]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/pci/xen.c
xen: add support for MSI message groups
[karo-tx-linux.git] / arch / x86 / pci / xen.c
1 /*
2  * Xen PCI - handle PCI (INTx) and MSI infrastructure calls for PV, HVM and
3  * initial domain support. We also handle the DSDT _PRT callbacks for GSI's
4  * used in HVM and initial domain mode (PV does not parse ACPI, so it has no
5  * concept of GSIs). Under PV we hook under the pnbbios API for IRQs and
6  * 0xcf8 PCI configuration read/write.
7  *
8  *   Author: Ryan Wilson <hap9@epoch.ncsc.mil>
9  *           Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
10  *           Stefano Stabellini <stefano.stabellini@eu.citrix.com>
11  */
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/pci.h>
15 #include <linux/acpi.h>
16
17 #include <linux/io.h>
18 #include <asm/io_apic.h>
19 #include <asm/pci_x86.h>
20
21 #include <asm/xen/hypervisor.h>
22
23 #include <xen/features.h>
24 #include <xen/events.h>
25 #include <asm/xen/pci.h>
26
27 static int xen_pcifront_enable_irq(struct pci_dev *dev)
28 {
29         int rc;
30         int share = 1;
31         int pirq;
32         u8 gsi;
33
34         rc = pci_read_config_byte(dev, PCI_INTERRUPT_LINE, &gsi);
35         if (rc < 0) {
36                 dev_warn(&dev->dev, "Xen PCI: failed to read interrupt line: %d\n",
37                          rc);
38                 return rc;
39         }
40         /* In PV DomU the Xen PCI backend puts the PIRQ in the interrupt line.*/
41         pirq = gsi;
42
43         if (gsi < NR_IRQS_LEGACY)
44                 share = 0;
45
46         rc = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(gsi, pirq, share, "pcifront");
47         if (rc < 0) {
48                 dev_warn(&dev->dev, "Xen PCI: failed to bind GSI%d (PIRQ%d) to IRQ: %d\n",
49                          gsi, pirq, rc);
50                 return rc;
51         }
52
53         dev->irq = rc;
54         dev_info(&dev->dev, "Xen PCI mapped GSI%d to IRQ%d\n", gsi, dev->irq);
55         return 0;
56 }
57
58 #ifdef CONFIG_ACPI
59 static int xen_register_pirq(u32 gsi, int gsi_override, int triggering,
60                              bool set_pirq)
61 {
62         int rc, pirq = -1, irq = -1;
63         struct physdev_map_pirq map_irq;
64         int shareable = 0;
65         char *name;
66
67         irq = xen_irq_from_gsi(gsi);
68         if (irq > 0)
69                 return irq;
70
71         if (set_pirq)
72                 pirq = gsi;
73
74         map_irq.domid = DOMID_SELF;
75         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_GSI;
76         map_irq.index = gsi;
77         map_irq.pirq = pirq;
78
79         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq, &map_irq);
80         if (rc) {
81                 printk(KERN_WARNING "xen map irq failed %d\n", rc);
82                 return -1;
83         }
84
85         if (triggering == ACPI_EDGE_SENSITIVE) {
86                 shareable = 0;
87                 name = "ioapic-edge";
88         } else {
89                 shareable = 1;
90                 name = "ioapic-level";
91         }
92
93         if (gsi_override >= 0)
94                 gsi = gsi_override;
95
96         irq = xen_bind_pirq_gsi_to_irq(gsi, map_irq.pirq, shareable, name);
97         if (irq < 0)
98                 goto out;
99
100         printk(KERN_DEBUG "xen: --> pirq=%d -> irq=%d (gsi=%d)\n", map_irq.pirq, irq, gsi);
101 out:
102         return irq;
103 }
104
105 static int acpi_register_gsi_xen_hvm(struct device *dev, u32 gsi,
106                                      int trigger, int polarity)
107 {
108         if (!xen_hvm_domain())
109                 return -1;
110
111         return xen_register_pirq(gsi, -1 /* no GSI override */, trigger,
112                                  false /* no mapping of GSI to PIRQ */);
113 }
114
115 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
116 static int xen_register_gsi(u32 gsi, int gsi_override, int triggering, int polarity)
117 {
118         int rc, irq;
119         struct physdev_setup_gsi setup_gsi;
120
121         if (!xen_pv_domain())
122                 return -1;
123
124         printk(KERN_DEBUG "xen: registering gsi %u triggering %d polarity %d\n",
125                         gsi, triggering, polarity);
126
127         irq = xen_register_pirq(gsi, gsi_override, triggering, true);
128
129         setup_gsi.gsi = gsi;
130         setup_gsi.triggering = (triggering == ACPI_EDGE_SENSITIVE ? 0 : 1);
131         setup_gsi.polarity = (polarity == ACPI_ACTIVE_HIGH ? 0 : 1);
132
133         rc = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_setup_gsi, &setup_gsi);
134         if (rc == -EEXIST)
