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 u32 intel_pasid_max_id = PASID_MAX;
  28
  29 int vcmd_alloc_pasid(struct intel_iommu *iommu, u32 *pasid)
  30 {
  31         unsigned long flags;
  32         u8 status_code;
  33         int ret = 0;
  34         u64 res;
  35
  36         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
  37         dmar_writeq(iommu->reg + DMAR_VCMD_REG, VCMD_CMD_ALLOC);
  38         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_VCRSP_REG, dmar_readq,
  39                       !(res & VCMD_VRSP_IP), res);
  40         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
  41
  42         status_code = VCMD_VRSP_SC(res);
  43         switch (status_code) {
  44         case VCMD_VRSP_SC_SUCCESS:
  45                 *pasid = VCMD_VRSP_RESULT_PASID(res);
  46                 break;
  47         case VCMD_VRSP_SC_NO_PASID_AVAIL:
  48                 pr_info("IOMMU: %s: No PASID available\n", iommu->name);
  49                 ret = -ENOSPC;
  50                 break;
  51         default:
  52                 ret = -ENODEV;
  53                 pr_warn("IOMMU: %s: Unexpected error code %d\n",
  54                         iommu->name, status_code);
  55         }
  56
  57         return ret;
  58 }
  59
  60 void vcmd_free_pasid(struct intel_iommu *iommu, u32 pasid)
  61 {
  62         unsigned long flags;
  63         u8 status_code;
  64         u64 res;
  65
  66         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
  67         dmar_writeq(iommu->reg + DMAR_VCMD_REG,
  68                     VCMD_CMD_OPERAND(pasid) | VCMD_CMD_FREE);
  69         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_VCRSP_REG, dmar_readq,
  70                       !(res & VCMD_VRSP_IP), res);
  71         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
  72
  73         status_code = VCMD_VRSP_SC(res);
  74         switch (status_code) {
  75         case VCMD_VRSP_SC_SUCCESS:
  76                 break;
  77         case VCMD_VRSP_SC_INVALID_PASID:
  78                 pr_info("IOMMU: %s: Invalid PASID\n", iommu->name);
  79                 break;
  80         default:
  81                 pr_warn("IOMMU: %s: Unexpected error code %d\n",
  82                         iommu->name, status_code);
  83         }
  84 }
  85
  86 /*
  87  * Per device pasid table management:
  88  */
  89 static inline void
  90 device_attach_pasid_table(struct device_domain_info *info,
  91                           struct pasid_table *pasid_table)
  92 {
  93         info->pasid_table = pasid_table;
  94         list_add(&info->table, &pasid_table->dev);
  95 }
  96
  97 static inline void
  98 device_detach_pasid_table(struct device_domain_info *info,
  99                           struct pasid_table *pasid_table)
 100 {
 101         info->pasid_table = NULL;
 102         list_del(&info->table);
 103 }
 104
 105 struct pasid_table_opaque {
 106         struct pasid_table      **pasid_table;
 107         int                     segment;
 108         int                     bus;
 109         int                     devfn;
 110 };
 111
 112 static int search_pasid_table(struct device_domain_info *info, void *opaque)
 113 {
 114         struct pasid_table_opaque *data = opaque;
 115
 116         if (info->iommu->segment == data->segment &&
 117             info->bus == data->bus &&
 118             info->devfn == data->devfn &&
 119             info->pasid_table) {
 120                 *data->pasid_table = info->pasid_table;
 121                 return 1;
 122         }
 123
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 static int get_alias_pasid_table(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
 128 {
 129         struct pasid_table_opaque *data = opaque;
 130
 131         data->segment = pci_domain_nr(pdev->bus);
 132         data->bus = PCI_BUS_NUM(alias);
 133         data->devfn = alias & 0xff;
 134
 135         return for_each_device_domain(&search_pasid_table, data);
 136 }
 137
 138 /*
 139  * Allocate a pasid table for @dev. It should be called in a
 140  * single-thread context.
