drivers/iommu/intel_irq_remapping.c

   1 #include <linux/interrupt.h>
   2 #include <linux/dmar.h>
   3 #include <linux/spinlock.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5 #include <linux/jiffies.h>
   6 #include <linux/hpet.h>
   7 #include <linux/pci.h>
   8 #include <linux/irq.h>
   9 #include <linux/intel-iommu.h>
  10 #include <linux/acpi.h>
  11 #include <asm/io_apic.h>
  12 #include <asm/smp.h>
  13 #include <asm/cpu.h>
  14 #include <asm/irq_remapping.h>
  15 #include <asm/pci-direct.h>
  16 #include <asm/msidef.h>
  17
  18 #include "irq_remapping.h"
  19
  20 struct ioapic_scope {
  21         struct intel_iommu *iommu;
  22         unsigned int id;
  23         unsigned int bus;       /* PCI bus number */
  24         unsigned int devfn;     /* PCI devfn number */
  25 };
  26
  27 struct hpet_scope {
  28         struct intel_iommu *iommu;
  29         u8 id;
  30         unsigned int bus;
  31         unsigned int devfn;
  32 };
  33
  34 #define IR_X2APIC_MODE(mode) (mode ? (1 << 11) : 0)
  35 #define IRTE_DEST(dest) ((x2apic_mode) ? dest : dest << 8)
  36
  37 static struct ioapic_scope ir_ioapic[MAX_IO_APICS];
  38 static struct hpet_scope ir_hpet[MAX_HPET_TBS];
  39 static int ir_ioapic_num, ir_hpet_num;
  40
  41 /*
  42  * Lock ordering:
  43  * ->dmar_global_lock
  44  *      ->irq_2_ir_lock
  45  *              ->qi->q_lock
  46  *      ->iommu->register_lock
  47  * Note:
  48  * intel_irq_remap_ops.{supported,prepare,enable,disable,reenable} are called
  49  * in single-threaded environment with interrupt disabled, so no need to tabke
  50  * the dmar_global_lock.
  51  */
  52 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_2_ir_lock);
  53
  54 static int __init parse_ioapics_under_ir(void);
  55
  56 static struct irq_2_iommu *irq_2_iommu(unsigned int irq)
  57 {
  58         struct irq_cfg *cfg = irq_get_chip_data(irq);
  59         return cfg ? &cfg->irq_2_iommu : NULL;
  60 }
  61
  62 static int get_irte(int irq, struct irte *entry)
  63 {
  64         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
  65         unsigned long flags;
  66         int index;
  67
  68         if (!entry || !irq_iommu)
  69                 return -1;
  70
  71         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
  72
  73         if (unlikely(!irq_iommu->iommu)) {
  74                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
  75                 return -1;
  76         }
  77
  78         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
  79         *entry = *(irq_iommu->iommu->ir_table->base + index);
  80
  81         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 static int alloc_irte(struct intel_iommu *iommu, int irq, u16 count)
  86 {
  87         struct ir_table *table = iommu->ir_table;
  88         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
  89         struct irq_cfg *cfg = irq_get_chip_data(irq);
  90         unsigned int mask = 0;
  91         unsigned long flags;
  92         int index;
  93
  94         if (!count || !irq_iommu)
  95                 return -1;
  96
  97         if (count > 1) {
  98                 count = __roundup_pow_of_two(count);
  99                 mask = ilog2(count);
 100         }
 101
 102         if (mask > ecap_max_handle_mask(iommu->ecap)) {
 103                 printk(KERN_ERR
 104                        "Requested mask %x exceeds the max invalidation handle"
 105                        " mask value %Lx\n", mask,
 106                        ecap_max_handle_mask(iommu->ecap));
 107                 return -1;
 108         }
 109
 110         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
 111         index = bitmap_find_free_region(table->bitmap,
 112                                         INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES, mask);
 113         if (index < 0) {
 114                 pr_warn("IR%d: can't allocate an IRTE\n", iommu->seq_id);
 115         } else {
 116                 cfg->remapped = 1;
 117                 irq_iommu->iommu = iommu;
 118                 irq_iommu->irte_index =  index;
 119                 irq_iommu->sub_handle = 0;
 120                 irq_iommu->irte_mask = mask;
 121         }
 122         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
 123
 124         return index;
 125 }
 126
 127 static int qi_flush_iec(struct intel_iommu *iommu, int index, int mask)
 128 {
 129         struct qi_desc desc;
 130
 131         desc.low = QI_IEC_IIDEX(index) | QI_IEC_TYPE | QI_IEC_IM(mask)
 132                    | QI_IEC_SELECTIVE;
 133         desc.high = 0;
 134
 135         return qi_submit_sync(&desc, iommu);
 136 }
 137
 138 static int map_irq_to_irte_handle(int irq, u16 *sub_handle)
 139 {
 140         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
 141         unsigned long flags;
 142         int index;
 143
 144         if (!irq_iommu)
 145                 return -1;
 146
 147         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
 148         *sub_handle = irq_iommu->sub_handle;
 149         index = irq_iommu->irte_index;
 150         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
 151         return index;
 152 }
 153
 154 static int set_irte_irq(int irq, struct intel_iommu *iommu, u16 index, u16 subhandle)
 155 {
 156         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
 157         struct irq_cfg *cfg = irq_get_chip_data(irq);
