]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/pci/controller/pci-hyperv.c
Merge tag '9p-for-6.2-rc1' of https://github.com/martinetd/linux
[linux.git] / drivers / pci / controller / pci-hyperv.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) Microsoft Corporation.
4  *
5  * Author:
6  *   Jake Oshins <[email protected]>
7  *
8  * This driver acts as a paravirtual front-end for PCI Express root buses.
9  * When a PCI Express function (either an entire device or an SR-IOV
10  * Virtual Function) is being passed through to the VM, this driver exposes
11  * a new bus to the guest VM.  This is modeled as a root PCI bus because
12  * no bridges are being exposed to the VM.  In fact, with a "Generation 2"
13  * VM within Hyper-V, there may seem to be no PCI bus at all in the VM
14  * until a device as been exposed using this driver.
15  *
16  * Each root PCI bus has its own PCI domain, which is called "Segment" in
17  * the PCI Firmware Specifications.  Thus while each device passed through
18  * to the VM using this front-end will appear at "device 0", the domain will
19  * be unique.  Typically, each bus will have one PCI function on it, though
20  * this driver does support more than one.
21  *
22  * In order to map the interrupts from the device through to the guest VM,
23  * this driver also implements an IRQ Domain, which handles interrupts (either
24  * MSI or MSI-X) associated with the functions on the bus.  As interrupts are
25  * set up, torn down, or reaffined, this driver communicates with the
26  * underlying hypervisor to adjust the mappings in the I/O MMU so that each
27  * interrupt will be delivered to the correct virtual processor at the right
28  * vector.  This driver does not support level-triggered (line-based)
29  * interrupts, and will report that the Interrupt Line register in the
30  * function's configuration space is zero.
31  *
32  * The rest of this driver mostly maps PCI concepts onto underlying Hyper-V
33  * facilities.  For instance, the configuration space of a function exposed
34  * by Hyper-V is mapped into a single page of memory space, and the
35  * read and write handlers for config space must be aware of this mechanism.
36  * Similarly, device setup and teardown involves messages sent to and from
37  * the PCI back-end driver in Hyper-V.
38  */
39
40 #include <linux/kernel.h>
41 #include <linux/module.h>
42 #include <linux/pci.h>
43 #include <linux/pci-ecam.h>
44 #include <linux/delay.h>
45 #include <linux/semaphore.h>
46 #include <linux/irq.h>
47 #include <linux/msi.h>
48 #include <linux/hyperv.h>
49 #include <linux/refcount.h>
50 #include <linux/irqdomain.h>
51 #include <linux/acpi.h>
52 #include <asm/mshyperv.h>
53
54 /*
55  * Protocol versions. The low word is the minor version, the high word the
56  * major version.
57  */
58
59 #define PCI_MAKE_VERSION(major, minor) ((u32)(((major) << 16) | (minor)))
60 #define PCI_MAJOR_VERSION(version) ((u32)(version) >> 16)
61 #define PCI_MINOR_VERSION(version) ((u32)(version) & 0xff)
62
63 enum pci_protocol_version_t {
64         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1 = PCI_MAKE_VERSION(1, 1),      /* Win10 */
65         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 = PCI_MAKE_VERSION(1, 2),      /* RS1 */
66         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3 = PCI_MAKE_VERSION(1, 3),      /* Vibranium */
67         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4 = PCI_MAKE_VERSION(1, 4),      /* WS2022 */
68 };
69
70 #define CPU_AFFINITY_ALL        -1ULL
71
72 /*
73  * Supported protocol versions in the order of probing - highest go
74  * first.
75  */
76 static enum pci_protocol_version_t pci_protocol_versions[] = {
77         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4,
78         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3,
79         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2,
80         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1,
81 };
82
83 #define PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH  0x2000
84 #define CFG_PAGE_OFFSET 0x1000
85 #define CFG_PAGE_SIZE (PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH - CFG_PAGE_OFFSET)
86
87 #define MAX_SUPPORTED_MSI_MESSAGES 0x400
88
89 #define STATUS_REVISION_MISMATCH 0xC0000059
90
91 /* space for 32bit serial number as string */
92 #define SLOT_NAME_SIZE 11
93
94 /*
95  * Size of requestor for VMbus; the value is based on the observation
96  * that having more than one request outstanding is 'rare', and so 64
97  * should be generous in ensuring that we don't ever run out.
98  */
99 #define HV_PCI_RQSTOR_SIZE 64
100
101 /*
102  * Message Types
103  */
104
105 enum pci_message_type {
106         /*
107          * Version 1.1
108          */
109         PCI_MESSAGE_BASE                = 0x42490000,
110         PCI_BUS_RELATIONS               = PCI_MESSAGE_BASE + 0,
111         PCI_QUERY_BUS_RELATIONS         = PCI_MESSAGE_BASE + 1,
112         PCI_POWER_STATE_CHANGE          = PCI_MESSAGE_BASE + 4,
113         PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS = PCI_MESSAGE_BASE + 5,
114         PCI_QUERY_RESOURCE_RESOURCES    = PCI_MESSAGE_BASE + 6,
115         PCI_BUS_D0ENTRY                 = PCI_MESSAGE_BASE + 7,
116         PCI_BUS_D0EXIT                  = PCI_MESSAGE_BASE + 8,
117         PCI_READ_BLOCK                  = PCI_MESSAGE_BASE + 9,
118         PCI_WRITE_BLOCK                 = PCI_MESSAGE_BASE + 0xA,
119         PCI_EJECT                       = PCI_MESSAGE_BASE + 0xB,
120         PCI_QUERY_STOP                  = PCI_MESSAGE_BASE + 0xC,
121         PCI_REENABLE                    = PCI_MESSAGE_BASE + 0xD,
122         PCI_QUERY_STOP_FAILED           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xE,
123         PCI_EJECTION_COMPLETE           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xF,
124         PCI_RESOURCES_ASSIGNED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x10,
125         PCI_RESOURCES_RELEASED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x11,
126         PCI_INVALIDATE_BLOCK            = PCI_MESSAGE_BASE + 0x12,
127         PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION      = PCI_MESSAGE_BASE + 0x13,
128         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x14,
129         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x15,
130         PCI_RESOURCES_ASSIGNED2         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x16,
131         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x17,
132         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x18, /* unused */
133         PCI_BUS_RELATIONS2              = PCI_MESSAGE_BASE + 0x19,
134         PCI_RESOURCES_ASSIGNED3         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x1A,
135         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE3   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x1B,
136         PCI_MESSAGE_MAXIMUM
137 };
138
139 /*
140  * Structures defining the virtual PCI Express protocol.
141  */
142
143 union pci_version {
144         struct {
145                 u16 minor_version;
146                 u16 major_version;
147         } parts;
148         u32 version;
149 } __packed;
150
151 /*
152  * Function numbers are 8-bits wide on Express, as interpreted through ARI,
153  * which is all this driver does.  This representation is the one used in
154  * Windows, which is what is expected when sending this back and forth with
155  * the Hyper-V parent partition.
156  */
157 union win_slot_encoding {
158         struct {
159                 u32     dev:5;
160                 u32     func:3;
161                 u32     reserved:24;
162         } bits;
163         u32 slot;
164 } __packed;
165
166 /*
167  * Pretty much as defined in the PCI Specifications.
168  */
169 struct pci_function_description {
170         u16     v_id;   /* vendor ID */
171         u16     d_id;   /* device ID */
172         u8      rev;
173         u8      prog_intf;
174         u8      subclass;
175         u8      base_class;
176         u32     subsystem_id;
177         union win_slot_encoding win_slot;
178         u32     ser;    /* serial number */
179 } __packed;
180
181 enum pci_device_description_flags {
182         HV_PCI_DEVICE_FLAG_NONE                 = 0x0,
183         HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY        = 0x1,
184 };
185
186 struct pci_function_description2 {
187         u16     v_id;   /* vendor ID */
188         u16     d_id;   /* device ID */
189         u8      rev;
190         u8      prog_intf;
191         u8      subclass;
192         u8      base_class;
193         u32     subsystem_id;
194         union   win_slot_encoding win_slot;
195         u32     ser;    /* serial number */
196         u32     flags;
197         u16     virtual_numa_node;
198         u16     reserved;
199 } __packed;
200
201 /**
202  * struct hv_msi_desc
203  * @vector:             IDT entry
204  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
205  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
206  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
207  *                      Interrupt Descriptor Table that are
208  *                      occupied by this Message-Signaled
209  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
210  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
211  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
212  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
213  *                      entry would have its own descriptor.
214  * @reserved:           Empty space
215  * @cpu_mask:           All the target virtual processors.
216  */
217 struct hv_msi_desc {
218         u8      vector;
219         u8      delivery_mode;
220         u16     vector_count;
221         u32     reserved;
222         u64     cpu_mask;
223 } __packed;
224
225 /**
226  * struct hv_msi_desc2 - 1.2 version of hv_msi_desc
227  * @vector:             IDT entry
228  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
229  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
230  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
231  *                      Interrupt Descriptor Table that are
232  *                      occupied by this Message-Signaled
233  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
234  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
235  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
236  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
237  *                      entry would have its own descriptor.
238  * @processor_count:    number of bits enabled in array.
239  * @processor_array:    All the target virtual processors.
240  */
241 struct hv_msi_desc2 {
242         u8      vector;
243         u8      delivery_mode;
244         u16     vector_count;
245         u16     processor_count;
246         u16     processor_array[32];
247 } __packed;
248
249 /*
250  * struct hv_msi_desc3 - 1.3 version of hv_msi_desc
251  *      Everything is the same as in 'hv_msi_desc2' except that the size of the
252  *      'vector' field is larger to support bigger vector values. For ex: LPI
253  *      vectors on ARM.
254  */
255 struct hv_msi_desc3 {
256         u32     vector;
257         u8      delivery_mode;
258         u8      reserved;
259         u16     vector_count;
260         u16     processor_count;
261         u16     processor_array[32];
262 } __packed;
263
264 /**
265  * struct tran_int_desc
266  * @reserved:           unused, padding
267  * @vector_count:       same as in hv_msi_desc
268  * @data:               This is the "data payload" value that is
269  *                      written by the device when it generates
270  *                      a message-signaled interrupt, either MSI
271  *                      or MSI-X.
272  * @address:            This is the address to which the data
273  *                      payload is written on interrupt
274  *                      generation.
275  */
276 struct tran_int_desc {
277         u16     reserved;
278         u16     vector_count;
279         u32     data;
280         u64     address;
281 } __packed;
282
283 /*
284  * A generic message format for virtual PCI.
285  * Specific message formats are defined later in the file.
286  */
287
288 struct pci_message {
289         u32 type;
290 } __packed;
291
292 struct pci_child_message {
293         struct pci_message message_type;
294         union win_slot_encoding wslot;
295 } __packed;
296
297 struct pci_incoming_message {
298         struct vmpacket_descriptor hdr;
299         struct pci_message message_type;
300 } __packed;
301
302 struct pci_response {
303         struct vmpacket_descriptor hdr;
304         s32 status;                     /* negative values are failures */
305 } __packed;
306
307 struct pci_packet {
308         void (*completion_func)(void *context, struct pci_response *resp,
309                                 int resp_packet_size);
310         void *compl_ctxt;
311
312         struct pci_message message[];
313 };
314
315 /*
316  * Specific message types supporting the PCI protocol.
317  */
318
319 /*
320  * Version negotiation message. Sent from the guest to the host.
321  * The guest is free to try different versions until the host
322  * accepts the version.
323  *
324  * pci_version: The protocol version requested.
325  * is_last_attempt: If TRUE, this is the last version guest will request.
326  * reservedz: Reserved field, set to zero.
327  */
328
329 struct pci_version_request {
330         struct pci_message message_type;
331         u32 protocol_version;
332 } __packed;
333
334 /*
335  * Bus D0 Entry.  This is sent from the guest to the host when the virtual
336  * bus (PCI Express port) is ready for action.
337  */
338
339 struct pci_bus_d0_entry {
340         struct pci_message message_type;
341         u32 reserved;
342         u64 mmio_base;
343 } __packed;
344
345 struct pci_bus_relations {
346         struct pci_incoming_message incoming;
347         u32 device_count;
348         struct pci_function_description func[];
349 } __packed;
350
351 struct pci_bus_relations2 {
352         struct pci_incoming_message incoming;
353         u32 device_count;
354         struct pci_function_description2 func[];
355 } __packed;
356
357 struct pci_q_res_req_response {
358         struct vmpacket_descriptor hdr;
359         s32 status;                     /* negative values are failures */
360         u32 probed_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
361 } __packed;
362
363 struct pci_set_power {
364         struct pci_message message_type;
365         union win_slot_encoding wslot;
366         u32 power_state;                /* In Windows terms */
367         u32 reserved;
368 } __packed;
369
370 struct pci_set_power_response {
371         struct vmpacket_descriptor hdr;
372         s32 status;                     /* negative values are failures */
373         union win_slot_encoding wslot;
374         u32 resultant_state;            /* In Windows terms */
375         u32 reserved;
376 } __packed;
377
378 struct pci_resources_assigned {
379         struct pci_message message_type;
380         union win_slot_encoding wslot;
381         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
382         u32 msi_descriptors;
383         u32 reserved[4];
384 } __packed;
385
386 struct pci_resources_assigned2 {
387         struct pci_message message_type;
388         union win_slot_encoding wslot;
389         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
390         u32 msi_descriptor_count;
391         u8 reserved[70];
392 } __packed;
393
394 struct pci_create_interrupt {
395         struct pci_message message_type;
396         union win_slot_encoding wslot;
397         struct hv_msi_desc int_desc;
398 } __packed;
399
400 struct pci_create_int_response {
401         struct pci_response response;
402         u32 reserved;
403         struct tran_int_desc int_desc;
404 } __packed;
405
406 struct pci_create_interrupt2 {
407         struct pci_message message_type;
408         union win_slot_encoding wslot;
409         struct hv_msi_desc2 int_desc;
410 } __packed;
411
412 struct pci_create_interrupt3 {
413         struct pci_message message_type;
414         union win_slot_encoding wslot;
415         struct hv_msi_desc3 int_desc;
416 } __packed;
417
418 struct pci_delete_interrupt {
419         struct pci_message message_type;
420         union win_slot_encoding wslot;
421         struct tran_int_desc int_desc;
422 } __packed;
423
424 /*
425  * Note: the VM must pass a valid block id, wslot and bytes_requested.
426  */
427 struct pci_read_block {
428         struct pci_message message_type;
429         u32 block_id;
430         union win_slot_encoding wslot;
431         u32 bytes_requested;
432 } __packed;
433
434 struct pci_read_block_response {
435         struct vmpacket_descriptor hdr;
436         u32 status;
437         u8 bytes[HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX];
438 } __packed;
439
440 /*
441  * Note: the VM must pass a valid block id, wslot and byte_count.
442  */
443 struct pci_write_block {
444         struct pci_message message_type;
445         u32 block_id;
446         union win_slot_encoding wslot;
447         u32 byte_count;
448         u8 bytes[HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX];
449 } __packed;
450
451 struct pci_dev_inval_block {
452         struct pci_incoming_message incoming;
453         union win_slot_encoding wslot;
454         u64 block_mask;
455 } __packed;
456
457 struct pci_dev_incoming {
458         struct pci_incoming_message incoming;
459         union win_slot_encoding wslot;
460 } __packed;
461
462 struct pci_eject_response {
463         struct pci_message message_type;
464         union win_slot_encoding wslot;
465         u32 status;
466 } __packed;
467
468 static int pci_ring_size = (4 * PAGE_SIZE);
469
470 /*
471  * Driver specific state.
472  */
473
474 enum hv_pcibus_state {
475         hv_pcibus_init = 0,
476         hv_pcibus_probed,
477         hv_pcibus_installed,
478         hv_pcibus_removing,
479         hv_pcibus_maximum
480 };
481
482 struct hv_pcibus_device {
483 #ifdef CONFIG_X86
484         struct pci_sysdata sysdata;
485 #elif defined(CONFIG_ARM64)
486         struct pci_config_window sysdata;
487 #endif
488         struct pci_host_bridge *bridge;
489         struct fwnode_handle *fwnode;
490         /* Protocol version negotiated with the host */
491         enum pci_protocol_version_t protocol_version;
492         enum hv_pcibus_state state;
493         struct hv_device *hdev;
494         resource_size_t low_mmio_space;
495         resource_size_t high_mmio_space;
496         struct resource *mem_config;
497         struct resource *low_mmio_res;
498         struct resource *high_mmio_res;
499         struct completion *survey_event;
500         struct pci_bus *pci_bus;
501         spinlock_t config_lock; /* Avoid two threads writing index page */
502         spinlock_t device_list_lock;    /* Protect lists below */
503         void __iomem *cfg_addr;
504
505         struct list_head children;
506         struct list_head dr_list;
507
508         struct msi_domain_info msi_info;
509         struct irq_domain *irq_domain;
510
511         spinlock_t retarget_msi_interrupt_lock;
512
513         struct workqueue_struct *wq;
514
515         /* Highest slot of child device with resources allocated */
516         int wslot_res_allocated;
517
518         /* hypercall arg, must not cross page boundary */
519         struct hv_retarget_device_interrupt retarget_msi_interrupt_params;
520
521         /*
522          * Don't put anything here: retarget_msi_interrupt_params must be last
523          */
524 };
525
526 /*
527  * Tracks "Device Relations" messages from the host, which must be both
528  * processed in order and deferred so that they don't run in the context
529  * of the incoming packet callback.