 141  */
 142 int intel_pasid_alloc_table(struct device *dev)
 143 {
 144         struct device_domain_info *info;
 145         struct pasid_table *pasid_table;
 146         struct pasid_table_opaque data;
 147         struct page *pages;
 148         u32 max_pasid = 0;
 149         int ret, order;
 150         int size;
 151
 152         might_sleep();
 153         info = get_domain_info(dev);
 154         if (WARN_ON(!info || !dev_is_pci(dev) || info->pasid_table))
 155                 return -EINVAL;
 156
 157         /* DMA alias device already has a pasid table, use it: */
 158         data.pasid_table = &pasid_table;
 159         ret = pci_for_each_dma_alias(to_pci_dev(dev),
 160                                      &get_alias_pasid_table, &data);
 161         if (ret)
 162                 goto attach_out;
 163
 164         pasid_table = kzalloc(sizeof(*pasid_table), GFP_KERNEL);
 165         if (!pasid_table)
 166                 return -ENOMEM;
 167         INIT_LIST_HEAD(&pasid_table->dev);
 168
 169         if (info->pasid_supported)
 170                 max_pasid = min_t(u32, pci_max_pasids(to_pci_dev(dev)),
 171                                   intel_pasid_max_id);
 172
 173         size = max_pasid >> (PASID_PDE_SHIFT - 3);
 174         order = size ? get_order(size) : 0;
 175         pages = alloc_pages_node(info->iommu->node,
 176                                  GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, order);
 177         if (!pages) {
 178                 kfree(pasid_table);
 179                 return -ENOMEM;
 180         }
 181
 182         pasid_table->table = page_address(pages);
 183         pasid_table->order = order;
 184         pasid_table->max_pasid = 1 << (order + PAGE_SHIFT + 3);
 185
 186 attach_out:
 187         device_attach_pasid_table(info, pasid_table);
 188
 189         return 0;
 190 }
 191
 192 void intel_pasid_free_table(struct device *dev)
 193 {
 194         struct device_domain_info *info;
 195         struct pasid_table *pasid_table;
 196         struct pasid_dir_entry *dir;
 197         struct pasid_entry *table;
 198         int i, max_pde;
 199
 200         info = get_domain_info(dev);
 201         if (!info || !dev_is_pci(dev) || !info->pasid_table)
 202                 return;
 203
 204         pasid_table = info->pasid_table;
 205         device_detach_pasid_table(info, pasid_table);
 206
 207         if (!list_empty(&pasid_table->dev))
 208                 return;
 209
 210         /* Free scalable mode PASID directory tables: */
 211         dir = pasid_table->table;
 212         max_pde = pasid_table->max_pasid >> PASID_PDE_SHIFT;
 213         for (i = 0; i < max_pde; i++) {
 214                 table = get_pasid_table_from_pde(&dir[i]);
 215                 free_pgtable_page(table);
 216         }
 217
 218         free_pages((unsigned long)pasid_table->table, pasid_table->order);
 219         kfree(pasid_table);
 220 }
 221
 222 struct pasid_table *intel_pasid_get_table(struct device *dev)
 223 {
 224         struct device_domain_info *info;
 225
 226         info = get_domain_info(dev);
 227         if (!info)
 228                 return NULL;
 229
 230         return info->pasid_table;
 231 }
 232
 233 static int intel_pasid_get_dev_max_id(struct device *dev)
 234 {
 235         struct device_domain_info *info;
 236
 237         info = get_domain_info(dev);
 238         if (!info || !info->pasid_table)
 239                 return 0;
 240
 241         return info->pasid_table->max_pasid;
 242 }
 243
 244 static struct pasid_entry *intel_pasid_get_entry(struct device *dev, u32 pasid)
 245 {
 246         struct device_domain_info *info;
 247         struct pasid_table *pasid_table;
 248         struct pasid_dir_entry *dir;
 249         struct pasid_entry *entries;
 250         int dir_index, index;
 251
 252         pasid_table = intel_pasid_get_table(dev);
 253         if (WARN_ON(!pasid_table || pasid >= intel_pasid_get_dev_max_id(dev)))
 254                 return NULL;
 255
 256         dir = pasid_table->table;
 257         info = get_domain_info(dev);
 258         dir_index = pasid >> PASID_PDE_SHIFT;
 259         index = pasid & PASID_PTE_MASK;
 260
 261 retry:
 262         entries = get_pasid_table_from_pde(&dir[dir_index]);
 263         if (!entries) {
 264                 entries = alloc_pgtable_page(info->iommu->node);
 265                 if (!entries)
 266                         return NULL;
 267
 268                 /*
 269                  * The pasid directory table entry won't be freed after
 270                  * allocation. No worry about the race with free and
 271                  * clear. However, this entry might be populated by others
 272                  * while we are preparing it. Use theirs with a retry.