 158         unsigned long flags;
 159
 160         if (!irq_iommu)
 161                 return -1;
 162
 163         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
 164
 165         cfg->remapped = 1;
 166         irq_iommu->iommu = iommu;
 167         irq_iommu->irte_index = index;
 168         irq_iommu->sub_handle = subhandle;
 169         irq_iommu->irte_mask = 0;
 170
 171         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
 172
 173         return 0;
 174 }
 175
 176 static int modify_irte(int irq, struct irte *irte_modified)
 177 {
 178         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
 179         struct intel_iommu *iommu;
 180         unsigned long flags;
 181         struct irte *irte;
 182         int rc, index;
 183
 184         if (!irq_iommu)
 185                 return -1;
 186
 187         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
 188
 189         iommu = irq_iommu->iommu;
 190
 191         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
 192         irte = &iommu->ir_table->base[index];
 193
 194         set_64bit(&irte->low, irte_modified->low);
 195         set_64bit(&irte->high, irte_modified->high);
 196         __iommu_flush_cache(iommu, irte, sizeof(*irte));
 197
 198         rc = qi_flush_iec(iommu, index, 0);
 199         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
 200
 201         return rc;
 202 }
 203
 204 static struct intel_iommu *map_hpet_to_ir(u8 hpet_id)
 205 {
 206         int i;
 207
 208         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++)
 209                 if (ir_hpet[i].id == hpet_id)
 210                         return ir_hpet[i].iommu;
 211         return NULL;
 212 }
 213
 214 static struct intel_iommu *map_ioapic_to_ir(int apic)
 215 {
 216         int i;
 217
 218         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++)
 219                 if (ir_ioapic[i].id == apic)
 220                         return ir_ioapic[i].iommu;
 221         return NULL;
 222 }
 223
 224 static struct intel_iommu *map_dev_to_ir(struct pci_dev *dev)
 225 {
 226         struct dmar_drhd_unit *drhd;
 227
 228         drhd = dmar_find_matched_drhd_unit(dev);
 229         if (!drhd)
 230                 return NULL;
 231
 232         return drhd->iommu;
 233 }
 234
 235 static int clear_entries(struct irq_2_iommu *irq_iommu)
 236 {
 237         struct irte *start, *entry, *end;
 238         struct intel_iommu *iommu;
 239         int index;
 240
 241         if (irq_iommu->sub_handle)
 242                 return 0;
 243
 244         iommu = irq_iommu->iommu;
 245         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
 246
 247         start = iommu->ir_table->base + index;
 248         end = start + (1 << irq_iommu->irte_mask);
 249
 250         for (entry = start; entry < end; entry++) {
 251                 set_64bit(&entry->low, 0);
 252                 set_64bit(&entry->high, 0);
 253         }
 254         bitmap_release_region(iommu->ir_table->bitmap, index,
 255                               irq_iommu->irte_mask);
 256
 257         return qi_flush_iec(iommu, index, irq_iommu->irte_mask);
 258 }
 259
 260 static int free_irte(int irq)
 261 {
 262         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
 263         unsigned long flags;
 264         int rc;
 265
 266         if (!irq_iommu)
 267                 return -1;
 268
 269         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
 270
 271         rc = clear_entries(irq_iommu);
 272
 273         irq_iommu->iommu = NULL;
 274         irq_iommu->irte_index = 0;
 275         irq_iommu->sub_handle = 0;
 276         irq_iommu->irte_mask = 0;
 277
 278         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
 279
 280         return rc;
 281 }
 282
 283 /*
 284  * source validation type
 285  */
 286 #define SVT_NO_VERIFY           0x0  /* no verification is required */
 287 #define SVT_VERIFY_SID_SQ       0x1  /* verify using SID and SQ fields */
 288 #define SVT_VERIFY_BUS          0x2  /* verify bus of request-id */
 289
 290 /*
 291  * source-id qualifier
 292  */
 293 #define SQ_ALL_16       0x0  /* verify all 16 bits of request-id */
 294 #define SQ_13_IGNORE_1  0x1  /* verify most significant 13 bits, ignore
 295                               * the third least significant bit
 296                               */
 297 #define SQ_13_IGNORE_2  0x2  /* verify most significant 13 bits, ignore
 298                               * the second and third least significant bits
 299                               */
 300 #define SQ_13_IGNORE_3  0x3  /* verify most significant 13 bits, ignore
 301                               * the least three significant bits
 302                               */
 303
 304 /*
 305  * set SVT, SQ and SID fields of irte to verify
 306  * source ids of interrupt requests
 307  */
 308 static void set_irte_sid(struct irte *irte, unsigned int svt,
 309                          unsigned int sq, unsigned int sid)
 310 {
 311         if (disable_sourceid_checking)
 312                 svt = SVT_NO_VERIFY;
 313         irte->svt = svt;
 314         irte->sq = sq;
 315         irte->sid = sid;
 316 }
 317
 318 static int set_ioapic_sid(struct irte *irte, int apic)
 319 {
 320         int i;
 321         u16 sid = 0;
 322
 323         if (!irte)
 324                 return -1;
 325
 326         down_read(&dmar_global_lock);