530  */
531 struct hv_dr_work {
532         struct work_struct wrk;
533         struct hv_pcibus_device *bus;
534 };
535
536 struct hv_pcidev_description {
537         u16     v_id;   /* vendor ID */
538         u16     d_id;   /* device ID */
539         u8      rev;
540         u8      prog_intf;
541         u8      subclass;
542         u8      base_class;
543         u32     subsystem_id;
544         union   win_slot_encoding win_slot;
545         u32     ser;    /* serial number */
546         u32     flags;
547         u16     virtual_numa_node;
548 };
549
550 struct hv_dr_state {
551         struct list_head list_entry;
552         u32 device_count;
553         struct hv_pcidev_description func[];
554 };
555
556 enum hv_pcichild_state {
557         hv_pcichild_init = 0,
558         hv_pcichild_requirements,
559         hv_pcichild_resourced,
560         hv_pcichild_ejecting,
561         hv_pcichild_maximum
562 };
563
564 struct hv_pci_dev {
565         /* List protected by pci_rescan_remove_lock */
566         struct list_head list_entry;
567         refcount_t refs;
568         enum hv_pcichild_state state;
569         struct pci_slot *pci_slot;
570         struct hv_pcidev_description desc;
571         bool reported_missing;
572         struct hv_pcibus_device *hbus;
573         struct work_struct wrk;
574
575         void (*block_invalidate)(void *context, u64 block_mask);
576         void *invalidate_context;
577
578         /*
579          * What would be observed if one wrote 0xFFFFFFFF to a BAR and then
580          * read it back, for each of the BAR offsets within config space.
581          */
582         u32 probed_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
583 };
584
585 struct hv_pci_compl {
586         struct completion host_event;
587         s32 completion_status;
588 };
589
590 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context);
591
592 #ifdef CONFIG_X86
593 #define DELIVERY_MODE   APIC_DELIVERY_MODE_FIXED
594 #define FLOW_HANDLER    handle_edge_irq
595 #define FLOW_NAME       "edge"
596
597 static int hv_pci_irqchip_init(void)
598 {
599         return 0;
600 }
601
602 static struct irq_domain *hv_pci_get_root_domain(void)
603 {
604         return x86_vector_domain;
605 }
606
607 static unsigned int hv_msi_get_int_vector(struct irq_data *data)
608 {
609         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
610
611         return cfg->vector;
612 }
613
614 #define hv_msi_prepare          pci_msi_prepare
615
616 /**
617  * hv_arch_irq_unmask() - "Unmask" the IRQ by setting its current
618  * affinity.
619  * @data:       Describes the IRQ
620  *
621  * Build new a destination for the MSI and make a hypercall to
622  * update the Interrupt Redirection Table. "Device Logical ID"
623  * is built out of this PCI bus's instance GUID and the function
624  * number of the device.
625  */
626 static void hv_arch_irq_unmask(struct irq_data *data)
627 {
628         struct msi_desc *msi_desc = irq_data_get_msi_desc(data);
629         struct hv_retarget_device_interrupt *params;
630         struct tran_int_desc *int_desc;
631         struct hv_pcibus_device *hbus;
632         const struct cpumask *dest;
633         cpumask_var_t tmp;
634         struct pci_bus *pbus;
635         struct pci_dev *pdev;
636         unsigned long flags;
637         u32 var_size = 0;
638         int cpu, nr_bank;
639         u64 res;
640
641         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
642         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
643         pbus = pdev->bus;
644         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
645         int_desc = data->chip_data;
646
647         spin_lock_irqsave(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
648
649         params = &hbus->retarget_msi_interrupt_params;
650         memset(params, 0, sizeof(*params));
651         params->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
652         params->int_entry.source = HV_INTERRUPT_SOURCE_MSI;
653         params->int_entry.msi_entry.address.as_uint32 = int_desc->address & 0xffffffff;
654         params->int_entry.msi_entry.data.as_uint32 = int_desc->data;
655         params->device_id = (hbus->hdev->dev_instance.b[5] << 24) |
656                            (hbus->hdev->dev_instance.b[4] << 16) |
657                            (hbus->hdev->dev_instance.b[7] << 8) |
658                            (hbus->hdev->dev_instance.b[6] & 0xf8) |
659                            PCI_FUNC(pdev->devfn);
660         params->int_target.vector = hv_msi_get_int_vector(data);
661
662         /*
663          * Honoring apic->delivery_mode set to APIC_DELIVERY_MODE_FIXED by
664          * setting the HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_MULTICAST flag results in a
665          * spurious interrupt storm. Not doing so does not seem to have a
666          * negative effect (yet?).
667          */
668
669         if (hbus->protocol_version >= PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
670                 /*
671                  * PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 supports the VP_SET version of the
672                  * HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall, which also coincides
673                  * with >64 VP support.
674                  * ms_hyperv.hints & HV_X64_EX_PROCESSOR_MASKS_RECOMMENDED
675                  * is not sufficient for this hypercall.
676                  */
677                 params->int_target.flags |=
678                         HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET;
679
680                 if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC)) {
681                         res = 1;
682                         goto exit_unlock;
683                 }
684
685                 cpumask_and(tmp, dest, cpu_online_mask);
686                 nr_bank = cpumask_to_vpset(&params->int_target.vp_set, tmp);
687                 free_cpumask_var(tmp);
688
689                 if (nr_bank <= 0) {
690                         res = 1;
691                         goto exit_unlock;
692                 }
693
694                 /*
695                  * var-sized hypercall, var-size starts after vp_mask (thus
696                  * vp_set.format does not count, but vp_set.valid_bank_mask
697                  * does).
698                  */
699                 var_size = 1 + nr_bank;
700         } else {
701                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
702                         params->int_target.vp_mask |=
703                                 (1ULL << hv_cpu_number_to_vp_number(cpu));
704                 }
705         }
706
707         res = hv_do_hypercall(HVCALL_RETARGET_INTERRUPT | (var_size << 17),
708                               params, NULL);
709
710 exit_unlock:
711         spin_unlock_irqrestore(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
712
713         /*
714          * During hibernation, when a CPU is offlined, the kernel tries
715          * to move the interrupt to the remaining CPUs that haven't
716          * been offlined yet. In this case, the below hv_do_hypercall()
717          * always fails since the vmbus channel has been closed:
718          * refer to cpu_disable_common() -> fixup_irqs() ->
719          * irq_migrate_all_off_this_cpu() -> migrate_one_irq().
720          *
721          * Suppress the error message for hibernation because the failure
722          * during hibernation does not matter (at this time all the devices
723          * have been frozen). Note: the correct affinity info is still updated
724          * into the irqdata data structure in migrate_one_irq() ->
725          * irq_do_set_affinity(), so later when the VM resumes,
726          * hv_pci_restore_msi_state() is able to correctly restore the
727          * interrupt with the correct affinity.
728          */
729         if (!hv_result_success(res) && hbus->state != hv_pcibus_removing)
730                 dev_err(&hbus->hdev->device,
731                         "%s() failed: %#llx", __func__, res);
732 }
733 #elif defined(CONFIG_ARM64)
734 /*
735  * SPI vectors to use for vPCI; arch SPIs range is [32, 1019], but leaving a bit
736  * of room at the start to allow for SPIs to be specified through ACPI and
737  * starting with a power of two to satisfy power of 2 multi-MSI requirement.
738  */
739 #define HV_PCI_MSI_SPI_START    64
740 #define HV_PCI_MSI_SPI_NR       (1020 - HV_PCI_MSI_SPI_START)
741 #define DELIVERY_MODE           0
742 #define FLOW_HANDLER            NULL
743 #define FLOW_NAME               NULL
744 #define hv_msi_prepare          NULL
745
746 struct hv_pci_chip_data {
747         DECLARE_BITMAP(spi_map, HV_PCI_MSI_SPI_NR);
748         struct mutex    map_lock;
749 };
750
751 /* Hyper-V vPCI MSI GIC IRQ domain */
752 static struct irq_domain *hv_msi_gic_irq_domain;
753
754 /* Hyper-V PCI MSI IRQ chip */
755 static struct irq_chip hv_arm64_msi_irq_chip = {
756         .name = "MSI",
757         .irq_set_affinity = irq_chip_set_affinity_parent,
758         .irq_eoi = irq_chip_eoi_parent,
759         .irq_mask = irq_chip_mask_parent,
760         .irq_unmask = irq_chip_unmask_parent
761 };
762
763 static unsigned int hv_msi_get_int_vector(struct irq_data *irqd)
764 {
765         return irqd->parent_data->hwirq;
766 }
767
768 /*
769  * @nr_bm_irqs:         Indicates the number of IRQs that were allocated from
770  *                      the bitmap.
771  * @nr_dom_irqs:        Indicates the number of IRQs that were allocated from
772  *                      the parent domain.
773  */
774 static void hv_pci_vec_irq_free(struct irq_domain *domain,
775                                 unsigned int virq,
776                                 unsigned int nr_bm_irqs,
777                                 unsigned int nr_dom_irqs)
778 {
779         struct hv_pci_chip_data *chip_data = domain->host_data;
780         struct irq_data *d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
781         int first = d->hwirq - HV_PCI_MSI_SPI_START;
782         int i;
783
784         mutex_lock(&chip_data->map_lock);
785         bitmap_release_region(chip_data->spi_map,
786                               first,
787                               get_count_order(nr_bm_irqs));
788         mutex_unlock(&chip_data->map_lock);
789         for (i = 0; i < nr_dom_irqs; i++) {
790                 if (i)
791                         d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq + i);
792                 irq_domain_reset_irq_data(d);
793         }
794
795         irq_domain_free_irqs_parent(domain, virq, nr_dom_irqs);
796 }
797
798 static void hv_pci_vec_irq_domain_free(struct irq_domain *domain,
799                                        unsigned int virq,
800                                        unsigned int nr_irqs)
801 {
802         hv_pci_vec_irq_free(domain, virq, nr_irqs, nr_irqs);
803 }
804
805 static int hv_pci_vec_alloc_device_irq(struct irq_domain *domain,
806                                        unsigned int nr_irqs,
807                                        irq_hw_number_t *hwirq)
808 {
809         struct hv_pci_chip_data *chip_data = domain->host_data;
810         int index;
811
812         /* Find and allocate region from the SPI bitmap */
813         mutex_lock(&chip_data->map_lock);
814         index = bitmap_find_free_region(chip_data->spi_map,
815                                         HV_PCI_MSI_SPI_NR,
816                                         get_count_order(nr_irqs));
817         mutex_unlock(&chip_data->map_lock);
818         if (index < 0)
819                 return -ENOSPC;
820
821         *hwirq = index + HV_PCI_MSI_SPI_START;
822
823         return 0;
824 }
825
826 static int hv_pci_vec_irq_gic_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
827                                            unsigned int virq,
828                                            irq_hw_number_t hwirq)
829 {
830         struct irq_fwspec fwspec;
831         struct irq_data *d;
832         int ret;
833
834         fwspec.fwnode = domain->parent->fwnode;
835         fwspec.param_count = 2;
836         fwspec.param[0] = hwirq;
837         fwspec.param[1] = IRQ_TYPE_EDGE_RISING;
838
839         ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, 1, &fwspec);
840         if (ret)
841                 return ret;
842
843         /*
844          * Since the interrupt specifier is not coming from ACPI or DT, the
845          * trigger type will need to be set explicitly. Otherwise, it will be
846          * set to whatever is in the GIC configuration.
847          */
848         d = irq_domain_get_irq_data(domain->parent, virq);
849
850         return d->chip->irq_set_type(d, IRQ_TYPE_EDGE_RISING);
851 }
852
853 static int hv_pci_vec_irq_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
854                                        unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
855                                        void *args)
856 {
857         irq_hw_number_t hwirq;
858         unsigned int i;
859         int ret;
860
861         ret = hv_pci_vec_alloc_device_irq(domain, nr_irqs, &hwirq);
862         if (ret)
863                 return ret;
864
865         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
866                 ret = hv_pci_vec_irq_gic_domain_alloc(domain, virq + i,
867                                                       hwirq + i);
868                 if (ret) {
869                         hv_pci_vec_irq_free(domain, virq, nr_irqs, i);
870                         return ret;
871                 }
872
873                 irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq + i,
874                                               hwirq + i,
875                                               &hv_arm64_msi_irq_chip,
876                                               domain->host_data);
877                 pr_debug("pID:%d vID:%u\n", (int)(hwirq + i), virq + i);
878         }
879
880         return 0;
881 }
882
883 /*
884  * Pick the first cpu as the irq affinity that can be temporarily used for
885  * composing MSI from the hypervisor. GIC will eventually set the right
886  * affinity for the irq and the 'unmask' will retarget the interrupt to that
887  * cpu.
888  */
889 static int hv_pci_vec_irq_domain_activate(struct irq_domain *domain,
890                                           struct irq_data *irqd, bool reserve)
891 {
892         int cpu = cpumask_first(cpu_present_mask);
893
894         irq_data_update_effective_affinity(irqd, cpumask_of(cpu));
895
896         return 0;
897 }
898
899 static const struct irq_domain_ops hv_pci_domain_ops = {
900         .alloc  = hv_pci_vec_irq_domain_alloc,
901         .free   = hv_pci_vec_irq_domain_free,
902         .activate = hv_pci_vec_irq_domain_activate,
903 };
904
905 static int hv_pci_irqchip_init(void)
906 {
907         static struct hv_pci_chip_data *chip_data;
908         struct fwnode_handle *fn = NULL;
909         int ret = -ENOMEM;
910
911         chip_data = kzalloc(sizeof(*chip_data), GFP_KERNEL);
912         if (!chip_data)
913                 return ret;
914
915         mutex_init(&chip_data->map_lock);
916         fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("hv_vpci_arm64");
917         if (!fn)
918                 goto free_chip;
919
920         /*
921          * IRQ domain once enabled, should not be removed since there is no
922          * way to ensure that all the corresponding devices are also gone and
923          * no interrupts will be generated.
924          */
925         hv_msi_gic_irq_domain = acpi_irq_create_hierarchy(0, HV_PCI_MSI_SPI_NR,
926                                                           fn, &hv_pci_domain_ops,
927                                                           chip_data);
928
929         if (!hv_msi_gic_irq_domain) {
930                 pr_err("Failed to create Hyper-V arm64 vPCI MSI IRQ domain\n");
931                 goto free_chip;
932         }
933
934         return 0;
935
936 free_chip:
937         kfree(chip_data);
938         if (fn)
939                 irq_domain_free_fwnode(fn);
940
941         return ret;
942 }
943
944 static struct irq_domain *hv_pci_get_root_domain(void)
945 {
946         return hv_msi_gic_irq_domain;
947 }
948
949 /*
950  * SPIs are used for interrupts of PCI devices and SPIs is managed via GICD
951  * registers which Hyper-V already supports, so no hypercall needed.
952  */
953 static void hv_arch_irq_unmask(struct irq_data *data) { }
954 #endif /* CONFIG_ARM64 */
955
956 /**
957  * hv_pci_generic_compl() - Invoked for a completion packet
958  * @context:            Set up by the sender of the packet.
959  * @resp:               The response packet
960  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the packet
961  *
962  * This function is used to trigger an event and report status
963  * for any message for which the completion packet contains a
964  * status and nothing else.
965  */
966 static void hv_pci_generic_compl(void *context, struct pci_response *resp,
967                                  int resp_packet_size)
968 {
969         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
970
971         comp_pkt->completion_status = resp->status;
972         complete(&comp_pkt->host_event);
973 }
974
975 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
976                                                 u32 wslot);
977
978 static void get_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
979 {
980         refcount_inc(&hpdev->refs);
981 }
982
983 static void put_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
984 {
985         if (refcount_dec_and_test(&hpdev->refs))
986                 kfree(hpdev);
987 }
988
989 /*
990  * There is no good way to get notified from vmbus_onoffer_rescind(),
991  * so let's use polling here, since this is not a hot path.
