Merge branch 'x86/asm' into x86/apic, to resolve a conflict
[linux-2.6-block.git] / 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 <linux/irqdomain.h>
12 #include <asm/io_apic.h>
13 #include <asm/smp.h>
14 #include <asm/cpu.h>
15 #include <asm/irq_remapping.h>
16 #include <asm/pci-direct.h>
17 #include <asm/msidef.h>
18
19 #include "irq_remapping.h"
20
21 struct ioapic_scope {
22         struct intel_iommu *iommu;
23         unsigned int id;
24         unsigned int bus;       /* PCI bus number */
25         unsigned int devfn;     /* PCI devfn number */
26 };
27
28 struct hpet_scope {
29         struct intel_iommu *iommu;
30         u8 id;
31         unsigned int bus;
32         unsigned int devfn;
33 };
34
35 struct irq_2_iommu {
36         struct intel_iommu *iommu;
37         u16 irte_index;
38         u16 sub_handle;
39         u8  irte_mask;
40 };
41
42 struct intel_ir_data {
43         struct irq_2_iommu                      irq_2_iommu;
44         struct irte                             irte_entry;
45         union {
46                 struct msi_msg                  msi_entry;
47         };
48 };
49
50 #define IR_X2APIC_MODE(mode) (mode ? (1 << 11) : 0)
51 #define IRTE_DEST(dest) ((eim_mode) ? dest : dest << 8)
52
53 static int __read_mostly eim_mode;
54 static struct ioapic_scope ir_ioapic[MAX_IO_APICS];
55 static struct hpet_scope ir_hpet[MAX_HPET_TBS];
56
57 /*
58  * Lock ordering:
59  * ->dmar_global_lock
60  *      ->irq_2_ir_lock
61  *              ->qi->q_lock
62  *      ->iommu->register_lock
63  * Note:
64  * intel_irq_remap_ops.{supported,prepare,enable,disable,reenable} are called
65  * in single-threaded environment with interrupt disabled, so no need to tabke
66  * the dmar_global_lock.
67  */
68 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_2_ir_lock);
69 static struct irq_domain_ops intel_ir_domain_ops;
70
71 static int __init parse_ioapics_under_ir(void);
72
73 static int alloc_irte(struct intel_iommu *iommu, int irq,
74                       struct irq_2_iommu *irq_iommu, u16 count)
75 {
76         struct ir_table *table = iommu->ir_table;
77         unsigned int mask = 0;
78         unsigned long flags;
79         int index;
80
81         if (!count || !irq_iommu)
82                 return -1;
83
84         if (count > 1) {
85                 count = __roundup_pow_of_two(count);
86                 mask = ilog2(count);
87         }
88
89         if (mask > ecap_max_handle_mask(iommu->ecap)) {
90                 printk(KERN_ERR
91                        "Requested mask %x exceeds the max invalidation handle"
92                        " mask value %Lx\n", mask,
93                        ecap_max_handle_mask(iommu->ecap));
94                 return -1;
95         }
96
97         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
98         index = bitmap_find_free_region(table->bitmap,
99                                         INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES, mask);
100         if (index < 0) {
101                 pr_warn("IR%d: can't allocate an IRTE\n", iommu->seq_id);
102         } else {
103                 irq_iommu->iommu = iommu;
104                 irq_iommu->irte_index =  index;
105                 irq_iommu->sub_handle = 0;
106                 irq_iommu->irte_mask = mask;
107         }
108         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
109
110         return index;
111 }
112
113 static int qi_flush_iec(struct intel_iommu *iommu, int index, int mask)
114 {
115         struct qi_desc desc;
116
117         desc.low = QI_IEC_IIDEX(index) | QI_IEC_TYPE | QI_IEC_IM(mask)
118                    | QI_IEC_SELECTIVE;
119         desc.high = 0;
120
121         return qi_submit_sync(&desc, iommu);
122 }
123
124 static int modify_irte(struct irq_2_iommu *irq_iommu,
125                        struct irte *irte_modified)
126 {
127         struct intel_iommu *iommu;
128         unsigned long flags;
129         struct irte *irte;
130         int rc, index;
131
132         if (!irq_iommu)
133                 return -1;
134
135         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
136
137         iommu = irq_iommu->iommu;
138
139         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
140         irte = &iommu->ir_table->base[index];
141
142         set_64bit(&irte->low, irte_modified->low);
143         set_64bit(&irte->high, irte_modified->high);
144         __iommu_flush_cache(iommu, irte, sizeof(*irte));
145
146         rc = qi_flush_iec(iommu, index, 0);
147         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
148
149         return rc;
150 }
151