 327         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++) {
 328                 if (ir_ioapic[i].id == apic) {
 329                         sid = (ir_ioapic[i].bus << 8) | ir_ioapic[i].devfn;
 330                         break;
 331                 }
 332         }
 333         up_read(&dmar_global_lock);
 334
 335         if (sid == 0) {
 336                 pr_warning("Failed to set source-id of IOAPIC (%d)\n", apic);
 337                 return -1;
 338         }
 339
 340         set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16, sid);
 341
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 static int set_hpet_sid(struct irte *irte, u8 id)
 346 {
 347         int i;
 348         u16 sid = 0;
 349
 350         if (!irte)
 351                 return -1;
 352
 353         down_read(&dmar_global_lock);
 354         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++) {
 355                 if (ir_hpet[i].id == id) {
 356                         sid = (ir_hpet[i].bus << 8) | ir_hpet[i].devfn;
 357                         break;
 358                 }
 359         }
 360         up_read(&dmar_global_lock);
 361
 362         if (sid == 0) {
 363                 pr_warning("Failed to set source-id of HPET block (%d)\n", id);
 364                 return -1;
 365         }
 366
 367         /*
 368          * Should really use SQ_ALL_16. Some platforms are broken.
 369          * While we figure out the right quirks for these broken platforms, use
 370          * SQ_13_IGNORE_3 for now.
 371          */
 372         set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_13_IGNORE_3, sid);
 373
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 struct set_msi_sid_data {
 378         struct pci_dev *pdev;
 379         u16 alias;
 380 };
 381
 382 static int set_msi_sid_cb(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
 383 {
 384         struct set_msi_sid_data *data = opaque;
 385
 386         data->pdev = pdev;
 387         data->alias = alias;
 388
 389         return 0;
 390 }
 391
 392 static int set_msi_sid(struct irte *irte, struct pci_dev *dev)
 393 {
 394         struct set_msi_sid_data data;
 395
 396         if (!irte || !dev)
 397                 return -1;
 398
 399         pci_for_each_dma_alias(dev, set_msi_sid_cb, &data);
 400
 401         /*
 402          * DMA alias provides us with a PCI device and alias.  The only case
 403          * where the it will return an alias on a different bus than the
 404          * device is the case of a PCIe-to-PCI bridge, where the alias is for
 405          * the subordinate bus.  In this case we can only verify the bus.
 406          *
 407          * If the alias device is on a different bus than our source device
 408          * then we have a topology based alias, use it.
 409          *
 410          * Otherwise, the alias is for a device DMA quirk and we cannot
 411          * assume that MSI uses the same requester ID.  Therefore use the
 412          * original device.
 413          */
 414         if (PCI_BUS_NUM(data.alias) != data.pdev->bus->number)
 415                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_BUS, SQ_ALL_16,
 416                              PCI_DEVID(PCI_BUS_NUM(data.alias),
 417                                        dev->bus->number));
 418         else if (data.pdev->bus->number != dev->bus->number)
 419                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16, data.alias);
 420         else
 421                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16,
 422                              PCI_DEVID(dev->bus->number, dev->devfn));
 423
 424         return 0;
 425 }
 426
 427 static void iommu_set_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu, int mode)
 428 {
 429         u64 addr;
 430         u32 sts;
 431         unsigned long flags;
 432
 433         addr = virt_to_phys((void *)iommu->ir_table->base);
 434
 435         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
 436
 437         dmar_writeq(iommu->reg + DMAR_IRTA_REG,
 438                     (addr) | IR_X2APIC_MODE(mode) | INTR_REMAP_TABLE_REG_SIZE);
 439
 440         /* Set interrupt-remapping table pointer */
 441         iommu->gcmd |= DMA_GCMD_SIRTP;
 442         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
 443
 444         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
 445                       readl, (sts & DMA_GSTS_IRTPS), sts);
 446         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
 447
 448         /*
 449          * global invalidation of interrupt entry cache before enabling
 450          * interrupt-remapping.
 451          */
 452         qi_global_iec(iommu);
 453
 454         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
 455
 456         /* Enable interrupt-remapping */
 457         iommu->gcmd |= DMA_GCMD_IRE;
 458         iommu->gcmd &= ~DMA_GCMD_CFI;  /* Block compatibility-format MSIs */
 459         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
 460
 461         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
 462                       readl, (sts & DMA_GSTS_IRES), sts);
 463
 464         /*
 465          * With CFI clear in the Global Command register, we should be
 466          * protected from dangerous (i.e. compatibility) interrupts
 467          * regardless of x2apic status.  Check just to be sure.
