drivers/iommu/intel/pasid.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /**
   3  * intel-pasid.c - PASID idr, table and entry manipulation
   4  *
   5  * Copyright (C) 2018 Intel Corporation
   6  *
   7  * Author: Lu Baolu <[email protected]>
   8  */
   9
  10 #define pr_fmt(fmt)     "DMAR: " fmt
  11
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/cpufeature.h>
  14 #include <linux/dmar.h>
  15 #include <linux/intel-iommu.h>
  16 #include <linux/iommu.h>
  17 #include <linux/memory.h>
  18 #include <linux/pci.h>
  19 #include <linux/pci-ats.h>
  20 #include <linux/spinlock.h>
  21
  22 #include "pasid.h"
  23
  24 /*
  25  * Intel IOMMU system wide PASID name space:
  26  */
  27 static DEFINE_SPINLOCK(pasid_lock);
  28 u32 intel_pasid_max_id = PASID_MAX;
  29
  30 int vcmd_alloc_pasid(struct intel_iommu *iommu, unsigned int *pasid)
  31 {
  32         unsigned long flags;
  33         u8 status_code;
  34         int ret = 0;
  35         u64 res;
  36
  37         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
  38         dmar_writeq(iommu->reg + DMAR_VCMD_REG, VCMD_CMD_ALLOC);
  39         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_VCRSP_REG, dmar_readq,
  40                       !(res & VCMD_VRSP_IP), res);
  41         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
  42
  43         status_code = VCMD_VRSP_SC(res);
  44         switch (status_code) {
  45         case VCMD_VRSP_SC_SUCCESS:
  46                 *pasid = VCMD_VRSP_RESULT_PASID(res);
  47                 break;
  48         case VCMD_VRSP_SC_NO_PASID_AVAIL:
  49                 pr_info("IOMMU: %s: No PASID available\n", iommu->name);
  50                 ret = -ENOSPC;
  51                 break;
  52         default:
  53                 ret = -ENODEV;
  54                 pr_warn("IOMMU: %s: Unexpected error code %d\n",
  55                         iommu->name, status_code);
  56         }
  57
  58         return ret;
  59 }
  60
  61 void vcmd_free_pasid(struct intel_iommu *iommu, unsigned int pasid)
  62 {
  63         unsigned long flags;
  64         u8 status_code;
  65         u64 res;
  66
  67         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
  68         dmar_writeq(iommu->reg + DMAR_VCMD_REG,
  69                     VCMD_CMD_OPERAND(pasid) | VCMD_CMD_FREE);
  70         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_VCRSP_REG, dmar_readq,
  71                       !(res & VCMD_VRSP_IP), res);
  72         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
  73
  74         status_code = VCMD_VRSP_SC(res);
  75         switch (status_code) {
  76         case VCMD_VRSP_SC_SUCCESS:
  77                 break;
  78         case VCMD_VRSP_SC_INVALID_PASID:
  79                 pr_info("IOMMU: %s: Invalid PASID\n", iommu->name);
  80                 break;
  81         default:
  82                 pr_warn("IOMMU: %s: Unexpected error code %d\n",
  83                         iommu->name, status_code);
  84         }
  85 }
  86
  87 /*
  88  * Per device pasid table management:
  89  */
  90 static inline void
  91 device_attach_pasid_table(struct device_domain_info *info,
  92                           struct pasid_table *pasid_table)
  93 {
  94         info->pasid_table = pasid_table;
  95         list_add(&info->table, &pasid_table->dev);
  96 }
  97
  98 static inline void
  99 device_detach_pasid_table(struct device_domain_info *info,
 100                           struct pasid_table *pasid_table)
 101 {
 102         info->pasid_table = NULL;
 103         list_del(&info->table);
 104 }
 105
 106 struct pasid_table_opaque {
 107         struct pasid_table      **pasid_table;
 108         int                     segment;
 109         int                     bus;
 110         int                     devfn;
 111 };
 112
 113 static int search_pasid_table(struct device_domain_info *info, void *opaque)
 114 {
 115         struct pasid_table_opaque *data = opaque;
 116
 117         if (info->iommu->segment == data->segment &&
 118             info->bus == data->bus &&
 119             info->devfn == data->devfn &&
 120             info->pasid_table) {
 121                 *data->pasid_table = info->pasid_table;
 122                 return 1;
 123         }
 124
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 static int get_alias_pasid_table(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
 129 {
 130         struct pasid_table_opaque *data = opaque;
 131
 132         data->segment = pci_domain_nr(pdev->bus);
 133         data->bus = PCI_BUS_NUM(alias);
 134         data->devfn = alias & 0xff;
 135
 136         return for_each_device_domain(&search_pasid_table, data);
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Allocate a pasid table for @dev. It should be called in a
 141  * single-thread context.