152 static struct intel_iommu *map_hpet_to_ir(u8 hpet_id)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++)
157                 if (ir_hpet[i].id == hpet_id && ir_hpet[i].iommu)
158                         return ir_hpet[i].iommu;
159         return NULL;
160 }
161
162 static struct intel_iommu *map_ioapic_to_ir(int apic)
163 {
164         int i;
165
166         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++)
167                 if (ir_ioapic[i].id == apic && ir_ioapic[i].iommu)
168                         return ir_ioapic[i].iommu;
169         return NULL;
170 }
171
172 static struct intel_iommu *map_dev_to_ir(struct pci_dev *dev)
173 {
174         struct dmar_drhd_unit *drhd;
175
176         drhd = dmar_find_matched_drhd_unit(dev);
177         if (!drhd)
178                 return NULL;
179
180         return drhd->iommu;
181 }
182
183 static int clear_entries(struct irq_2_iommu *irq_iommu)
184 {
185         struct irte *start, *entry, *end;
186         struct intel_iommu *iommu;
187         int index;
188
189         if (irq_iommu->sub_handle)
190                 return 0;
191
192         iommu = irq_iommu->iommu;
193         index = irq_iommu->irte_index;
194
195         start = iommu->ir_table->base + index;
196         end = start + (1 << irq_iommu->irte_mask);
197
198         for (entry = start; entry < end; entry++) {
199                 set_64bit(&entry->low, 0);
200                 set_64bit(&entry->high, 0);
201         }
202         bitmap_release_region(iommu->ir_table->bitmap, index,
203                               irq_iommu->irte_mask);
204
205         return qi_flush_iec(iommu, index, irq_iommu->irte_mask);
206 }
207
208 /*
209  * source validation type
210  */
211 #define SVT_NO_VERIFY           0x0  /* no verification is required */
212 #define SVT_VERIFY_SID_SQ       0x1  /* verify using SID and SQ fields */
213 #define SVT_VERIFY_BUS          0x2  /* verify bus of request-id */
214
215 /*
216  * source-id qualifier
217  */
218 #define SQ_ALL_16       0x0  /* verify all 16 bits of request-id */
219 #define SQ_13_IGNORE_1  0x1  /* verify most significant 13 bits, ignore
220                               * the third least significant bit
221                               */
222 #define SQ_13_IGNORE_2  0x2  /* verify most significant 13 bits, ignore
223                               * the second and third least significant bits
224                               */
225 #define SQ_13_IGNORE_3  0x3  /* verify most significant 13 bits, ignore
226                               * the least three significant bits
227                               */
228
229 /*
230  * set SVT, SQ and SID fields of irte to verify
231  * source ids of interrupt requests
232  */
233 static void set_irte_sid(struct irte *irte, unsigned int svt,
234                          unsigned int sq, unsigned int sid)
235 {
236         if (disable_sourceid_checking)
237                 svt = SVT_NO_VERIFY;
238         irte->svt = svt;
239         irte->sq = sq;
240         irte->sid = sid;
241 }
242
243 static int set_ioapic_sid(struct irte *irte, int apic)
244 {
245         int i;
246         u16 sid = 0;
247
248         if (!irte)
249                 return -1;
250
251         down_read(&dmar_global_lock);
252         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++) {
253                 if (ir_ioapic[i].iommu && ir_ioapic[i].id == apic) {
254                         sid = (ir_ioapic[i].bus << 8) | ir_ioapic[i].devfn;
255                         break;
256                 }
257         }
258         up_read(&dmar_global_lock);
259
260         if (sid == 0) {
261                 pr_warning("Failed to set source-id of IOAPIC (%d)\n", apic);
262                 return -1;
263         }
264
265         set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16, sid);
266
267         return 0;
268 }
269
270 static int set_hpet_sid(struct irte *irte, u8 id)
271 {
272         int i;
273         u16 sid = 0;
274
275         if (!irte)
276                 return -1;
277
278         down_read(&dmar_global_lock);
279         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++) {
280                 if (ir_hpet[i].iommu && ir_hpet[i].id == id) {
281                         sid = (ir_hpet[i].bus << 8) | ir_hpet[i].devfn;
282                         break;
283                 }
284         }
285         up_read(&dmar_global_lock);
286
287         if (sid == 0) {
288                 pr_warning("Failed to set source-id of HPET block (%d)\n", id);
289                 return -1;
290         }
291
292         /*
293          * Should really use SQ_ALL_16. Some platforms are broken.