 273                  */
 274                 if (cmpxchg64(&dir[dir_index].val, 0ULL,
 275                               (u64)virt_to_phys(entries) | PASID_PTE_PRESENT)) {
 276                         free_pgtable_page(entries);
 277                         goto retry;
 278                 }
 279         }
 280
 281         return &entries[index];
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Interfaces for PASID table entry manipulation:
 286  */
 287 static inline void pasid_clear_entry(struct pasid_entry *pe)
 288 {
 289         WRITE_ONCE(pe->val[0], 0);
 290         WRITE_ONCE(pe->val[1], 0);
 291         WRITE_ONCE(pe->val[2], 0);
 292         WRITE_ONCE(pe->val[3], 0);
 293         WRITE_ONCE(pe->val[4], 0);
 294         WRITE_ONCE(pe->val[5], 0);
 295         WRITE_ONCE(pe->val[6], 0);
 296         WRITE_ONCE(pe->val[7], 0);
 297 }
 298
 299 static inline void pasid_clear_entry_with_fpd(struct pasid_entry *pe)
 300 {
 301         WRITE_ONCE(pe->val[0], PASID_PTE_FPD);
 302         WRITE_ONCE(pe->val[1], 0);
 303         WRITE_ONCE(pe->val[2], 0);
 304         WRITE_ONCE(pe->val[3], 0);
 305         WRITE_ONCE(pe->val[4], 0);
 306         WRITE_ONCE(pe->val[5], 0);
 307         WRITE_ONCE(pe->val[6], 0);
 308         WRITE_ONCE(pe->val[7], 0);
 309 }
 310
 311 static void
 312 intel_pasid_clear_entry(struct device *dev, u32 pasid, bool fault_ignore)
 313 {
 314         struct pasid_entry *pe;
 315
 316         pe = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 317         if (WARN_ON(!pe))
 318                 return;
 319
 320         if (fault_ignore && pasid_pte_is_present(pe))
 321                 pasid_clear_entry_with_fpd(pe);
 322         else
 323                 pasid_clear_entry(pe);
 324 }
 325
 326 static inline void pasid_set_bits(u64 *ptr, u64 mask, u64 bits)
 327 {
 328         u64 old;
 329
 330         old = READ_ONCE(*ptr);
 331         WRITE_ONCE(*ptr, (old & ~mask) | bits);
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Setup the DID(Domain Identifier) field (Bit 64~79) of scalable mode
 336  * PASID entry.
 337  */
 338 static inline void
 339 pasid_set_domain_id(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 340 {
 341         pasid_set_bits(&pe->val[1], GENMASK_ULL(15, 0), value);
 342 }
 343
 344 /*
 345  * Get domain ID value of a scalable mode PASID entry.
 346  */
 347 static inline u16
 348 pasid_get_domain_id(struct pasid_entry *pe)
 349 {
 350         return (u16)(READ_ONCE(pe->val[1]) & GENMASK_ULL(15, 0));
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Setup the SLPTPTR(Second Level Page Table Pointer) field (Bit 12~63)
 355  * of a scalable mode PASID entry.
 356  */
 357 static inline void
 358 pasid_set_slptr(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 359 {
 360         pasid_set_bits(&pe->val[0], VTD_PAGE_MASK, value);
 361 }
 362
 363 /*
 364  * Setup the AW(Address Width) field (Bit 2~4) of a scalable mode PASID
 365  * entry.
 366  */
 367 static inline void
 368 pasid_set_address_width(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 369 {
 370         pasid_set_bits(&pe->val[0], GENMASK_ULL(4, 2), value << 2);
 371 }
 372
 373 /*
 374  * Setup the PGTT(PASID Granular Translation Type) field (Bit 6~8)
 375  * of a scalable mode PASID entry.
