
3379 {
3380         struct amd_iommu *iommu;
3381         int ret;
3382
3383         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_INITIALIZED);
3384 #ifdef CONFIG_GART_IOMMU
3385         if (ret && list_empty(&amd_iommu_list)) {
3386                 /*
3387                  * We failed to initialize the AMD IOMMU - try fallback
3388                  * to GART if possible.
3389                  */
3390                 gart_iommu_init();
3391         }
3392 #endif
3393
3394         for_each_iommu(iommu)
3395                 amd_iommu_debugfs_setup(iommu);
3396
3397         return ret;
3398 }
3399
3400 static bool amd_iommu_sme_check(void)
3401 {
3402         if (!cc_platform_has(CC_ATTR_HOST_MEM_ENCRYPT) ||
3403             (boot_cpu_data.x86 != 0x17))
3404                 return true;
3405
3406         /* For Fam17h, a specific level of support is required */
3407         if (boot_cpu_data.microcode >= 0x08001205)
3408                 return true;
3409
3410         if ((boot_cpu_data.microcode >= 0x08001126) &&
3411             (boot_cpu_data.microcode <= 0x080011ff))
3412                 return true;
3413
3414         pr_notice("IOMMU not currently supported when SME is active\n");
3415
3416         return false;
3417 }
3418
3419 /****************************************************************************
3420  *
3421  * Early detect code. This code runs at IOMMU detection time in the DMA
3422  * layer. It just looks if there is an IVRS ACPI table to detect AMD
3423  * IOMMUs
3424  *
3425  ****************************************************************************/
3426 int __init amd_iommu_detect(void)
3427 {
3428         int ret;
3429
3430         if (no_iommu || (iommu_detected && !gart_iommu_aperture))
3431                 return -ENODEV;
3432
3433         if (!amd_iommu_sme_check())
3434                 return -ENODEV;
3435
3436         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_IVRS_DETECTED);
3437         if (ret)
3438                 return ret;
3439
3440         amd_iommu_detected = true;
3441         iommu_detected = 1;
3442         x86_init.iommu.iommu_init = amd_iommu_init;
3443
3444         return 1;
3445 }
3446
3447 /****************************************************************************
3448  *
3449  * Parsing functions for the AMD IOMMU specific kernel command line
3450  * options.
3451  *
3452  ****************************************************************************/
3453
3454 static int __init parse_amd_iommu_dump(char *str)
3455 {
3456         amd_iommu_dump = true;
3457
3458         return 1;
3459 }
3460
3461 static int __init parse_amd_iommu_intr(char *str)
3462 {
3463         for (; *str; ++str) {
3464                 if (strncmp(str, "legacy", 6) == 0) {
3465                         amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY_GA;
3466                         break;
3467                 }
3468                 if (strncmp(str, "vapic", 5) == 0) {
3469                         amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC;
3470                         break;
3471                 }
3472         }
3473         return 1;
3474 }
3475
3476 static int __init parse_amd_iommu_options(char *str)
3477 {
3478         if (!str)
3479                 return -EINVAL;
3480
3481         while (*str) {
3482                 if (strncmp(str, "fullflush", 9) == 0) {
3483                         pr_warn("amd_iommu=fullflush deprecated; use iommu.strict=1 instead\n");
3484                         iommu_set_dma_strict();
3485                 } else if (strncmp(str, "force_enable", 12) == 0) {
3486                         amd_iommu_force_enable = true;
3487                 } else if (strncmp(str, "off", 3) == 0) {
3488                         amd_iommu_disabled = true;
3489                 } else if (strncmp(str, "force_isolation", 15) == 0) {