294          * While we figure out the right quirks for these broken platforms, use
295          * SQ_13_IGNORE_3 for now.
296          */
297         set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_13_IGNORE_3, sid);
298
299         return 0;
300 }
301
302 struct set_msi_sid_data {
303         struct pci_dev *pdev;
304         u16 alias;
305 };
306
307 static int set_msi_sid_cb(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
308 {
309         struct set_msi_sid_data *data = opaque;
310
311         data->pdev = pdev;
312         data->alias = alias;
313
314         return 0;
315 }
316
317 static int set_msi_sid(struct irte *irte, struct pci_dev *dev)
318 {
319         struct set_msi_sid_data data;
320
321         if (!irte || !dev)
322                 return -1;
323
324         pci_for_each_dma_alias(dev, set_msi_sid_cb, &data);
325
326         /*
327          * DMA alias provides us with a PCI device and alias.  The only case
328          * where the it will return an alias on a different bus than the
329          * device is the case of a PCIe-to-PCI bridge, where the alias is for
330          * the subordinate bus.  In this case we can only verify the bus.
331          *
332          * If the alias device is on a different bus than our source device
333          * then we have a topology based alias, use it.
334          *
335          * Otherwise, the alias is for a device DMA quirk and we cannot
336          * assume that MSI uses the same requester ID.  Therefore use the
337          * original device.
338          */
339         if (PCI_BUS_NUM(data.alias) != data.pdev->bus->number)
340                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_BUS, SQ_ALL_16,
341                              PCI_DEVID(PCI_BUS_NUM(data.alias),
342                                        dev->bus->number));
343         else if (data.pdev->bus->number != dev->bus->number)
344                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16, data.alias);
345         else
346                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16,
347                              PCI_DEVID(dev->bus->number, dev->devfn));
348
349         return 0;
350 }
351
352 static void iommu_set_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu, int mode)
353 {
354         u64 addr;
355         u32 sts;
356         unsigned long flags;
357
358         addr = virt_to_phys((void *)iommu->ir_table->base);
359
360         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
361
362         dmar_writeq(iommu->reg + DMAR_IRTA_REG,
363                     (addr) | IR_X2APIC_MODE(mode) | INTR_REMAP_TABLE_REG_SIZE);
364
365         /* Set interrupt-remapping table pointer */
366         writel(iommu->gcmd | DMA_GCMD_SIRTP, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
367
368         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
369                       readl, (sts & DMA_GSTS_IRTPS), sts);
370         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
371
372         /*
373          * global invalidation of interrupt entry cache before enabling
374          * interrupt-remapping.
375          */
376         qi_global_iec(iommu);
377
378         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
379
380         /* Enable interrupt-remapping */
381         iommu->gcmd |= DMA_GCMD_IRE;
382         iommu->gcmd &= ~DMA_GCMD_CFI;  /* Block compatibility-format MSIs */
383         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
384
385         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
386                       readl, (sts & DMA_GSTS_IRES), sts);
387
388         /*
389          * With CFI clear in the Global Command register, we should be
390          * protected from dangerous (i.e. compatibility) interrupts
391          * regardless of x2apic status.  Check just to be sure.