992  */
993 static int wait_for_response(struct hv_device *hdev,
994                              struct completion *comp)
995 {
996         while (true) {
997                 if (hdev->channel->rescind) {
998                         dev_warn_once(&hdev->device, "The device is gone.\n");
999                         return -ENODEV;
1000                 }
1001
1002                 if (wait_for_completion_timeout(comp, HZ / 10))
1003                         break;
1004         }
1005
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 /**
1010  * devfn_to_wslot() - Convert from Linux PCI slot to Windows
1011  * @devfn:      The Linux representation of PCI slot
1012  *
1013  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
1014  *
1015  * Return: The Windows representation
1016  */
1017 static u32 devfn_to_wslot(int devfn)
1018 {
1019         union win_slot_encoding wslot;
1020
1021         wslot.slot = 0;
1022         wslot.bits.dev = PCI_SLOT(devfn);
1023         wslot.bits.func = PCI_FUNC(devfn);
1024
1025         return wslot.slot;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * wslot_to_devfn() - Convert from Windows PCI slot to Linux
1030  * @wslot:      The Windows representation of PCI slot
1031  *
1032  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
1033  *
1034  * Return: The Linux representation
1035  */
1036 static int wslot_to_devfn(u32 wslot)
1037 {
1038         union win_slot_encoding slot_no;
1039
1040         slot_no.slot = wslot;
1041         return PCI_DEVFN(slot_no.bits.dev, slot_no.bits.func);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * PCI Configuration Space for these root PCI buses is implemented as a pair
1046  * of pages in memory-mapped I/O space.  Writing to the first page chooses
1047  * the PCI function being written or read.  Once the first page has been
1048  * written to, the following page maps in the entire configuration space of
1049  * the function.
1050  */
1051
1052 /**
1053  * _hv_pcifront_read_config() - Internal PCI config read
1054  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
1055  * @where:      Offset within config space
1056  * @size:       Size of the transfer
1057  * @val:        Pointer to the buffer receiving the data
1058  */
1059 static void _hv_pcifront_read_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
1060                                      int size, u32 *val)
1061 {
1062         unsigned long flags;
1063         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
1064
1065         /*
1066          * If the attempt is to read the IDs or the ROM BAR, simulate that.
1067          */
1068         if (where + size <= PCI_COMMAND) {
1069                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.v_id) + where, size);
1070         } else if (where >= PCI_CLASS_REVISION && where + size <=
1071                    PCI_CACHE_LINE_SIZE) {
1072                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.rev) + where -
1073                        PCI_CLASS_REVISION, size);
1074         } else if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID && where + size <=
1075                    PCI_ROM_ADDRESS) {
1076                 memcpy(val, (u8 *)&hpdev->desc.subsystem_id + where -
1077                        PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID, size);
1078         } else if (where >= PCI_ROM_ADDRESS && where + size <=
1079                    PCI_CAPABILITY_LIST) {
1080                 /* ROM BARs are unimplemented */
1081                 *val = 0;
1082         } else if (where >= PCI_INTERRUPT_LINE && where + size <=
1083                    PCI_INTERRUPT_PIN) {
1084                 /*
1085                  * Interrupt Line and Interrupt PIN are hard-wired to zero
1086                  * because this front-end only supports message-signaled
1087                  * interrupts.
1088                  */
1089                 *val = 0;
1090         } else if (where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
1091                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1092                 /* Choose the function to be read. (See comment above) */
1093                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
1094                 /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
1095                 mb();
1096                 /* Read from that function's config space. */
1097                 switch (size) {
1098                 case 1:
1099                         *val = readb(addr);
1100                         break;
1101                 case 2:
1102                         *val = readw(addr);
1103                         break;
1104                 default:
1105                         *val = readl(addr);
1106                         break;
1107                 }
1108                 /*
1109                  * Make sure the read was done before we release the spinlock
1110                  * allowing consecutive reads/writes.
1111                  */
1112                 mb();
1113                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1114         } else {
1115                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
1116                         "Attempt to read beyond a function's config space.\n");
1117         }
1118 }
1119
1120 static u16 hv_pcifront_get_vendor_id(struct hv_pci_dev *hpdev)
1121 {
1122         u16 ret;
1123         unsigned long flags;
1124         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET +
1125                              PCI_VENDOR_ID;
1126
1127         spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1128
1129         /* Choose the function to be read. (See comment above) */
1130         writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
1131         /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
1132         mb();
1133         /* Read from that function's config space. */
1134         ret = readw(addr);
1135         /*
1136          * mb() is not required here, because the spin_unlock_irqrestore()
1137          * is a barrier.
1138          */
1139
1140         spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1141
1142         return ret;
1143 }
1144
1145 /**
1146  * _hv_pcifront_write_config() - Internal PCI config write
1147  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
1148  * @where:      Offset within config space
1149  * @size:       Size of the transfer
1150  * @val:        The data being transferred
1151  */
1152 static void _hv_pcifront_write_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
1153                                       int size, u32 val)
1154 {
1155         unsigned long flags;
1156         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
1157
1158         if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID &&
1159             where + size <= PCI_CAPABILITY_LIST) {
1160                 /* SSIDs and ROM BARs are read-only */
1161         } else if (where >= PCI_COMMAND && where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
1162                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1163                 /* Choose the function to be written. (See comment above) */
1164                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
1165                 /* Make sure the function was chosen before we start writing. */
1166                 wmb();
1167                 /* Write to that function's config space. */
1168                 switch (size) {
1169                 case 1:
1170                         writeb(val, addr);
1171                         break;
1172                 case 2:
1173                         writew(val, addr);
1174                         break;
1175                 default:
1176                         writel(val, addr);
1177                         break;
1178                 }
1179                 /*
1180                  * Make sure the write was done before we release the spinlock
1181                  * allowing consecutive reads/writes.
1182                  */
1183                 mb();
1184                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1185         } else {
1186                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
1187                         "Attempt to write beyond a function's config space.\n");
1188         }
1189 }
1190
1191 /**
1192  * hv_pcifront_read_config() - Read configuration space
1193  * @bus: PCI Bus structure
1194  * @devfn: Device/function
1195  * @where: Offset from base
1196  * @size: Byte/word/dword
1197  * @val: Value to be read
1198  *
1199  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
1200  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
1201  */
1202 static int hv_pcifront_read_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
1203                                    int where, int size, u32 *val)
1204 {
1205         struct hv_pcibus_device *hbus =
1206                 container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1207         struct hv_pci_dev *hpdev;
1208
1209         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
1210         if (!hpdev)
1211                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
1212
1213         _hv_pcifront_read_config(hpdev, where, size, val);
1214
1215         put_pcichild(hpdev);
1216         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
1217 }
1218
1219 /**
1220  * hv_pcifront_write_config() - Write configuration space
1221  * @bus: PCI Bus structure
1222  * @devfn: Device/function
1223  * @where: Offset from base
1224  * @size: Byte/word/dword
1225  * @val: Value to be written to device
1226  *
1227  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
1228  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
1229  */
1230 static int hv_pcifront_write_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
1231                                     int where, int size, u32 val)
1232 {
1233         struct hv_pcibus_device *hbus =
1234             container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1235         struct hv_pci_dev *hpdev;
1236
1237         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
1238         if (!hpdev)
1239                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
1240
1241         _hv_pcifront_write_config(hpdev, where, size, val);
1242
1243         put_pcichild(hpdev);
1244         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
1245 }
1246
1247 /* PCIe operations */
1248 static struct pci_ops hv_pcifront_ops = {
1249         .read  = hv_pcifront_read_config,
1250         .write = hv_pcifront_write_config,
1251 };
1252
1253 /*
1254  * Paravirtual backchannel
1255  *
1256  * Hyper-V SR-IOV provides a backchannel mechanism in software for
1257  * communication between a VF driver and a PF driver.  These
1258  * "configuration blocks" are similar in concept to PCI configuration space,
1259  * but instead of doing reads and writes in 32-bit chunks through a very slow
1260  * path, packets of up to 128 bytes can be sent or received asynchronously.
1261  *
1262  * Nearly every SR-IOV device contains just such a communications channel in
1263  * hardware, so using this one in software is usually optional.  Using the
1264  * software channel, however, allows driver implementers to leverage software
1265  * tools that fuzz the communications channel looking for vulnerabilities.
1266  *
1267  * The usage model for these packets puts the responsibility for reading or
1268  * writing on the VF driver.  The VF driver sends a read or a write packet,
1269  * indicating which "block" is being referred to by number.
1270  *
1271  * If the PF driver wishes to initiate communication, it can "invalidate" one or
1272  * more of the first 64 blocks.  This invalidation is delivered via a callback
1273  * supplied by the VF driver by this driver.
1274  *
1275  * No protocol is implied, except that supplied by the PF and VF drivers.
1276  */
1277
1278 struct hv_read_config_compl {
1279         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1280         void *buf;
1281         unsigned int len;
1282         unsigned int bytes_returned;
1283 };
1284
1285 /**
1286  * hv_pci_read_config_compl() - Invoked when a response packet
1287  * for a read config block operation arrives.
1288  * @context:            Identifies the read config operation
1289  * @resp:               The response packet itself
1290  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the response packet
1291  */
1292 static void hv_pci_read_config_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1293                                      int resp_packet_size)
1294 {
1295         struct hv_read_config_compl *comp = context;
1296         struct pci_read_block_response *read_resp =
1297                 (struct pci_read_block_response *)resp;
1298         unsigned int data_len, hdr_len;
1299
1300         hdr_len = offsetof(struct pci_read_block_response, bytes);
1301         if (resp_packet_size < hdr_len) {
1302                 comp->comp_pkt.completion_status = -1;
1303                 goto out;
1304         }
1305
1306         data_len = resp_packet_size - hdr_len;
1307         if (data_len > 0 && read_resp->status == 0) {
1308                 comp->bytes_returned = min(comp->len, data_len);
1309                 memcpy(comp->buf, read_resp->bytes, comp->bytes_returned);
1310         } else {
1311                 comp->bytes_returned = 0;
1312         }
1313
1314         comp->comp_pkt.completion_status = read_resp->status;
1315 out:
1316         complete(&comp->comp_pkt.host_event);
1317 }
1318
1319 /**
1320  * hv_read_config_block() - Sends a read config block request to
1321  * the back-end driver running in the Hyper-V parent partition.
1322  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1323  * @buf:                Buffer into which the config block will be copied.
1324  * @len:                Size in bytes of buf.
1325  * @block_id:           Identifies the config block which has been requested.
1326  * @bytes_returned:     Size which came back from the back-end driver.
1327  *
1328  * Return: 0 on success, -errno on failure
1329  */
1330 static int hv_read_config_block(struct pci_dev *pdev, void *buf,
1331                                 unsigned int len, unsigned int block_id,
1332                                 unsigned int *bytes_returned)
1333 {
1334         struct hv_pcibus_device *hbus =
1335                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1336                              sysdata);
1337         struct {
1338                 struct pci_packet pkt;
1339                 char buf[sizeof(struct pci_read_block)];
1340         } pkt;
1341         struct hv_read_config_compl comp_pkt;
1342         struct pci_read_block *read_blk;
1343         int ret;
1344
1345         if (len == 0 || len > HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX)
1346                 return -EINVAL;
1347
1348         init_completion(&comp_pkt.comp_pkt.host_event);
1349         comp_pkt.buf = buf;
1350         comp_pkt.len = len;
1351
1352         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1353         pkt.pkt.completion_func = hv_pci_read_config_compl;
1354         pkt.pkt.compl_ctxt = &comp_pkt;
1355         read_blk = (struct pci_read_block *)&pkt.pkt.message;
1356         read_blk->message_type.type = PCI_READ_BLOCK;
1357         read_blk->wslot.slot = devfn_to_wslot(pdev->devfn);
1358         read_blk->block_id = block_id;
1359         read_blk->bytes_requested = len;
1360
1361         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, read_blk,
1362                                sizeof(*read_blk), (unsigned long)&pkt.pkt,
1363                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1364                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1365         if (ret)
1366                 return ret;
1367
1368         ret = wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.comp_pkt.host_event);
1369         if (ret)
1370                 return ret;
1371
1372         if (comp_pkt.comp_pkt.completion_status != 0 ||
1373             comp_pkt.bytes_returned == 0) {
1374                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1375                         "Read Config Block failed: 0x%x, bytes_returned=%d\n",
1376                         comp_pkt.comp_pkt.completion_status,
1377                         comp_pkt.bytes_returned);
1378                 return -EIO;
1379         }
1380
1381         *bytes_returned = comp_pkt.bytes_returned;
1382         return 0;
1383 }
1384
1385 /**
1386  * hv_pci_write_config_compl() - Invoked when a response packet for a write
1387  * config block operation arrives.
1388  * @context:            Identifies the write config operation
1389  * @resp:               The response packet itself
1390  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the response packet
1391  */
1392 static void hv_pci_write_config_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1393                                       int resp_packet_size)
1394 {
1395         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
1396
1397         comp_pkt->completion_status = resp->status;
1398         complete(&comp_pkt->host_event);
1399 }
1400
1401 /**
1402  * hv_write_config_block() - Sends a write config block request to the
1403  * back-end driver running in the Hyper-V parent partition.
1404  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1405  * @buf:                Buffer from which the config block will be copied.
1406  * @len:                Size in bytes of buf.
1407  * @block_id:           Identifies the config block which is being written.
1408  *
1409  * Return: 0 on success, -errno on failure
1410  */
1411 static int hv_write_config_block(struct pci_dev *pdev, void *buf,
1412                                 unsigned int len, unsigned int block_id)
1413 {
1414         struct hv_pcibus_device *hbus =
1415                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1416                              sysdata);
1417         struct {
1418                 struct pci_packet pkt;
1419                 char buf[sizeof(struct pci_write_block)];
1420                 u32 reserved;
1421         } pkt;
1422         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1423         struct pci_write_block *write_blk;
1424         u32 pkt_size;
1425         int ret;
1426
1427         if (len == 0 || len > HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX)
1428                 return -EINVAL;
1429
1430         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1431
1432         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1433         pkt.pkt.completion_func = hv_pci_write_config_compl;
1434         pkt.pkt.compl_ctxt = &comp_pkt;
1435         write_blk = (struct pci_write_block *)&pkt.pkt.message;
1436         write_blk->message_type.type = PCI_WRITE_BLOCK;
1437         write_blk->wslot.slot = devfn_to_wslot(pdev->devfn);
1438         write_blk->block_id = block_id;
1439         write_blk->byte_count = len;
1440         memcpy(write_blk->bytes, buf, len);
1441         pkt_size = offsetof(struct pci_write_block, bytes) + len;
1442         /*
1443          * This quirk is required on some hosts shipped around 2018, because
1444          * these hosts don't check the pkt_size correctly (new hosts have been
1445          * fixed since early 2019). The quirk is also safe on very old hosts
1446          * and new hosts, because, on them, what really matters is the length
1447          * specified in write_blk->byte_count.
1448          */
1449         pkt_size += sizeof(pkt.reserved);
1450
1451         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, write_blk, pkt_size,
1452                                (unsigned long)&pkt.pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
1453                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1454         if (ret)
1455                 return ret;
1456
1457         ret = wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event);
1458         if (ret)
1459                 return ret;
1460
1461         if (comp_pkt.completion_status != 0) {
1462                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1463                         "Write Config Block failed: 0x%x\n",
1464                         comp_pkt.completion_status);
1465                 return -EIO;
1466         }
1467
1468         return 0;
1469 }
1470
1471 /**
1472  * hv_register_block_invalidate() - Invoked when a config block invalidation
1473  * arrives from the back-end driver.
1474  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1475  * @context:            Identifies the device.
1476  * @block_invalidate:   Identifies all of the blocks being invalidated.
1477  *
1478  * Return: 0 on success, -errno on failure
1479  */
1480 static int hv_register_block_invalidate(struct pci_dev *pdev, void *context,
1481                                         void (*block_invalidate)(void *context,
1482                                                                  u64 block_mask))
1483 {
1484         struct hv_pcibus_device *hbus =
1485                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1486                              sysdata);
1487         struct hv_pci_dev *hpdev;
1488
1489         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1490         if (!hpdev)
1491                 return -ENODEV;
1492
1493         hpdev->block_invalidate = block_invalidate;
1494         hpdev->invalidate_context = context;
1495
1496         put_pcichild(hpdev);
1497         return 0;
1498
1499 }
1500
1501 /* Interrupt management hooks */
1502 static void hv_int_desc_free(struct hv_pci_dev *hpdev,
1503                              struct tran_int_desc *int_desc)
1504 {
1505         struct pci_delete_interrupt *int_pkt;
1506         struct {
1507                 struct pci_packet pkt;
1508                 u8 buffer[sizeof(struct pci_delete_interrupt)];
1509         } ctxt;
1510
1511         if (!int_desc->vector_count) {
1512                 kfree(int_desc);
1513                 return;
1514         }
1515         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1516         int_pkt = (struct pci_delete_interrupt *)&ctxt.pkt.message;
1517         int_pkt->message_type.type =
1518                 PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE;
1519         int_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
1520         int_pkt->int_desc = *int_desc;
1521         vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, int_pkt, sizeof(*int_pkt),
1522                          0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
1523         kfree(int_desc);
1524 }
1525
1526 /**
1527  * hv_msi_free() - Free the MSI.
1528  * @domain:     The interrupt domain pointer
1529  * @info:       Extra MSI-related context
1530  * @irq:        Identifies the IRQ.