 142  */
 143 int intel_pasid_alloc_table(struct device *dev)
 144 {
 145         struct device_domain_info *info;
 146         struct pasid_table *pasid_table;
 147         struct pasid_table_opaque data;
 148         struct page *pages;
 149         int max_pasid = 0;
 150         int ret, order;
 151         int size;
 152
 153         might_sleep();
 154         info = get_domain_info(dev);
 155         if (WARN_ON(!info || !dev_is_pci(dev) || info->pasid_table))
 156                 return -EINVAL;
 157
 158         /* DMA alias device already has a pasid table, use it: */
 159         data.pasid_table = &pasid_table;
 160         ret = pci_for_each_dma_alias(to_pci_dev(dev),
 161                                      &get_alias_pasid_table, &data);
 162         if (ret)
 163                 goto attach_out;
 164
 165         pasid_table = kzalloc(sizeof(*pasid_table), GFP_KERNEL);
 166         if (!pasid_table)
 167                 return -ENOMEM;
 168         INIT_LIST_HEAD(&pasid_table->dev);
 169
 170         if (info->pasid_supported)
 171                 max_pasid = min_t(int, pci_max_pasids(to_pci_dev(dev)),
 172                                   intel_pasid_max_id);
 173
 174         size = max_pasid >> (PASID_PDE_SHIFT - 3);
 175         order = size ? get_order(size) : 0;
 176         pages = alloc_pages_node(info->iommu->node,
 177                                  GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, order);
 178         if (!pages) {
 179                 kfree(pasid_table);
 180                 return -ENOMEM;
 181         }
 182
 183         pasid_table->table = page_address(pages);
 184         pasid_table->order = order;
 185         pasid_table->max_pasid = 1 << (order + PAGE_SHIFT + 3);
 186
 187 attach_out:
 188         device_attach_pasid_table(info, pasid_table);
 189
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 void intel_pasid_free_table(struct device *dev)
 194 {
 195         struct device_domain_info *info;
 196         struct pasid_table *pasid_table;
 197         struct pasid_dir_entry *dir;
 198         struct pasid_entry *table;
 199         int i, max_pde;
 200
 201         info = get_domain_info(dev);
 202         if (!info || !dev_is_pci(dev) || !info->pasid_table)
 203                 return;
 204
 205         pasid_table = info->pasid_table;
 206         device_detach_pasid_table(info, pasid_table);
 207
 208         if (!list_empty(&pasid_table->dev))
 209                 return;
 210
 211         /* Free scalable mode PASID directory tables: */
 212         dir = pasid_table->table;
 213         max_pde = pasid_table->max_pasid >> PASID_PDE_SHIFT;
 214         for (i = 0; i < max_pde; i++) {
 215                 table = get_pasid_table_from_pde(&dir[i]);
 216                 free_pgtable_page(table);
 217         }
 218
 219         free_pages((unsigned long)pasid_table->table, pasid_table->order);
 220         kfree(pasid_table);
 221 }
 222
 223 struct pasid_table *intel_pasid_get_table(struct device *dev)
 224 {
 225         struct device_domain_info *info;
 226
 227         info = get_domain_info(dev);
 228         if (!info)
 229                 return NULL;
 230
 231         return info->pasid_table;
 232 }
 233
 234 int intel_pasid_get_dev_max_id(struct device *dev)
 235 {
 236         struct device_domain_info *info;
 237
 238         info = get_domain_info(dev);
