drivers/cxl/core/cdat.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /* Copyright(c) 2023 Intel Corporation. All rights reserved. */
   3 #include <linux/acpi.h>
   4 #include <linux/xarray.h>
   5 #include <linux/fw_table.h>
   6 #include <linux/node.h>
   7 #include <linux/overflow.h>
   8 #include "cxlpci.h"
   9 #include "cxlmem.h"
  10 #include "core.h"
  11 #include "cxl.h"
  12
  13 struct dsmas_entry {
  14         struct range dpa_range;
  15         u8 handle;
  16         struct access_coordinate coord[ACCESS_COORDINATE_MAX];
  17         struct access_coordinate cdat_coord[ACCESS_COORDINATE_MAX];
  18         int entries;
  19         int qos_class;
  20 };
  21
  22 static u32 cdat_normalize(u16 entry, u64 base, u8 type)
  23 {
  24         u32 value;
  25
  26         /*
  27          * Check for invalid and overflow values
  28          */
  29         if (entry == 0xffff || !entry)
  30                 return 0;
  31         else if (base > (UINT_MAX / (entry)))
  32                 return 0;
  33
  34         /*
  35          * CDAT fields follow the format of HMAT fields. See table 5 Device
  36          * Scoped Latency and Bandwidth Information Structure in Coherent Device
  37          * Attribute Table (CDAT) Specification v1.01.
  38          */
  39         value = entry * base;
  40         switch (type) {
  41         case ACPI_HMAT_ACCESS_LATENCY:
  42         case ACPI_HMAT_READ_LATENCY:
  43         case ACPI_HMAT_WRITE_LATENCY:
  44                 value = DIV_ROUND_UP(value, 1000);
  45                 break;
  46         default:
  47                 break;
  48         }
  49         return value;
  50 }
  51
  52 static int cdat_dsmas_handler(union acpi_subtable_headers *header, void *arg,
  53                               const unsigned long end)
  54 {
  55         struct acpi_cdat_header *hdr = &header->cdat;
  56         struct acpi_cdat_dsmas *dsmas;
  57         int size = sizeof(*hdr) + sizeof(*dsmas);
  58         struct xarray *dsmas_xa = arg;
  59         struct dsmas_entry *dent;
  60         u16 len;
  61         int rc;
  62
  63         len = le16_to_cpu((__force __le16)hdr->length);
  64         if (len != size || (unsigned long)hdr + len > end) {
  65                 pr_warn("Malformed DSMAS table length: (%u:%u)\n", size, len);
  66                 return -EINVAL;
  67         }
  68
  69         /* Skip common header */
  70         dsmas = (struct acpi_cdat_dsmas *)(hdr + 1);
  71
  72         dent = kzalloc(sizeof(*dent), GFP_KERNEL);
  73         if (!dent)
  74                 return -ENOMEM;
  75
  76         dent->handle = dsmas->dsmad_handle;
  77         dent->dpa_range.start = le64_to_cpu((__force __le64)dsmas->dpa_base_address);
  78         dent->dpa_range.end = le64_to_cpu((__force __le64)dsmas->dpa_base_address) +
  79                               le64_to_cpu((__force __le64)dsmas->dpa_length) - 1;
  80
  81         rc = xa_insert(dsmas_xa, dent->handle, dent, GFP_KERNEL);
  82         if (rc) {
  83                 kfree(dent);
  84                 return rc;
  85         }
  86
  87         return 0;
  88 }
  89
  90 static void __cxl_access_coordinate_set(struct access_coordinate *coord,
  91                                         int access, unsigned int val)
  92 {
  93         switch (access) {
  94         case ACPI_HMAT_ACCESS_LATENCY:
  95                 coord->read_latency = val;
  96                 coord->write_latency = val;
  97                 break;
  98         case ACPI_HMAT_READ_LATENCY:
  99                 coord->read_latency = val;
 100                 break;
 101         case ACPI_HMAT_WRITE_LATENCY:
 102                 coord->write_latency = val;
 103                 break;
 104         case ACPI_HMAT_ACCESS_BANDWIDTH:
 105                 coord->read_bandwidth = val;
 106                 coord->write_bandwidth = val;
 107                 break;
 108         case ACPI_HMAT_READ_BANDWIDTH:
 109                 coord->read_bandwidth = val;
 110                 break;
 111         case ACPI_HMAT_WRITE_BANDWIDTH:
 112                 coord->write_bandwidth = val;
 113                 break;
 114         }
 115 }
 116
 117 static void cxl_access_coordinate_set(struct access_coordinate *coord,
 118                                       int access, unsigned int val)
 119 {
 120         for (int i = 0; i < ACCESS_COORDINATE_MAX; i++)
 121                 __cxl_access_coordinate_set(&coord[i], access, val);
 122 }
 123
 124 static int cdat_dslbis_handler(union acpi_subtable_headers *header, void *arg,
 125                                const unsigned long end)
 126 {
 127         struct acpi_cdat_header *hdr = &header->cdat;
 128         struct acpi_cdat_dslbis *dslbis;
 129         int size = sizeof(*hdr) + sizeof(*dslbis);
 130         struct xarray *dsmas_xa = arg;
 131         struct dsmas_entry *dent;
 132         __le64 le_base;
 133         __le16 le_val;
 134         u64 val;
 135         u16 len;
 136
 137         len = le16_to_cpu((__force __le16)hdr->length);
 138         if (len != size || (unsigned long)hdr + len > end) {
 139                 pr_warn("Malformed DSLBIS table length: (%u:%u)\n", size, len);
 140                 return -EINVAL;
 141         }
 142
 143         /* Skip common header */
 144         dslbis = (struct acpi_cdat_dslbis *)(hdr + 1);
 145
 146         /* Skip unrecognized data type */