392          */
393         if (sts & DMA_GSTS_CFIS)
394                 WARN(1, KERN_WARNING
395                         "Compatibility-format IRQs enabled despite intr remapping;\n"
396                         "you are vulnerable to IRQ injection.\n");
397
398         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
399 }
400
401 static int intel_setup_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
402 {
403         struct ir_table *ir_table;
404         struct page *pages;
405         unsigned long *bitmap;
406
407         if (iommu->ir_table)
408                 return 0;
409
410         ir_table = kzalloc(sizeof(struct ir_table), GFP_KERNEL);
411         if (!ir_table)
412                 return -ENOMEM;
413
414         pages = alloc_pages_node(iommu->node, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
415                                  INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
416         if (!pages) {
417                 pr_err("IR%d: failed to allocate pages of order %d\n",
418                        iommu->seq_id, INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
419                 goto out_free_table;
420         }
421
422         bitmap = kcalloc(BITS_TO_LONGS(INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES),
423                          sizeof(long), GFP_ATOMIC);
424         if (bitmap == NULL) {
425                 pr_err("IR%d: failed to allocate bitmap\n", iommu->seq_id);
426                 goto out_free_pages;
427         }
428
429         iommu->ir_domain = irq_domain_add_hierarchy(arch_get_ir_parent_domain(),
430                                                     0, INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES,
431                                                     NULL, &intel_ir_domain_ops,
432                                                     iommu);
433         if (!iommu->ir_domain) {
434                 pr_err("IR%d: failed to allocate irqdomain\n", iommu->seq_id);
435                 goto out_free_bitmap;
436         }
437         iommu->ir_msi_domain = arch_create_msi_irq_domain(iommu->ir_domain);
438
439         ir_table->base = page_address(pages);
440         ir_table->bitmap = bitmap;
441         iommu->ir_table = ir_table;
442         return 0;
443
444 out_free_bitmap:
445         kfree(bitmap);
446 out_free_pages:
447         __free_pages(pages, INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
448 out_free_table:
449         kfree(ir_table);
450         return -ENOMEM;
451 }
452
453 static void intel_teardown_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
454 {
455         if (iommu && iommu->ir_table) {
456                 if (iommu->ir_msi_domain) {
457                         irq_domain_remove(iommu->ir_msi_domain);
458                         iommu->ir_msi_domain = NULL;
459                 }
460                 if (iommu->ir_domain) {
461                         irq_domain_remove(iommu->ir_domain);
462                         iommu->ir_domain = NULL;
463                 }
464                 free_pages((unsigned long)iommu->ir_table->base,
465                            INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
466                 kfree(iommu->ir_table->bitmap);
467                 kfree(iommu->ir_table);
468                 iommu->ir_table = NULL;
469         }
470 }
471
472 /*
473  * Disable Interrupt Remapping.
474  */
475 static void iommu_disable_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
476 {
477         unsigned long flags;
478         u32 sts;
479
480         if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
481                 return;
482
483         /*
484          * global invalidation of interrupt entry cache before disabling
485          * interrupt-remapping.
486          */
487         qi_global_iec(iommu);
488
489         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
490
491         sts = dmar_readq(iommu->reg + DMAR_GSTS_REG);
492         if (!(sts & DMA_GSTS_IRES))
493                 goto end;
494
495         iommu->gcmd &= ~DMA_GCMD_IRE;
496         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
497
498         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
499                       readl, !(sts & DMA_GSTS_IRES), sts);
500
501 end:
502         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
503 }
504
505 static int __init dmar_x2apic_optout(void)
506 {
507         struct acpi_table_dmar *dmar;
508         dmar = (struct acpi_table_dmar *)dmar_tbl;
509         if (!dmar || no_x2apic_optout)
510                 return 0;
511         return dmar->flags & DMAR_X2APIC_OPT_OUT;
512 }
513
514 static void __init intel_cleanup_irq_remapping(void)
515 {
516         struct dmar_drhd_unit *drhd;
517         struct intel_iommu *iommu;
518
519         for_each_iommu(iommu, drhd) {
520                 if (ecap_ir_support(iommu->ecap)) {
521                         iommu_disable_irq_remapping(iommu);
522                         intel_teardown_irq_remapping(iommu);
523                 }
524         }
525
526         if (x2apic_supported())
527                 pr_warn("Failed to enable irq remapping.  You are vulnerable to irq-injection attacks.\n");
528 }
529
530 static int __init intel_prepare_irq_remapping(void)
531 {
532         struct dmar_drhd_unit *drhd;
533         struct intel_iommu *iommu;
534
535         if (irq_remap_broken) {
536                 printk(KERN_WARNING
537                         "This system BIOS has enabled interrupt remapping\n"
538                         "on a chipset that contains an erratum making that\n"
539                         "feature unstable.  To maintain system stability\n"
540                         "interrupt remapping is being disabled.  Please\n"
541                         "contact your BIOS vendor for an update\n");
542                 add_taint(TAINT_FIRMWARE_WORKAROUND, LOCKDEP_STILL_OK);
543                 return -ENODEV;
544         }
545
546         if (dmar_table_init() < 0)
547                 return -ENODEV;
548
549         if (!dmar_ir_support())
550                 return -ENODEV;
551
552         if (parse_ioapics_under_ir() != 1) {
553                 printk(KERN_INFO "Not enabling interrupt remapping\n");
554                 goto error;
555         }
556
557         /* First make sure all IOMMUs support IRQ remapping */
558         for_each_iommu(iommu, drhd)
559                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
560                         goto error;
561
562         /* Do the allocations early */
563         for_each_iommu(iommu, drhd)
564                 if (intel_setup_irq_remapping(iommu))
565                         goto error;
566
567         return 0;
568
569 error:
570         intel_cleanup_irq_remapping();
571         return -ENODEV;
572 }
573
574 static int __init intel_enable_irq_remapping(void)
575 {
576         struct dmar_drhd_unit *drhd;
577         struct intel_iommu *iommu;
578         bool setup = false;
579         int eim = 0;
580
581         if (x2apic_supported()) {
582                 eim = !dmar_x2apic_optout();
583                 if (!eim)
584                         pr_info("x2apic is disabled because BIOS sets x2apic opt out bit. You can use 'intremap=no_x2apic_optout' to override the BIOS setting.\n");
585         }
586
587         for_each_iommu(iommu, drhd) {
588                 /*
589                  * If the queued invalidation is already initialized,
590                  * shouldn't disable it.