 239         if (!info || !info->pasid_table)
 240                 return 0;
 241
 242         return info->pasid_table->max_pasid;
 243 }
 244
 245 struct pasid_entry *intel_pasid_get_entry(struct device *dev, int pasid)
 246 {
 247         struct device_domain_info *info;
 248         struct pasid_table *pasid_table;
 249         struct pasid_dir_entry *dir;
 250         struct pasid_entry *entries;
 251         int dir_index, index;
 252
 253         pasid_table = intel_pasid_get_table(dev);
 254         if (WARN_ON(!pasid_table || pasid < 0 ||
 255                     pasid >= intel_pasid_get_dev_max_id(dev)))
 256                 return NULL;
 257
 258         dir = pasid_table->table;
 259         info = get_domain_info(dev);
 260         dir_index = pasid >> PASID_PDE_SHIFT;
 261         index = pasid & PASID_PTE_MASK;
 262
 263         spin_lock(&pasid_lock);
 264         entries = get_pasid_table_from_pde(&dir[dir_index]);
 265         if (!entries) {
 266                 entries = alloc_pgtable_page(info->iommu->node);
 267                 if (!entries) {
 268                         spin_unlock(&pasid_lock);
 269                         return NULL;
 270                 }
 271
 272                 WRITE_ONCE(dir[dir_index].val,
 273                            (u64)virt_to_phys(entries) | PASID_PTE_PRESENT);
 274         }
 275         spin_unlock(&pasid_lock);
 276
 277         return &entries[index];
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Interfaces for PASID table entry manipulation:
 282  */
 283 static inline void pasid_clear_entry(struct pasid_entry *pe)
 284 {
 285         WRITE_ONCE(pe->val[0], 0);
 286         WRITE_ONCE(pe->val[1], 0);
 287         WRITE_ONCE(pe->val[2], 0);
 288         WRITE_ONCE(pe->val[3], 0);
 289         WRITE_ONCE(pe->val[4], 0);
 290         WRITE_ONCE(pe->val[5], 0);
 291         WRITE_ONCE(pe->val[6], 0);
 292         WRITE_ONCE(pe->val[7], 0);
 293 }
 294
 295 static inline void pasid_clear_entry_with_fpd(struct pasid_entry *pe)
 296 {
 297         WRITE_ONCE(pe->val[0], PASID_PTE_FPD);
 298         WRITE_ONCE(pe->val[1], 0);
 299         WRITE_ONCE(pe->val[2], 0);
 300         WRITE_ONCE(pe->val[3], 0);
 301         WRITE_ONCE(pe->val[4], 0);
 302         WRITE_ONCE(pe->val[5], 0);
 303         WRITE_ONCE(pe->val[6], 0);
 304         WRITE_ONCE(pe->val[7], 0);
 305 }
 306
 307 static void
 308 intel_pasid_clear_entry(struct device *dev, int pasid, bool fault_ignore)
 309 {
 310         struct pasid_entry *pe;
 311
 312         pe = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 313         if (WARN_ON(!pe))
 314                 return;
 315
 316         if (fault_ignore && pasid_pte_is_present(pe))
 317                 pasid_clear_entry_with_fpd(pe);
 318         else
 319                 pasid_clear_entry(pe);
 320 }
 321
 322 static inline void pasid_set_bits(u64 *ptr, u64 mask, u64 bits)
 323 {
 324         u64 old;
 325
 326         old = READ_ONCE(*ptr);
 327         WRITE_ONCE(*ptr, (old & ~mask) | bits);
 328 }
 329
 330 /*
 331  * Setup the DID(Domain Identifier) field (Bit 64~79) of scalable mode
 332  * PASID entry.
 333  */
 334 static inline void
 335 pasid_set_domain_id(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 336 {
 337         pasid_set_bits(&pe->val[1], GENMASK_ULL(15, 0), value);
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Get domain ID value of a scalable mode PASID entry.