 147         if (dslbis->data_type > ACPI_HMAT_WRITE_BANDWIDTH)
 148                 return 0;
 149
 150         /* Not a memory type, skip */
 151         if ((dslbis->flags & ACPI_HMAT_MEMORY_HIERARCHY) != ACPI_HMAT_MEMORY)
 152                 return 0;
 153
 154         dent = xa_load(dsmas_xa, dslbis->handle);
 155         if (!dent) {
 156                 pr_warn("No matching DSMAS entry for DSLBIS entry.\n");
 157                 return 0;
 158         }
 159
 160         le_base = (__force __le64)dslbis->entry_base_unit;
 161         le_val = (__force __le16)dslbis->entry[0];
 162         val = cdat_normalize(le16_to_cpu(le_val), le64_to_cpu(le_base),
 163                              dslbis->data_type);
 164
 165         cxl_access_coordinate_set(dent->cdat_coord, dslbis->data_type, val);
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static int cdat_table_parse_output(int rc)
 171 {
 172         if (rc < 0)
 173                 return rc;
 174         if (rc == 0)
 175                 return -ENOENT;
 176
 177         return 0;
 178 }
 179
 180 static int cxl_cdat_endpoint_process(struct cxl_port *port,
 181                                      struct xarray *dsmas_xa)
 182 {
 183         int rc;
 184
 185         rc = cdat_table_parse(ACPI_CDAT_TYPE_DSMAS, cdat_dsmas_handler,
 186                               dsmas_xa, port->cdat.table, port->cdat.length);
 187         rc = cdat_table_parse_output(rc);
 188         if (rc)
 189                 return rc;
 190
 191         rc = cdat_table_parse(ACPI_CDAT_TYPE_DSLBIS, cdat_dslbis_handler,
 192                               dsmas_xa, port->cdat.table, port->cdat.length);
 193         return cdat_table_parse_output(rc);
 194 }
 195
 196 static int cxl_port_perf_data_calculate(struct cxl_port *port,
 197                                         struct xarray *dsmas_xa)
 198 {
 199         struct access_coordinate ep_c[ACCESS_COORDINATE_MAX];
 200         struct dsmas_entry *dent;
 201         int valid_entries = 0;
 202         unsigned long index;
 203         int rc;
 204
 205         rc = cxl_endpoint_get_perf_coordinates(port, ep_c);
 206         if (rc) {
 207                 dev_dbg(&port->dev, "Failed to retrieve ep perf coordinates.\n");
 208                 return rc;
 209         }
 210
 211         struct cxl_root *cxl_root __free(put_cxl_root) = find_cxl_root(port);
 212
 213         if (!cxl_root)
 214                 return -ENODEV;
 215
 216         if (!cxl_root->ops || !cxl_root->ops->qos_class)
 217                 return -EOPNOTSUPP;
 218
 219         xa_for_each(dsmas_xa, index, dent) {
 220                 int qos_class;
 221
 222                 cxl_coordinates_combine(dent->coord, dent->cdat_coord, ep_c);
 223                 dent->entries = 1;
 224                 rc = cxl_root->ops->qos_class(cxl_root,
 225                                               &dent->coord[ACCESS_COORDINATE_CPU],
 226                                               1, &qos_class);
 227                 if (rc != 1)
 228                         continue;
 229
 230                 valid_entries++;
 231                 dent->qos_class = qos_class;
 232         }
 233
 234         if (!valid_entries)
 235                 return -ENOENT;
 236
 237         return 0;
 238 }
 239
 240 static void update_perf_entry(struct device *dev, struct dsmas_entry *dent,
 241                               struct cxl_dpa_perf *dpa_perf)
 242 {
 243         for (int i = 0; i < ACCESS_COORDINATE_MAX; i++) {
 244                 dpa_perf->coord[i] = dent->coord[i];
 245                 dpa_perf->cdat_coord[i] = dent->cdat_coord[i];
 246         }
 247         dpa_perf->dpa_range = dent->dpa_range;
 248         dpa_perf->qos_class = dent->qos_class;
 249         dev_dbg(dev,
 250                 "DSMAS: dpa: %#llx qos: %d read_bw: %d write_bw %d read_lat: %d write_lat: %d\n",
 251                 dent->dpa_range.start, dpa_perf->qos_class,
 252                 dent->coord[ACCESS_COORDINATE_CPU].read_bandwidth,
 253                 dent->coord[ACCESS_COORDINATE_CPU].write_bandwidth,
 254                 dent->coord[ACCESS_COORDINATE_CPU].read_latency,
 255                 dent->coord[ACCESS_COORDINATE_CPU].write_latency);
 256 }
 257
 258 static void cxl_memdev_set_qos_class(struct cxl_dev_state *cxlds,
 259                                      struct xarray *dsmas_xa)
 260 {
 261         struct cxl_memdev_state *mds = to_cxl_memdev_state(cxlds);
 262         struct device *dev = cxlds->dev;
 263         struct range pmem_range = {
 264                 .start = cxlds->pmem_res.start,
 265                 .end = cxlds->pmem_res.end,
 266         };
 267         struct range ram_range = {
 268                 .start = cxlds->ram_res.start,
 269                 .end = cxlds->ram_res.end,
 270         };
 271         struct dsmas_entry *dent;
 272         unsigned long index;
 273
 274         xa_for_each(dsmas_xa, index, dent) {
 275                 if (resource_size(&cxlds->ram_res) &&
 276                     range_contains(&ram_range, &dent->dpa_range))
 277                         update_perf_entry(dev, dent, &mds->ram_perf);
 278                 else if (resource_size(&cxlds->pmem_res) &&
 279                          range_contains(&pmem_range, &dent->dpa_range))
 280                         update_perf_entry(dev, dent, &mds->pmem_perf);