591                  */
592                 if (iommu->qi)
593                         continue;
594
595                 /*
596                  * Clear previous faults.
597                  */
598                 dmar_fault(-1, iommu);
599
600                 /*
601                  * Disable intr remapping and queued invalidation, if already
602                  * enabled prior to OS handover.
603                  */
604                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
605
606                 dmar_disable_qi(iommu);
607         }
608
609         /*
610          * check for the Interrupt-remapping support
611          */
612         for_each_iommu(iommu, drhd)
613                 if (eim && !ecap_eim_support(iommu->ecap)) {
614                         printk(KERN_INFO "DRHD %Lx: EIM not supported by DRHD, "
615                                " ecap %Lx\n", drhd->reg_base_addr, iommu->ecap);
616                         eim = 0;
617                 }
618         eim_mode = eim;
619         if (eim)
620                 pr_info("Queued invalidation will be enabled to support x2apic and Intr-remapping.\n");
621
622         /*
623          * Enable queued invalidation for all the DRHD's.
624          */
625         for_each_iommu(iommu, drhd) {
626                 int ret = dmar_enable_qi(iommu);
627
628                 if (ret) {
629                         printk(KERN_ERR "DRHD %Lx: failed to enable queued, "
630                                " invalidation, ecap %Lx, ret %d\n",
631                                drhd->reg_base_addr, iommu->ecap, ret);
632                         goto error;
633                 }
634         }
635
636         /*
637          * Setup Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
638          */
639         for_each_iommu(iommu, drhd) {
640                 iommu_set_irq_remapping(iommu, eim);
641                 setup = true;
642         }
643
644         if (!setup)
645                 goto error;
646
647         irq_remapping_enabled = 1;
648
649         pr_info("Enabled IRQ remapping in %s mode\n", eim ? "x2apic" : "xapic");
650
651         return eim ? IRQ_REMAP_X2APIC_MODE : IRQ_REMAP_XAPIC_MODE;
652
653 error:
654         intel_cleanup_irq_remapping();
655         return -1;
656 }
657
658 static int ir_parse_one_hpet_scope(struct acpi_dmar_device_scope *scope,
659                                    struct intel_iommu *iommu,
660                                    struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd)
661 {
662         struct acpi_dmar_pci_path *path;
663         u8 bus;
664         int count, free = -1;
665
666         bus = scope->bus;
667         path = (struct acpi_dmar_pci_path *)(scope + 1);
668         count = (scope->length - sizeof(struct acpi_dmar_device_scope))
669                 / sizeof(struct acpi_dmar_pci_path);
670
671         while (--count > 0) {
672                 /*
673                  * Access PCI directly due to the PCI
674                  * subsystem isn't initialized yet.
675                  */
676                 bus = read_pci_config_byte(bus, path->device, path->function,
677                                            PCI_SECONDARY_BUS);
678                 path++;
679         }
680
681         for (count = 0; count < MAX_HPET_TBS; count++) {
682                 if (ir_hpet[count].iommu == iommu &&
683                     ir_hpet[count].id == scope->enumeration_id)
684                         return 0;
685                 else if (ir_hpet[count].iommu == NULL && free == -1)
686                         free = count;
687         }
688         if (free == -1) {
689                 pr_warn("Exceeded Max HPET blocks\n");
690                 return -ENOSPC;
691         }
692
693         ir_hpet[free].iommu = iommu;
694         ir_hpet[free].id    = scope->enumeration_id;
695         ir_hpet[free].bus   = bus;
696         ir_hpet[free].devfn = PCI_DEVFN(path->device, path->function);
697         pr_info("HPET id %d under DRHD base 0x%Lx\n",
698                 scope->enumeration_id, drhd->address);
699
700         return 0;
701 }
702
703 static int ir_parse_one_ioapic_scope(struct acpi_dmar_device_scope *scope,
704                                      struct intel_iommu *iommu,
705                                      struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd)
706 {
707         struct acpi_dmar_pci_path *path;
708         u8 bus;
709         int count, free = -1;
710
711         bus = scope->bus;
712         path = (struct acpi_dmar_pci_path *)(scope + 1);
713         count = (scope->length - sizeof(struct acpi_dmar_device_scope))
714                 / sizeof(struct acpi_dmar_pci_path);
715
716         while (--count > 0) {
717                 /*
718                  * Access PCI directly due to the PCI
719                  * subsystem isn't initialized yet.