1531  *
1532  * The Hyper-V parent partition and hypervisor are tracking the
1533  * messages that are in use, keeping the interrupt redirection
1534  * table up to date.  This callback sends a message that frees
1535  * the IRT entry and related tracking nonsense.
1536  */
1537 static void hv_msi_free(struct irq_domain *domain, struct msi_domain_info *info,
1538                         unsigned int irq)
1539 {
1540         struct hv_pcibus_device *hbus;
1541         struct hv_pci_dev *hpdev;
1542         struct pci_dev *pdev;
1543         struct tran_int_desc *int_desc;
1544         struct irq_data *irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
1545         struct msi_desc *msi = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
1546
1547         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi);
1548         hbus = info->data;
1549         int_desc = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
1550         if (!int_desc)
1551                 return;
1552
1553         irq_data->chip_data = NULL;
1554         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1555         if (!hpdev) {
1556                 kfree(int_desc);
1557                 return;
1558         }
1559
1560         hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1561         put_pcichild(hpdev);
1562 }
1563
1564 static void hv_irq_mask(struct irq_data *data)
1565 {
1566         pci_msi_mask_irq(data);
1567         if (data->parent_data->chip->irq_mask)
1568                 irq_chip_mask_parent(data);
1569 }
1570
1571 static void hv_irq_unmask(struct irq_data *data)
1572 {
1573         hv_arch_irq_unmask(data);
1574
1575         if (data->parent_data->chip->irq_unmask)
1576                 irq_chip_unmask_parent(data);
1577         pci_msi_unmask_irq(data);
1578 }
1579
1580 struct compose_comp_ctxt {
1581         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1582         struct tran_int_desc int_desc;
1583 };
1584
1585 static void hv_pci_compose_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1586                                  int resp_packet_size)
1587 {
1588         struct compose_comp_ctxt *comp_pkt = context;
1589         struct pci_create_int_response *int_resp =
1590                 (struct pci_create_int_response *)resp;
1591
1592         if (resp_packet_size < sizeof(*int_resp)) {
1593                 comp_pkt->comp_pkt.completion_status = -1;
1594                 goto out;
1595         }
1596         comp_pkt->comp_pkt.completion_status = resp->status;
1597         comp_pkt->int_desc = int_resp->int_desc;
1598 out:
1599         complete(&comp_pkt->comp_pkt.host_event);
1600 }
1601
1602 static u32 hv_compose_msi_req_v1(
1603         struct pci_create_interrupt *int_pkt,
1604         u32 slot, u8 vector, u16 vector_count)
1605 {
1606         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE;
1607         int_pkt->wslot.slot = slot;
1608         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1609         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1610         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1611
1612         /*
1613          * Create MSI w/ dummy vCPU set, overwritten by subsequent retarget in
1614          * hv_irq_unmask().
1615          */
1616         int_pkt->int_desc.cpu_mask = CPU_AFFINITY_ALL;
1617
1618         return sizeof(*int_pkt);
1619 }
1620
1621 /*
1622  * The vCPU selected by hv_compose_multi_msi_req_get_cpu() and
1623  * hv_compose_msi_req_get_cpu() is a "dummy" vCPU because the final vCPU to be
1624  * interrupted is specified later in hv_irq_unmask() and communicated to Hyper-V
1625  * via the HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall. But the choice of dummy vCPU is
1626  * not irrelevant because Hyper-V chooses the physical CPU to handle the
1627  * interrupts based on the vCPU specified in message sent to the vPCI VSP in
1628  * hv_compose_msi_msg(). Hyper-V's choice of pCPU is not visible to the guest,
1629  * but assigning too many vPCI device interrupts to the same pCPU can cause a
1630  * performance bottleneck. So we spread out the dummy vCPUs to influence Hyper-V
1631  * to spread out the pCPUs that it selects.
1632  *
1633  * For the single-MSI and MSI-X cases, it's OK for hv_compose_msi_req_get_cpu()
1634  * to always return the same dummy vCPU, because a second call to
1635  * hv_compose_msi_msg() contains the "real" vCPU, causing Hyper-V to choose a
1636  * new pCPU for the interrupt. But for the multi-MSI case, the second call to
1637  * hv_compose_msi_msg() exits without sending a message to the vPCI VSP, so the
1638  * original dummy vCPU is used. This dummy vCPU must be round-robin'ed so that
1639  * the pCPUs are spread out. All interrupts for a multi-MSI device end up using
1640  * the same pCPU, even though the vCPUs will be spread out by later calls
1641  * to hv_irq_unmask(), but that is the best we can do now.
1642  *
1643  * With Hyper-V in Nov 2022, the HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall does *not*
1644  * cause Hyper-V to reselect the pCPU based on the specified vCPU. Such an
1645  * enhancement is planned for a future version. With that enhancement, the
1646  * dummy vCPU selection won't matter, and interrupts for the same multi-MSI
1647  * device will be spread across multiple pCPUs.
1648  */
1649
1650 /*
1651  * Create MSI w/ dummy vCPU set targeting just one vCPU, overwritten
1652  * by subsequent retarget in hv_irq_unmask().
1653  */
1654 static int hv_compose_msi_req_get_cpu(const struct cpumask *affinity)
1655 {
1656         return cpumask_first_and(affinity, cpu_online_mask);
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Make sure the dummy vCPU values for multi-MSI don't all point to vCPU0.
1661  */
1662 static int hv_compose_multi_msi_req_get_cpu(void)
1663 {
1664         static DEFINE_SPINLOCK(multi_msi_cpu_lock);
1665
1666         /* -1 means starting with CPU 0 */
1667         static int cpu_next = -1;
1668
1669         unsigned long flags;
1670         int cpu;
1671
1672         spin_lock_irqsave(&multi_msi_cpu_lock, flags);
1673
1674         cpu_next = cpumask_next_wrap(cpu_next, cpu_online_mask, nr_cpu_ids,
1675                                      false);
1676         cpu = cpu_next;
1677
1678         spin_unlock_irqrestore(&multi_msi_cpu_lock, flags);
1679
1680         return cpu;
1681 }
1682
1683 static u32 hv_compose_msi_req_v2(
1684         struct pci_create_interrupt2 *int_pkt, int cpu,
1685         u32 slot, u8 vector, u16 vector_count)
1686 {
1687         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2;
1688         int_pkt->wslot.slot = slot;
1689         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1690         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1691         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1692         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1693                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1694         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1695
1696         return sizeof(*int_pkt);
1697 }
1698
1699 static u32 hv_compose_msi_req_v3(
1700         struct pci_create_interrupt3 *int_pkt, int cpu,
1701         u32 slot, u32 vector, u16 vector_count)
1702 {
1703         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE3;
1704         int_pkt->wslot.slot = slot;
1705         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1706         int_pkt->int_desc.reserved = 0;
1707         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1708         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1709         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1710                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1711         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1712
1713         return sizeof(*int_pkt);
1714 }
1715
1716 /**
1717  * hv_compose_msi_msg() - Supplies a valid MSI address/data
1718  * @data:       Everything about this MSI
1719  * @msg:        Buffer that is filled in by this function
1720  *
1721  * This function unpacks the IRQ looking for target CPU set, IDT
1722  * vector and mode and sends a message to the parent partition
1723  * asking for a mapping for that tuple in this partition.  The
1724  * response supplies a data value and address to which that data
1725  * should be written to trigger that interrupt.
1726  */
1727 static void hv_compose_msi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
1728 {
1729         struct hv_pcibus_device *hbus;
1730         struct vmbus_channel *channel;
1731         struct hv_pci_dev *hpdev;
1732         struct pci_bus *pbus;
1733         struct pci_dev *pdev;
1734         const struct cpumask *dest;
1735         struct compose_comp_ctxt comp;
1736         struct tran_int_desc *int_desc;
1737         struct msi_desc *msi_desc;
1738         /*
1739          * vector_count should be u16: see hv_msi_desc, hv_msi_desc2
1740          * and hv_msi_desc3. vector must be u32: see hv_msi_desc3.
1741          */
1742         u16 vector_count;
1743         u32 vector;
1744         struct {
1745                 struct pci_packet pci_pkt;
1746                 union {
1747                         struct pci_create_interrupt v1;
1748                         struct pci_create_interrupt2 v2;
1749                         struct pci_create_interrupt3 v3;
1750                 } int_pkts;
1751         } __packed ctxt;
1752         bool multi_msi;
1753         u64 trans_id;
1754         u32 size;
1755         int ret;
1756         int cpu;
1757
1758         msi_desc  = irq_data_get_msi_desc(data);
1759         multi_msi = !msi_desc->pci.msi_attrib.is_msix &&
1760                     msi_desc->nvec_used > 1;
1761
1762         /* Reuse the previous allocation */
1763         if (data->chip_data && multi_msi) {
1764                 int_desc = data->chip_data;
1765                 msg->address_hi = int_desc->address >> 32;
1766                 msg->address_lo = int_desc->address & 0xffffffff;
1767                 msg->data = int_desc->data;
1768                 return;
1769         }
1770
1771         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
1772         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
1773         pbus = pdev->bus;
1774         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1775         channel = hbus->hdev->channel;
1776         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1777         if (!hpdev)
1778                 goto return_null_message;
1779
1780         /* Free any previous message that might have already been composed. */
1781         if (data->chip_data && !multi_msi) {
1782                 int_desc = data->chip_data;
1783                 data->chip_data = NULL;
1784                 hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1785         }
1786
1787         int_desc = kzalloc(sizeof(*int_desc), GFP_ATOMIC);
1788         if (!int_desc)
1789                 goto drop_reference;
1790
1791         if (multi_msi) {
1792                 /*
1793                  * If this is not the first MSI of Multi MSI, we already have
1794                  * a mapping.  Can exit early.
1795                  */
1796                 if (msi_desc->irq != data->irq) {
1797                         data->chip_data = int_desc;
1798                         int_desc->address = msi_desc->msg.address_lo |
1799                                             (u64)msi_desc->msg.address_hi << 32;
1800                         int_desc->data = msi_desc->msg.data +
1801                                          (data->irq - msi_desc->irq);
1802                         msg->address_hi = msi_desc->msg.address_hi;
1803                         msg->address_lo = msi_desc->msg.address_lo;
1804                         msg->data = int_desc->data;
1805                         put_pcichild(hpdev);
1806                         return;
1807                 }
1808                 /*
1809                  * The vector we select here is a dummy value.  The correct
1810                  * value gets sent to the hypervisor in unmask().  This needs
1811                  * to be aligned with the count, and also not zero.  Multi-msi
1812                  * is powers of 2 up to 32, so 32 will always work here.
1813                  */
1814                 vector = 32;
1815                 vector_count = msi_desc->nvec_used;
1816                 cpu = hv_compose_multi_msi_req_get_cpu();
1817         } else {
1818                 vector = hv_msi_get_int_vector(data);
1819                 vector_count = 1;
1820                 cpu = hv_compose_msi_req_get_cpu(dest);
1821         }
1822
1823         /*
1824          * hv_compose_msi_req_v1 and v2 are for x86 only, meaning 'vector'
1825          * can't exceed u8. Cast 'vector' down to u8 for v1/v2 explicitly
1826          * for better readability.
1827          */
1828         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1829         init_completion(&comp.comp_pkt.host_event);
1830         ctxt.pci_pkt.completion_func = hv_pci_compose_compl;
1831         ctxt.pci_pkt.compl_ctxt = &comp;
1832
1833         switch (hbus->protocol_version) {
1834         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1:
1835                 size = hv_compose_msi_req_v1(&ctxt.int_pkts.v1,
1836                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1837                                         (u8)vector,
1838                                         vector_count);
1839                 break;
1840
1841         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2:
1842         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3:
1843                 size = hv_compose_msi_req_v2(&ctxt.int_pkts.v2,
1844                                         cpu,
1845                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1846                                         (u8)vector,
1847                                         vector_count);
1848                 break;
1849
1850         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4:
1851                 size = hv_compose_msi_req_v3(&ctxt.int_pkts.v3,
1852                                         cpu,
1853                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1854                                         vector,
1855                                         vector_count);
1856                 break;
1857
1858         default:
1859                 /* As we only negotiate protocol versions known to this driver,
1860                  * this path should never hit. However, this is it not a hot
1861                  * path so we print a message to aid future updates.
1862                  */
1863                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1864                         "Unexpected vPCI protocol, update driver.");
1865                 goto free_int_desc;
1866         }
1867
1868         ret = vmbus_sendpacket_getid(hpdev->hbus->hdev->channel, &ctxt.int_pkts,
1869                                      size, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt,
1870                                      &trans_id, VM_PKT_DATA_INBAND,
1871                                      VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1872         if (ret) {
1873                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1874                         "Sending request for interrupt failed: 0x%x",
1875                         comp.comp_pkt.completion_status);
1876                 goto free_int_desc;
1877         }
1878
1879         /*
1880          * Prevents hv_pci_onchannelcallback() from running concurrently
1881          * in the tasklet.
1882          */
1883         tasklet_disable_in_atomic(&channel->callback_event);
1884
1885         /*
1886          * Since this function is called with IRQ locks held, can't
1887          * do normal wait for completion; instead poll.
1888          */
1889         while (!try_wait_for_completion(&comp.comp_pkt.host_event)) {
1890                 unsigned long flags;
1891
1892                 /* 0xFFFF means an invalid PCI VENDOR ID. */
1893                 if (hv_pcifront_get_vendor_id(hpdev) == 0xFFFF) {
1894                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1895                                      "the device has gone\n");
1896                         goto enable_tasklet;
1897                 }
1898
1899                 /*
1900                  * Make sure that the ring buffer data structure doesn't get
1901                  * freed while we dereference the ring buffer pointer.  Test
1902                  * for the channel's onchannel_callback being NULL within a
1903                  * sched_lock critical section.  See also the inline comments
1904                  * in vmbus_reset_channel_cb().
1905                  */
1906                 spin_lock_irqsave(&channel->sched_lock, flags);
1907                 if (unlikely(channel->onchannel_callback == NULL)) {
1908                         spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1909                         goto enable_tasklet;
1910                 }
1911                 hv_pci_onchannelcallback(hbus);
1912                 spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1913
1914                 if (hpdev->state == hv_pcichild_ejecting) {
1915                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1916                                      "the device is being ejected\n");
1917                         goto enable_tasklet;
1918                 }
1919
1920                 udelay(100);
1921         }
1922
1923         tasklet_enable(&channel->callback_event);
1924
1925         if (comp.comp_pkt.completion_status < 0) {
1926                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1927                         "Request for interrupt failed: 0x%x",
1928                         comp.comp_pkt.completion_status);
1929                 goto free_int_desc;
1930         }
1931
1932         /*
1933          * Record the assignment so that this can be unwound later. Using
1934          * irq_set_chip_data() here would be appropriate, but the lock it takes
1935          * is already held.
1936          */
1937         *int_desc = comp.int_desc;
1938         data->chip_data = int_desc;
1939
1940         /* Pass up the result. */
1941         msg->address_hi = comp.int_desc.address >> 32;
1942         msg->address_lo = comp.int_desc.address & 0xffffffff;
1943         msg->data = comp.int_desc.data;
1944
1945         put_pcichild(hpdev);
1946         return;
1947
1948 enable_tasklet:
1949         tasklet_enable(&channel->callback_event);
1950         /*
1951          * The completion packet on the stack becomes invalid after 'return';
1952          * remove the ID from the VMbus requestor if the identifier is still
1953          * mapped to/associated with the packet.  (The identifier could have
1954          * been 're-used', i.e., already removed and (re-)mapped.)
1955          *
1956          * Cf. hv_pci_onchannelcallback().
1957          */
1958         vmbus_request_addr_match(channel, trans_id, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt);
1959 free_int_desc:
1960         kfree(int_desc);
1961 drop_reference:
1962         put_pcichild(hpdev);
1963 return_null_message:
1964         msg->address_hi = 0;
1965         msg->address_lo = 0;
1966         msg->data = 0;
1967 }
1968
1969 /* HW Interrupt Chip Descriptor */
1970 static struct irq_chip hv_msi_irq_chip = {
1971         .name                   = "Hyper-V PCIe MSI",
1972         .irq_compose_msi_msg    = hv_compose_msi_msg,
1973         .irq_set_affinity       = irq_chip_set_affinity_parent,
1974 #ifdef CONFIG_X86
1975         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1976 #elif defined(CONFIG_ARM64)
1977         .irq_eoi                = irq_chip_eoi_parent,
1978 #endif
1979         .irq_mask               = hv_irq_mask,
1980         .irq_unmask             = hv_irq_unmask,
1981 };
1982
1983 static struct msi_domain_ops hv_msi_ops = {
1984         .msi_prepare    = hv_msi_prepare,
1985         .msi_free       = hv_msi_free,
1986 };
1987
1988 /**
1989  * hv_pcie_init_irq_domain() - Initialize IRQ domain
1990  * @hbus:       The root PCI bus
1991  *
1992  * This function creates an IRQ domain which will be used for
1993  * interrupts from devices that have been passed through.  These
1994  * devices only support MSI and MSI-X, not line-based interrupts
1995  * or simulations of line-based interrupts through PCIe's
1996  * fabric-layer messages.  Because interrupts are remapped, we
1997  * can support multi-message MSI here.