 376  */
 377 static inline void
 378 pasid_set_translation_type(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 379 {
 380         pasid_set_bits(&pe->val[0], GENMASK_ULL(8, 6), value << 6);
 381 }
 382
 383 /*
 384  * Enable fault processing by clearing the FPD(Fault Processing
 385  * Disable) field (Bit 1) of a scalable mode PASID entry.
 386  */
 387 static inline void pasid_set_fault_enable(struct pasid_entry *pe)
 388 {
 389         pasid_set_bits(&pe->val[0], 1 << 1, 0);
 390 }
 391
 392 /*
 393  * Setup the SRE(Supervisor Request Enable) field (Bit 128) of a
 394  * scalable mode PASID entry.
 395  */
 396 static inline void pasid_set_sre(struct pasid_entry *pe)
 397 {
 398         pasid_set_bits(&pe->val[2], 1 << 0, 1);
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Setup the WPE(Write Protect Enable) field (Bit 132) of a
 403  * scalable mode PASID entry.
 404  */
 405 static inline void pasid_set_wpe(struct pasid_entry *pe)
 406 {
 407         pasid_set_bits(&pe->val[2], 1 << 4, 1 << 4);
 408 }
 409
 410 /*
 411  * Setup the P(Present) field (Bit 0) of a scalable mode PASID
 412  * entry.
 413  */
 414 static inline void pasid_set_present(struct pasid_entry *pe)
 415 {
 416         pasid_set_bits(&pe->val[0], 1 << 0, 1);
 417 }
 418
 419 /*
 420  * Setup Page Walk Snoop bit (Bit 87) of a scalable mode PASID
 421  * entry.
 422  */
 423 static inline void pasid_set_page_snoop(struct pasid_entry *pe, bool value)
 424 {
 425         pasid_set_bits(&pe->val[1], 1 << 23, value << 23);
 426 }
 427
 428 /*
 429  * Setup the Page Snoop (PGSNP) field (Bit 88) of a scalable mode
 430  * PASID entry.
 431  */
 432 static inline void
 433 pasid_set_pgsnp(struct pasid_entry *pe)
 434 {
 435         pasid_set_bits(&pe->val[1], 1ULL << 24, 1ULL << 24);
 436 }
 437
 438 /*
 439  * Setup the First Level Page table Pointer field (Bit 140~191)
 440  * of a scalable mode PASID entry.
 441  */
 442 static inline void
 443 pasid_set_flptr(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 444 {
 445         pasid_set_bits(&pe->val[2], VTD_PAGE_MASK, value);
 446 }
 447
 448 /*
 449  * Setup the First Level Paging Mode field (Bit 130~131) of a
 450  * scalable mode PASID entry.
 451  */
 452 static inline void
 453 pasid_set_flpm(struct pasid_entry *pe, u64 value)
 454 {
 455         pasid_set_bits(&pe->val[2], GENMASK_ULL(3, 2), value << 2);
 456 }
 457
 458 /*
 459  * Setup the Extended Access Flag Enable (EAFE) field (Bit 135)
 460  * of a scalable mode PASID entry.
 461  */
 462 static inline void
 463 pasid_set_eafe(struct pasid_entry *pe)
 464 {
 465         pasid_set_bits(&pe->val[2], 1 << 7, 1 << 7);
 466 }
 467
 468 static void
 469 pasid_cache_invalidation_with_pasid(struct intel_iommu *iommu,
 470                                     u16 did, u32 pasid)
 471 {
 472         struct qi_desc desc;
 473
 474         desc.qw0 = QI_PC_DID(did) | QI_PC_GRAN(QI_PC_PASID_SEL) |
 475                 QI_PC_PASID(pasid) | QI_PC_TYPE;
 476         desc.qw1 = 0;
 477         desc.qw2 = 0;
 478         desc.qw3 = 0;
 479
 480         qi_submit_sync(iommu, &desc, 1, 0);
 481 }
 482
 483 static void
 484 devtlb_invalidation_with_pasid(struct intel_iommu *iommu,
 485                                struct device *dev, u32 pasid)
 486 {
 487         struct device_domain_info *info;
 488         u16 sid, qdep, pfsid;
 489
 490         info = get_domain_info(dev);
 491         if (!info || !info->ats_enabled)
 492                 return;
 493
 494         sid = info->bus << 8 | info->devfn;
 495         qdep = info->ats_qdep;
 496         pfsid = info->pfsid;
 497
 498         /*
 499          * When PASID 0 is used, it indicates RID2PASID(DMA request w/o PASID),
 500          * devTLB flush w/o PASID should be used. For non-zero PASID under
 501          * SVA usage, device could do DMA with multiple PASIDs. It is more
 502          * efficient to flush devTLB specific to the PASID.