135                 printk(KERN_INFO "Already setup the GSI :%d\n", gsi);
136         else if (rc) {
137                 printk(KERN_ERR "Failed to setup GSI :%d, err_code:%d\n",
138                                 gsi, rc);
139         }
140
141         return irq;
142 }
143
144 static int acpi_register_gsi_xen(struct device *dev, u32 gsi,
145                                  int trigger, int polarity)
146 {
147         return xen_register_gsi(gsi, -1 /* no GSI override */, trigger, polarity);
148 }
149 #endif
150 #endif
151
152 #if defined(CONFIG_PCI_MSI)
153 #include <linux/msi.h>
154 #include <asm/msidef.h>
155
156 struct xen_pci_frontend_ops *xen_pci_frontend;
157 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_pci_frontend);
158
159 static int xen_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
160 {
161         int irq, ret, i;
162         struct msi_desc *msidesc;
163         int *v;
164
165         if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1)
166                 return 1;
167
168         v = kzalloc(sizeof(int) * max(1, nvec), GFP_KERNEL);
169         if (!v)
170                 return -ENOMEM;
171
172         if (type == PCI_CAP_ID_MSIX)
173                 ret = xen_pci_frontend_enable_msix(dev, v, nvec);
174         else
175                 ret = xen_pci_frontend_enable_msi(dev, v);
176         if (ret)
177                 goto error;
178         i = 0;
179         list_for_each_entry(msidesc, &dev->msi_list, list) {
180                 irq = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc, v[i],
181                                                (type == PCI_CAP_ID_MSI) ? nvec : 1,
182                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ?
183                                                "pcifront-msi-x" :
184                                                "pcifront-msi",
185                                                 DOMID_SELF);
186                 if (irq < 0) {
187                         ret = irq;
188                         goto free;
189                 }
190                 i++;
191         }
192         kfree(v);
193         return 0;
194
195 error:
196         dev_err(&dev->dev, "Xen PCI frontend has not registered MSI/MSI-X support!\n");
197 free:
198         kfree(v);
199         return ret;
200 }
201
202 #define XEN_PIRQ_MSI_DATA  (MSI_DATA_TRIGGER_EDGE | \
203                 MSI_DATA_LEVEL_ASSERT | (3 << 8) | MSI_DATA_VECTOR(0))
204
205 static void xen_msi_compose_msg(struct pci_dev *pdev, unsigned int pirq,
206                 struct msi_msg *msg)
207 {
208         /* We set vector == 0 to tell the hypervisor we don't care about it,
209          * but we want a pirq setup instead.
210          * We use the dest_id field to pass the pirq that we want. */
211         msg->address_hi = MSI_ADDR_BASE_HI | MSI_ADDR_EXT_DEST_ID(pirq);
212         msg->address_lo =
213                 MSI_ADDR_BASE_LO |
214                 MSI_ADDR_DEST_MODE_PHYSICAL |
215                 MSI_ADDR_REDIRECTION_CPU |
216                 MSI_ADDR_DEST_ID(pirq);
217
218         msg->data = XEN_PIRQ_MSI_DATA;
219 }
220
221 static int xen_hvm_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
222 {
223         int irq, pirq;
224         struct msi_desc *msidesc;
225         struct msi_msg msg;
226
227         if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1)
228                 return 1;
229
230         list_for_each_entry(msidesc, &dev->msi_list, list) {
231                 __read_msi_msg(msidesc, &msg);
232                 pirq = MSI_ADDR_EXT_DEST_ID(msg.address_hi) |
233                         ((msg.address_lo >> MSI_ADDR_DEST_ID_SHIFT) & 0xff);
234                 if (msg.data != XEN_PIRQ_MSI_DATA ||
235                     xen_irq_from_pirq(pirq) < 0) {
236                         pirq = xen_allocate_pirq_msi(dev, msidesc);
237                         if (pirq < 0) {
238                                 irq = -ENODEV;
239                                 goto error;
240                         }
241                         xen_msi_compose_msg(dev, pirq, &msg);
242                         __write_msi_msg(msidesc, &msg);
243                         dev_dbg(&dev->dev, "xen: msi bound to pirq=%d\n", pirq);
244                 } else {
245                         dev_dbg(&dev->dev,
246                                 "xen: msi already bound to pirq=%d\n", pirq);
247                 }
248                 irq = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc, pirq,
249                                                (type == PCI_CAP_ID_MSI) ? nvec : 1,
250                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ?