1998  *
1999  * Return: '0' on success and error value on failure
2000  */
2001 static int hv_pcie_init_irq_domain(struct hv_pcibus_device *hbus)
2002 {
2003         hbus->msi_info.chip = &hv_msi_irq_chip;
2004         hbus->msi_info.ops = &hv_msi_ops;
2005         hbus->msi_info.flags = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS |
2006                 MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI |
2007                 MSI_FLAG_PCI_MSIX);
2008         hbus->msi_info.handler = FLOW_HANDLER;
2009         hbus->msi_info.handler_name = FLOW_NAME;
2010         hbus->msi_info.data = hbus;
2011         hbus->irq_domain = pci_msi_create_irq_domain(hbus->fwnode,
2012                                                      &hbus->msi_info,
2013                                                      hv_pci_get_root_domain());
2014         if (!hbus->irq_domain) {
2015                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2016                         "Failed to build an MSI IRQ domain\n");
2017                 return -ENODEV;
2018         }
2019
2020         dev_set_msi_domain(&hbus->bridge->dev, hbus->irq_domain);
2021
2022         return 0;
2023 }
2024
2025 /**
2026  * get_bar_size() - Get the address space consumed by a BAR
2027  * @bar_val:    Value that a BAR returned after -1 was written
2028  *              to it.
2029  *
2030  * This function returns the size of the BAR, rounded up to 1
2031  * page.  It has to be rounded up because the hypervisor's page
2032  * table entry that maps the BAR into the VM can't specify an
2033  * offset within a page.  The invariant is that the hypervisor
2034  * must place any BARs of smaller than page length at the
2035  * beginning of a page.
2036  *
2037  * Return:      Size in bytes of the consumed MMIO space.
2038  */
2039 static u64 get_bar_size(u64 bar_val)
2040 {
2041         return round_up((1 + ~(bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK)),
2042                         PAGE_SIZE);
2043 }
2044
2045 /**
2046  * survey_child_resources() - Total all MMIO requirements
2047  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2048  */
2049 static void survey_child_resources(struct hv_pcibus_device *hbus)
2050 {
2051         struct hv_pci_dev *hpdev;
2052         resource_size_t bar_size = 0;
2053         unsigned long flags;
2054         struct completion *event;
2055         u64 bar_val;
2056         int i;
2057
2058         /* If nobody is waiting on the answer, don't compute it. */
2059         event = xchg(&hbus->survey_event, NULL);
2060         if (!event)
2061                 return;
2062
2063         /* If the answer has already been computed, go with it. */
2064         if (hbus->low_mmio_space || hbus->high_mmio_space) {
2065                 complete(event);
2066                 return;
2067         }
2068
2069         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2070
2071         /*
2072          * Due to an interesting quirk of the PCI spec, all memory regions
2073          * for a child device are a power of 2 in size and aligned in memory,
2074          * so it's sufficient to just add them up without tracking alignment.
2075          */
2076         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2077                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2078                         if (hpdev->probed_bar[i] & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
2079                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2080                                         "There's an I/O BAR in this list!\n");
2081
2082                         if (hpdev->probed_bar[i] != 0) {
2083                                 /*
2084                                  * A probed BAR has all the upper bits set that
2085                                  * can be changed.
2086                                  */
2087
2088                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
2089                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
2090                                         bar_val |=
2091                                         ((u64)hpdev->probed_bar[++i] << 32);
2092                                 else
2093                                         bar_val |= 0xffffffff00000000ULL;
2094
2095                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
2096
2097                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
2098                                         hbus->high_mmio_space += bar_size;
2099                                 else
2100                                         hbus->low_mmio_space += bar_size;
2101                         }
2102                 }
2103         }
2104
2105         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2106         complete(event);
2107 }
2108
2109 /**
2110  * prepopulate_bars() - Fill in BARs with defaults
2111  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2112  *
2113  * The core PCI driver code seems much, much happier if the BARs
2114  * for a device have values upon first scan. So fill them in.
2115  * The algorithm below works down from large sizes to small,
2116  * attempting to pack the assignments optimally. The assumption,
2117  * enforced in other parts of the code, is that the beginning of
2118  * the memory-mapped I/O space will be aligned on the largest
2119  * BAR size.
2120  */
2121 static void prepopulate_bars(struct hv_pcibus_device *hbus)
2122 {
2123         resource_size_t high_size = 0;
2124         resource_size_t low_size = 0;
2125         resource_size_t high_base = 0;
2126         resource_size_t low_base = 0;
2127         resource_size_t bar_size;
2128         struct hv_pci_dev *hpdev;
2129         unsigned long flags;
2130         u64 bar_val;
2131         u32 command;
2132         bool high;
2133         int i;
2134
2135         if (hbus->low_mmio_space) {
2136                 low_size = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
2137                 low_base = hbus->low_mmio_res->start;
2138         }
2139
2140         if (hbus->high_mmio_space) {
2141                 high_size = 1ULL <<
2142                         (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
2143                 high_base = hbus->high_mmio_res->start;
2144         }
2145
2146         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2147
2148         /*
2149          * Clear the memory enable bit, in case it's already set. This occurs
2150          * in the suspend path of hibernation, where the device is suspended,
2151          * resumed and suspended again: see hibernation_snapshot() and
2152          * hibernation_platform_enter().
2153          *
2154          * If the memory enable bit is already set, Hyper-V silently ignores
2155          * the below BAR updates, and the related PCI device driver can not
2156          * work, because reading from the device register(s) always returns
2157          * 0xFFFFFFFF (PCI_ERROR_RESPONSE).
2158          */
2159         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2160                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, &command);
2161                 command &= ~PCI_COMMAND_MEMORY;
2162                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, command);
2163         }
2164
2165         /* Pick addresses for the BARs. */
2166         do {
2167                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2168                         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2169                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
2170                                 if (bar_val == 0)
2171                                         continue;
2172                                 high = bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
2173                                 if (high) {
2174                                         bar_val |=
2175                                                 ((u64)hpdev->probed_bar[i + 1]
2176                                                  << 32);
2177                                 } else {
2178                                         bar_val |= 0xffffffffULL << 32;
2179                                 }
2180                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
2181                                 if (high) {
2182                                         if (high_size != bar_size) {
2183                                                 i++;
2184                                                 continue;
2185                                         }
2186                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2187                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2188                                                 4,
2189                                                 (u32)(high_base & 0xffffff00));
2190                                         i++;
2191                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2192                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2193                                                 4, (u32)(high_base >> 32));
2194                                         high_base += bar_size;
2195                                 } else {
2196                                         if (low_size != bar_size)
2197                                                 continue;
2198                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2199                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2200                                                 4,
2201                                                 (u32)(low_base & 0xffffff00));
2202                                         low_base += bar_size;
2203                                 }
2204                         }
2205                         if (high_size <= 1 && low_size <= 1) {
2206                                 /*
2207                                  * No need to set the PCI_COMMAND_MEMORY bit as
2208                                  * the core PCI driver doesn't require the bit
2209                                  * to be pre-set. Actually here we intentionally
2210                                  * keep the bit off so that the PCI BAR probing
2211                                  * in the core PCI driver doesn't cause Hyper-V
2212                                  * to unnecessarily unmap/map the virtual BARs
2213                                  * from/to the physical BARs multiple times.
2214                                  * This reduces the VM boot time significantly
2215                                  * if the BAR sizes are huge.
2216                                  */
2217                                 break;
2218                         }
2219                 }
2220
2221                 high_size >>= 1;
2222                 low_size >>= 1;
2223         }  while (high_size || low_size);
2224
2225         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Assign entries in sysfs pci slot directory.
2230  *
2231  * Note that this function does not need to lock the children list
2232  * because it is called from pci_devices_present_work which
2233  * is serialized with hv_eject_device_work because they are on the
2234  * same ordered workqueue. Therefore hbus->children list will not change
2235  * even when pci_create_slot sleeps.
2236  */
2237 static void hv_pci_assign_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
2238 {
2239         struct hv_pci_dev *hpdev;
2240         char name[SLOT_NAME_SIZE];
2241         int slot_nr;
2242
2243         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2244                 if (hpdev->pci_slot)
2245                         continue;
2246
2247                 slot_nr = PCI_SLOT(wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot));
2248                 snprintf(name, SLOT_NAME_SIZE, "%u", hpdev->desc.ser);
2249                 hpdev->pci_slot = pci_create_slot(hbus->bridge->bus, slot_nr,
2250                                           name, NULL);
2251                 if (IS_ERR(hpdev->pci_slot)) {
2252                         pr_warn("pci_create slot %s failed\n", name);
2253                         hpdev->pci_slot = NULL;
2254                 }
2255         }
2256 }
2257
2258 /*
2259  * Remove entries in sysfs pci slot directory.
2260  */
2261 static void hv_pci_remove_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
2262 {
2263         struct hv_pci_dev *hpdev;
2264
2265         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2266                 if (!hpdev->pci_slot)
2267                         continue;
2268                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2269                 hpdev->pci_slot = NULL;
2270         }
2271 }
2272
2273 /*
2274  * Set NUMA node for the devices on the bus
2275  */
2276 static void hv_pci_assign_numa_node(struct hv_pcibus_device *hbus)
2277 {
2278         struct pci_dev *dev;
2279         struct pci_bus *bus = hbus->bridge->bus;
2280         struct hv_pci_dev *hv_dev;
2281
2282         list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list) {
2283                 hv_dev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(dev->devfn));
2284                 if (!hv_dev)
2285                         continue;
2286
2287                 if (hv_dev->desc.flags & HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY &&
2288                     hv_dev->desc.virtual_numa_node < num_possible_nodes())
2289                         /*
2290                          * The kernel may boot with some NUMA nodes offline
2291                          * (e.g. in a KDUMP kernel) or with NUMA disabled via
2292                          * "numa=off". In those cases, adjust the host provided
2293                          * NUMA node to a valid NUMA node used by the kernel.
2294                          */
2295                         set_dev_node(&dev->dev,
2296                                      numa_map_to_online_node(
2297                                              hv_dev->desc.virtual_numa_node));
2298
2299                 put_pcichild(hv_dev);
2300         }
2301 }
2302
2303 /**
2304  * create_root_hv_pci_bus() - Expose a new root PCI bus
2305  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2306  *
2307  * Return: 0 on success, -errno on failure
2308  */
2309 static int create_root_hv_pci_bus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2310 {
2311         int error;
2312         struct pci_host_bridge *bridge = hbus->bridge;
2313
2314         bridge->dev.parent = &hbus->hdev->device;
2315         bridge->sysdata = &hbus->sysdata;
2316         bridge->ops = &hv_pcifront_ops;
2317
2318         error = pci_scan_root_bus_bridge(bridge);
2319         if (error)
2320                 return error;
2321
2322         pci_lock_rescan_remove();
2323         hv_pci_assign_numa_node(hbus);
2324         pci_bus_assign_resources(bridge->bus);
2325         hv_pci_assign_slots(hbus);
2326         pci_bus_add_devices(bridge->bus);
2327         pci_unlock_rescan_remove();
2328         hbus->state = hv_pcibus_installed;
2329         return 0;
2330 }
2331
2332 struct q_res_req_compl {
2333         struct completion host_event;
2334         struct hv_pci_dev *hpdev;
2335 };
2336
2337 /**
2338  * q_resource_requirements() - Query Resource Requirements
2339  * @context:            The completion context.
2340  * @resp:               The response that came from the host.
2341  * @resp_packet_size:   The size in bytes of resp.
2342  *
2343  * This function is invoked on completion of a Query Resource
2344  * Requirements packet.
2345  */
2346 static void q_resource_requirements(void *context, struct pci_response *resp,
2347                                     int resp_packet_size)
2348 {
2349         struct q_res_req_compl *completion = context;
2350         struct pci_q_res_req_response *q_res_req =
2351                 (struct pci_q_res_req_response *)resp;
2352         s32 status;
2353         int i;
2354
2355         status = (resp_packet_size < sizeof(*q_res_req)) ? -1 : resp->status;
2356         if (status < 0) {
2357                 dev_err(&completion->hpdev->hbus->hdev->device,
2358                         "query resource requirements failed: %x\n",
2359                         status);
2360         } else {
2361                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2362                         completion->hpdev->probed_bar[i] =
2363                                 q_res_req->probed_bar[i];
2364                 }
2365         }
2366
2367         complete(&completion->host_event);
2368 }
2369
2370 /**
2371  * new_pcichild_device() - Create a new child device
2372  * @hbus:       The internal struct tracking this root PCI bus.
2373  * @desc:       The information supplied so far from the host
2374  *              about the device.
2375  *
2376  * This function creates the tracking structure for a new child
2377  * device and kicks off the process of figuring out what it is.
2378  *
2379  * Return: Pointer to the new tracking struct
2380  */
2381 static struct hv_pci_dev *new_pcichild_device(struct hv_pcibus_device *hbus,
2382                 struct hv_pcidev_description *desc)
2383 {
2384         struct hv_pci_dev *hpdev;
2385         struct pci_child_message *res_req;
2386         struct q_res_req_compl comp_pkt;
2387         struct {
2388                 struct pci_packet init_packet;
2389                 u8 buffer[sizeof(struct pci_child_message)];
2390         } pkt;
2391         unsigned long flags;
2392         int ret;
2393
2394         hpdev = kzalloc(sizeof(*hpdev), GFP_KERNEL);
2395         if (!hpdev)
2396                 return NULL;
2397
2398         hpdev->hbus = hbus;
2399
2400         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
2401         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2402         comp_pkt.hpdev = hpdev;
2403         pkt.init_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
2404         pkt.init_packet.completion_func = q_resource_requirements;
2405         res_req = (struct pci_child_message *)&pkt.init_packet.message;
2406         res_req->message_type.type = PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS;
2407         res_req->wslot.slot = desc->win_slot.slot;
2408
2409         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, res_req,
2410                                sizeof(struct pci_child_message),
2411                                (unsigned long)&pkt.init_packet,
2412                                VM_PKT_DATA_INBAND,
2413                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2414         if (ret)
2415                 goto error;
2416
2417         if (wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event))
2418                 goto error;
2419
2420         hpdev->desc = *desc;
2421         refcount_set(&hpdev->refs, 1);
2422         get_pcichild(hpdev);
2423         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2424
2425         list_add_tail(&hpdev->list_entry, &hbus->children);
2426         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2427         return hpdev;
2428
2429 error:
2430         kfree(hpdev);
2431         return NULL;
2432 }
2433
2434 /**
2435  * get_pcichild_wslot() - Find device from slot
2436  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2437  * @wslot:      Location on the bus
2438  *
2439  * This function looks up a PCI device and returns the internal
2440  * representation of it.  It acquires a reference on it, so that
2441  * the device won't be deleted while somebody is using it.  The
2442  * caller is responsible for calling put_pcichild() to release
2443  * this reference.
2444  *
2445  * Return:      Internal representation of a PCI device
2446  */
2447 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
2448                                              u32 wslot)
2449 {
2450         unsigned long flags;
2451         struct hv_pci_dev *iter, *hpdev = NULL;
2452
2453         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2454         list_for_each_entry(iter, &hbus->children, list_entry) {
2455                 if (iter->desc.win_slot.slot == wslot) {
2456                         hpdev = iter;
2457                         get_pcichild(hpdev);
2458                         break;
2459                 }
2460         }
2461         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2462
2463         return hpdev;
2464 }
2465
2466 /**
2467  * pci_devices_present_work() - Handle new list of child devices
2468  * @work:       Work struct embedded in struct hv_dr_work
2469  *
2470  * "Bus Relations" is the Windows term for "children of this
2471  * bus."  The terminology is preserved here for people trying to
2472  * debug the interaction between Hyper-V and Linux.  This
2473  * function is called when the parent partition reports a list
2474  * of functions that should be observed under this PCI Express
2475  * port (bus).
2476  *
2477  * This function updates the list, and must tolerate being
2478  * called multiple times with the same information.  The typical
2479  * number of child devices is one, with very atypical cases
2480  * involving three or four, so the algorithms used here can be
2481  * simple and inefficient.
2482  *
2483  * It must also treat the omission of a previously observed device as
2484  * notification that the device no longer exists.
2485  *
2486  * Note that this function is serialized with hv_eject_device_work(),
2487  * because both are pushed to the ordered workqueue hbus->wq.