 503          */
 504         if (pasid == PASID_RID2PASID)
 505                 qi_flush_dev_iotlb(iommu, sid, pfsid, qdep, 0, 64 - VTD_PAGE_SHIFT);
 506         else
 507                 qi_flush_dev_iotlb_pasid(iommu, sid, pfsid, pasid, qdep, 0, 64 - VTD_PAGE_SHIFT);
 508 }
 509
 510 void intel_pasid_tear_down_entry(struct intel_iommu *iommu, struct device *dev,
 511                                  u32 pasid, bool fault_ignore)
 512 {
 513         struct pasid_entry *pte;
 514         u16 did;
 515
 516         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 517         if (WARN_ON(!pte))
 518                 return;
 519
 520         if (!(pte->val[0] & PASID_PTE_PRESENT))
 521                 return;
 522
 523         did = pasid_get_domain_id(pte);
 524         intel_pasid_clear_entry(dev, pasid, fault_ignore);
 525
 526         if (!ecap_coherent(iommu->ecap))
 527                 clflush_cache_range(pte, sizeof(*pte));
 528
 529         pasid_cache_invalidation_with_pasid(iommu, did, pasid);
 530         qi_flush_piotlb(iommu, did, pasid, 0, -1, 0);
 531
 532         /* Device IOTLB doesn't need to be flushed in caching mode. */
 533         if (!cap_caching_mode(iommu->cap))
 534                 devtlb_invalidation_with_pasid(iommu, dev, pasid);
 535 }
 536
 537 static void pasid_flush_caches(struct intel_iommu *iommu,
 538                                 struct pasid_entry *pte,
 539                                u32 pasid, u16 did)
 540 {
 541         if (!ecap_coherent(iommu->ecap))
 542                 clflush_cache_range(pte, sizeof(*pte));
 543
 544         if (cap_caching_mode(iommu->cap)) {
 545                 pasid_cache_invalidation_with_pasid(iommu, did, pasid);
 546                 qi_flush_piotlb(iommu, did, pasid, 0, -1, 0);
 547         } else {
 548                 iommu_flush_write_buffer(iommu);
 549         }
 550 }
 551
 552 static inline int pasid_enable_wpe(struct pasid_entry *pte)
 553 {
 554 #ifdef CONFIG_X86
 555         unsigned long cr0 = read_cr0();
 556
 557         /* CR0.WP is normally set but just to be sure */
 558         if (unlikely(!(cr0 & X86_CR0_WP))) {
 559                 pr_err_ratelimited("No CPU write protect!\n");
 560                 return -EINVAL;
 561         }
 562 #endif
 563         pasid_set_wpe(pte);
 564
 565         return 0;
 566 };
 567
 568 /*
 569  * Set up the scalable mode pasid table entry for first only
 570  * translation type.