 342  */
 343 static inline u16
 344 pasid_get_domain_id(struct pasid_entry *pe)
 345 {
 346         return (u16)(READ_ONCE(pe->val[1]) & GENMASK_ULL(15, 0));
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Setup the SLPTPTR(Second Level Page Table Pointer) field (Bit 12~63)
 351  * of a scalable mode PASID entry.
 352  */
 353 static inline void
 354 pasid_set_slptr(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 355 {
 356         pasid_set_bits(&pe->val[0], VTD_PAGE_MASK, value);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * Setup the AW(Address Width) field (Bit 2~4) of a scalable mode PASID
 361  * entry.
 362  */
 363 static inline void
 364 pasid_set_address_width(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 365 {
 366         pasid_set_bits(&pe->val[0], GENMASK_ULL(4, 2), value << 2);
 367 }
 368
 369 /*
 370  * Setup the PGTT(PASID Granular Translation Type) field (Bit 6~8)
 371  * of a scalable mode PASID entry.
 372  */
 373 static inline void
 374 pasid_set_translation_type(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 375 {
 376         pasid_set_bits(&pe->val[0], GENMASK_ULL(8, 6), value << 6);
 377 }
 378
 379 /*
 380  * Enable fault processing by clearing the FPD(Fault Processing
 381  * Disable) field (Bit 1) of a scalable mode PASID entry.
 382  */
 383 static inline void pasid_set_fault_enable(struct pasid_entry *pe)
 384 {
 385         pasid_set_bits(&pe->val[0], 1 << 1, 0);
 386 }
 387
 388 /*
 389  * Setup the SRE(Supervisor Request Enable) field (Bit 128) of a
 390  * scalable mode PASID entry.
 391  */
 392 static inline void pasid_set_sre(struct pasid_entry *pe)
 393 {
 394         pasid_set_bits(&pe->val[2], 1 << 0, 1);
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Setup the P(Present) field (Bit 0) of a scalable mode PASID
 399  * entry.
 400  */
 401 static inline void pasid_set_present(struct pasid_entry *pe)
 402 {
 403         pasid_set_bits(&pe->val[0], 1 << 0, 1);
 404 }
 405
 406 /*
 407  * Setup Page Walk Snoop bit (Bit 87) of a scalable mode PASID
 408  * entry.
 409  */
 410 static inline void pasid_set_page_snoop(struct pasid_entry *pe, bool value)
 411 {
 412         pasid_set_bits(&pe->val[1], 1 << 23, value << 23);
 413 }
 414
 415 /*
 416  * Setup the First Level Page table Pointer field (Bit 140~191)
 417  * of a scalable mode PASID entry.
 418  */
 419 static inline void
 420 pasid_set_flptr(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 421 {
 422         pasid_set_bits(&pe->val[2], VTD_PAGE_MASK, value);
 423 }
 424
 425 /*
 426  * Setup the First Level Paging Mode field (Bit 130~131) of a
 427  * scalable mode PASID entry.
 428  */
 429 static inline void
 430 pasid_set_flpm(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 431 {
 432         pasid_set_bits(&pe->val[2], GENMASK_ULL(3, 2), value << 2);
 433 }
 434
 435 /*
 436  * Setup the Extended Access Flag Enable (EAFE) field (Bit 135)
 437  * of a scalable mode PASID entry.