 281                 else
 282                         dev_dbg(dev, "no partition for dsmas dpa: %#llx\n",
 283                                 dent->dpa_range.start);
 284         }
 285 }
 286
 287 static int match_cxlrd_qos_class(struct device *dev, void *data)
 288 {
 289         int dev_qos_class = *(int *)data;
 290         struct cxl_root_decoder *cxlrd;
 291
 292         if (!is_root_decoder(dev))
 293                 return 0;
 294
 295         cxlrd = to_cxl_root_decoder(dev);
 296         if (cxlrd->qos_class == CXL_QOS_CLASS_INVALID)
 297                 return 0;
 298
 299         if (cxlrd->qos_class == dev_qos_class)
 300                 return 1;
 301
 302         return 0;
 303 }
 304
 305 static void reset_dpa_perf(struct cxl_dpa_perf *dpa_perf)
 306 {
 307         *dpa_perf = (struct cxl_dpa_perf) {
 308                 .qos_class = CXL_QOS_CLASS_INVALID,
 309         };
 310 }
 311
 312 static bool cxl_qos_match(struct cxl_port *root_port,
 313                           struct cxl_dpa_perf *dpa_perf)
 314 {
 315         if (dpa_perf->qos_class == CXL_QOS_CLASS_INVALID)
 316                 return false;
 317
 318         if (!device_for_each_child(&root_port->dev, &dpa_perf->qos_class,
 319                                    match_cxlrd_qos_class))
 320                 return false;
 321
 322         return true;
 323 }
 324
 325 static int match_cxlrd_hb(struct device *dev, void *data)
 326 {
 327         struct device *host_bridge = data;
 328         struct cxl_switch_decoder *cxlsd;
 329         struct cxl_root_decoder *cxlrd;
 330
 331         if (!is_root_decoder(dev))
 332                 return 0;
 333
 334         cxlrd = to_cxl_root_decoder(dev);
 335         cxlsd = &cxlrd->cxlsd;
 336
 337         guard(rwsem_read)(&cxl_region_rwsem);
 338         for (int i = 0; i < cxlsd->nr_targets; i++) {
 339                 if (host_bridge == cxlsd->target[i]->dport_dev)
 340                         return 1;
 341         }
 342
 343         return 0;
 344 }
 345
 346 static int cxl_qos_class_verify(struct cxl_memdev *cxlmd)
 347 {
 348         struct cxl_dev_state *cxlds = cxlmd->cxlds;
 349         struct cxl_memdev_state *mds = to_cxl_memdev_state(cxlds);
 350         struct cxl_port *root_port;
 351         int rc;
 352
 353         struct cxl_root *cxl_root __free(put_cxl_root) =
 354                 find_cxl_root(cxlmd->endpoint);
 355
 356         if (!cxl_root)
 357                 return -ENODEV;
 358
 359         root_port = &cxl_root->port;
 360
 361         /* Check that the QTG IDs are all sane between end device and root decoders */
 362         if (!cxl_qos_match(root_port, &mds->ram_perf))
 363                 reset_dpa_perf(&mds->ram_perf);
 364         if (!cxl_qos_match(root_port, &mds->pmem_perf))
 365                 reset_dpa_perf(&mds->pmem_perf);
 366
 367         /* Check to make sure that the device's host bridge is under a root decoder */
 368         rc = device_for_each_child(&root_port->dev,
 369                                    cxlmd->endpoint->host_bridge, match_cxlrd_hb);
 370         if (!rc) {
 371                 reset_dpa_perf(&mds->ram_perf);
 372                 reset_dpa_perf(&mds->pmem_perf);
 373         }
 374
 375         return rc;
 376 }
 377
 378 static void discard_dsmas(struct xarray *xa)
 379 {
 380         unsigned long index;
 381         void *ent;
 382
 383         xa_for_each(xa, index, ent) {
 384                 xa_erase(xa, index);
 385                 kfree(ent);
 386         }
 387         xa_destroy(xa);
 388 }
 389 DEFINE_FREE(dsmas, struct xarray *, if (_T) discard_dsmas(_T))
 390
 391 void cxl_endpoint_parse_cdat(struct cxl_port *port)
 392 {
 393         struct cxl_memdev *cxlmd = to_cxl_memdev(port->uport_dev);
 394         struct cxl_dev_state *cxlds = cxlmd->cxlds;
 395         struct xarray __dsmas_xa;
 396         struct xarray *dsmas_xa __free(dsmas) = &__dsmas_xa;
 397         int rc;
 398
 399         xa_init(&__dsmas_xa);
 400         if (!port->cdat.table)
 401                 return;
 402
 403         rc = cxl_cdat_endpoint_process(port, dsmas_xa);
 404         if (rc < 0) {
 405                 dev_dbg(&port->dev, "Failed to parse CDAT: %d\n", rc);
 406                 return;
 407         }
 408
 409         rc = cxl_port_perf_data_calculate(port, dsmas_xa);
 410         if (rc) {
 411                 dev_dbg(&port->dev, "Failed to do perf coord calculations.\n");
 412                 return;
 413         }
 414
 415         cxl_memdev_set_qos_class(cxlds, dsmas_xa);
 416         cxl_qos_class_verify(cxlmd);
 417         cxl_memdev_update_perf(cxlmd);
 418 }
 419 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(cxl_endpoint_parse_cdat, CXL);
 420
 421 static int cdat_sslbis_handler(union acpi_subtable_headers *header, void *arg,
 422                                const unsigned long end)
 423 {
 424         struct acpi_cdat_sslbis_table {
 425                 struct acpi_cdat_header header;
 426                 struct acpi_cdat_sslbis sslbis_header;
 427                 struct acpi_cdat_sslbe entries[];
 428         } *tbl = (struct acpi_cdat_sslbis_table *)header;
 429         int size = sizeof(header->cdat) + sizeof(tbl->sslbis_header);
 430         struct acpi_cdat_sslbis *sslbis;
 431         struct cxl_port *port = arg;
 432         struct device *dev = &port->dev;
 433         int remain, entries, i;