3490                         amd_iommu_force_isolation = true;
3491                 } else if (strncmp(str, "pgtbl_v1", 8) == 0) {
3492                         amd_iommu_pgtable = AMD_IOMMU_V1;
3493                 } else if (strncmp(str, "pgtbl_v2", 8) == 0) {
3494                         amd_iommu_pgtable = AMD_IOMMU_V2;
3495                 } else if (strncmp(str, "irtcachedis", 11) == 0) {
3496                         amd_iommu_irtcachedis = true;
3497                 } else {
3498                         pr_notice("Unknown option - '%s'\n", str);
3499                 }
3500
3501                 str += strcspn(str, ",");
3502                 while (*str == ',')
3503                         str++;
3504         }
3505
3506         return 1;
3507 }
3508
3509 static int __init parse_ivrs_ioapic(char *str)
3510 {
3511         u32 seg = 0, bus, dev, fn;
3512         int id, i;
3513         u32 devid;
3514
3515         if (sscanf(str, "=%d@%x:%x.%x", &id, &bus, &dev, &fn) == 4 ||
3516             sscanf(str, "=%d@%x:%x:%x.%x", &id, &seg, &bus, &dev, &fn) == 5)
3517                 goto found;
3518
3519         if (sscanf(str, "[%d]=%x:%x.%x", &id, &bus, &dev, &fn) == 4 ||
3520             sscanf(str, "[%d]=%x:%x:%x.%x", &id, &seg, &bus, &dev, &fn) == 5) {
3521                 pr_warn("ivrs_ioapic%s option format deprecated; use ivrs_ioapic=%d@%04x:%02x:%02x.%d instead\n",
3522                         str, id, seg, bus, dev, fn);
3523                 goto found;
3524         }
3525
3526         pr_err("Invalid command line: ivrs_ioapic%s\n", str);
3527         return 1;
3528
3529 found:
3530         if (early_ioapic_map_size == EARLY_MAP_SIZE) {
3531                 pr_err("Early IOAPIC map overflow - ignoring ivrs_ioapic%s\n",
3532                         str);
3533                 return 1;
3534         }
3535
3536         devid = IVRS_GET_SBDF_ID(seg, bus, dev, fn);
3537
3538         cmdline_maps                    = true;
3539         i                               = early_ioapic_map_size++;
3540         early_ioapic_map[i].id          = id;
3541         early_ioapic_map[i].devid       = devid;
3542         early_ioapic_map[i].cmd_line    = true;
3543
3544         return 1;
3545 }
3546
3547 static int __init parse_ivrs_hpet(char *str)
3548 {
3549         u32 seg = 0, bus, dev, fn;
3550         int id, i;
3551         u32 devid;
3552
3553         if (sscanf(str, "=%d@%x:%x.%x", &id, &bus, &dev, &fn) == 4 ||
3554             sscanf(str, "=%d@%x:%x:%x.%x", &id, &seg, &bus, &dev, &fn) == 5)
3555                 goto found;
3556
3557         if (sscanf(str, "[%d]=%x:%x.%x", &id, &bus, &dev, &fn) == 4 ||
3558             sscanf(str, "[%d]=%x:%x:%x.%x", &id, &seg, &bus, &dev, &fn) == 5) {
3559                 pr_warn("ivrs_hpet%s option format deprecated; use ivrs_hpet=%d@%04x:%02x:%02x.%d instead\n",
3560                         str, id, seg, bus, dev, fn);
3561                 goto found;
3562         }
3563
3564         pr_err("Invalid command line: ivrs_hpet%s\n", str);
3565         return 1;
3566
3567 found:
3568         if (early_hpet_map_size == EARLY_MAP_SIZE) {
3569                 pr_err("Early HPET map overflow - ignoring ivrs_hpet%s\n",
3570                         str);
3571                 return 1;
3572         }
3573
3574         devid = IVRS_GET_SBDF_ID(seg, bus, dev, fn);
3575
3576         cmdline_maps                    = true;
3577         i                               = early_hpet_map_size++;
3578         early_hpet_map[i].id            = id;
3579         early_hpet_map[i].devid         = devid;
3580         early_hpet_map[i].cmd_line      = true;
3581
3582         return 1;
3583 }
3584
3585 #define ACPIID_LEN (ACPIHID_UID_LEN + ACPIHID_HID_LEN)
3586
3587 static int __init parse_ivrs_acpihid(char *str)
3588 {
3589         u32 seg = 0, bus, dev, fn;