 468          */
 469         if (sts & DMA_GSTS_CFIS)
 470                 WARN(1, KERN_WARNING
 471                         "Compatibility-format IRQs enabled despite intr remapping;\n"
 472                         "you are vulnerable to IRQ injection.\n");
 473
 474         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
 475 }
 476
 477
 478 static int intel_setup_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu, int mode)
 479 {
 480         struct ir_table *ir_table;
 481         struct page *pages;
 482         unsigned long *bitmap;
 483
 484         ir_table = iommu->ir_table = kzalloc(sizeof(struct ir_table),
 485                                              GFP_ATOMIC);
 486
 487         if (!iommu->ir_table)
 488                 return -ENOMEM;
 489
 490         pages = alloc_pages_node(iommu->node, GFP_ATOMIC | __GFP_ZERO,
 491                                  INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
 492
 493         if (!pages) {
 494                 pr_err("IR%d: failed to allocate pages of order %d\n",
 495                        iommu->seq_id, INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
 496                 kfree(iommu->ir_table);
 497                 return -ENOMEM;
 498         }
 499
 500         bitmap = kcalloc(BITS_TO_LONGS(INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES),
 501                          sizeof(long), GFP_ATOMIC);
 502         if (bitmap == NULL) {
 503                 pr_err("IR%d: failed to allocate bitmap\n", iommu->seq_id);
 504                 __free_pages(pages, INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
 505                 kfree(ir_table);
 506                 return -ENOMEM;
 507         }
 508
 509         ir_table->base = page_address(pages);
 510         ir_table->bitmap = bitmap;
 511
 512         iommu_set_irq_remapping(iommu, mode);
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Disable Interrupt Remapping.
 518  */
 519 static void iommu_disable_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
 520 {
 521         unsigned long flags;
 522         u32 sts;
 523
 524         if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
 525                 return;
 526
 527         /*
 528          * global invalidation of interrupt entry cache before disabling
 529          * interrupt-remapping.
 530          */
 531         qi_global_iec(iommu);
 532
 533         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
 534
 535         sts = dmar_readq(iommu->reg + DMAR_GSTS_REG);
 536         if (!(sts & DMA_GSTS_IRES))
 537                 goto end;
 538
 539         iommu->gcmd &= ~DMA_GCMD_IRE;
 540         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
 541
 542         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
 543                       readl, !(sts & DMA_GSTS_IRES), sts);
 544
 545 end:
 546         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
 547 }
 548
 549 static int __init dmar_x2apic_optout(void)
 550 {
 551         struct acpi_table_dmar *dmar;
 552         dmar = (struct acpi_table_dmar *)dmar_tbl;
 553         if (!dmar || no_x2apic_optout)
 554                 return 0;
 555         return dmar->flags & DMAR_X2APIC_OPT_OUT;
 556 }
 557
 558 static int __init intel_irq_remapping_supported(void)
 559 {
 560         struct dmar_drhd_unit *drhd;
 561         struct intel_iommu *iommu;
 562
 563         if (disable_irq_remap)
 564                 return 0;
 565         if (irq_remap_broken) {
 566                 printk(KERN_WARNING
 567                         "This system BIOS has enabled interrupt remapping\n"
 568                         "on a chipset that contains an erratum making that\n"
 569                         "feature unstable.  To maintain system stability\n"
 570                         "interrupt remapping is being disabled.  Please\n"
 571                         "contact your BIOS vendor for an update\n");
 572                 add_taint(TAINT_FIRMWARE_WORKAROUND, LOCKDEP_STILL_OK);
 573                 disable_irq_remap = 1;
 574                 return 0;
 575         }
 576
 577         if (!dmar_ir_support())
 578                 return 0;
 579
 580         for_each_iommu(iommu, drhd)
 581                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
 582                         return 0;
 583
 584         return 1;
 585 }
 586
 587 static int __init intel_enable_irq_remapping(void)
 588 {
 589         struct dmar_drhd_unit *drhd;
 590         struct intel_iommu *iommu;
 591         bool x2apic_present;
 592         int setup = 0;
 593         int eim = 0;
 594
 595         x2apic_present = x2apic_supported();
 596
 597         if (parse_ioapics_under_ir() != 1) {
 598                 printk(KERN_INFO "Not enable interrupt remapping\n");
 599                 goto error;
 600         }
 601
 602         if (x2apic_present) {
 603                 pr_info("Queued invalidation will be enabled to support x2apic and Intr-remapping.\n");
 604
 605                 eim = !dmar_x2apic_optout();
 606                 if (!eim)
 607                         printk(KERN_WARNING
 608                                 "Your BIOS is broken and requested that x2apic be disabled.\n"
 609                                 "This will slightly decrease performance.\n"
 610                                 "Use 'intremap=no_x2apic_optout' to override BIOS request.\n");
 611         }
 612
 613         for_each_iommu(iommu, drhd) {
 614                 /*
 615                  * If the queued invalidation is already initialized,
 616                  * shouldn't disable it.
 617                  */
 618                 if (iommu->qi)
 619                         continue;
 620
 621                 /*
 622                  * Clear previous faults.