 434         u16 len;
 435
 436         len = le16_to_cpu((__force __le16)header->cdat.length);
 437         remain = len - size;
 438         if (!remain || remain % sizeof(tbl->entries[0]) ||
 439             (unsigned long)header + len > end) {
 440                 dev_warn(dev, "Malformed SSLBIS table length: (%u)\n", len);
 441                 return -EINVAL;
 442         }
 443
 444         sslbis = &tbl->sslbis_header;
 445         /* Unrecognized data type, we can skip */
 446         if (sslbis->data_type > ACPI_HMAT_WRITE_BANDWIDTH)
 447                 return 0;
 448
 449         entries = remain / sizeof(tbl->entries[0]);
 450         if (struct_size(tbl, entries, entries) != len)
 451                 return -EINVAL;
 452
 453         for (i = 0; i < entries; i++) {
 454                 u16 x = le16_to_cpu((__force __le16)tbl->entries[i].portx_id);
 455                 u16 y = le16_to_cpu((__force __le16)tbl->entries[i].porty_id);
 456                 __le64 le_base;
 457                 __le16 le_val;
 458                 struct cxl_dport *dport;
 459                 unsigned long index;
 460                 u16 dsp_id;
 461                 u64 val;
 462
 463                 switch (x) {
 464                 case ACPI_CDAT_SSLBIS_US_PORT:
 465                         dsp_id = y;
 466                         break;
 467                 case ACPI_CDAT_SSLBIS_ANY_PORT:
 468                         switch (y) {
 469                         case ACPI_CDAT_SSLBIS_US_PORT:
 470                                 dsp_id = x;
 471                                 break;
 472                         case ACPI_CDAT_SSLBIS_ANY_PORT:
 473                                 dsp_id = ACPI_CDAT_SSLBIS_ANY_PORT;
 474                                 break;
 475                         default:
 476                                 dsp_id = y;
 477                                 break;
 478                         }
 479                         break;
 480                 default:
 481                         dsp_id = x;
 482                         break;
 483                 }
 484
 485                 le_base = (__force __le64)tbl->sslbis_header.entry_base_unit;
 486                 le_val = (__force __le16)tbl->entries[i].latency_or_bandwidth;
 487                 val = cdat_normalize(le16_to_cpu(le_val), le64_to_cpu(le_base),
 488                                      sslbis->data_type);
 489
 490                 xa_for_each(&port->dports, index, dport) {
 491                         if (dsp_id == ACPI_CDAT_SSLBIS_ANY_PORT ||
 492                             dsp_id == dport->port_id) {
 493                                 cxl_access_coordinate_set(dport->coord,
 494                                                           sslbis->data_type,
 495                                                           val);
 496                         }
 497                 }
 498         }
 499
 500         return 0;
 501 }
 502
 503 void cxl_switch_parse_cdat(struct cxl_port *port)
 504 {
 505         int rc;
 506
 507         if (!port->cdat.table)
 508                 return;
 509
 510         rc = cdat_table_parse(ACPI_CDAT_TYPE_SSLBIS, cdat_sslbis_handler,
 511                               port, port->cdat.table, port->cdat.length);
 512         rc = cdat_table_parse_output(rc);
 513         if (rc)
 514                 dev_dbg(&port->dev, "Failed to parse SSLBIS: %d\n", rc);
 515 }
 516 EXPORT_SYMBOL_NS_GPL(cxl_switch_parse_cdat, CXL);
 517
 518 static void __cxl_coordinates_combine(struct access_coordinate *out,
 519                                       struct access_coordinate *c1,
 520                                       struct access_coordinate *c2)
 521 {
 522                 if (c1->write_bandwidth && c2->write_bandwidth)
 523                         out->write_bandwidth = min(c1->write_bandwidth,
 524                                                    c2->write_bandwidth);
 525                 out->write_latency = c1->write_latency + c2->write_latency;
 526
 527                 if (c1->read_bandwidth && c2->read_bandwidth)
 528                         out->read_bandwidth = min(c1->read_bandwidth,
 529                                                   c2->read_bandwidth);
 530                 out->read_latency = c1->read_latency + c2->read_latency;
 531 }
 532
 533 /**
 534  * cxl_coordinates_combine - Combine the two input coordinates
 535  *
 536  * @out: Output coordinate of c1 and c2 combined
 537  * @c1: input coordinates
 538  * @c2: input coordinates
 539  */
 540 void cxl_coordinates_combine(struct access_coordinate *out,
 541                              struct access_coordinate *c1,
 542                              struct access_coordinate *c2)
 543 {
 544         for (int i = 0; i < ACCESS_COORDINATE_MAX; i++)
 545                 __cxl_coordinates_combine(&out[i], &c1[i], &c2[i]);
 546 }
 547
 548 MODULE_IMPORT_NS(CXL);
 549
 550 static void cxl_bandwidth_add(struct access_coordinate *coord,
 551                               struct access_coordinate *c1,
 552                               struct access_coordinate *c2)
 553 {
 554         for (int i = 0; i < ACCESS_COORDINATE_MAX; i++) {
 555                 coord[i].read_bandwidth = c1[i].read_bandwidth +
 556                                           c2[i].read_bandwidth;
 557                 coord[i].write_bandwidth = c1[i].write_bandwidth +