 438  */
 439 static inline void
 440 pasid_set_eafe(struct pasid_entry *pe)
 441 {
 442         pasid_set_bits(&pe->val[2], 1 << 7, 1 << 7);
 443 }
 444
 445 static void
 446 pasid_cache_invalidation_with_pasid(struct intel_iommu *iommu,
 447                                     u16 did, int pasid)
 448 {
 449         struct qi_desc desc;
 450
 451         desc.qw0 = QI_PC_DID(did) | QI_PC_GRAN(QI_PC_PASID_SEL) |
 452                 QI_PC_PASID(pasid) | QI_PC_TYPE;
 453         desc.qw1 = 0;
 454         desc.qw2 = 0;
 455         desc.qw3 = 0;
 456
 457         qi_submit_sync(iommu, &desc, 1, 0);
 458 }
 459
 460 static void
 461 iotlb_invalidation_with_pasid(struct intel_iommu *iommu, u16 did, u32 pasid)
 462 {
 463         struct qi_desc desc;
 464
 465         desc.qw0 = QI_EIOTLB_PASID(pasid) | QI_EIOTLB_DID(did) |
 466                         QI_EIOTLB_GRAN(QI_GRAN_NONG_PASID) | QI_EIOTLB_TYPE;
 467         desc.qw1 = 0;
 468         desc.qw2 = 0;
 469         desc.qw3 = 0;
 470
 471         qi_submit_sync(iommu, &desc, 1, 0);
 472 }
 473
 474 static void
 475 devtlb_invalidation_with_pasid(struct intel_iommu *iommu,
 476                                struct device *dev, int pasid)
 477 {
 478         struct device_domain_info *info;
 479         u16 sid, qdep, pfsid;
 480
 481         info = get_domain_info(dev);
 482         if (!info || !info->ats_enabled)
 483                 return;
 484
 485         sid = info->bus << 8 | info->devfn;
 486         qdep = info->ats_qdep;
 487         pfsid = info->pfsid;
 488
 489         /*
 490          * When PASID 0 is used, it indicates RID2PASID(DMA request w/o PASID),
 491          * devTLB flush w/o PASID should be used. For non-zero PASID under
 492          * SVA usage, device could do DMA with multiple PASIDs. It is more
 493          * efficient to flush devTLB specific to the PASID.
 494          */
 495         if (pasid == PASID_RID2PASID)
 496                 qi_flush_dev_iotlb(iommu, sid, pfsid, qdep, 0, 64 - VTD_PAGE_SHIFT);
 497         else
 498                 qi_flush_dev_iotlb_pasid(iommu, sid, pfsid, pasid, qdep, 0, 64 - VTD_PAGE_SHIFT);
 499 }
 500
 501 void intel_pasid_tear_down_entry(struct intel_iommu *iommu, struct device *dev,
 502                                  int pasid, bool fault_ignore)
 503 {
 504         struct pasid_entry *pte;
 505         u16 did;
 506
 507         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 508         if (WARN_ON(!pte))
 509                 return;
 510
 511         did = pasid_get_domain_id(pte);
 512         intel_pasid_clear_entry(dev, pasid, fault_ignore);
 513
 514         if (!ecap_coherent(iommu->ecap))
 515                 clflush_cache_range(pte, sizeof(*pte));
 516
 517         pasid_cache_invalidation_with_pasid(iommu, did, pasid);
 518         iotlb_invalidation_with_pasid(iommu, did, pasid);
 519
 520         /* Device IOTLB doesn't need to be flushed in caching mode. */
 521         if (!cap_caching_mode(iommu->cap))
 522                 devtlb_invalidation_with_pasid(iommu, dev, pasid);
 523 }
 524
 525 static void pasid_flush_caches(struct intel_iommu *iommu,
 526                                 struct pasid_entry *pte,
 527                                 int pasid, u16 did)
 528 {
 529         if (!ecap_coherent(iommu->ecap))
 530                 clflush_cache_range(pte, sizeof(*pte));
 531
 532         if (cap_caching_mode(iommu->cap)) {
 533                 pasid_cache_invalidation_with_pasid(iommu, did, pasid);
 534                 iotlb_invalidation_with_pasid(iommu, did, pasid);
 535         } else {
 536                 iommu_flush_write_buffer(iommu);
 537         }
 538 }
 539
 540 /*
 541  * Set up the scalable mode pasid table entry for first only
 542  * translation type.