251                                                "msi-x" : "msi",
252                                                DOMID_SELF);
253                 if (irq < 0)
254                         goto error;
255                 dev_dbg(&dev->dev,
256                         "xen: msi --> pirq=%d --> irq=%d\n", pirq, irq);
257         }
258         return 0;
259
260 error:
261         dev_err(&dev->dev,
262                 "Xen PCI frontend has not registered MSI/MSI-X support!\n");
263         return irq;
264 }
265
266 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
267 static bool __read_mostly pci_seg_supported = true;
268
269 static int xen_initdom_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
270 {
271         int ret = 0;
272         struct msi_desc *msidesc;
273
274         list_for_each_entry(msidesc, &dev->msi_list, list) {
275                 struct physdev_map_pirq map_irq;
276                 domid_t domid;
277
278                 domid = ret = xen_find_device_domain_owner(dev);
279                 /* N.B. Casting int's -ENODEV to uint16_t results in 0xFFED,
280                  * hence check ret value for < 0. */
281                 if (ret < 0)
282                         domid = DOMID_SELF;
283
284                 memset(&map_irq, 0, sizeof(map_irq));
285                 map_irq.domid = domid;
286                 map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_MSI_SEG;
287                 map_irq.index = -1;
288                 map_irq.pirq = -1;
289                 map_irq.bus = dev->bus->number |
290                               (pci_domain_nr(dev->bus) << 16);
291                 map_irq.devfn = dev->devfn;
292
293                 if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1) {
294                         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_MULTI_MSI;
295                         map_irq.entry_nr = nvec;
296                 } else if (type == PCI_CAP_ID_MSIX) {
297                         int pos;
298                         u32 table_offset, bir;
299
300                         pos = dev->msix_cap;
301                         pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSIX_TABLE,
302                                               &table_offset);
303                         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_TABLE_BIR);
304
305                         map_irq.table_base = pci_resource_start(dev, bir);
306                         map_irq.entry_nr = msidesc->msi_attrib.entry_nr;
307                 }
308
309                 ret = -EINVAL;
310                 if (pci_seg_supported)
311                         ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq,
312                                                     &map_irq);
313                 if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1 && ret) {
314                         /*
315                          * If MAP_PIRQ_TYPE_MULTI_MSI is not available
316                          * there's nothing else we can do in this case.
317                          * Just set ret > 0 so driver can retry with
318                          * single MSI.
319                          */
320                         ret = 1;
321                         goto out;
322                 }
323                 if (ret == -EINVAL && !pci_domain_nr(dev->bus)) {
324                         map_irq.type = MAP_PIRQ_TYPE_MSI;
325                         map_irq.index = -1;
326                         map_irq.pirq = -1;
327                         map_irq.bus = dev->bus->number;
328                         ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_map_pirq,
329                                                     &map_irq);
330                         if (ret != -EINVAL)
331                                 pci_seg_supported = false;
332                 }
333                 if (ret) {
334                         dev_warn(&dev->dev, "xen map irq failed %d for %d domain\n",
335                                  ret, domid);
336                         goto out;
337                 }
338
339                 ret = xen_bind_pirq_msi_to_irq(dev, msidesc, map_irq.pirq,
340                                                (type == PCI_CAP_ID_MSI) ? nvec : 1,
341                                                (type == PCI_CAP_ID_MSIX) ? "msi-x" : "msi",
342                                                domid);
343                 if (ret < 0)
344                         goto out;
345         }
346         ret = 0;
347 out:
348         return ret;
349 }
350
351 static void xen_initdom_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
352 {
353         int ret = 0;
354
355         if (pci_seg_supported) {
356                 struct physdev_pci_device restore_ext;
357
358                 restore_ext.seg = pci_domain_nr(dev->bus);