 558                                            c2[i].write_bandwidth;
 559         }
 560 }
 561
 562 static bool dpa_perf_contains(struct cxl_dpa_perf *perf,
 563                               struct resource *dpa_res)
 564 {
 565         struct range dpa = {
 566                 .start = dpa_res->start,
 567                 .end = dpa_res->end,
 568         };
 569
 570         return range_contains(&perf->dpa_range, &dpa);
 571 }
 572
 573 static struct cxl_dpa_perf *cxled_get_dpa_perf(struct cxl_endpoint_decoder *cxled,
 574                                                enum cxl_decoder_mode mode)
 575 {
 576         struct cxl_memdev *cxlmd = cxled_to_memdev(cxled);
 577         struct cxl_memdev_state *mds = to_cxl_memdev_state(cxlmd->cxlds);
 578         struct cxl_dpa_perf *perf;
 579
 580         switch (mode) {
 581         case CXL_DECODER_RAM:
 582                 perf = &mds->ram_perf;
 583                 break;
 584         case CXL_DECODER_PMEM:
 585                 perf = &mds->pmem_perf;
 586                 break;
 587         default:
 588                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 589         }
 590
 591         if (!dpa_perf_contains(perf, cxled->dpa_res))
 592                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 593
 594         return perf;
 595 }
 596
 597 /*
 598  * Transient context for containing the current calculation of bandwidth when
 599  * doing walking the port hierarchy to deal with shared upstream link.
 600  */
 601 struct cxl_perf_ctx {
 602         struct access_coordinate coord[ACCESS_COORDINATE_MAX];
 603         struct cxl_port *port;
 604 };
 605
 606 /**
 607  * cxl_endpoint_gather_bandwidth - collect all the endpoint bandwidth in an xarray
 608  * @cxlr: CXL region for the bandwidth calculation
 609  * @cxled: endpoint decoder to start on
 610  * @usp_xa: (output) the xarray that collects all the bandwidth coordinates
 611  *          indexed by the upstream device with data of 'struct cxl_perf_ctx'.
 612  * @gp_is_root: (output) bool of whether the grandparent is cxl root.
 613  *
 614  * Return: 0 for success or -errno
 615  *
 616  * Collects aggregated endpoint bandwidth and store the bandwidth in
 617  * an xarray indexed by the upstream device of the switch or the RP
 618  * device. Each endpoint consists the minimum of the bandwidth from DSLBIS
 619  * from the endpoint CDAT, the endpoint upstream link bandwidth, and the
 620  * bandwidth from the SSLBIS of the switch CDAT for the switch upstream port to
 621  * the downstream port that's associated with the endpoint. If the
 622  * device is directly connected to a RP, then no SSLBIS is involved.
 623  */
 624 static int cxl_endpoint_gather_bandwidth(struct cxl_region *cxlr,
 625                                          struct cxl_endpoint_decoder *cxled,
 626                                          struct xarray *usp_xa,
 627                                          bool *gp_is_root)
 628 {
 629         struct cxl_port *endpoint = to_cxl_port(cxled->cxld.dev.parent);
 630         struct cxl_port *parent_port = to_cxl_port(endpoint->dev.parent);
 631         struct cxl_port *gp_port = to_cxl_port(parent_port->dev.parent);
 632         struct access_coordinate pci_coord[ACCESS_COORDINATE_MAX];
 633         struct access_coordinate sw_coord[ACCESS_COORDINATE_MAX];
 634         struct access_coordinate ep_coord[ACCESS_COORDINATE_MAX];
 635         struct cxl_memdev *cxlmd = cxled_to_memdev(cxled);
 636         struct cxl_dev_state *cxlds = cxlmd->cxlds;
 637         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(cxlds->dev);
 638         struct cxl_perf_ctx *perf_ctx;
 639         struct cxl_dpa_perf *perf;
 640         unsigned long index;
 641         void *ptr;
 642         int rc;
 643
 644         if (cxlds->rcd)
 645                 return -ENODEV;
 646
 647         perf = cxled_get_dpa_perf(cxled, cxlr->mode);
 648         if (IS_ERR(perf))
 649                 return PTR_ERR(perf);
 650
 651         gp_port = to_cxl_port(parent_port->dev.parent);
 652         *gp_is_root = is_cxl_root(gp_port);
 653
 654         /*
 655          * If the grandparent is cxl root, then index is the root port,
 656          * otherwise it's the parent switch upstream device.
 657          */
 658         if (*gp_is_root)
 659                 index = (unsigned long)endpoint->parent_dport->dport_dev;
 660         else
 661                 index = (unsigned long)parent_port->uport_dev;
 662
 663         perf_ctx = xa_load(usp_xa, index);
 664         if (!perf_ctx) {
 665                 struct cxl_perf_ctx *c __free(kfree) =
 666                         kzalloc(sizeof(*perf_ctx), GFP_KERNEL);
 667
 668                 if (!c)
 669                         return -ENOMEM;
 670                 ptr = xa_store(usp_xa, index, c, GFP_KERNEL);
 671                 if (xa_is_err(ptr))
 672                         return xa_err(ptr);
 673                 perf_ctx = no_free_ptr(c);
 674                 perf_ctx->port = parent_port;
 675         }
 676
 677         /* Direct upstream link from EP bandwidth */
 678         rc = cxl_pci_get_bandwidth(pdev, pci_coord);
 679         if (rc < 0)
 680                 return rc;
 681
 682         /*
 683          * Min of upstream link bandwidth and Endpoint CDAT bandwidth from
 684          * DSLBIS.