2488  */
2489 static void pci_devices_present_work(struct work_struct *work)
2490 {
2491         u32 child_no;
2492         bool found;
2493         struct hv_pcidev_description *new_desc;
2494         struct hv_pci_dev *hpdev;
2495         struct hv_pcibus_device *hbus;
2496         struct list_head removed;
2497         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2498         struct hv_dr_state *dr = NULL;
2499         unsigned long flags;
2500
2501         dr_wrk = container_of(work, struct hv_dr_work, wrk);
2502         hbus = dr_wrk->bus;
2503         kfree(dr_wrk);
2504
2505         INIT_LIST_HEAD(&removed);
2506
2507         /* Pull this off the queue and process it if it was the last one. */
2508         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2509         while (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2510                 dr = list_first_entry(&hbus->dr_list, struct hv_dr_state,
2511                                       list_entry);
2512                 list_del(&dr->list_entry);
2513
2514                 /* Throw this away if the list still has stuff in it. */
2515                 if (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2516                         kfree(dr);
2517                         continue;
2518                 }
2519         }
2520         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2521
2522         if (!dr)
2523                 return;
2524
2525         /* First, mark all existing children as reported missing. */
2526         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2527         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2528                 hpdev->reported_missing = true;
2529         }
2530         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2531
2532         /* Next, add back any reported devices. */
2533         for (child_no = 0; child_no < dr->device_count; child_no++) {
2534                 found = false;
2535                 new_desc = &dr->func[child_no];
2536
2537                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2538                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2539                         if ((hpdev->desc.win_slot.slot == new_desc->win_slot.slot) &&
2540                             (hpdev->desc.v_id == new_desc->v_id) &&
2541                             (hpdev->desc.d_id == new_desc->d_id) &&
2542                             (hpdev->desc.ser == new_desc->ser)) {
2543                                 hpdev->reported_missing = false;
2544                                 found = true;
2545                         }
2546                 }
2547                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2548
2549                 if (!found) {
2550                         hpdev = new_pcichild_device(hbus, new_desc);
2551                         if (!hpdev)
2552                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2553                                         "couldn't record a child device.\n");
2554                 }
2555         }
2556
2557         /* Move missing children to a list on the stack. */
2558         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2559         do {
2560                 found = false;
2561                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2562                         if (hpdev->reported_missing) {
2563                                 found = true;
2564                                 put_pcichild(hpdev);
2565                                 list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
2566                                 break;
2567                         }
2568                 }
2569         } while (found);
2570         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2571
2572         /* Delete everything that should no longer exist. */
2573         while (!list_empty(&removed)) {
2574                 hpdev = list_first_entry(&removed, struct hv_pci_dev,
2575                                          list_entry);
2576                 list_del(&hpdev->list_entry);
2577
2578                 if (hpdev->pci_slot)
2579                         pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2580
2581                 put_pcichild(hpdev);
2582         }
2583
2584         switch (hbus->state) {
2585         case hv_pcibus_installed:
2586                 /*
2587                  * Tell the core to rescan bus
2588                  * because there may have been changes.
2589                  */
2590                 pci_lock_rescan_remove();
2591                 pci_scan_child_bus(hbus->bridge->bus);
2592                 hv_pci_assign_numa_node(hbus);
2593                 hv_pci_assign_slots(hbus);
2594                 pci_unlock_rescan_remove();
2595                 break;
2596
2597         case hv_pcibus_init:
2598         case hv_pcibus_probed:
2599                 survey_child_resources(hbus);
2600                 break;
2601
2602         default:
2603                 break;
2604         }
2605
2606         kfree(dr);
2607 }
2608
2609 /**
2610  * hv_pci_start_relations_work() - Queue work to start device discovery
2611  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2612  * @dr:         The list of children returned from host
2613  *
2614  * Return:  0 on success, -errno on failure
2615  */
2616 static int hv_pci_start_relations_work(struct hv_pcibus_device *hbus,
2617                                        struct hv_dr_state *dr)
2618 {
2619         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2620         unsigned long flags;
2621         bool pending_dr;
2622
2623         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2624                 dev_info(&hbus->hdev->device,
2625                          "PCI VMBus BUS_RELATIONS: ignored\n");
2626                 return -ENOENT;
2627         }
2628
2629         dr_wrk = kzalloc(sizeof(*dr_wrk), GFP_NOWAIT);
2630         if (!dr_wrk)
2631                 return -ENOMEM;
2632
2633         INIT_WORK(&dr_wrk->wrk, pci_devices_present_work);
2634         dr_wrk->bus = hbus;
2635
2636         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2637         /*
2638          * If pending_dr is true, we have already queued a work,
2639          * which will see the new dr. Otherwise, we need to
2640          * queue a new work.
2641          */
2642         pending_dr = !list_empty(&hbus->dr_list);
2643         list_add_tail(&dr->list_entry, &hbus->dr_list);
2644         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2645
2646         if (pending_dr)
2647                 kfree(dr_wrk);
2648         else
2649                 queue_work(hbus->wq, &dr_wrk->wrk);
2650
2651         return 0;
2652 }
2653
2654 /**
2655  * hv_pci_devices_present() - Handle list of new children
2656  * @hbus:      Root PCI bus, as understood by this driver
2657  * @relations: Packet from host listing children
2658  *
2659  * Process a new list of devices on the bus. The list of devices is
2660  * discovered by VSP and sent to us via VSP message PCI_BUS_RELATIONS,
2661  * whenever a new list of devices for this bus appears.
2662  */
2663 static void hv_pci_devices_present(struct hv_pcibus_device *hbus,
2664                                    struct pci_bus_relations *relations)
2665 {
2666         struct hv_dr_state *dr;
2667         int i;
2668
2669         dr = kzalloc(struct_size(dr, func, relations->device_count),
2670                      GFP_NOWAIT);
2671         if (!dr)
2672                 return;
2673
2674         dr->device_count = relations->device_count;
2675         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2676                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2677                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2678                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2679                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2680                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2681                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2682                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2683                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2684                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2685         }
2686
2687         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2688                 kfree(dr);
2689 }
2690
2691 /**
2692  * hv_pci_devices_present2() - Handle list of new children
2693  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2694  * @relations:  Packet from host listing children
2695  *
2696  * This function is the v2 version of hv_pci_devices_present()
2697  */
2698 static void hv_pci_devices_present2(struct hv_pcibus_device *hbus,
2699                                     struct pci_bus_relations2 *relations)
2700 {
2701         struct hv_dr_state *dr;
2702         int i;
2703
2704         dr = kzalloc(struct_size(dr, func, relations->device_count),
2705                      GFP_NOWAIT);
2706         if (!dr)
2707                 return;
2708
2709         dr->device_count = relations->device_count;
2710         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2711                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2712                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2713                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2714                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2715                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2716                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2717                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2718                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2719                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2720                 dr->func[i].flags = relations->func[i].flags;
2721                 dr->func[i].virtual_numa_node =
2722                         relations->func[i].virtual_numa_node;
2723         }
2724
2725         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2726                 kfree(dr);
2727 }
2728
2729 /**
2730  * hv_eject_device_work() - Asynchronously handles ejection
2731  * @work:       Work struct embedded in internal device struct
2732  *
2733  * This function handles ejecting a device.  Windows will
2734  * attempt to gracefully eject a device, waiting 60 seconds to
2735  * hear back from the guest OS that this completed successfully.
2736  * If this timer expires, the device will be forcibly removed.
2737  */
2738 static void hv_eject_device_work(struct work_struct *work)
2739 {
2740         struct pci_eject_response *ejct_pkt;
2741         struct hv_pcibus_device *hbus;
2742         struct hv_pci_dev *hpdev;
2743         struct pci_dev *pdev;
2744         unsigned long flags;
2745         int wslot;
2746         struct {
2747                 struct pci_packet pkt;
2748                 u8 buffer[sizeof(struct pci_eject_response)];
2749         } ctxt;
2750
2751         hpdev = container_of(work, struct hv_pci_dev, wrk);
2752         hbus = hpdev->hbus;
2753
2754         WARN_ON(hpdev->state != hv_pcichild_ejecting);
2755
2756         /*
2757          * Ejection can come before or after the PCI bus has been set up, so
2758          * attempt to find it and tear down the bus state, if it exists.  This
2759          * must be done without constructs like pci_domain_nr(hbus->bridge->bus)
2760          * because hbus->bridge->bus may not exist yet.
2761          */
2762         wslot = wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot);
2763         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(hbus->bridge->domain_nr, 0, wslot);
2764         if (pdev) {
2765                 pci_lock_rescan_remove();
2766                 pci_stop_and_remove_bus_device(pdev);
2767                 pci_dev_put(pdev);
2768                 pci_unlock_rescan_remove();
2769         }
2770
2771         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2772         list_del(&hpdev->list_entry);
2773         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2774
2775         if (hpdev->pci_slot)
2776                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2777
2778         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
2779         ejct_pkt = (struct pci_eject_response *)&ctxt.pkt.message;
2780         ejct_pkt->message_type.type = PCI_EJECTION_COMPLETE;
2781         ejct_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2782         vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, ejct_pkt,
2783                          sizeof(*ejct_pkt), 0,
2784                          VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2785
2786         /* For the get_pcichild() in hv_pci_eject_device() */
2787         put_pcichild(hpdev);
2788         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
2789         put_pcichild(hpdev);
2790         put_pcichild(hpdev);
2791         /* hpdev has been freed. Do not use it any more. */
2792 }
2793
2794 /**
2795  * hv_pci_eject_device() - Handles device ejection
2796  * @hpdev:      Internal device tracking struct
2797  *
2798  * This function is invoked when an ejection packet arrives.  It
2799  * just schedules work so that we don't re-enter the packet
2800  * delivery code handling the ejection.
2801  */
2802 static void hv_pci_eject_device(struct hv_pci_dev *hpdev)
2803 {
2804         struct hv_pcibus_device *hbus = hpdev->hbus;
2805         struct hv_device *hdev = hbus->hdev;
2806
2807         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2808                 dev_info(&hdev->device, "PCI VMBus EJECT: ignored\n");
2809                 return;
2810         }
2811
2812         hpdev->state = hv_pcichild_ejecting;
2813         get_pcichild(hpdev);
2814         INIT_WORK(&hpdev->wrk, hv_eject_device_work);
2815         queue_work(hbus->wq, &hpdev->wrk);
2816 }
2817
2818 /**
2819  * hv_pci_onchannelcallback() - Handles incoming packets
2820  * @context:    Internal bus tracking struct
2821  *
2822  * This function is invoked whenever the host sends a packet to
2823  * this channel (which is private to this root PCI bus).
2824  */
2825 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context)
2826 {
2827         const int packet_size = 0x100;
2828         int ret;
2829         struct hv_pcibus_device *hbus = context;
2830         struct vmbus_channel *chan = hbus->hdev->channel;
2831         u32 bytes_recvd;
2832         u64 req_id, req_addr;
2833         struct vmpacket_descriptor *desc;
2834         unsigned char *buffer;
2835         int bufferlen = packet_size;
2836         struct pci_packet *comp_packet;
2837         struct pci_response *response;
2838         struct pci_incoming_message *new_message;
2839         struct pci_bus_relations *bus_rel;
2840         struct pci_bus_relations2 *bus_rel2;
2841         struct pci_dev_inval_block *inval;
2842         struct pci_dev_incoming *dev_message;
2843         struct hv_pci_dev *hpdev;
2844         unsigned long flags;
2845
2846         buffer = kmalloc(bufferlen, GFP_ATOMIC);
2847         if (!buffer)
2848                 return;
2849
2850         while (1) {
2851                 ret = vmbus_recvpacket_raw(chan, buffer, bufferlen,
2852                                            &bytes_recvd, &req_id);
2853
2854                 if (ret == -ENOBUFS) {
2855                         kfree(buffer);
2856                         /* Handle large packet */
2857                         bufferlen = bytes_recvd;
2858                         buffer = kmalloc(bytes_recvd, GFP_ATOMIC);
2859                         if (!buffer)
2860                                 return;
2861                         continue;
2862                 }
2863
2864                 /* Zero length indicates there are no more packets. */
2865                 if (ret || !bytes_recvd)
2866                         break;
2867
2868                 /*
2869                  * All incoming packets must be at least as large as a
2870                  * response.
2871                  */
2872                 if (bytes_recvd <= sizeof(struct pci_response))
2873                         continue;
2874                 desc = (struct vmpacket_descriptor *)buffer;
2875
2876                 switch (desc->type) {
2877                 case VM_PKT_COMP:
2878
2879                         lock_requestor(chan, flags);
2880                         req_addr = __vmbus_request_addr_match(chan, req_id,
2881                                                               VMBUS_RQST_ADDR_ANY);
2882                         if (req_addr == VMBUS_RQST_ERROR) {
2883                                 unlock_requestor(chan, flags);
2884                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2885                                         "Invalid transaction ID %llx\n",
2886                                         req_id);
2887                                 break;
2888                         }
2889                         comp_packet = (struct pci_packet *)req_addr;
2890                         response = (struct pci_response *)buffer;
2891                         /*
2892                          * Call ->completion_func() within the critical section to make
2893                          * sure that the packet pointer is still valid during the call:
2894                          * here 'valid' means that there's a task still waiting for the
2895                          * completion, and that the packet data is still on the waiting
2896                          * task's stack.  Cf. hv_compose_msi_msg().
2897                          */
2898                         comp_packet->completion_func(comp_packet->compl_ctxt,
2899                                                      response,
2900                                                      bytes_recvd);
2901                         unlock_requestor(chan, flags);
2902                         break;
2903
2904                 case VM_PKT_DATA_INBAND:
2905
2906                         new_message = (struct pci_incoming_message *)buffer;
2907                         switch (new_message->message_type.type) {
2908                         case PCI_BUS_RELATIONS:
2909
2910                                 bus_rel = (struct pci_bus_relations *)buffer;
2911                                 if (bytes_recvd < sizeof(*bus_rel) ||
2912                                     bytes_recvd <
2913                                         struct_size(bus_rel, func,
2914                                                     bus_rel->device_count)) {
2915                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2916                                                 "bus relations too small\n");
2917                                         break;
2918                                 }
2919
2920                                 hv_pci_devices_present(hbus, bus_rel);
2921                                 break;
2922
2923                         case PCI_BUS_RELATIONS2:
2924
2925                                 bus_rel2 = (struct pci_bus_relations2 *)buffer;
2926                                 if (bytes_recvd < sizeof(*bus_rel2) ||
2927                                     bytes_recvd <
2928                                         struct_size(bus_rel2, func,
2929                                                     bus_rel2->device_count)) {
2930                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2931                                                 "bus relations v2 too small\n");
2932                                         break;
2933                                 }
2934
2935                                 hv_pci_devices_present2(hbus, bus_rel2);
2936                                 break;
2937
2938                         case PCI_EJECT:
2939
2940                                 dev_message = (struct pci_dev_incoming *)buffer;
2941                                 if (bytes_recvd < sizeof(*dev_message)) {
2942                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2943                                                 "eject message too small\n");
2944                                         break;
2945                                 }
2946                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2947                                                       dev_message->wslot.slot);
2948                                 if (hpdev) {
2949                                         hv_pci_eject_device(hpdev);
2950                                         put_pcichild(hpdev);
2951                                 }
2952                                 break;
2953
2954                         case PCI_INVALIDATE_BLOCK:
2955
2956                                 inval = (struct pci_dev_inval_block *)buffer;
2957                                 if (bytes_recvd < sizeof(*inval)) {
2958                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2959                                                 "invalidate message too small\n");
2960                                         break;
2961                                 }
2962                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2963                                                            inval->wslot.slot);
2964                                 if (hpdev) {
2965                                         if (hpdev->block_invalidate) {
2966                                                 hpdev->block_invalidate(
2967                                                     hpdev->invalidate_context,
2968                                                     inval->block_mask);
2969                                         }
2970                                         put_pcichild(hpdev);
2971                                 }
2972                                 break;
2973
2974                         default:
2975                                 dev_warn(&hbus->hdev->device,
2976                                         "Unimplemented protocol message %x\n",
2977                                         new_message->message_type.type);
2978                                 break;
2979                         }
2980                         break;
2981
2982                 default:
2983                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2984                                 "unhandled packet type %d, tid %llx len %d\n",
2985                                 desc->type, req_id, bytes_recvd);
2986                         break;
2987                 }
2988         }
2989
2990         kfree(buffer);
2991 }
2992
2993 /**
2994  * hv_pci_protocol_negotiation() - Set up protocol
2995  * @hdev:               VMBus's tracking struct for this root PCI bus.
2996  * @version:            Array of supported channel protocol versions in
2997  *                      the order of probing - highest go first.
2998  * @num_version:        Number of elements in the version array.
2999  *
3000  * This driver is intended to support running on Windows 10
3001  * (server) and later versions. It will not run on earlier
3002  * versions, as they assume that many of the operations which
3003  * Linux needs accomplished with a spinlock held were done via
3004  * asynchronous messaging via VMBus.  Windows 10 increases the
3005  * surface area of PCI emulation so that these actions can take
3006  * place by suspending a virtual processor for their duration.
3007  *
3008  * This function negotiates the channel protocol version,
3009  * failing if the host doesn't support the necessary protocol
3010  * level.