 543  */
 544 int intel_pasid_setup_first_level(struct intel_iommu *iommu,
 545                                   struct device *dev, pgd_t *pgd,
 546                                   int pasid, u16 did, int flags)
 547 {
 548         struct pasid_entry *pte;
 549
 550         if (!ecap_flts(iommu->ecap)) {
 551                 pr_err("No first level translation support on %s\n",
 552                        iommu->name);
 553                 return -EINVAL;
 554         }
 555
 556         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 557         if (WARN_ON(!pte))
 558                 return -EINVAL;
 559
 560         pasid_clear_entry(pte);
 561
 562         /* Setup the first level page table pointer: */
 563         pasid_set_flptr(pte, (u64)__pa(pgd));
 564         if (flags & PASID_FLAG_SUPERVISOR_MODE) {
 565                 if (!ecap_srs(iommu->ecap)) {
 566                         pr_err("No supervisor request support on %s\n",
 567                                iommu->name);
 568                         return -EINVAL;
 569                 }
 570                 pasid_set_sre(pte);
 571         }
 572
 573         if (flags & PASID_FLAG_FL5LP) {
 574                 if (cap_5lp_support(iommu->cap)) {
 575                         pasid_set_flpm(pte, 1);
 576                 } else {
 577                         pr_err("No 5-level paging support for first-level\n");
 578                         pasid_clear_entry(pte);
 579                         return -EINVAL;
 580                 }
 581         }
 582
 583         pasid_set_domain_id(pte, did);
 584         pasid_set_address_width(pte, iommu->agaw);
 585         pasid_set_page_snoop(pte, !!ecap_smpwc(iommu->ecap));
 586
 587         /* Setup Present and PASID Granular Transfer Type: */
 588         pasid_set_translation_type(pte, PASID_ENTRY_PGTT_FL_ONLY);
 589         pasid_set_present(pte);
 590         pasid_flush_caches(iommu, pte, pasid, did);
 591
 592         return 0;
 593 }
 594
 595 /*
 596  * Skip top levels of page tables for iommu which has less agaw
 597  * than default. Unnecessary for PT mode.
 598  */
 599 static inline int iommu_skip_agaw(struct dmar_domain *domain,
 600                                   struct intel_iommu *iommu,
 601                                   struct dma_pte **pgd)
 602 {
 603         int agaw;
 604
 605         for (agaw = domain->agaw; agaw > iommu->agaw; agaw--) {
 606                 *pgd = phys_to_virt(dma_pte_addr(*pgd));
 607                 if (!dma_pte_present(*pgd))
 608                         return -EINVAL;
 609         }
 610
 611         return agaw;
 612 }
 613
 614 /*
 615  * Set up the scalable mode pasid entry for second only translation type.
 616  */
 617 int intel_pasid_setup_second_level(struct intel_iommu *iommu,
 618                                    struct dmar_domain *domain,
 619                                    struct device *dev, int pasid)
 620 {
 621         struct pasid_entry *pte;
 622         struct dma_pte *pgd;
 623         u64 pgd_val;
 624         int agaw;
 625         u16 did;
 626
 627         /*
 628          * If hardware advertises no support for second level
 629          * translation, return directly.
 630          */
 631         if (!ecap_slts(iommu->ecap)) {
 632                 pr_err("No second level translation support on %s\n",
 633                        iommu->name);
 634                 return -EINVAL;
 635         }
 636
 637         pgd = domain->pgd;
 638         agaw = iommu_skip_agaw(domain, iommu, &pgd);
 639         if (agaw < 0) {
 640                 dev_err(dev, "Invalid domain page table\n");
 641                 return -EINVAL;
 642         }
 643
 644         pgd_val = virt_to_phys(pgd);
 645         did = domain->iommu_did[iommu->seq_id];
 646
 647         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 648         if (!pte) {
 649                 dev_err(dev, "Failed to get pasid entry of PASID %d\n", pasid);
 650                 return -ENODEV;
 651         }
 652
 653         pasid_clear_entry(pte);
 654         pasid_set_domain_id(pte, did);
 655         pasid_set_slptr(pte, pgd_val);
 656         pasid_set_address_width(pte, agaw);
 657         pasid_set_translation_type(pte, PASID_ENTRY_PGTT_SL_ONLY);
 658         pasid_set_fault_enable(pte);
 659         pasid_set_page_snoop(pte, !!ecap_smpwc(iommu->ecap));
 660
 661         /*
 662          * Since it is a second level only translation setup, we should
 663          * set SRE bit as well (addresses are expected to be GPAs).