 685          */
 686         cxl_coordinates_combine(ep_coord, pci_coord, perf->cdat_coord);
 687
 688         /*
 689          * If grandparent port is root, then there's no switch involved and
 690          * the endpoint is connected to a root port.
 691          */
 692         if (!*gp_is_root) {
 693                 /*
 694                  * Retrieve the switch SSLBIS for switch downstream port
 695                  * associated with the endpoint bandwidth.
 696                  */
 697                 rc = cxl_port_get_switch_dport_bandwidth(endpoint, sw_coord);
 698                 if (rc)
 699                         return rc;
 700
 701                 /*
 702                  * Min of the earlier coordinates with the switch SSLBIS
 703                  * bandwidth
 704                  */
 705                 cxl_coordinates_combine(ep_coord, ep_coord, sw_coord);
 706         }
 707
 708         /*
 709          * Aggregate the computed bandwidth with the current aggregated bandwidth
 710          * of the endpoints with the same switch upstream device or RP.
 711          */
 712         cxl_bandwidth_add(perf_ctx->coord, perf_ctx->coord, ep_coord);
 713
 714         return 0;
 715 }
 716
 717 static void free_perf_xa(struct xarray *xa)
 718 {
 719         struct cxl_perf_ctx *ctx;
 720         unsigned long index;
 721
 722         if (!xa)
 723                 return;
 724
 725         xa_for_each(xa, index, ctx)
 726                 kfree(ctx);
 727         xa_destroy(xa);
 728         kfree(xa);
 729 }
 730 DEFINE_FREE(free_perf_xa, struct xarray *, if (_T) free_perf_xa(_T))
 731
 732 /**
 733  * cxl_switch_gather_bandwidth - collect all the bandwidth at switch level in an xarray
 734  * @cxlr: The region being operated on
 735  * @input_xa: xarray indexed by upstream device of a switch with data of 'struct
 736  *            cxl_perf_ctx'
 737  * @gp_is_root: (output) bool of whether the grandparent is cxl root.
 738  *
 739  * Return: a xarray of resulting cxl_perf_ctx per parent switch or root port
 740  *         or ERR_PTR(-errno)
 741  *
 742  * Iterate through the xarray. Take the minimum of the downstream calculated
 743  * bandwidth, the upstream link bandwidth, and the SSLBIS of the upstream
 744  * switch if exists. Sum the resulting bandwidth under the switch upstream
 745  * device or a RP device. The function can be iterated over multiple switches
 746  * if the switches are present.
 747  */
 748 static struct xarray *cxl_switch_gather_bandwidth(struct cxl_region *cxlr,
 749                                                   struct xarray *input_xa,
 750                                                   bool *gp_is_root)
 751 {
 752         struct xarray *res_xa __free(free_perf_xa) =
 753                 kzalloc(sizeof(*res_xa), GFP_KERNEL);
 754         struct access_coordinate coords[ACCESS_COORDINATE_MAX];
 755         struct cxl_perf_ctx *ctx, *us_ctx;
 756         unsigned long index, us_index;
 757         int dev_count = 0;
 758         int gp_count = 0;
 759         void *ptr;
 760         int rc;
 761
 762         if (!res_xa)
 763                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 764         xa_init(res_xa);
 765
 766         xa_for_each(input_xa, index, ctx) {
 767                 struct device *dev = (struct device *)index;
 768                 struct cxl_port *port = ctx->port;
 769                 struct cxl_port *parent_port = to_cxl_port(port->dev.parent);
 770                 struct cxl_port *gp_port = to_cxl_port(parent_port->dev.parent);
 771                 struct cxl_dport *dport = port->parent_dport;
 772                 bool is_root = false;
 773
 774                 dev_count++;
 775                 if (is_cxl_root(gp_port)) {
 776                         is_root = true;
 777                         gp_count++;
 778                 }
 779
 780                 /*
 781                  * If the grandparent is cxl root, then index is the root port,
 782                  * otherwise it's the parent switch upstream device.
 783                  */
 784                 if (is_root)
 785                         us_index = (unsigned long)port->parent_dport->dport_dev;
 786                 else
 787                         us_index = (unsigned long)parent_port->uport_dev;
 788
 789                 us_ctx = xa_load(res_xa, us_index);
 790                 if (!us_ctx) {
 791                         struct cxl_perf_ctx *n __free(kfree) =
 792                                 kzalloc(sizeof(*n), GFP_KERNEL);
 793
 794                         if (!n)
 795                                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 796
 797                         ptr = xa_store(res_xa, us_index, n, GFP_KERNEL);
 798                         if (xa_is_err(ptr))
 799                                 return ERR_PTR(xa_err(ptr));
 800                         us_ctx = no_free_ptr(n);
 801                         us_ctx->port = parent_port;
 802                 }
 803
 804                 /*
 805                  * If the device isn't an upstream PCIe port, there's something
 806                  * wrong with the topology.