3011  */
3012 static int hv_pci_protocol_negotiation(struct hv_device *hdev,
3013                                        enum pci_protocol_version_t version[],
3014                                        int num_version)
3015 {
3016         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3017         struct pci_version_request *version_req;
3018         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3019         struct pci_packet *pkt;
3020         int ret;
3021         int i;
3022
3023         /*
3024          * Initiate the handshake with the host and negotiate
3025          * a version that the host can support. We start with the
3026          * highest version number and go down if the host cannot
3027          * support it.
3028          */
3029         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*version_req), GFP_KERNEL);
3030         if (!pkt)
3031                 return -ENOMEM;
3032
3033         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3034         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
3035         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
3036         version_req = (struct pci_version_request *)&pkt->message;
3037         version_req->message_type.type = PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION;
3038
3039         for (i = 0; i < num_version; i++) {
3040                 version_req->protocol_version = version[i];
3041                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, version_req,
3042                                 sizeof(struct pci_version_request),
3043                                 (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
3044                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3045                 if (!ret)
3046                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
3047
3048                 if (ret) {
3049                         dev_err(&hdev->device,
3050                                 "PCI Pass-through VSP failed to request version: %d",
3051                                 ret);
3052                         goto exit;
3053                 }
3054
3055                 if (comp_pkt.completion_status >= 0) {
3056                         hbus->protocol_version = version[i];
3057                         dev_info(&hdev->device,
3058                                 "PCI VMBus probing: Using version %#x\n",
3059                                 hbus->protocol_version);
3060                         goto exit;
3061                 }
3062
3063                 if (comp_pkt.completion_status != STATUS_REVISION_MISMATCH) {
3064                         dev_err(&hdev->device,
3065                                 "PCI Pass-through VSP failed version request: %#x",
3066                                 comp_pkt.completion_status);
3067                         ret = -EPROTO;
3068                         goto exit;
3069                 }
3070
3071                 reinit_completion(&comp_pkt.host_event);
3072         }
3073
3074         dev_err(&hdev->device,
3075                 "PCI pass-through VSP failed to find supported version");
3076         ret = -EPROTO;
3077
3078 exit:
3079         kfree(pkt);
3080         return ret;
3081 }
3082
3083 /**
3084  * hv_pci_free_bridge_windows() - Release memory regions for the
3085  * bus
3086  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3087  */
3088 static void hv_pci_free_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
3089 {
3090         /*
3091          * Set the resources back to the way they looked when they
3092          * were allocated by setting IORESOURCE_BUSY again.
3093          */
3094
3095         if (hbus->low_mmio_space && hbus->low_mmio_res) {
3096                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3097                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
3098                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
3099         }
3100
3101         if (hbus->high_mmio_space && hbus->high_mmio_res) {
3102                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3103                 vmbus_free_mmio(hbus->high_mmio_res->start,
3104                                 resource_size(hbus->high_mmio_res));
3105         }
3106 }
3107
3108 /**
3109  * hv_pci_allocate_bridge_windows() - Allocate memory regions
3110  * for the bus
3111  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3112  *
3113  * This function calls vmbus_allocate_mmio(), which is itself a
3114  * bit of a compromise.  Ideally, we might change the pnp layer
3115  * in the kernel such that it comprehends either PCI devices
3116  * which are "grandchildren of ACPI," with some intermediate bus
3117  * node (in this case, VMBus) or change it such that it
3118  * understands VMBus.  The pnp layer, however, has been declared
3119  * deprecated, and not subject to change.
3120  *
3121  * The workaround, implemented here, is to ask VMBus to allocate
3122  * MMIO space for this bus.  VMBus itself knows which ranges are
3123  * appropriate by looking at its own ACPI objects.  Then, after
3124  * these ranges are claimed, they're modified to look like they
3125  * would have looked if the ACPI and pnp code had allocated
3126  * bridge windows.  These descriptors have to exist in this form
3127  * in order to satisfy the code which will get invoked when the
3128  * endpoint PCI function driver calls request_mem_region() or
3129  * request_mem_region_exclusive().
3130  *
3131  * Return: 0 on success, -errno on failure
3132  */
3133 static int hv_pci_allocate_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
3134 {
3135         resource_size_t align;
3136         int ret;
3137
3138         if (hbus->low_mmio_space) {
3139                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
3140                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->low_mmio_res, hbus->hdev, 0,
3141                                           (u64)(u32)0xffffffff,
3142                                           hbus->low_mmio_space,
3143                                           align, false);
3144                 if (ret) {
3145                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3146                                 "Need %#llx of low MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
3147                                 hbus->low_mmio_space);
3148                         return ret;
3149                 }
3150
3151                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
3152                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
3153                 hbus->low_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
3154                 pci_add_resource(&hbus->bridge->windows, hbus->low_mmio_res);
3155         }
3156
3157         if (hbus->high_mmio_space) {
3158                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
3159                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->high_mmio_res, hbus->hdev,
3160                                           0x100000000, -1,
3161                                           hbus->high_mmio_space, align,
3162                                           false);
3163                 if (ret) {
3164                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3165                                 "Need %#llx of high MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
3166                                 hbus->high_mmio_space);
3167                         goto release_low_mmio;
3168                 }
3169
3170                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
3171                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
3172                 hbus->high_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
3173                 pci_add_resource(&hbus->bridge->windows, hbus->high_mmio_res);
3174         }
3175
3176         return 0;
3177
3178 release_low_mmio:
3179         if (hbus->low_mmio_res) {
3180                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
3181                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
3182         }
3183
3184         return ret;
3185 }
3186
3187 /**
3188  * hv_allocate_config_window() - Find MMIO space for PCI Config
3189  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3190  *
3191  * This function claims memory-mapped I/O space for accessing
3192  * configuration space for the functions on this bus.
3193  *
3194  * Return: 0 on success, -errno on failure
3195  */
3196 static int hv_allocate_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
3197 {
3198         int ret;
3199
3200         /*
3201          * Set up a region of MMIO space to use for accessing configuration
3202          * space.
3203          */
3204         ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->mem_config, hbus->hdev, 0, -1,
3205                                   PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH, 0x1000, false);
3206         if (ret)
3207                 return ret;
3208
3209         /*
3210          * vmbus_allocate_mmio() gets used for allocating both device endpoint
3211          * resource claims (those which cannot be overlapped) and the ranges
3212          * which are valid for the children of this bus, which are intended
3213          * to be overlapped by those children.  Set the flag on this claim
3214          * meaning that this region can't be overlapped.
3215          */
3216
3217         hbus->mem_config->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3218
3219         return 0;
3220 }
3221
3222 static void hv_free_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
3223 {
3224         vmbus_free_mmio(hbus->mem_config->start, PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
3225 }
3226
3227 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool keep_devs);
3228
3229 /**
3230  * hv_pci_enter_d0() - Bring the "bus" into the D0 power state
3231  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3232  *
3233  * Return: 0 on success, -errno on failure
3234  */
3235 static int hv_pci_enter_d0(struct hv_device *hdev)
3236 {
3237         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3238         struct pci_bus_d0_entry *d0_entry;
3239         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3240         struct pci_packet *pkt;
3241         int ret;
3242
3243         /*
3244          * Tell the host that the bus is ready to use, and moved into the
3245          * powered-on state.  This includes telling the host which region
3246          * of memory-mapped I/O space has been chosen for configuration space
3247          * access.
3248          */
3249         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*d0_entry), GFP_KERNEL);
3250         if (!pkt)
3251                 return -ENOMEM;
3252
3253         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3254         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
3255         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
3256         d0_entry = (struct pci_bus_d0_entry *)&pkt->message;
3257         d0_entry->message_type.type = PCI_BUS_D0ENTRY;
3258         d0_entry->mmio_base = hbus->mem_config->start;
3259
3260         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, d0_entry, sizeof(*d0_entry),
3261                                (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
3262                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3263         if (!ret)
3264                 ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
3265
3266         if (ret)
3267                 goto exit;
3268
3269         if (comp_pkt.completion_status < 0) {
3270                 dev_err(&hdev->device,
3271                         "PCI Pass-through VSP failed D0 Entry with status %x\n",
3272                         comp_pkt.completion_status);
3273                 ret = -EPROTO;
3274                 goto exit;
3275         }
3276
3277         ret = 0;
3278
3279 exit:
3280         kfree(pkt);
3281         return ret;
3282 }
3283
3284 /**
3285  * hv_pci_query_relations() - Ask host to send list of child
3286  * devices
3287  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3288  *
3289  * Return: 0 on success, -errno on failure
3290  */
3291 static int hv_pci_query_relations(struct hv_device *hdev)
3292 {
3293         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3294         struct pci_message message;
3295         struct completion comp;
3296         int ret;
3297
3298         /* Ask the host to send along the list of child devices */
3299         init_completion(&comp);
3300         if (cmpxchg(&hbus->survey_event, NULL, &comp))
3301                 return -ENOTEMPTY;
3302
3303         memset(&message, 0, sizeof(message));
3304         message.type = PCI_QUERY_BUS_RELATIONS;
3305
3306         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &message, sizeof(message),
3307                                0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
3308         if (!ret)
3309                 ret = wait_for_response(hdev, &comp);
3310
3311         return ret;
3312 }
3313
3314 /**
3315  * hv_send_resources_allocated() - Report local resource choices
3316  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3317  *
3318  * The host OS is expecting to be sent a request as a message
3319  * which contains all the resources that the device will use.
3320  * The response contains those same resources, "translated"
3321  * which is to say, the values which should be used by the
3322  * hardware, when it delivers an interrupt.  (MMIO resources are
3323  * used in local terms.)  This is nice for Windows, and lines up
3324  * with the FDO/PDO split, which doesn't exist in Linux.  Linux
3325  * is deeply expecting to scan an emulated PCI configuration
3326  * space.  So this message is sent here only to drive the state
3327  * machine on the host forward.
3328  *
3329  * Return: 0 on success, -errno on failure
3330  */
3331 static int hv_send_resources_allocated(struct hv_device *hdev)
3332 {
3333         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3334         struct pci_resources_assigned *res_assigned;
3335         struct pci_resources_assigned2 *res_assigned2;
3336         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3337         struct hv_pci_dev *hpdev;
3338         struct pci_packet *pkt;
3339         size_t size_res;
3340         int wslot;
3341         int ret;
3342
3343         size_res = (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2)
3344                         ? sizeof(*res_assigned) : sizeof(*res_assigned2);
3345
3346         pkt = kmalloc(sizeof(*pkt) + size_res, GFP_KERNEL);
3347         if (!pkt)
3348                 return -ENOMEM;
3349
3350         ret = 0;
3351
3352         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
3353                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
3354                 if (!hpdev)
3355                         continue;
3356
3357                 memset(pkt, 0, sizeof(*pkt) + size_res);
3358                 init_completion(&comp_pkt.host_event);
3359                 pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
3360                 pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
3361
3362                 if (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
3363                         res_assigned =
3364                                 (struct pci_resources_assigned *)&pkt->message;
3365                         res_assigned->message_type.type =
3366                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED;
3367                         res_assigned->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3368                 } else {
3369                         res_assigned2 =
3370                                 (struct pci_resources_assigned2 *)&pkt->message;
3371                         res_assigned2->message_type.type =
3372                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED2;
3373                         res_assigned2->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3374                 }
3375                 put_pcichild(hpdev);
3376
3377                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt->message,
3378                                 size_res, (unsigned long)pkt,
3379                                 VM_PKT_DATA_INBAND,
3380                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3381                 if (!ret)
3382                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
3383                 if (ret)
3384                         break;
3385
3386                 if (comp_pkt.completion_status < 0) {
3387                         ret = -EPROTO;
3388                         dev_err(&hdev->device,
3389                                 "resource allocated returned 0x%x",
3390                                 comp_pkt.completion_status);
3391                         break;
3392                 }
3393
3394                 hbus->wslot_res_allocated = wslot;
3395         }
3396
3397         kfree(pkt);
3398         return ret;
3399 }
3400
3401 /**
3402  * hv_send_resources_released() - Report local resources
3403  * released
3404  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3405  *
3406  * Return: 0 on success, -errno on failure
3407  */
3408 static int hv_send_resources_released(struct hv_device *hdev)
3409 {
3410         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3411         struct pci_child_message pkt;
3412         struct hv_pci_dev *hpdev;
3413         int wslot;
3414         int ret;
3415
3416         for (wslot = hbus->wslot_res_allocated; wslot >= 0; wslot--) {
3417                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
3418                 if (!hpdev)
3419                         continue;
3420
3421                 memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
3422                 pkt.message_type.type = PCI_RESOURCES_RELEASED;
3423                 pkt.wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3424
3425                 put_pcichild(hpdev);
3426
3427                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt, sizeof(pkt), 0,
3428                                        VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
3429                 if (ret)
3430                         return ret;
3431
3432                 hbus->wslot_res_allocated = wslot - 1;
3433         }
3434
3435         hbus->wslot_res_allocated = -1;
3436
3437         return 0;
3438 }
3439
3440 #define HVPCI_DOM_MAP_SIZE (64 * 1024)
3441 static DECLARE_BITMAP(hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE);
3442
3443 /*
3444  * PCI domain number 0 is used by emulated devices on Gen1 VMs, so define 0
3445  * as invalid for passthrough PCI devices of this driver.
3446  */
3447 #define HVPCI_DOM_INVALID 0
3448
3449 /**
3450  * hv_get_dom_num() - Get a valid PCI domain number
3451  * Check if the PCI domain number is in use, and return another number if
3452  * it is in use.
3453  *
3454  * @dom: Requested domain number
3455  *
3456  * return: domain number on success, HVPCI_DOM_INVALID on failure
3457  */
3458 static u16 hv_get_dom_num(u16 dom)
3459 {
3460         unsigned int i;
3461
3462         if (test_and_set_bit(dom, hvpci_dom_map) == 0)
3463                 return dom;
3464
3465         for_each_clear_bit(i, hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE) {
3466                 if (test_and_set_bit(i, hvpci_dom_map) == 0)
3467                         return i;
3468         }
3469
3470         return HVPCI_DOM_INVALID;
3471 }
3472
3473 /**
3474  * hv_put_dom_num() - Mark the PCI domain number as free
3475  * @dom: Domain number to be freed
3476  */
3477 static void hv_put_dom_num(u16 dom)
3478 {
3479         clear_bit(dom, hvpci_dom_map);
3480 }
3481
3482 /**
3483  * hv_pci_probe() - New VMBus channel probe, for a root PCI bus
3484  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3485  * @dev_id:     Identifies the device itself
3486  *
3487  * Return: 0 on success, -errno on failure
3488  */
3489 static int hv_pci_probe(struct hv_device *hdev,
3490                         const struct hv_vmbus_device_id *dev_id)
3491 {
3492         struct pci_host_bridge *bridge;
3493         struct hv_pcibus_device *hbus;
3494         u16 dom_req, dom;
3495         char *name;
3496         bool enter_d0_retry = true;
3497         int ret;
3498
3499         /*
3500          * hv_pcibus_device contains the hypercall arguments for retargeting in
3501          * hv_irq_unmask(). Those must not cross a page boundary.
3502          */
3503         BUILD_BUG_ON(sizeof(*hbus) > HV_HYP_PAGE_SIZE);
3504
3505         bridge = devm_pci_alloc_host_bridge(&hdev->device, 0);
3506         if (!bridge)
3507                 return -ENOMEM;
3508
3509         /*
3510          * With the recent 59bb47985c1d ("mm, sl[aou]b: guarantee natural
3511          * alignment for kmalloc(power-of-two)"), kzalloc() is able to allocate
3512          * a 4KB buffer that is guaranteed to be 4KB-aligned. Here the size and
3513          * alignment of hbus is important because hbus's field
3514          * retarget_msi_interrupt_params must not cross a 4KB page boundary.
3515          *
3516          * Here we prefer kzalloc to get_zeroed_page(), because a buffer
3517          * allocated by the latter is not tracked and scanned by kmemleak, and
3518          * hence kmemleak reports the pointer contained in the hbus buffer
3519          * (i.e. the hpdev struct, which is created in new_pcichild_device() and
3520          * is tracked by hbus->children) as memory leak (false positive).
3521          *
3522          * If the kernel doesn't have 59bb47985c1d, get_zeroed_page() *must* be
3523          * used to allocate the hbus buffer and we can avoid the kmemleak false
3524          * positive by using kmemleak_alloc() and kmemleak_free() to ask
3525          * kmemleak to track and scan the hbus buffer.
3526          */
3527         hbus = kzalloc(HV_HYP_PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
3528         if (!hbus)
3529                 return -ENOMEM;
3530
3531         hbus->bridge = bridge;
3532         hbus->state = hv_pcibus_init;
3533         hbus->wslot_res_allocated = -1;
3534
3535         /*
3536          * The PCI bus "domain" is what is called "segment" in ACPI and other
3537          * specs. Pull it from the instance ID, to get something usually
3538          * unique. In rare cases of collision, we will find out another number
3539          * not in use.
3540          *
3541          * Note that, since this code only runs in a Hyper-V VM, Hyper-V
3542          * together with this guest driver can guarantee that (1) The only
3543          * domain used by Gen1 VMs for something that looks like a physical
3544          * PCI bus (which is actually emulated by the hypervisor) is domain 0.