720                  */
721                 bus = read_pci_config_byte(bus, path->device, path->function,
722                                            PCI_SECONDARY_BUS);
723                 path++;
724         }
725
726         for (count = 0; count < MAX_IO_APICS; count++) {
727                 if (ir_ioapic[count].iommu == iommu &&
728                     ir_ioapic[count].id == scope->enumeration_id)
729                         return 0;
730                 else if (ir_ioapic[count].iommu == NULL && free == -1)
731                         free = count;
732         }
733         if (free == -1) {
734                 pr_warn("Exceeded Max IO APICS\n");
735                 return -ENOSPC;
736         }
737
738         ir_ioapic[free].bus   = bus;
739         ir_ioapic[free].devfn = PCI_DEVFN(path->device, path->function);
740         ir_ioapic[free].iommu = iommu;
741         ir_ioapic[free].id    = scope->enumeration_id;
742         pr_info("IOAPIC id %d under DRHD base  0x%Lx IOMMU %d\n",
743                 scope->enumeration_id, drhd->address, iommu->seq_id);
744
745         return 0;
746 }
747
748 static int ir_parse_ioapic_hpet_scope(struct acpi_dmar_header *header,
749                                       struct intel_iommu *iommu)
750 {
751         int ret = 0;
752         struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd;
753         struct acpi_dmar_device_scope *scope;
754         void *start, *end;
755
756         drhd = (struct acpi_dmar_hardware_unit *)header;
757         start = (void *)(drhd + 1);
758         end = ((void *)drhd) + header->length;
759
760         while (start < end && ret == 0) {
761                 scope = start;
762                 if (scope->entry_type == ACPI_DMAR_SCOPE_TYPE_IOAPIC)
763                         ret = ir_parse_one_ioapic_scope(scope, iommu, drhd);
764                 else if (scope->entry_type == ACPI_DMAR_SCOPE_TYPE_HPET)
765                         ret = ir_parse_one_hpet_scope(scope, iommu, drhd);
766                 start += scope->length;
767         }
768
769         return ret;
770 }
771
772 static void ir_remove_ioapic_hpet_scope(struct intel_iommu *iommu)
773 {
774         int i;
775
776         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++)
777                 if (ir_hpet[i].iommu == iommu)
778                         ir_hpet[i].iommu = NULL;
779
780         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++)
781                 if (ir_ioapic[i].iommu == iommu)
782                         ir_ioapic[i].iommu = NULL;
783 }
784
785 /*
786  * Finds the assocaition between IOAPIC's and its Interrupt-remapping
787  * hardware unit.
788  */
789 static int __init parse_ioapics_under_ir(void)
790 {
791         struct dmar_drhd_unit *drhd;
792         struct intel_iommu *iommu;
793         bool ir_supported = false;
794         int ioapic_idx;
795
796         for_each_iommu(iommu, drhd)
797                 if (ecap_ir_support(iommu->ecap)) {
798                         if (ir_parse_ioapic_hpet_scope(drhd->hdr, iommu))
799                                 return -1;
800
801                         ir_supported = true;
802                 }
803
804         if (!ir_supported)
805                 return 0;
806
807         for (ioapic_idx = 0; ioapic_idx < nr_ioapics; ioapic_idx++) {
808                 int ioapic_id = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
809                 if (!map_ioapic_to_ir(ioapic_id)) {
810                         pr_err(FW_BUG "ioapic %d has no mapping iommu, "
811                                "interrupt remapping will be disabled\n",
812                                ioapic_id);
813                         return -1;
814                 }
815         }
816
817         return 1;
818 }
819
820 static int __init ir_dev_scope_init(void)
821 {
822         int ret;
823
824         if (!irq_remapping_enabled)
825                 return 0;
826
827         down_write(&dmar_global_lock);
828         ret = dmar_dev_scope_init();
829         up_write(&dmar_global_lock);
830
831         return ret;
832 }
833 rootfs_initcall(ir_dev_scope_init);
834
835 static void disable_irq_remapping(void)
836 {
837         struct dmar_drhd_unit *drhd;
838         struct intel_iommu *iommu = NULL;
839
840         /*
841          * Disable Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
842          */
843         for_each_iommu(iommu, drhd) {
844                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
845                         continue;
846
847                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
848         }
849 }
850
851 static int reenable_irq_remapping(int eim)
852 {
853         struct dmar_drhd_unit *drhd;
854         bool setup = false;
855         struct intel_iommu *iommu = NULL;
856
857         for_each_iommu(iommu, drhd)
858                 if (iommu->qi)
859                         dmar_reenable_qi(iommu);
860
861         /*
862          * Setup Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
863          */
864         for_each_iommu(iommu, drhd) {
865                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
866                         continue;
867
868                 /* Set up interrupt remapping for iommu.*/
869                 iommu_set_irq_remapping(iommu, eim);
870                 setup = true;
871         }
872
873         if (!setup)
874                 goto error;
875
876         return 0;
877
878 error:
879         /*
880          * handle error condition gracefully here!