 807                  */
 808                 if (!dev_is_pci(dev))
 809                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 810
 811                 /* Retrieve the upstream link bandwidth */
 812                 rc = cxl_pci_get_bandwidth(to_pci_dev(dev), coords);
 813                 if (rc)
 814                         return ERR_PTR(-ENXIO);
 815
 816                 /*
 817                  * Take the min of downstream bandwidth and the upstream link
 818                  * bandwidth.
 819                  */
 820                 cxl_coordinates_combine(coords, coords, ctx->coord);
 821
 822                 /*
 823                  * Take the min of the calculated bandwdith and the upstream
 824                  * switch SSLBIS bandwidth if there's a parent switch
 825                  */
 826                 if (!is_root)
 827                         cxl_coordinates_combine(coords, coords, dport->coord);
 828
 829                 /*
 830                  * Aggregate the calculated bandwidth common to an upstream
 831                  * switch.
 832                  */
 833                 cxl_bandwidth_add(us_ctx->coord, us_ctx->coord, coords);
 834         }
 835
 836         /* Asymmetric topology detected. */
 837         if (gp_count) {
 838                 if (gp_count != dev_count) {
 839                         dev_dbg(&cxlr->dev,
 840                                 "Asymmetric hierarchy detected, bandwidth not updated\n");
 841                         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 842                 }
 843                 *gp_is_root = true;
 844         }
 845
 846         return no_free_ptr(res_xa);
 847 }
 848
 849 /**
 850  * cxl_rp_gather_bandwidth - handle the root port level bandwidth collection
 851  * @xa: the xarray that holds the cxl_perf_ctx that has the bandwidth calculated
 852  *      below each root port device.
 853  *
 854  * Return: xarray that holds cxl_perf_ctx per host bridge or ERR_PTR(-errno)
 855  */
 856 static struct xarray *cxl_rp_gather_bandwidth(struct xarray *xa)
 857 {
 858         struct xarray *hb_xa __free(free_perf_xa) =
 859                 kzalloc(sizeof(*hb_xa), GFP_KERNEL);
 860         struct cxl_perf_ctx *ctx;
 861         unsigned long index;
 862
 863         if (!hb_xa)
 864                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 865         xa_init(hb_xa);
 866
 867         xa_for_each(xa, index, ctx) {
 868                 struct cxl_port *port = ctx->port;
 869                 unsigned long hb_index = (unsigned long)port->uport_dev;
 870                 struct cxl_perf_ctx *hb_ctx;
 871                 void *ptr;
 872
 873                 hb_ctx = xa_load(hb_xa, hb_index);
 874                 if (!hb_ctx) {
 875                         struct cxl_perf_ctx *n __free(kfree) =
 876                                 kzalloc(sizeof(*n), GFP_KERNEL);
 877
 878                         if (!n)
 879                                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 880                         ptr = xa_store(hb_xa, hb_index, n, GFP_KERNEL);
 881                         if (xa_is_err(ptr))
 882                                 return ERR_PTR(xa_err(ptr));
 883                         hb_ctx = no_free_ptr(n);
 884                         hb_ctx->port = port;
 885                 }
 886
 887                 cxl_bandwidth_add(hb_ctx->coord, hb_ctx->coord, ctx->coord);
 888         }
 889
 890         return no_free_ptr(hb_xa);
 891 }
 892
 893 /**
 894  * cxl_hb_gather_bandwidth - handle the host bridge level bandwidth collection
 895  * @xa: the xarray that holds the cxl_perf_ctx that has the bandwidth calculated
 896  *      below each host bridge.
 897  *
 898  * Return: xarray that holds cxl_perf_ctx per ACPI0017 device or ERR_PTR(-errno)
 899  */
 900 static struct xarray *cxl_hb_gather_bandwidth(struct xarray *xa)
 901 {
 902         struct xarray *mw_xa __free(free_perf_xa) =
 903                 kzalloc(sizeof(*mw_xa), GFP_KERNEL);
 904         struct cxl_perf_ctx *ctx;
 905         unsigned long index;
 906
 907         if (!mw_xa)
 908                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 909         xa_init(mw_xa);
 910
 911         xa_for_each(xa, index, ctx) {
 912                 struct cxl_port *port = ctx->port;
 913                 struct cxl_port *parent_port;
 914                 struct cxl_perf_ctx *mw_ctx;
 915                 struct cxl_dport *dport;
 916                 unsigned long mw_index;
 917                 void *ptr;
 918
 919                 parent_port = to_cxl_port(port->dev.parent);
 920                 mw_index = (unsigned long)parent_port->uport_dev;
 921
 922                 mw_ctx = xa_load(mw_xa, mw_index);
 923                 if (!mw_ctx) {
 924                         struct cxl_perf_ctx *n __free(kfree) =
 925                                 kzalloc(sizeof(*n), GFP_KERNEL);
 926
 927                         if (!n)
 928                                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 929                         ptr = xa_store(mw_xa, mw_index, n, GFP_KERNEL);
 930                         if (xa_is_err(ptr))
 931                                 return ERR_PTR(xa_err(ptr));
 932                         mw_ctx = no_free_ptr(n);
 933                 }
 934
 935                 dport = port->parent_dport;
 936                 cxl_coordinates_combine(ctx->coord, ctx->coord, dport->coord);
 937                 cxl_bandwidth_add(mw_ctx->coord, mw_ctx->coord, ctx->coord);
 938         }
 939
 940         return no_free_ptr(mw_xa);
 941 }
 942
 943 /**
 944  * cxl_region_update_bandwidth - Update the bandwidth access coordinates of a region
 945  * @cxlr: The region being operated on
 946  * @input_xa: xarray holds cxl_perf_ctx wht calculated bandwidth per ACPI0017 instance
 947  */
 948 static void cxl_region_update_bandwidth(struct cxl_region *cxlr,
 949                                         struct xarray *input_xa)
 950 {
 951         struct access_coordinate coord[ACCESS_COORDINATE_MAX];
 952         struct cxl_perf_ctx *ctx;
 953         unsigned long index;
 954
 955         memset(coord, 0, sizeof(coord));
 956         xa_for_each(input_xa, index, ctx)
 957                 cxl_bandwidth_add(coord, coord, ctx->coord);
 958
 959         for (int i = 0; i < ACCESS_COORDINATE_MAX; i++) {
 960                 cxlr->coord[i].read_bandwidth = coord[i].read_bandwidth;
 961                 cxlr->coord[i].write_bandwidth = coord[i].write_bandwidth;
 962         }
 963 }
 964
 965 /**
 966  * cxl_region_shared_upstream_bandwidth_update - Recalculate the bandwidth for
 967  *                                               the region
 968  * @cxlr: the cxl region to recalculate
 969  *
 970  * The function walks the topology from bottom up and calculates the bandwidth. It
 971  * starts at the endpoints, processes at the switches if any, processes at the rootport
 972  * level, at the host bridge level, and finally aggregates at the region.