3590         char *hid, *uid, *p, *addr;
3591         char acpiid[ACPIID_LEN] = {0};
3592         int i;
3593
3594         addr = strchr(str, '@');
3595         if (!addr) {
3596                 addr = strchr(str, '=');
3597                 if (!addr)
3598                         goto not_found;
3599
3600                 ++addr;
3601
3602                 if (strlen(addr) > ACPIID_LEN)
3603                         goto not_found;
3604
3605                 if (sscanf(str, "[%x:%x.%x]=%s", &bus, &dev, &fn, acpiid) == 4 ||
3606                     sscanf(str, "[%x:%x:%x.%x]=%s", &seg, &bus, &dev, &fn, acpiid) == 5) {
3607                         pr_warn("ivrs_acpihid%s option format deprecated; use ivrs_acpihid=%s@%04x:%02x:%02x.%d instead\n",
3608                                 str, acpiid, seg, bus, dev, fn);
3609                         goto found;
3610                 }
3611                 goto not_found;
3612         }
3613
3614         /* We have the '@', make it the terminator to get just the acpiid */
3615         *addr++ = 0;
3616
3617         if (strlen(str) > ACPIID_LEN + 1)
3618                 goto not_found;
3619
3620         if (sscanf(str, "=%s", acpiid) != 1)
3621                 goto not_found;
3622
3623         if (sscanf(addr, "%x:%x.%x", &bus, &dev, &fn) == 3 ||
3624             sscanf(addr, "%x:%x:%x.%x", &seg, &bus, &dev, &fn) == 4)
3625                 goto found;
3626
3627 not_found:
3628         pr_err("Invalid command line: ivrs_acpihid%s\n", str);
3629         return 1;
3630
3631 found:
3632         p = acpiid;
3633         hid = strsep(&p, ":");
3634         uid = p;
3635
3636         if (!hid || !(*hid) || !uid) {
3637                 pr_err("Invalid command line: hid or uid\n");
3638                 return 1;
3639         }
3640
3641         /*
3642          * Ignore leading zeroes after ':', so e.g., AMDI0095:00
3643          * will match AMDI0095:0 in the second strcmp in acpi_dev_hid_uid_match
3644          */
3645         while (*uid == '0' && *(uid + 1))
3646                 uid++;
3647
3648         i = early_acpihid_map_size++;
3649         memcpy(early_acpihid_map[i].hid, hid, strlen(hid));
3650         memcpy(early_acpihid_map[i].uid, uid, strlen(uid));
3651         early_acpihid_map[i].devid = IVRS_GET_SBDF_ID(seg, bus, dev, fn);
3652         early_acpihid_map[i].cmd_line   = true;
3653
3654         return 1;
3655 }
3656
3657 __setup("amd_iommu_dump",       parse_amd_iommu_dump);
3658 __setup("amd_iommu=",           parse_amd_iommu_options);
3659 __setup("amd_iommu_intr=",      parse_amd_iommu_intr);
3660 __setup("ivrs_ioapic",          parse_ivrs_ioapic);
3661 __setup("ivrs_hpet",            parse_ivrs_hpet);
3662 __setup("ivrs_acpihid",         parse_ivrs_acpihid);
3663
3664 bool amd_iommu_pasid_supported(void)
3665 {
3666         /* CPU page table size should match IOMMU guest page table size */
3667         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57) &&
3668             amd_iommu_gpt_level != PAGE_MODE_5_LEVEL)
3669                 return false;
3670
3671         /*
3672          * Since DTE[Mode]=0 is prohibited on SNP-enabled system
3673          * (i.e. EFR[SNPSup]=1), IOMMUv2 page table cannot be used without
3674          * setting up IOMMUv1 page table.
3675          */
3676         return amd_iommu_gt_ppr_supported() && !amd_iommu_snp_en;
3677 }
3678
3679 struct amd_iommu *get_amd_iommu(unsigned int idx)
3680 {
3681         unsigned int i = 0;
3682         struct amd_iommu *iommu;
3683
3684         for_each_iommu(iommu)
3685                 if (i++ == idx)
3686                         return iommu;
3687         return NULL;
3688 }
3689
3690 /****************************************************************************
3691  *
3692  * IOMMU EFR Performance Counter support functionality. This code allows
3693  * access to the IOMMU PC functionality.