 623                  */
 624                 dmar_fault(-1, iommu);
 625
 626                 /*
 627                  * Disable intr remapping and queued invalidation, if already
 628                  * enabled prior to OS handover.
 629                  */
 630                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
 631
 632                 dmar_disable_qi(iommu);
 633         }
 634
 635         /*
 636          * check for the Interrupt-remapping support
 637          */
 638         for_each_iommu(iommu, drhd) {
 639                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
 640                         continue;
 641
 642                 if (eim && !ecap_eim_support(iommu->ecap)) {
 643                         printk(KERN_INFO "DRHD %Lx: EIM not supported by DRHD, "
 644                                " ecap %Lx\n", drhd->reg_base_addr, iommu->ecap);
 645                         goto error;
 646                 }
 647         }
 648
 649         /*
 650          * Enable queued invalidation for all the DRHD's.
 651          */
 652         for_each_iommu(iommu, drhd) {
 653                 int ret = dmar_enable_qi(iommu);
 654
 655                 if (ret) {
 656                         printk(KERN_ERR "DRHD %Lx: failed to enable queued, "
 657                                " invalidation, ecap %Lx, ret %d\n",
 658                                drhd->reg_base_addr, iommu->ecap, ret);
 659                         goto error;
 660                 }
 661         }
 662
 663         /*
 664          * Setup Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
 665          */
 666         for_each_iommu(iommu, drhd) {
 667                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
 668                         continue;
 669
 670                 if (intel_setup_irq_remapping(iommu, eim))
 671                         goto error;
 672
 673                 setup = 1;
 674         }
 675
 676         if (!setup)
 677                 goto error;
 678
 679         irq_remapping_enabled = 1;
 680
 681         /*
 682          * VT-d has a different layout for IO-APIC entries when
 683          * interrupt remapping is enabled. So it needs a special routine
 684          * to print IO-APIC entries for debugging purposes too.
 685          */
 686         x86_io_apic_ops.print_entries = intel_ir_io_apic_print_entries;
 687
 688         pr_info("Enabled IRQ remapping in %s mode\n", eim ? "x2apic" : "xapic");
 689
 690         return eim ? IRQ_REMAP_X2APIC_MODE : IRQ_REMAP_XAPIC_MODE;
 691
 692 error:
 693         /*
 694          * handle error condition gracefully here!
 695          */
 696
 697         if (x2apic_present)
 698                 pr_warn("Failed to enable irq remapping.  You are vulnerable to irq-injection attacks.\n");
 699
 700         return -1;
 701 }
 702
 703 static void ir_parse_one_hpet_scope(struct acpi_dmar_device_scope *scope,
 704                                       struct intel_iommu *iommu)
 705 {
 706         struct acpi_dmar_pci_path *path;
 707         u8 bus;
 708         int count;
 709
 710         bus = scope->bus;
 711         path = (struct acpi_dmar_pci_path *)(scope + 1);
 712         count = (scope->length - sizeof(struct acpi_dmar_device_scope))
 713                 / sizeof(struct acpi_dmar_pci_path);
 714
 715         while (--count > 0) {
 716                 /*
 717                  * Access PCI directly due to the PCI
 718                  * subsystem isn't initialized yet.
 719                  */
 720                 bus = read_pci_config_byte(bus, path->device, path->function,
 721                                            PCI_SECONDARY_BUS);
 722                 path++;
 723         }
 724         ir_hpet[ir_hpet_num].bus   = bus;
 725         ir_hpet[ir_hpet_num].devfn = PCI_DEVFN(path->device, path->function);
 726         ir_hpet[ir_hpet_num].iommu = iommu;
 727         ir_hpet[ir_hpet_num].id    = scope->enumeration_id;
 728         ir_hpet_num++;
 729 }
 730
 731 static void ir_parse_one_ioapic_scope(struct acpi_dmar_device_scope *scope,
 732                                       struct intel_iommu *iommu)
 733 {
 734         struct acpi_dmar_pci_path *path;
 735         u8 bus;
 736         int count;
 737
 738         bus = scope->bus;
 739         path = (struct acpi_dmar_pci_path *)(scope + 1);
 740         count = (scope->length - sizeof(struct acpi_dmar_device_scope))
 741                 / sizeof(struct acpi_dmar_pci_path);
 742
 743         while (--count > 0) {
 744                 /*
 745                  * Access PCI directly due to the PCI
 746                  * subsystem isn't initialized yet.