 571  */
 572 int intel_pasid_setup_first_level(struct intel_iommu *iommu,
 573                                   struct device *dev, pgd_t *pgd,
 574                                   u32 pasid, u16 did, int flags)
 575 {
 576         struct pasid_entry *pte;
 577
 578         if (!ecap_flts(iommu->ecap)) {
 579                 pr_err("No first level translation support on %s\n",
 580                        iommu->name);
 581                 return -EINVAL;
 582         }
 583
 584         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 585         if (WARN_ON(!pte))
 586                 return -EINVAL;
 587
 588         pasid_clear_entry(pte);
 589
 590         /* Setup the first level page table pointer: */
 591         pasid_set_flptr(pte, (u64)__pa(pgd));
 592         if (flags & PASID_FLAG_SUPERVISOR_MODE) {
 593                 if (!ecap_srs(iommu->ecap)) {
 594                         pr_err("No supervisor request support on %s\n",
 595                                iommu->name);
 596                         return -EINVAL;
 597                 }
 598                 pasid_set_sre(pte);
 599                 if (pasid_enable_wpe(pte))
 600                         return -EINVAL;
 601
 602         }
 603
 604         if (flags & PASID_FLAG_FL5LP) {
 605                 if (cap_5lp_support(iommu->cap)) {
 606                         pasid_set_flpm(pte, 1);
 607                 } else {
 608                         pr_err("No 5-level paging support for first-level\n");
 609                         pasid_clear_entry(pte);
 610                         return -EINVAL;
 611                 }
 612         }
 613
 614         if (flags & PASID_FLAG_PAGE_SNOOP)
 615                 pasid_set_pgsnp(pte);
 616
 617         pasid_set_domain_id(pte, did);
 618         pasid_set_address_width(pte, iommu->agaw);
 619         pasid_set_page_snoop(pte, !!ecap_smpwc(iommu->ecap));
 620
 621         /* Setup Present and PASID Granular Transfer Type: */
 622         pasid_set_translation_type(pte, PASID_ENTRY_PGTT_FL_ONLY);
 623         pasid_set_present(pte);
 624         pasid_flush_caches(iommu, pte, pasid, did);
 625
 626         return 0;
 627 }
 628
 629 /*
 630  * Skip top levels of page tables for iommu which has less agaw
 631  * than default. Unnecessary for PT mode.
 632  */
 633 static inline int iommu_skip_agaw(struct dmar_domain *domain,
 634                                   struct intel_iommu *iommu,
 635                                   struct dma_pte **pgd)
 636 {
 637         int agaw;
 638
 639         for (agaw = domain->agaw; agaw > iommu->agaw; agaw--) {
 640                 *pgd = phys_to_virt(dma_pte_addr(*pgd));
 641                 if (!dma_pte_present(*pgd))
 642                         return -EINVAL;
 643         }
 644
 645         return agaw;
 646 }
 647
 648 /*
 649  * Set up the scalable mode pasid entry for second only translation type.
 650  */
 651 int intel_pasid_setup_second_level(struct intel_iommu *iommu,
 652                                    struct dmar_domain *domain,
 653                                    struct device *dev, u32 pasid)
 654 {
 655         struct pasid_entry *pte;
 656         struct dma_pte *pgd;
 657         u64 pgd_val;
 658         int agaw;
 659         u16 did;
 660
 661         /*
 662          * If hardware advertises no support for second level
 663          * translation, return directly.
 664          */
 665         if (!ecap_slts(iommu->ecap)) {
 666                 pr_err("No second level translation support on %s\n",
 667                        iommu->name);
 668                 return -EINVAL;
 669         }
 670
 671         pgd = domain->pgd;
 672         agaw = iommu_skip_agaw(domain, iommu, &pgd);
 673         if (agaw < 0) {
 674                 dev_err(dev, "Invalid domain page table\n");
 675                 return -EINVAL;
 676         }
 677
 678         pgd_val = virt_to_phys(pgd);
 679         did = domain->iommu_did[iommu->seq_id];
 680
 681         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 682         if (!pte) {
 683                 dev_err(dev, "Failed to get pasid entry of PASID %d\n", pasid);
 684                 return -ENODEV;
 685         }
 686
 687         pasid_clear_entry(pte);
 688         pasid_set_domain_id(pte, did);
 689         pasid_set_slptr(pte, pgd_val);
 690         pasid_set_address_width(pte, agaw);
 691         pasid_set_translation_type(pte, PASID_ENTRY_PGTT_SL_ONLY);
 692         pasid_set_fault_enable(pte);
 693         pasid_set_page_snoop(pte, !!ecap_smpwc(iommu->ecap));
 694
 695         if (domain->domain.type == IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED)
 696                 pasid_set_pgsnp(pte);
 697
 698         /*
 699          * Since it is a second level only translation setup, we should
 700          * set SRE bit as well (addresses are expected to be GPAs).