359                 restore_ext.bus = dev->bus->number;
360                 restore_ext.devfn = dev->devfn;
361                 ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_restore_msi_ext,
362                                         &restore_ext);
363                 if (ret == -ENOSYS)
364                         pci_seg_supported = false;
365                 WARN(ret && ret != -ENOSYS, "restore_msi_ext -> %d\n", ret);
366         }
367         if (!pci_seg_supported) {
368                 struct physdev_restore_msi restore;
369
370                 restore.bus = dev->bus->number;
371                 restore.devfn = dev->devfn;
372                 ret = HYPERVISOR_physdev_op(PHYSDEVOP_restore_msi, &restore);
373                 WARN(ret && ret != -ENOSYS, "restore_msi -> %d\n", ret);
374         }
375 }
376 #endif
377
378 static void xen_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
379 {
380         struct msi_desc *msidesc;
381
382         msidesc = list_entry(dev->msi_list.next, struct msi_desc, list);
383         if (msidesc->msi_attrib.is_msix)
384                 xen_pci_frontend_disable_msix(dev);
385         else
386                 xen_pci_frontend_disable_msi(dev);
387
388         /* Free the IRQ's and the msidesc using the generic code. */
389         default_teardown_msi_irqs(dev);
390 }
391
392 static void xen_teardown_msi_irq(unsigned int irq)
393 {
394         xen_destroy_irq(irq);
395 }
396 static u32 xen_nop_msi_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
397 {
398         return 0;
399 }
400 static u32 xen_nop_msix_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
401 {
402         return 0;
403 }
404 #endif
405
406 int __init pci_xen_init(void)
407 {
408         if (!xen_pv_domain() || xen_initial_domain())
409                 return -ENODEV;
410
411         printk(KERN_INFO "PCI: setting up Xen PCI frontend stub\n");
412
413         pcibios_set_cache_line_size();
414
415         pcibios_enable_irq = xen_pcifront_enable_irq;
416         pcibios_disable_irq = NULL;
417
418 #ifdef CONFIG_ACPI
419         /* Keep ACPI out of the picture */
420         acpi_noirq = 1;
421 #endif
422
423 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
424         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_setup_msi_irqs;
425         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
426         x86_msi.teardown_msi_irqs = xen_teardown_msi_irqs;
427         x86_msi.msi_mask_irq = xen_nop_msi_mask_irq;
428         x86_msi.msix_mask_irq = xen_nop_msix_mask_irq;
429 #endif
430         return 0;
431 }
432
433 int __init pci_xen_hvm_init(void)
434 {
435         if (!xen_have_vector_callback || !xen_feature(XENFEAT_hvm_pirqs))
436                 return 0;
437
438 #ifdef CONFIG_ACPI
439         /*
440          * We don't want to change the actual ACPI delivery model,
441          * just how GSIs get registered.
442          */
443         __acpi_register_gsi = acpi_register_gsi_xen_hvm;
444 #endif
445
446 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
447         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_hvm_setup_msi_irqs;
448         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
449 #endif
450         return 0;
451 }
452
453 #ifdef CONFIG_XEN_DOM0
454 static __init void xen_setup_acpi_sci(void)
455 {
456         int rc;
457         int trigger, polarity;
458         int gsi = acpi_sci_override_gsi;
459         int irq = -1;
460         int gsi_override = -1;
461
462         if (!gsi)
463                 return;
464
465         rc = acpi_get_override_irq(gsi, &trigger, &polarity);
466         if (rc) {
467                 printk(KERN_WARNING "xen: acpi_get_override_irq failed for acpi"
468                                 " sci, rc=%d\n", rc);
469                 return;
470         }
471         trigger = trigger ? ACPI_LEVEL_SENSITIVE : ACPI_EDGE_SENSITIVE;
472         polarity = polarity ? ACPI_ACTIVE_LOW : ACPI_ACTIVE_HIGH;
473
474         printk(KERN_INFO "xen: sci override: global_irq=%d trigger=%d "
475                         "polarity=%d\n", gsi, trigger, polarity);
476
477         /* Before we bind the GSI to a Linux IRQ, check whether
478          * we need to override it with bus_irq (IRQ) value. Usually for
479          * IRQs below IRQ_LEGACY_IRQ this holds IRQ == GSI, as so:
480          *  ACPI: INT_SRC_OVR (bus 0 bus_irq 9 global_irq 9 low level)
481          * but there are oddballs where the IRQ != GSI:
482          *  ACPI: INT_SRC_OVR (bus 0 bus_irq 9 global_irq 20 low level)
483          * which ends up being: gsi_to_irq[9] == 20
484          * (which is what acpi_gsi_to_irq ends up calling when starting the
485          * the ACPI interpreter and keels over since IRQ 9 has not been
486          * setup as we had setup IRQ 20 for it).