 747                  */
 748                 bus = read_pci_config_byte(bus, path->device, path->function,
 749                                            PCI_SECONDARY_BUS);
 750                 path++;
 751         }
 752
 753         ir_ioapic[ir_ioapic_num].bus   = bus;
 754         ir_ioapic[ir_ioapic_num].devfn = PCI_DEVFN(path->device, path->function);
 755         ir_ioapic[ir_ioapic_num].iommu = iommu;
 756         ir_ioapic[ir_ioapic_num].id    = scope->enumeration_id;
 757         ir_ioapic_num++;
 758 }
 759
 760 static int ir_parse_ioapic_hpet_scope(struct acpi_dmar_header *header,
 761                                       struct intel_iommu *iommu)
 762 {
 763         struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd;
 764         struct acpi_dmar_device_scope *scope;
 765         void *start, *end;
 766
 767         drhd = (struct acpi_dmar_hardware_unit *)header;
 768
 769         start = (void *)(drhd + 1);
 770         end = ((void *)drhd) + header->length;
 771
 772         while (start < end) {
 773                 scope = start;
 774                 if (scope->entry_type == ACPI_DMAR_SCOPE_TYPE_IOAPIC) {
 775                         if (ir_ioapic_num == MAX_IO_APICS) {
 776                                 printk(KERN_WARNING "Exceeded Max IO APICS\n");
 777                                 return -1;
 778                         }
 779
 780                         printk(KERN_INFO "IOAPIC id %d under DRHD base "
 781                                " 0x%Lx IOMMU %d\n", scope->enumeration_id,
 782                                drhd->address, iommu->seq_id);
 783
 784                         ir_parse_one_ioapic_scope(scope, iommu);
 785                 } else if (scope->entry_type == ACPI_DMAR_SCOPE_TYPE_HPET) {
 786                         if (ir_hpet_num == MAX_HPET_TBS) {
 787                                 printk(KERN_WARNING "Exceeded Max HPET blocks\n");
 788                                 return -1;
 789                         }
 790
 791                         printk(KERN_INFO "HPET id %d under DRHD base"
 792                                " 0x%Lx\n", scope->enumeration_id,
 793                                drhd->address);
 794
 795                         ir_parse_one_hpet_scope(scope, iommu);
 796                 }
 797                 start += scope->length;
 798         }
 799
 800         return 0;
 801 }
 802
 803 /*
 804  * Finds the assocaition between IOAPIC's and its Interrupt-remapping
 805  * hardware unit.
 806  */
 807 static int __init parse_ioapics_under_ir(void)
 808 {
 809         struct dmar_drhd_unit *drhd;
 810         struct intel_iommu *iommu;
 811         int ir_supported = 0;
 812         int ioapic_idx;
 813
 814         for_each_iommu(iommu, drhd)
 815                 if (ecap_ir_support(iommu->ecap)) {
 816                         if (ir_parse_ioapic_hpet_scope(drhd->hdr, iommu))
 817                                 return -1;
 818
 819                         ir_supported = 1;
 820                 }
 821
 822         if (!ir_supported)
 823                 return 0;
 824
 825         for (ioapic_idx = 0; ioapic_idx < nr_ioapics; ioapic_idx++) {
 826                 int ioapic_id = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
 827                 if (!map_ioapic_to_ir(ioapic_id)) {
 828                         pr_err(FW_BUG "ioapic %d has no mapping iommu, "
 829                                "interrupt remapping will be disabled\n",
 830                                ioapic_id);
 831                         return -1;
 832                 }
 833         }
 834
 835         return 1;
 836 }
 837
 838 static int __init ir_dev_scope_init(void)
 839 {
 840         int ret;
 841
 842         if (!irq_remapping_enabled)
 843                 return 0;
 844
 845         down_write(&dmar_global_lock);
 846         ret = dmar_dev_scope_init();
 847         up_write(&dmar_global_lock);
 848
 849         return ret;
 850 }
 851 rootfs_initcall(ir_dev_scope_init);
 852
 853 static void disable_irq_remapping(void)
 854 {
 855         struct dmar_drhd_unit *drhd;
 856         struct intel_iommu *iommu = NULL;
 857
 858         /*
 859          * Disable Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
 860          */
 861         for_each_iommu(iommu, drhd) {
 862                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
 863                         continue;
 864
 865                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
 866         }
 867 }
 868
 869 static int reenable_irq_remapping(int eim)
 870 {
 871         struct dmar_drhd_unit *drhd;
 872         int setup = 0;
 873         struct intel_iommu *iommu = NULL;
 874
 875         for_each_iommu(iommu, drhd)
 876                 if (iommu->qi)
 877                         dmar_reenable_qi(iommu);
 878
 879         /*
 880          * Setup Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
 881          */
 882         for_each_iommu(iommu, drhd) {
 883                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
 884                         continue;
 885
 886                 /* Set up interrupt remapping for iommu.*/
 887                 iommu_set_irq_remapping(iommu, eim);
 888                 setup = 1;
 889         }
 890
 891         if (!setup)
 892                 goto error;
 893
 894         return 0;
 895
 896 error:
 897         /*
 898          * handle error condition gracefully here!
 899          */
 900         return -1;
 901 }
 902
 903 static void prepare_irte(struct irte *irte, int vector,
 904                          unsigned int dest)
 905 {
 906         memset(irte, 0, sizeof(*irte));
 907
 908         irte->present = 1;
 909         irte->dst_mode = apic->irq_dest_mode;
 910         /*
 911          * Trigger mode in the IRTE will always be edge, and for IO-APIC, the
 912          * actual level or edge trigger will be setup in the IO-APIC
 913          * RTE. This will help simplify level triggered irq migration.
 914          * For more details, see the comments (in io_apic.c) explainig IO-APIC
 915          * irq migration in the presence of interrupt-remapping.