 701          */
 702         if (pasid != PASID_RID2PASID)
 703                 pasid_set_sre(pte);
 704         pasid_set_present(pte);
 705         pasid_flush_caches(iommu, pte, pasid, did);
 706
 707         return 0;
 708 }
 709
 710 /*
 711  * Set up the scalable mode pasid entry for passthrough translation type.
 712  */
 713 int intel_pasid_setup_pass_through(struct intel_iommu *iommu,
 714                                    struct dmar_domain *domain,
 715                                    struct device *dev, u32 pasid)
 716 {
 717         u16 did = FLPT_DEFAULT_DID;
 718         struct pasid_entry *pte;
 719
 720         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 721         if (!pte) {
 722                 dev_err(dev, "Failed to get pasid entry of PASID %d\n", pasid);
 723                 return -ENODEV;
 724         }
 725
 726         pasid_clear_entry(pte);
 727         pasid_set_domain_id(pte, did);
 728         pasid_set_address_width(pte, iommu->agaw);
 729         pasid_set_translation_type(pte, PASID_ENTRY_PGTT_PT);
 730         pasid_set_fault_enable(pte);
 731         pasid_set_page_snoop(pte, !!ecap_smpwc(iommu->ecap));
 732
 733         /*
 734          * We should set SRE bit as well since the addresses are expected
 735          * to be GPAs.
 736          */
 737         pasid_set_sre(pte);
 738         pasid_set_present(pte);
 739         pasid_flush_caches(iommu, pte, pasid, did);
 740
 741         return 0;
 742 }
 743
 744 static int
 745 intel_pasid_setup_bind_data(struct intel_iommu *iommu, struct pasid_entry *pte,
 746                             struct iommu_gpasid_bind_data_vtd *pasid_data)
 747 {
 748         /*
 749          * Not all guest PASID table entry fields are passed down during bind,
 750          * here we only set up the ones that are dependent on guest settings.
 751          * Execution related bits such as NXE, SMEP are not supported.
 752          * Other fields, such as snoop related, are set based on host needs
 753          * regardless of guest settings.
 754          */
 755         if (pasid_data->flags & IOMMU_SVA_VTD_GPASID_SRE) {
 756                 if (!ecap_srs(iommu->ecap)) {
 757                         pr_err_ratelimited("No supervisor request support on %s\n",
 758                                            iommu->name);
 759                         return -EINVAL;
 760                 }
 761                 pasid_set_sre(pte);
 762                 /* Enable write protect WP if guest requested */
 763                 if (pasid_data->flags & IOMMU_SVA_VTD_GPASID_WPE)
 764                         pasid_set_wpe(pte);
 765         }
 766
 767         if (pasid_data->flags & IOMMU_SVA_VTD_GPASID_EAFE) {
 768                 if (!ecap_eafs(iommu->ecap)) {
 769                         pr_err_ratelimited("No extended access flag support on %s\n",
 770                                            iommu->name);
 771                         return -EINVAL;
 772                 }
 773                 pasid_set_eafe(pte);
 774         }
 775
 776         /*
 777          * Memory type is only applicable to devices inside processor coherent
 778          * domain. Will add MTS support once coherent devices are available.
 779          */
 780         if (pasid_data->flags & IOMMU_SVA_VTD_GPASID_MTS_MASK) {
 781                 pr_warn_ratelimited("No memory type support %s\n",
 782                                     iommu->name);
 783                 return -EINVAL;
 784         }
 785
 786         return 0;
 787 }
 788
 789 /**
 790  * intel_pasid_setup_nested() - Set up PASID entry for nested translation.
 791  * This could be used for guest shared virtual address. In this case, the
 792  * first level page tables are used for GVA-GPA translation in the guest,
 793  * second level page tables are used for GPA-HPA translation.