3694  *
3695  ****************************************************************************/
3696
3697 u8 amd_iommu_pc_get_max_banks(unsigned int idx)
3698 {
3699         struct amd_iommu *iommu = get_amd_iommu(idx);
3700
3701         if (iommu)
3702                 return iommu->max_banks;
3703
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 bool amd_iommu_pc_supported(void)
3708 {
3709         return amd_iommu_pc_present;
3710 }
3711
3712 u8 amd_iommu_pc_get_max_counters(unsigned int idx)
3713 {
3714         struct amd_iommu *iommu = get_amd_iommu(idx);
3715
3716         if (iommu)
3717                 return iommu->max_counters;
3718
3719         return 0;
3720 }
3721
3722 static int iommu_pc_get_set_reg(struct amd_iommu *iommu, u8 bank, u8 cntr,
3723                                 u8 fxn, u64 *value, bool is_write)
3724 {
3725         u32 offset;
3726         u32 max_offset_lim;
3727
3728         /* Make sure the IOMMU PC resource is available */
3729         if (!amd_iommu_pc_present)
3730                 return -ENODEV;
3731
3732         /* Check for valid iommu and pc register indexing */
3733         if (WARN_ON(!iommu || (fxn > 0x28) || (fxn & 7)))
3734                 return -ENODEV;
3735
3736         offset = (u32)(((0x40 | bank) << 12) | (cntr << 8) | fxn);
3737
3738         /* Limit the offset to the hw defined mmio region aperture */
3739         max_offset_lim = (u32)(((0x40 | iommu->max_banks) << 12) |
3740                                 (iommu->max_counters << 8) | 0x28);
3741         if ((offset < MMIO_CNTR_REG_OFFSET) ||
3742             (offset > max_offset_lim))
3743                 return -EINVAL;
3744
3745         if (is_write) {
3746                 u64 val = *value & GENMASK_ULL(47, 0);
3747
3748                 writel((u32)val, iommu->mmio_base + offset);
3749                 writel((val >> 32), iommu->mmio_base + offset + 4);
3750         } else {
3751                 *value = readl(iommu->mmio_base + offset + 4);
3752                 *value <<= 32;
3753                 *value |= readl(iommu->mmio_base + offset);
3754                 *value &= GENMASK_ULL(47, 0);
3755         }
3756
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 int amd_iommu_pc_get_reg(struct amd_iommu *iommu, u8 bank, u8 cntr, u8 fxn, u64 *value)
3761 {
3762         if (!iommu)
3763                 return -EINVAL;
3764
3765         return iommu_pc_get_set_reg(iommu, bank, cntr, fxn, value, false);
3766 }
3767
3768 int amd_iommu_pc_set_reg(struct amd_iommu *iommu, u8 bank, u8 cntr, u8 fxn, u64 *value)
3769 {
3770         if (!iommu)
3771                 return -EINVAL;
3772
3773         return iommu_pc_get_set_reg(iommu, bank, cntr, fxn, value, true);
3774 }
3775
3776 #ifdef CONFIG_KVM_AMD_SEV
3777 static int iommu_page_make_shared(void *page)
3778 {
3779         unsigned long paddr, pfn;
3780
3781         paddr = iommu_virt_to_phys(page);
3782         /* Cbit maybe set in the paddr */
3783         pfn = __sme_clr(paddr) >> PAGE_SHIFT;
3784
3785         if (!(pfn % PTRS_PER_PMD)) {
3786                 int ret, level;
3787                 bool assigned;
3788
3789                 ret = snp_lookup_rmpentry(pfn, &assigned, &level);
3790                 if (ret) {
3791                         pr_warn("IOMMU PFN %lx RMP lookup failed, ret %d\n", pfn, ret);
3792                         return ret;
3793                 }
3794
3795                 if (!assigned) {
3796                         pr_warn("IOMMU PFN %lx not assigned in RMP table\n", pfn);
3797                         return -EINVAL;
3798                 }
3799
3800                 if (level > PG_LEVEL_4K) {
3801                         ret = psmash(pfn);
3802                         if (!ret)
3803                                 goto done;
3804
3805                         pr_warn("PSMASH failed for IOMMU PFN %lx huge RMP entry, ret: %d, level: %d\n",
3806                                 pfn, ret, level);
3807                         return ret;
3808                 }
3809         }
3810
3811 done:
3812         return rmp_make_shared(pfn, PG_LEVEL_4K);
3813 }
3814
3815 static int iommu_make_shared(void *va, size_t size)
3816 {
3817         void *page;
3818         int ret;
3819
3820         if (!va)
3821                 return 0;
3822
3823         for (page = va; page < (va + size); page += PAGE_SIZE) {
3824                 ret = iommu_page_make_shared(page);
3825                 if (ret)
3826                         return ret;
3827         }
3828
3829         return 0;
3830 }
3831
3832 int amd_iommu_snp_disable(void)
3833 {
3834         struct amd_iommu *iommu;
3835         int ret;
3836
3837         if (!amd_iommu_snp_en)
3838                 return 0;
3839
3840         for_each_iommu(iommu) {
3841                 ret = iommu_make_shared(iommu->evt_buf, EVT_BUFFER_SIZE);
3842                 if (ret)
3843                         return ret;
3844
3845                 ret = iommu_make_shared(iommu->ppr_log, PPR_LOG_SIZE);
3846                 if (ret)
3847                         return ret;
3848
3849                 ret = iommu_make_shared((void *)iommu->cmd_sem, PAGE_SIZE);
3850                 if (ret)
3851                         return ret;
3852         }
3853
3854         return 0;
3855 }
3856 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_iommu_snp_disable);
3857 #endif
This page took 0.251809 seconds and 4 git commands to generate.