 916         */
 917         irte->trigger_mode = 0;
 918         irte->dlvry_mode = apic->irq_delivery_mode;
 919         irte->vector = vector;
 920         irte->dest_id = IRTE_DEST(dest);
 921         irte->redir_hint = 1;
 922 }
 923
 924 static int intel_setup_ioapic_entry(int irq,
 925                                     struct IO_APIC_route_entry *route_entry,
 926                                     unsigned int destination, int vector,
 927                                     struct io_apic_irq_attr *attr)
 928 {
 929         int ioapic_id = mpc_ioapic_id(attr->ioapic);
 930         struct intel_iommu *iommu;
 931         struct IR_IO_APIC_route_entry *entry;
 932         struct irte irte;
 933         int index;
 934
 935         down_read(&dmar_global_lock);
 936         iommu = map_ioapic_to_ir(ioapic_id);
 937         if (!iommu) {
 938                 pr_warn("No mapping iommu for ioapic %d\n", ioapic_id);
 939                 index = -ENODEV;
 940         } else {
 941                 index = alloc_irte(iommu, irq, 1);
 942                 if (index < 0) {
 943                         pr_warn("Failed to allocate IRTE for ioapic %d\n",
 944                                 ioapic_id);
 945                         index = -ENOMEM;
 946                 }
 947         }
 948         up_read(&dmar_global_lock);
 949         if (index < 0)
 950                 return index;
 951
 952         prepare_irte(&irte, vector, destination);
 953
 954         /* Set source-id of interrupt request */
 955         set_ioapic_sid(&irte, ioapic_id);
 956
 957         modify_irte(irq, &irte);
 958
 959         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG "IOAPIC[%d]: "
 960                 "Set IRTE entry (P:%d FPD:%d Dst_Mode:%d "
 961                 "Redir_hint:%d Trig_Mode:%d Dlvry_Mode:%X "
 962                 "Avail:%X Vector:%02X Dest:%08X "
 963                 "SID:%04X SQ:%X SVT:%X)\n",
 964                 attr->ioapic, irte.present, irte.fpd, irte.dst_mode,
 965                 irte.redir_hint, irte.trigger_mode, irte.dlvry_mode,
 966                 irte.avail, irte.vector, irte.dest_id,
 967                 irte.sid, irte.sq, irte.svt);
 968
 969         entry = (struct IR_IO_APIC_route_entry *)route_entry;
 970         memset(entry, 0, sizeof(*entry));
 971
 972         entry->index2   = (index >> 15) & 0x1;
 973         entry->zero     = 0;
 974         entry->format   = 1;
 975         entry->index    = (index & 0x7fff);
 976         /*
 977          * IO-APIC RTE will be configured with virtual vector.
 978          * irq handler will do the explicit EOI to the io-apic.
 979          */
 980         entry->vector   = attr->ioapic_pin;
 981         entry->mask     = 0;                    /* enable IRQ */
 982         entry->trigger  = attr->trigger;
 983         entry->polarity = attr->polarity;
 984
 985         /* Mask level triggered irqs.
 986          * Use IRQ_DELAYED_DISABLE for edge triggered irqs.
 987          */
 988         if (attr->trigger)
 989                 entry->mask = 1;
 990
 991         return 0;
 992 }
 993
 994 /*
 995  * Migrate the IO-APIC irq in the presence of intr-remapping.
 996  *
 997  * For both level and edge triggered, irq migration is a simple atomic
 998  * update(of vector and cpu destination) of IRTE and flush the hardware cache.
 999  *
1000  * For level triggered, we eliminate the io-apic RTE modification (with the
1001  * updated vector information), by using a virtual vector (io-apic pin number).
1002  * Real vector that is used for interrupting cpu will be coming from
1003  * the interrupt-remapping table entry.
1004  *
1005  * As the migration is a simple atomic update of IRTE, the same mechanism
1006  * is used to migrate MSI irq's in the presence of interrupt-remapping.
1007  */
1008 static int
1009 intel_ioapic_set_affinity(struct irq_data *data, const struct cpumask *mask,
1010                           bool force)
1011 {
1012         struct irq_cfg *cfg = data->chip_data;
1013         unsigned int dest, irq = data->irq;
1014         struct irte irte;
1015         int err;
1016
1017         if (!config_enabled(CONFIG_SMP))
1018                 return -EINVAL;
1019
1020         if (!cpumask_intersects(mask, cpu_online_mask))
1021                 return -EINVAL;
1022
1023         if (get_irte(irq, &irte))
1024                 return -EBUSY;
1025
1026         err = assign_irq_vector(irq, cfg, mask);
1027         if (err)
1028                 return err;
1029
1030         err = apic->cpu_mask_to_apicid_and(cfg->domain, mask, &dest);
1031         if (err) {
1032                 if (assign_irq_vector(irq, cfg, data->affinity))
1033                         pr_err("Failed to recover vector for irq %d\n", irq);
1034                 return err;
1035         }
1036
1037         irte.vector = cfg->vector;
1038         irte.dest_id = IRTE_DEST(dest);
1039
1040         /*
1041          * Atomically updates the IRTE with the new destination, vector
1042          * and flushes the interrupt entry cache.