881          */
882         return -1;
883 }
884
885 static void prepare_irte(struct irte *irte, int vector, unsigned int dest)
886 {
887         memset(irte, 0, sizeof(*irte));
888
889         irte->present = 1;
890         irte->dst_mode = apic->irq_dest_mode;
891         /*
892          * Trigger mode in the IRTE will always be edge, and for IO-APIC, the
893          * actual level or edge trigger will be setup in the IO-APIC
894          * RTE. This will help simplify level triggered irq migration.
895          * For more details, see the comments (in io_apic.c) explainig IO-APIC
896          * irq migration in the presence of interrupt-remapping.
897         */
898         irte->trigger_mode = 0;
899         irte->dlvry_mode = apic->irq_delivery_mode;
900         irte->vector = vector;
901         irte->dest_id = IRTE_DEST(dest);
902         irte->redir_hint = 1;
903 }
904
905 static struct irq_domain *intel_get_ir_irq_domain(struct irq_alloc_info *info)
906 {
907         struct intel_iommu *iommu = NULL;
908
909         if (!info)
910                 return NULL;
911
912         switch (info->type) {
913         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC:
914                 iommu = map_ioapic_to_ir(info->ioapic_id);
915                 break;
916         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_HPET:
917                 iommu = map_hpet_to_ir(info->hpet_id);
918                 break;
919         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSI:
920         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSIX:
921                 iommu = map_dev_to_ir(info->msi_dev);
922                 break;
923         default:
924                 BUG_ON(1);
925                 break;
926         }
927
928         return iommu ? iommu->ir_domain : NULL;
929 }
930
931 static struct irq_domain *intel_get_irq_domain(struct irq_alloc_info *info)
932 {
933         struct intel_iommu *iommu;
934
935         if (!info)
936                 return NULL;
937
938         switch (info->type) {
939         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSI:
940         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSIX:
941                 iommu = map_dev_to_ir(info->msi_dev);
942                 if (iommu)
943                         return iommu->ir_msi_domain;
944                 break;
945         default:
946                 break;
947         }
948
949         return NULL;
950 }
951
952 struct irq_remap_ops intel_irq_remap_ops = {
953         .prepare                = intel_prepare_irq_remapping,
954         .enable                 = intel_enable_irq_remapping,
955         .disable                = disable_irq_remapping,
956         .reenable               = reenable_irq_remapping,
957         .enable_faulting        = enable_drhd_fault_handling,
958         .get_ir_irq_domain      = intel_get_ir_irq_domain,
959         .get_irq_domain         = intel_get_irq_domain,
960 };
961
962 /*
963  * Migrate the IO-APIC irq in the presence of intr-remapping.
964  *
965  * For both level and edge triggered, irq migration is a simple atomic
966  * update(of vector and cpu destination) of IRTE and flush the hardware cache.
967  *
968  * For level triggered, we eliminate the io-apic RTE modification (with the
969  * updated vector information), by using a virtual vector (io-apic pin number).
970  * Real vector that is used for interrupting cpu will be coming from
971  * the interrupt-remapping table entry.
972  *
973  * As the migration is a simple atomic update of IRTE, the same mechanism
974  * is used to migrate MSI irq's in the presence of interrupt-remapping.