 794  *
 795  * @iommu:      IOMMU which the device belong to
 796  * @dev:        Device to be set up for translation
 797  * @gpgd:       FLPTPTR: First Level Page translation pointer in GPA
 798  * @pasid:      PASID to be programmed in the device PASID table
 799  * @pasid_data: Additional PASID info from the guest bind request
 800  * @domain:     Domain info for setting up second level page tables
 801  * @addr_width: Address width of the first level (guest)
 802  */
 803 int intel_pasid_setup_nested(struct intel_iommu *iommu, struct device *dev,
 804                              pgd_t *gpgd, u32 pasid,
 805                              struct iommu_gpasid_bind_data_vtd *pasid_data,
 806                              struct dmar_domain *domain, int addr_width)
 807 {
 808         struct pasid_entry *pte;
 809         struct dma_pte *pgd;
 810         int ret = 0;
 811         u64 pgd_val;
 812         int agaw;
 813         u16 did;
 814
 815         if (!ecap_nest(iommu->ecap)) {
 816                 pr_err_ratelimited("IOMMU: %s: No nested translation support\n",
 817                                    iommu->name);
 818                 return -EINVAL;
 819         }
 820
 821         if (!(domain->flags & DOMAIN_FLAG_NESTING_MODE)) {
 822                 pr_err_ratelimited("Domain is not in nesting mode, %x\n",
 823                                    domain->flags);
 824                 return -EINVAL;
 825         }
 826
 827         pte = intel_pasid_get_entry(dev, pasid);
 828         if (WARN_ON(!pte))
 829                 return -EINVAL;
 830
 831         /*
 832          * Caller must ensure PASID entry is not in use, i.e. not bind the
 833          * same PASID to the same device twice.
 834          */
 835         if (pasid_pte_is_present(pte))
 836                 return -EBUSY;
 837
 838         pasid_clear_entry(pte);
 839
 840         /* Sanity checking performed by caller to make sure address
 841          * width matching in two dimensions:
 842          * 1. CPU vs. IOMMU
 843          * 2. Guest vs. Host.
 844          */
 845         switch (addr_width) {
 846 #ifdef CONFIG_X86
 847         case ADDR_WIDTH_5LEVEL:
 848                 if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57) ||
 849                     !cap_5lp_support(iommu->cap)) {
 850                         dev_err_ratelimited(dev,
 851                                             "5-level paging not supported\n");
 852                         return -EINVAL;
 853                 }
 854
 855                 pasid_set_flpm(pte, 1);
 856                 break;
 857 #endif
 858         case ADDR_WIDTH_4LEVEL:
 859                 pasid_set_flpm(pte, 0);
 860                 break;
 861         default:
 862                 dev_err_ratelimited(dev, "Invalid guest address width %d\n",
 863                                     addr_width);
 864                 return -EINVAL;
 865         }
 866
 867         /* First level PGD is in GPA, must be supported by the second level */
 868         if ((uintptr_t)gpgd > domain->max_addr) {
 869                 dev_err_ratelimited(dev,
 870                                     "Guest PGD %lx not supported, max %llx\n",
 871                                     (uintptr_t)gpgd, domain->max_addr);
 872                 return -EINVAL;
 873         }
 874         pasid_set_flptr(pte, (uintptr_t)gpgd);
 875
 876         ret = intel_pasid_setup_bind_data(iommu, pte, pasid_data);
 877         if (ret)
 878                 return ret;
 879
 880         /* Setup the second level based on the given domain */
 881         pgd = domain->pgd;
 882
 883         agaw = iommu_skip_agaw(domain, iommu, &pgd);
 884         if (agaw < 0) {
 885                 dev_err_ratelimited(dev, "Invalid domain page table\n");
 886                 return -EINVAL;
 887         }
 888         pgd_val = virt_to_phys(pgd);
 889         pasid_set_slptr(pte, pgd_val);
 890         pasid_set_fault_enable(pte);
 891
 892         did = domain->iommu_did[iommu->seq_id];
 893         pasid_set_domain_id(pte, did);
 894
 895         pasid_set_address_width(pte, agaw);
 896         pasid_set_page_snoop(pte, !!ecap_smpwc(iommu->ecap));
 897
 898         pasid_set_translation_type(pte, PASID_ENTRY_PGTT_NESTED);
 899         pasid_set_present(pte);
 900         pasid_flush_caches(iommu, pte, pasid, did);
 901
 902         return ret;
 903 }