1043          */
1044         modify_irte(irq, &irte);
1045
1046         /*
1047          * After this point, all the interrupts will start arriving
1048          * at the new destination. So, time to cleanup the previous
1049          * vector allocation.
1050          */
1051         if (cfg->move_in_progress)
1052                 send_cleanup_vector(cfg);
1053
1054         cpumask_copy(data->affinity, mask);
1055         return 0;
1056 }
1057
1058 static void intel_compose_msi_msg(struct pci_dev *pdev,
1059                                   unsigned int irq, unsigned int dest,
1060                                   struct msi_msg *msg, u8 hpet_id)
1061 {
1062         struct irq_cfg *cfg;
1063         struct irte irte;
1064         u16 sub_handle = 0;
1065         int ir_index;
1066
1067         cfg = irq_get_chip_data(irq);
1068
1069         ir_index = map_irq_to_irte_handle(irq, &sub_handle);
1070         BUG_ON(ir_index == -1);
1071
1072         prepare_irte(&irte, cfg->vector, dest);
1073
1074         /* Set source-id of interrupt request */
1075         if (pdev)
1076                 set_msi_sid(&irte, pdev);
1077         else
1078                 set_hpet_sid(&irte, hpet_id);
1079
1080         modify_irte(irq, &irte);
1081
1082         msg->address_hi = MSI_ADDR_BASE_HI;
1083         msg->data = sub_handle;
1084         msg->address_lo = MSI_ADDR_BASE_LO | MSI_ADDR_IR_EXT_INT |
1085                           MSI_ADDR_IR_SHV |
1086                           MSI_ADDR_IR_INDEX1(ir_index) |
1087                           MSI_ADDR_IR_INDEX2(ir_index);
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Map the PCI dev to the corresponding remapping hardware unit
1092  * and allocate 'nvec' consecutive interrupt-remapping table entries
1093  * in it.
1094  */
1095 static int intel_msi_alloc_irq(struct pci_dev *dev, int irq, int nvec)
1096 {
1097         struct intel_iommu *iommu;
1098         int index;
1099
1100         down_read(&dmar_global_lock);
1101         iommu = map_dev_to_ir(dev);
1102         if (!iommu) {
1103                 printk(KERN_ERR
1104                        "Unable to map PCI %s to iommu\n", pci_name(dev));
1105                 index = -ENOENT;
1106         } else {
1107                 index = alloc_irte(iommu, irq, nvec);
1108                 if (index < 0) {
1109                         printk(KERN_ERR
1110                                "Unable to allocate %d IRTE for PCI %s\n",
1111                                nvec, pci_name(dev));
1112                         index = -ENOSPC;
1113                 }
1114         }
1115         up_read(&dmar_global_lock);
1116
1117         return index;
1118 }
1119
1120 static int intel_msi_setup_irq(struct pci_dev *pdev, unsigned int irq,
1121                                int index, int sub_handle)
1122 {
1123         struct intel_iommu *iommu;
1124         int ret = -ENOENT;
1125
1126         down_read(&dmar_global_lock);
1127         iommu = map_dev_to_ir(pdev);
1128         if (iommu) {
1129                 /*
1130                  * setup the mapping between the irq and the IRTE
1131                  * base index, the sub_handle pointing to the
1132                  * appropriate interrupt remap table entry.
1133                  */
1134                 set_irte_irq(irq, iommu, index, sub_handle);
1135                 ret = 0;
1136         }
1137         up_read(&dmar_global_lock);
1138
1139         return ret;
1140 }
1141
1142 static int intel_setup_hpet_msi(unsigned int irq, unsigned int id)
1143 {
1144         int ret = -1;
1145         struct intel_iommu *iommu;
1146         int index;
1147
1148         down_read(&dmar_global_lock);
1149         iommu = map_hpet_to_ir(id);
1150         if (iommu) {
1151                 index = alloc_irte(iommu, irq, 1);
1152                 if (index >= 0)
1153                         ret = 0;
1154         }
1155         up_read(&dmar_global_lock);
1156
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 struct irq_remap_ops intel_irq_remap_ops = {
1161         .supported              = intel_irq_remapping_supported,
1162         .prepare                = dmar_table_init,
1163         .enable                 = intel_enable_irq_remapping,
1164         .disable                = disable_irq_remapping,
1165         .reenable               = reenable_irq_remapping,
1166         .enable_faulting        = enable_drhd_fault_handling,
1167         .setup_ioapic_entry     = intel_setup_ioapic_entry,
1168         .set_affinity           = intel_ioapic_set_affinity,
1169         .free_irq               = free_irte,
1170         .compose_msi_msg        = intel_compose_msi_msg,
1171         .msi_alloc_irq          = intel_msi_alloc_irq,
1172         .msi_setup_irq          = intel_msi_setup_irq,
1173         .setup_hpet_msi         = intel_setup_hpet_msi,
1174 };