 664          */
 665         pasid_set_sre(pte);
 666         pasid_set_present(pte);
 667         pasid_flush_caches(iommu, pte, pasid, did);
 668
 669         return 0;
 670 }
 671
 672 /*
 673  * Set up the scalable mode pasid entry for passthrough translation type.
 674  */
 675 int intel_pasid_setup_pass_through(struct intel_iommu *iommu,
 676                                    struct dmar_domain *domain,
 677                                    struct device *dev, int pasid)
 678 {
 679         u16 did = FLPT_DEFAULT_DID;
 680         struct pasid_entry *pte;
 681
 682         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 683         if (!pte) {
 684                 dev_err(dev, "Failed to get pasid entry of PASID %d\n", pasid);
 685                 return -ENODEV;
 686         }
 687
 688         pasid_clear_entry(pte);
 689         pasid_set_domain_id(pte, did);
 690         pasid_set_address_width(pte, iommu->agaw);
 691         pasid_set_translation_type(pte, PASID_ENTRY_PGTT_PT);
 692         pasid_set_fault_enable(pte);
 693         pasid_set_page_snoop(pte, !!ecap_smpwc(iommu->ecap));
 694
 695         /*
 696          * We should set SRE bit as well since the addresses are expected
 697          * to be GPAs.
 698          */
 699         pasid_set_sre(pte);
 700         pasid_set_present(pte);
 701         pasid_flush_caches(iommu, pte, pasid, did);
 702
 703         return 0;
 704 }
 705
 706 static int
 707 intel_pasid_setup_bind_data(struct intel_iommu *iommu, struct pasid_entry *pte,
 708                             struct iommu_gpasid_bind_data_vtd *pasid_data)
 709 {
 710         /*
 711          * Not all guest PASID table entry fields are passed down during bind,
 712          * here we only set up the ones that are dependent on guest settings.
 713          * Execution related bits such as NXE, SMEP are not supported.
 714          * Other fields, such as snoop related, are set based on host needs
 715          * regardless of guest settings.
 716          */
 717         if (pasid_data->flags & IOMMU_SVA_VTD_GPASID_SRE) {
 718                 if (!ecap_srs(iommu->ecap)) {
 719                         pr_err_ratelimited("No supervisor request support on %s\n",
 720                                            iommu->name);
 721                         return -EINVAL;
 722                 }
 723                 pasid_set_sre(pte);
 724         }
 725
 726         if (pasid_data->flags & IOMMU_SVA_VTD_GPASID_EAFE) {
 727                 if (!ecap_eafs(iommu->ecap)) {
 728                         pr_err_ratelimited("No extended access flag support on %s\n",
 729                                            iommu->name);
 730                         return -EINVAL;
 731                 }
 732                 pasid_set_eafe(pte);
 733         }
 734
 735         /*
 736          * Memory type is only applicable to devices inside processor coherent
 737          * domain. Will add MTS support once coherent devices are available.
 738          */
 739         if (pasid_data->flags & IOMMU_SVA_VTD_GPASID_MTS_MASK) {
 740                 pr_warn_ratelimited("No memory type support %s\n",
 741                                     iommu->name);
 742                 return -EINVAL;
 743         }
 744
 745         return 0;
 746 }
 747
 748 /**
 749  * intel_pasid_setup_nested() - Set up PASID entry for nested translation.
 750  * This could be used for guest shared virtual address. In this case, the
 751  * first level page tables are used for GVA-GPA translation in the guest,
 752  * second level page tables are used for GPA-HPA translation.