 973  */
 974 void cxl_region_shared_upstream_bandwidth_update(struct cxl_region *cxlr)
 975 {
 976         struct xarray *working_xa;
 977         int root_count = 0;
 978         bool is_root;
 979         int rc;
 980
 981         lockdep_assert_held(&cxl_dpa_rwsem);
 982
 983         struct xarray *usp_xa __free(free_perf_xa) =
 984                 kzalloc(sizeof(*usp_xa), GFP_KERNEL);
 985
 986         if (!usp_xa)
 987                 return;
 988
 989         xa_init(usp_xa);
 990
 991         /* Collect bandwidth data from all the endpoints. */
 992         for (int i = 0; i < cxlr->params.nr_targets; i++) {
 993                 struct cxl_endpoint_decoder *cxled = cxlr->params.targets[i];
 994
 995                 is_root = false;
 996                 rc = cxl_endpoint_gather_bandwidth(cxlr, cxled, usp_xa, &is_root);
 997                 if (rc)
 998                         return;
 999                 root_count += is_root;
1000         }
1001
1002         /* Detect asymmetric hierarchy with some direct attached endpoints. */
1003         if (root_count && root_count != cxlr->params.nr_targets) {
1004                 dev_dbg(&cxlr->dev,
1005                         "Asymmetric hierarchy detected, bandwidth not updated\n");
1006                 return;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * Walk up one or more switches to deal with the bandwidth of the
1011          * switches if they exist. Endpoints directly attached to RPs skip
1012          * over this part.
1013          */
1014         if (!root_count) {
1015                 do {
1016                         working_xa = cxl_switch_gather_bandwidth(cxlr, usp_xa,
1017                                                                  &is_root);
1018                         if (IS_ERR(working_xa))
1019                                 return;
1020                         free_perf_xa(usp_xa);
1021                         usp_xa = working_xa;
1022                 } while (!is_root);
1023         }
1024
1025         /* Handle the bandwidth at the root port of the hierarchy */
1026         working_xa = cxl_rp_gather_bandwidth(usp_xa);
1027         if (IS_ERR(working_xa))
1028                 return;
1029         free_perf_xa(usp_xa);
1030         usp_xa = working_xa;
1031
1032         /* Handle the bandwidth at the host bridge of the hierarchy */
1033         working_xa = cxl_hb_gather_bandwidth(usp_xa);
1034         if (IS_ERR(working_xa))
1035                 return;
1036         free_perf_xa(usp_xa);
1037         usp_xa = working_xa;
1038
1039         /*
1040          * Aggregate all the bandwidth collected per CFMWS (ACPI0017) and
1041          * update the region bandwidth with the final calculated values.
1042          */
1043         cxl_region_update_bandwidth(cxlr, usp_xa);
1044 }
1045
1046 void cxl_region_perf_data_calculate(struct cxl_region *cxlr,
1047                                     struct cxl_endpoint_decoder *cxled)
1048 {
1049         struct cxl_dpa_perf *perf;
1050
1051         lockdep_assert_held(&cxl_dpa_rwsem);
1052
1053         perf = cxled_get_dpa_perf(cxled, cxlr->mode);
1054         if (IS_ERR(perf))
1055                 return;
1056
1057         for (int i = 0; i < ACCESS_COORDINATE_MAX; i++) {
1058                 /* Get total bandwidth and the worst latency for the cxl region */
1059                 cxlr->coord[i].read_latency = max_t(unsigned int,
1060                                                     cxlr->coord[i].read_latency,
1061                                                     perf->coord[i].read_latency);
1062                 cxlr->coord[i].write_latency = max_t(unsigned int,
1063                                                      cxlr->coord[i].write_latency,
1064                                                      perf->coord[i].write_latency);
1065                 cxlr->coord[i].read_bandwidth += perf->coord[i].read_bandwidth;
1066                 cxlr->coord[i].write_bandwidth += perf->coord[i].write_bandwidth;
1067         }
1068 }
1069
1070 int cxl_update_hmat_access_coordinates(int nid, struct cxl_region *cxlr,
1071                                        enum access_coordinate_class access)
1072 {
1073         return hmat_update_target_coordinates(nid, &cxlr->coord[access], access);
1074 }
1075
1076 bool cxl_need_node_perf_attrs_update(int nid)
1077 {
1078         return !acpi_node_backed_by_real_pxm(nid);
1079 }