487          */
488         if (acpi_gsi_to_irq(gsi, &irq) == 0) {
489                 /* Use the provided value if it's valid. */
490                 if (irq >= 0)
491                         gsi_override = irq;
492         }
493
494         gsi = xen_register_gsi(gsi, gsi_override, trigger, polarity);
495         printk(KERN_INFO "xen: acpi sci %d\n", gsi);
496
497         return;
498 }
499
500 int __init pci_xen_initial_domain(void)
501 {
502         int irq;
503
504 #ifdef CONFIG_PCI_MSI
505         x86_msi.setup_msi_irqs = xen_initdom_setup_msi_irqs;
506         x86_msi.teardown_msi_irq = xen_teardown_msi_irq;
507         x86_msi.restore_msi_irqs = xen_initdom_restore_msi_irqs;
508         x86_msi.msi_mask_irq = xen_nop_msi_mask_irq;
509         x86_msi.msix_mask_irq = xen_nop_msix_mask_irq;
510 #endif
511         xen_setup_acpi_sci();
512         __acpi_register_gsi = acpi_register_gsi_xen;
513         /* Pre-allocate legacy irqs */
514         for (irq = 0; irq < NR_IRQS_LEGACY; irq++) {
515                 int trigger, polarity;
516
517                 if (acpi_get_override_irq(irq, &trigger, &polarity) == -1)
518                         continue;
519
520                 xen_register_pirq(irq, -1 /* no GSI override */,
521                         trigger ? ACPI_LEVEL_SENSITIVE : ACPI_EDGE_SENSITIVE,
522                         true /* Map GSI to PIRQ */);
523         }
524         if (0 == nr_ioapics) {
525                 for (irq = 0; irq < NR_IRQS_LEGACY; irq++)
526                         xen_bind_pirq_gsi_to_irq(irq, irq, 0, "xt-pic");
527         }
528         return 0;
529 }
530
531 struct xen_device_domain_owner {
532         domid_t domain;
533         struct pci_dev *dev;
534         struct list_head list;
535 };
536
537 static DEFINE_SPINLOCK(dev_domain_list_spinlock);
538 static struct list_head dev_domain_list = LIST_HEAD_INIT(dev_domain_list);
539
540 static struct xen_device_domain_owner *find_device(struct pci_dev *dev)
541 {
542         struct xen_device_domain_owner *owner;
543
544         list_for_each_entry(owner, &dev_domain_list, list) {
545                 if (owner->dev == dev)
546                         return owner;
547         }
548         return NULL;
549 }
550
551 int xen_find_device_domain_owner(struct pci_dev *dev)
552 {
553         struct xen_device_domain_owner *owner;
554         int domain = -ENODEV;
555
556         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
557         owner = find_device(dev);
558         if (owner)
559                 domain = owner->domain;
560         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
561         return domain;
562 }
563 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_find_device_domain_owner);
564
565 int xen_register_device_domain_owner(struct pci_dev *dev, uint16_t domain)
566 {
567         struct xen_device_domain_owner *owner;
568
569         owner = kzalloc(sizeof(struct xen_device_domain_owner), GFP_KERNEL);
570         if (!owner)
571                 return -ENODEV;
572
573         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
574         if (find_device(dev)) {
575                 spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
576                 kfree(owner);
577                 return -EEXIST;
578         }
579         owner->domain = domain;
580         owner->dev = dev;
581         list_add_tail(&owner->list, &dev_domain_list);
582         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
583         return 0;
584 }
585 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_register_device_domain_owner);
586
587 int xen_unregister_device_domain_owner(struct pci_dev *dev)
588 {
589         struct xen_device_domain_owner *owner;
590
591         spin_lock(&dev_domain_list_spinlock);
592         owner = find_device(dev);
593         if (!owner) {
594                 spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
595                 return -ENODEV;
596         }
597         list_del(&owner->list);
598         spin_unlock(&dev_domain_list_spinlock);
599         kfree(owner);
600         return 0;
601 }
602 EXPORT_SYMBOL_GPL(xen_unregister_device_domain_owner);
603 #endif