3545          * (2) There will be no overlap between domains (after fixing possible
3546          * collisions) in the same VM.
3547          */
3548         dom_req = hdev->dev_instance.b[5] << 8 | hdev->dev_instance.b[4];
3549         dom = hv_get_dom_num(dom_req);
3550
3551         if (dom == HVPCI_DOM_INVALID) {
3552                 dev_err(&hdev->device,
3553                         "Unable to use dom# 0x%x or other numbers", dom_req);
3554                 ret = -EINVAL;
3555                 goto free_bus;
3556         }
3557
3558         if (dom != dom_req)
3559                 dev_info(&hdev->device,
3560                          "PCI dom# 0x%x has collision, using 0x%x",
3561                          dom_req, dom);
3562
3563         hbus->bridge->domain_nr = dom;
3564 #ifdef CONFIG_X86
3565         hbus->sysdata.domain = dom;
3566 #elif defined(CONFIG_ARM64)
3567         /*
3568          * Set the PCI bus parent to be the corresponding VMbus
3569          * device. Then the VMbus device will be assigned as the
3570          * ACPI companion in pcibios_root_bridge_prepare() and
3571          * pci_dma_configure() will propagate device coherence
3572          * information to devices created on the bus.
3573          */
3574         hbus->sysdata.parent = hdev->device.parent;
3575 #endif
3576
3577         hbus->hdev = hdev;
3578         INIT_LIST_HEAD(&hbus->children);
3579         INIT_LIST_HEAD(&hbus->dr_list);
3580         spin_lock_init(&hbus->config_lock);
3581         spin_lock_init(&hbus->device_list_lock);
3582         spin_lock_init(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock);
3583         hbus->wq = alloc_ordered_workqueue("hv_pci_%x", 0,
3584                                            hbus->bridge->domain_nr);
3585         if (!hbus->wq) {
3586                 ret = -ENOMEM;
3587                 goto free_dom;
3588         }
3589
3590         hdev->channel->next_request_id_callback = vmbus_next_request_id;
3591         hdev->channel->request_addr_callback = vmbus_request_addr;
3592         hdev->channel->rqstor_size = HV_PCI_RQSTOR_SIZE;
3593
3594         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3595                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3596         if (ret)
3597                 goto destroy_wq;
3598
3599         hv_set_drvdata(hdev, hbus);
3600
3601         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, pci_protocol_versions,
3602                                           ARRAY_SIZE(pci_protocol_versions));
3603         if (ret)
3604                 goto close;
3605
3606         ret = hv_allocate_config_window(hbus);
3607         if (ret)
3608                 goto close;
3609
3610         hbus->cfg_addr = ioremap(hbus->mem_config->start,
3611                                  PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
3612         if (!hbus->cfg_addr) {
3613                 dev_err(&hdev->device,
3614                         "Unable to map a virtual address for config space\n");
3615                 ret = -ENOMEM;
3616                 goto free_config;
3617         }
3618
3619         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%pUL", &hdev->dev_instance);
3620         if (!name) {
3621                 ret = -ENOMEM;
3622                 goto unmap;
3623         }
3624
3625         hbus->fwnode = irq_domain_alloc_named_fwnode(name);
3626         kfree(name);
3627         if (!hbus->fwnode) {
3628                 ret = -ENOMEM;
3629                 goto unmap;
3630         }
3631
3632         ret = hv_pcie_init_irq_domain(hbus);
3633         if (ret)
3634                 goto free_fwnode;
3635
3636 retry:
3637         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3638         if (ret)
3639                 goto free_irq_domain;
3640
3641         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3642         /*
3643          * In certain case (Kdump) the pci device of interest was
3644          * not cleanly shut down and resource is still held on host
3645          * side, the host could return invalid device status.
3646          * We need to explicitly request host to release the resource
3647          * and try to enter D0 again.
3648          * Since the hv_pci_bus_exit() call releases structures
3649          * of all its child devices, we need to start the retry from
3650          * hv_pci_query_relations() call, requesting host to send
3651          * the synchronous child device relations message before this
3652          * information is needed in hv_send_resources_allocated()
3653          * call later.
3654          */
3655         if (ret == -EPROTO && enter_d0_retry) {
3656                 enter_d0_retry = false;
3657
3658                 dev_err(&hdev->device, "Retrying D0 Entry\n");
3659
3660                 /*
3661                  * Hv_pci_bus_exit() calls hv_send_resources_released()
3662                  * to free up resources of its child devices.
3663                  * In the kdump kernel we need to set the
3664                  * wslot_res_allocated to 255 so it scans all child
3665                  * devices to release resources allocated in the
3666                  * normal kernel before panic happened.
3667                  */
3668                 hbus->wslot_res_allocated = 255;
3669                 ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3670
3671                 if (ret == 0)
3672                         goto retry;
3673
3674                 dev_err(&hdev->device,
3675                         "Retrying D0 failed with ret %d\n", ret);
3676         }
3677         if (ret)
3678                 goto free_irq_domain;
3679
3680         ret = hv_pci_allocate_bridge_windows(hbus);
3681         if (ret)
3682                 goto exit_d0;
3683
3684         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3685         if (ret)
3686                 goto free_windows;
3687
3688         prepopulate_bars(hbus);
3689
3690         hbus->state = hv_pcibus_probed;
3691
3692         ret = create_root_hv_pci_bus(hbus);
3693         if (ret)
3694                 goto free_windows;
3695
3696         return 0;
3697
3698 free_windows:
3699         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3700 exit_d0:
3701         (void) hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3702 free_irq_domain:
3703         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3704 free_fwnode:
3705         irq_domain_free_fwnode(hbus->fwnode);
3706 unmap:
3707         iounmap(hbus->cfg_addr);
3708 free_config:
3709         hv_free_config_window(hbus);
3710 close:
3711         vmbus_close(hdev->channel);
3712 destroy_wq:
3713         destroy_workqueue(hbus->wq);
3714 free_dom:
3715         hv_put_dom_num(hbus->bridge->domain_nr);
3716 free_bus:
3717         kfree(hbus);
3718         return ret;
3719 }
3720
3721 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool keep_devs)
3722 {
3723         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3724         struct vmbus_channel *chan = hdev->channel;
3725         struct {
3726                 struct pci_packet teardown_packet;
3727                 u8 buffer[sizeof(struct pci_message)];
3728         } pkt;
3729         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3730         struct hv_pci_dev *hpdev, *tmp;
3731         unsigned long flags;
3732         u64 trans_id;
3733         int ret;
3734
3735         /*
3736          * After the host sends the RESCIND_CHANNEL message, it doesn't
3737          * access the per-channel ringbuffer any longer.
3738          */
3739         if (chan->rescind)
3740                 return 0;
3741
3742         if (!keep_devs) {
3743                 struct list_head removed;
3744
3745                 /* Move all present children to the list on stack */
3746                 INIT_LIST_HEAD(&removed);
3747                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
3748                 list_for_each_entry_safe(hpdev, tmp, &hbus->children, list_entry)
3749                         list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
3750                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
3751
3752                 /* Remove all children in the list */
3753                 list_for_each_entry_safe(hpdev, tmp, &removed, list_entry) {
3754                         list_del(&hpdev->list_entry);
3755                         if (hpdev->pci_slot)
3756                                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
3757                         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
3758                         put_pcichild(hpdev);
3759                         put_pcichild(hpdev);
3760                 }
3761         }
3762
3763         ret = hv_send_resources_released(hdev);
3764         if (ret) {
3765                 dev_err(&hdev->device,
3766                         "Couldn't send resources released packet(s)\n");
3767                 return ret;
3768         }
3769
3770         memset(&pkt.teardown_packet, 0, sizeof(pkt.teardown_packet));
3771         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3772         pkt.teardown_packet.completion_func = hv_pci_generic_compl;
3773         pkt.teardown_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
3774         pkt.teardown_packet.message[0].type = PCI_BUS_D0EXIT;
3775
3776         ret = vmbus_sendpacket_getid(chan, &pkt.teardown_packet.message,
3777                                      sizeof(struct pci_message),
3778                                      (unsigned long)&pkt.teardown_packet,
3779                                      &trans_id, VM_PKT_DATA_INBAND,
3780                                      VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3781         if (ret)
3782                 return ret;
3783
3784         if (wait_for_completion_timeout(&comp_pkt.host_event, 10 * HZ) == 0) {
3785                 /*
3786                  * The completion packet on the stack becomes invalid after
3787                  * 'return'; remove the ID from the VMbus requestor if the
3788                  * identifier is still mapped to/associated with the packet.
3789                  *
3790                  * Cf. hv_pci_onchannelcallback().
3791                  */
3792                 vmbus_request_addr_match(chan, trans_id,
3793                                          (unsigned long)&pkt.teardown_packet);
3794                 return -ETIMEDOUT;
3795         }
3796
3797         return 0;
3798 }
3799
3800 /**
3801  * hv_pci_remove() - Remove routine for this VMBus channel
3802  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3803  *
3804  * Return: 0 on success, -errno on failure
3805  */
3806 static int hv_pci_remove(struct hv_device *hdev)
3807 {
3808         struct hv_pcibus_device *hbus;
3809         int ret;
3810
3811         hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3812         if (hbus->state == hv_pcibus_installed) {
3813                 tasklet_disable(&hdev->channel->callback_event);
3814                 hbus->state = hv_pcibus_removing;
3815                 tasklet_enable(&hdev->channel->callback_event);
3816                 destroy_workqueue(hbus->wq);
3817                 hbus->wq = NULL;
3818                 /*
3819                  * At this point, no work is running or can be scheduled
3820                  * on hbus-wq. We can't race with hv_pci_devices_present()
3821                  * or hv_pci_eject_device(), it's safe to proceed.
3822                  */
3823
3824                 /* Remove the bus from PCI's point of view. */
3825                 pci_lock_rescan_remove();
3826                 pci_stop_root_bus(hbus->bridge->bus);
3827                 hv_pci_remove_slots(hbus);
3828                 pci_remove_root_bus(hbus->bridge->bus);
3829                 pci_unlock_rescan_remove();
3830         }
3831
3832         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, false);
3833
3834         vmbus_close(hdev->channel);
3835
3836         iounmap(hbus->cfg_addr);
3837         hv_free_config_window(hbus);
3838         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3839         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3840         irq_domain_free_fwnode(hbus->fwnode);
3841
3842         hv_put_dom_num(hbus->bridge->domain_nr);
3843
3844         kfree(hbus);
3845         return ret;
3846 }
3847
3848 static int hv_pci_suspend(struct hv_device *hdev)
3849 {
3850         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3851         enum hv_pcibus_state old_state;
3852         int ret;
3853
3854         /*
3855          * hv_pci_suspend() must make sure there are no pending work items
3856          * before calling vmbus_close(), since it runs in a process context
3857          * as a callback in dpm_suspend().  When it starts to run, the channel
3858          * callback hv_pci_onchannelcallback(), which runs in a tasklet
3859          * context, can be still running concurrently and scheduling new work
3860          * items onto hbus->wq in hv_pci_devices_present() and
3861          * hv_pci_eject_device(), and the work item handlers can access the
3862          * vmbus channel, which can be being closed by hv_pci_suspend(), e.g.
3863          * the work item handler pci_devices_present_work() ->
3864          * new_pcichild_device() writes to the vmbus channel.
3865          *
3866          * To eliminate the race, hv_pci_suspend() disables the channel
3867          * callback tasklet, sets hbus->state to hv_pcibus_removing, and
3868          * re-enables the tasklet. This way, when hv_pci_suspend() proceeds,
3869          * it knows that no new work item can be scheduled, and then it flushes
3870          * hbus->wq and safely closes the vmbus channel.
3871          */
3872         tasklet_disable(&hdev->channel->callback_event);
3873
3874         /* Change the hbus state to prevent new work items. */
3875         old_state = hbus->state;
3876         if (hbus->state == hv_pcibus_installed)
3877                 hbus->state = hv_pcibus_removing;
3878
3879         tasklet_enable(&hdev->channel->callback_event);
3880
3881         if (old_state != hv_pcibus_installed)
3882                 return -EINVAL;
3883
3884         flush_workqueue(hbus->wq);
3885
3886         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3887         if (ret)
3888                 return ret;
3889
3890         vmbus_close(hdev->channel);
3891
3892         return 0;
3893 }
3894
3895 static int hv_pci_restore_msi_msg(struct pci_dev *pdev, void *arg)
3896 {
3897         struct irq_data *irq_data;
3898         struct msi_desc *entry;
3899         int ret = 0;
3900
3901         msi_lock_descs(&pdev->dev);
3902         msi_for_each_desc(entry, &pdev->dev, MSI_DESC_ASSOCIATED) {
3903                 irq_data = irq_get_irq_data(entry->irq);
3904                 if (WARN_ON_ONCE(!irq_data)) {
3905                         ret = -EINVAL;
3906                         break;
3907                 }
3908
3909                 hv_compose_msi_msg(irq_data, &entry->msg);
3910         }
3911         msi_unlock_descs(&pdev->dev);
3912
3913         return ret;
3914 }
3915
3916 /*
3917  * Upon resume, pci_restore_msi_state() -> ... ->  __pci_write_msi_msg()
3918  * directly writes the MSI/MSI-X registers via MMIO, but since Hyper-V
3919  * doesn't trap and emulate the MMIO accesses, here hv_compose_msi_msg()
3920  * must be used to ask Hyper-V to re-create the IOMMU Interrupt Remapping
3921  * Table entries.
3922  */
3923 static void hv_pci_restore_msi_state(struct hv_pcibus_device *hbus)
3924 {
3925         pci_walk_bus(hbus->bridge->bus, hv_pci_restore_msi_msg, NULL);
3926 }
3927
3928 static int hv_pci_resume(struct hv_device *hdev)
3929 {
3930         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3931         enum pci_protocol_version_t version[1];
3932         int ret;
3933
3934         hbus->state = hv_pcibus_init;
3935
3936         hdev->channel->next_request_id_callback = vmbus_next_request_id;
3937         hdev->channel->request_addr_callback = vmbus_request_addr;
3938         hdev->channel->rqstor_size = HV_PCI_RQSTOR_SIZE;
3939
3940         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3941                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3942         if (ret)
3943                 return ret;
3944
3945         /* Only use the version that was in use before hibernation. */
3946         version[0] = hbus->protocol_version;
3947         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, version, 1);
3948         if (ret)
3949                 goto out;
3950
3951         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3952         if (ret)
3953                 goto out;
3954
3955         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3956         if (ret)
3957                 goto out;
3958
3959         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3960         if (ret)
3961                 goto out;
3962
3963         prepopulate_bars(hbus);
3964
3965         hv_pci_restore_msi_state(hbus);
3966
3967         hbus->state = hv_pcibus_installed;
3968         return 0;
3969 out:
3970         vmbus_close(hdev->channel);
3971         return ret;
3972 }
3973
3974 static const struct hv_vmbus_device_id hv_pci_id_table[] = {
3975         /* PCI Pass-through Class ID */
3976         /* 44C4F61D-4444-4400-9D52-802E27EDE19F */
3977         { HV_PCIE_GUID, },
3978         { },
3979 };
3980
3981 MODULE_DEVICE_TABLE(vmbus, hv_pci_id_table);
3982
3983 static struct hv_driver hv_pci_drv = {
3984         .name           = "hv_pci",
3985         .id_table       = hv_pci_id_table,
3986         .probe          = hv_pci_probe,
3987         .remove         = hv_pci_remove,
3988         .suspend        = hv_pci_suspend,
3989         .resume         = hv_pci_resume,
3990 };
3991
3992 static void __exit exit_hv_pci_drv(void)
3993 {
3994         vmbus_driver_unregister(&hv_pci_drv);
3995
3996         hvpci_block_ops.read_block = NULL;
3997         hvpci_block_ops.write_block = NULL;
3998         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = NULL;
3999 }
4000
4001 static int __init init_hv_pci_drv(void)
4002 {
4003         int ret;
4004
4005         if (!hv_is_hyperv_initialized())
4006                 return -ENODEV;
4007
4008         ret = hv_pci_irqchip_init();
4009         if (ret)
4010                 return ret;
4011
4012         /* Set the invalid domain number's bit, so it will not be used */
4013         set_bit(HVPCI_DOM_INVALID, hvpci_dom_map);
4014
4015         /* Initialize PCI block r/w interface */
4016         hvpci_block_ops.read_block = hv_read_config_block;
4017         hvpci_block_ops.write_block = hv_write_config_block;
4018         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = hv_register_block_invalidate;
4019
4020         return vmbus_driver_register(&hv_pci_drv);
4021 }
4022
4023 module_init(init_hv_pci_drv);
4024 module_exit(exit_hv_pci_drv);
4025
4026 MODULE_DESCRIPTION("Hyper-V PCI");
4027 MODULE_LICENSE("GPL v2");
This page took 0.296735 seconds and 4 git commands to generate.