 753  *
 754  * @iommu:      IOMMU which the device belong to
 755  * @dev:        Device to be set up for translation
 756  * @gpgd:       FLPTPTR: First Level Page translation pointer in GPA
 757  * @pasid:      PASID to be programmed in the device PASID table
 758  * @pasid_data: Additional PASID info from the guest bind request
 759  * @domain:     Domain info for setting up second level page tables
 760  * @addr_width: Address width of the first level (guest)
 761  */
 762 int intel_pasid_setup_nested(struct intel_iommu *iommu, struct device *dev,
 763                              pgd_t *gpgd, int pasid,
 764                              struct iommu_gpasid_bind_data_vtd *pasid_data,
 765                              struct dmar_domain *domain, int addr_width)
 766 {
 767         struct pasid_entry *pte;
 768         struct dma_pte *pgd;
 769         int ret = 0;
 770         u64 pgd_val;
 771         int agaw;
 772         u16 did;
 773
 774         if (!ecap_nest(iommu->ecap)) {
 775                 pr_err_ratelimited("IOMMU: %s: No nested translation support\n",
 776                                    iommu->name);
 777                 return -EINVAL;
 778         }
 779
 780         if (!(domain->flags & DOMAIN_FLAG_NESTING_MODE)) {
 781                 pr_err_ratelimited("Domain is not in nesting mode, %x\n",
 782                                    domain->flags);
 783                 return -EINVAL;
 784         }
 785
 786         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 787         if (WARN_ON(!pte))
 788                 return -EINVAL;
 789
 790         /*
 791          * Caller must ensure PASID entry is not in use, i.e. not bind the
 792          * same PASID to the same device twice.
 793          */
 794         if (pasid_pte_is_present(pte))
 795                 return -EBUSY;
 796
 797         pasid_clear_entry(pte);
 798
 799         /* Sanity checking performed by caller to make sure address
 800          * width matching in two dimensions:
 801          * 1. CPU vs. IOMMU
 802          * 2. Guest vs. Host.
 803          */
 804         switch (addr_width) {
 805 #ifdef CONFIG_X86
 806         case ADDR_WIDTH_5LEVEL:
 807                 if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57) ||
 808                     !cap_5lp_support(iommu->cap)) {
 809                         dev_err_ratelimited(dev,
 810                                             "5-level paging not supported\n");
 811                         return -EINVAL;
 812                 }
 813
 814                 pasid_set_flpm(pte, 1);
 815                 break;
 816 #endif
 817         case ADDR_WIDTH_4LEVEL:
 818                 pasid_set_flpm(pte, 0);
 819                 break;
 820         default:
 821                 dev_err_ratelimited(dev, "Invalid guest address width %d\n",
 822                                     addr_width);
 823                 return -EINVAL;
 824         }
 825
 826         /* First level PGD is in GPA, must be supported by the second level */
 827         if ((uintptr_t)gpgd > domain->max_addr) {
 828                 dev_err_ratelimited(dev,
 829                                     "Guest PGD %lx not supported, max %llx\n",
 830                                     (uintptr_t)gpgd, domain->max_addr);
 831                 return -EINVAL;
 832         }
 833         pasid_set_flptr(pte, (uintptr_t)gpgd);
 834
 835         ret = intel_pasid_setup_bind_data(iommu, pte, pasid_data);
 836         if (ret)
 837                 return ret;
 838
 839         /* Setup the second level based on the given domain */
 840         pgd = domain->pgd;
 841
 842         agaw = iommu_skip_agaw(domain, iommu, &pgd);
 843         if (agaw < 0) {
 844                 dev_err_ratelimited(dev, "Invalid domain page table\n");
 845                 return -EINVAL;
 846         }
 847         pgd_val = virt_to_phys(pgd);
 848         pasid_set_slptr(pte, pgd_val);
 849         pasid_set_fault_enable(pte);
 850
 851         did = domain->iommu_did[iommu->seq_id];
 852         pasid_set_domain_id(pte, did);
 853
 854         pasid_set_address_width(pte, agaw);
 855         pasid_set_page_snoop(pte, !!ecap_smpwc(iommu->ecap));
 856
 857         pasid_set_translation_type(pte, PASID_ENTRY_PGTT_NESTED);
 858         pasid_set_present(pte);
 859         pasid_flush_caches(iommu, pte, pasid, did);
 860
 861         return ret;
 862 }