975  */
976 static int
977 intel_ir_set_affinity(struct irq_data *data, const struct cpumask *mask,
978                       bool force)
979 {
980         struct intel_ir_data *ir_data = data->chip_data;
981         struct irte *irte = &ir_data->irte_entry;
982         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
983         struct irq_data *parent = data->parent_data;
984         int ret;
985
986         ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
987         if (ret < 0 || ret == IRQ_SET_MASK_OK_DONE)
988                 return ret;
989
990         /*
991          * Atomically updates the IRTE with the new destination, vector
992          * and flushes the interrupt entry cache.
993          */
994         irte->vector = cfg->vector;
995         irte->dest_id = IRTE_DEST(cfg->dest_apicid);
996         modify_irte(&ir_data->irq_2_iommu, irte);
997
998         /*
999          * After this point, all the interrupts will start arriving
1000          * at the new destination. So, time to cleanup the previous
1001          * vector allocation.
1002          */
1003         send_cleanup_vector(cfg);
1004
1005         return IRQ_SET_MASK_OK_DONE;
1006 }
1007
1008 static void intel_ir_compose_msi_msg(struct irq_data *irq_data,
1009                                      struct msi_msg *msg)
1010 {
1011         struct intel_ir_data *ir_data = irq_data->chip_data;
1012
1013         *msg = ir_data->msi_entry;
1014 }
1015
1016 static struct irq_chip intel_ir_chip = {
1017         .irq_ack = ir_ack_apic_edge,
1018         .irq_set_affinity = intel_ir_set_affinity,
1019         .irq_compose_msi_msg = intel_ir_compose_msi_msg,
1020 };
1021
1022 static void intel_irq_remapping_prepare_irte(struct intel_ir_data *data,
1023                                              struct irq_cfg *irq_cfg,
1024                                              struct irq_alloc_info *info,
1025                                              int index, int sub_handle)
1026 {
1027         struct IR_IO_APIC_route_entry *entry;
1028         struct irte *irte = &data->irte_entry;
1029         struct msi_msg *msg = &data->msi_entry;
1030
1031         prepare_irte(irte, irq_cfg->vector, irq_cfg->dest_apicid);
1032         switch (info->type) {
1033         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC:
1034                 /* Set source-id of interrupt request */
1035                 set_ioapic_sid(irte, info->ioapic_id);
1036                 apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG "IOAPIC[%d]: Set IRTE entry (P:%d FPD:%d Dst_Mode:%d Redir_hint:%d Trig_Mode:%d Dlvry_Mode:%X Avail:%X Vector:%02X Dest:%08X SID:%04X SQ:%X SVT:%X)\n",
1037                         info->ioapic_id, irte->present, irte->fpd,
1038                         irte->dst_mode, irte->redir_hint,
1039                         irte->trigger_mode, irte->dlvry_mode,
1040                         irte->avail, irte->vector, irte->dest_id,
1041                         irte->sid, irte->sq, irte->svt);
1042
1043                 entry = (struct IR_IO_APIC_route_entry *)info->ioapic_entry;
1044                 info->ioapic_entry = NULL;
1045                 memset(entry, 0, sizeof(*entry));
1046                 entry->index2   = (index >> 15) & 0x1;
1047                 entry->zero     = 0;
1048                 entry->format   = 1;
1049                 entry->index    = (index & 0x7fff);
1050                 /*
1051                  * IO-APIC RTE will be configured with virtual vector.
1052                  * irq handler will do the explicit EOI to the io-apic.
1053                  */
1054                 entry->vector   = info->ioapic_pin;
1055                 entry->mask     = 0;                    /* enable IRQ */
1056                 entry->trigger  = info->ioapic_trigger;
1057                 entry->polarity = info->ioapic_polarity;
1058                 if (info->ioapic_trigger)
1059                         entry->mask = 1; /* Mask level triggered irqs. */
1060                 break;
1061
1062         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_HPET:
1063         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSI:
1064         case X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSIX:
1065                 if (info->type == X86_IRQ_ALLOC_TYPE_HPET)
1066                         set_hpet_sid(irte, info->hpet_id);
1067                 else
1068                         set_msi_sid(irte, info->msi_dev);
1069
1070                 msg->address_hi = MSI_ADDR_BASE_HI;
1071                 msg->data = sub_handle;
1072                 msg->address_lo = MSI_ADDR_BASE_LO | MSI_ADDR_IR_EXT_INT |
1073                                   MSI_ADDR_IR_SHV |
1074                                   MSI_ADDR_IR_INDEX1(index) |
1075                                   MSI_ADDR_IR_INDEX2(index);
1076                 break;
1077
1078         default:
1079                 BUG_ON(1);
1080                 break;
1081         }
1082 }
1083
1084 static void intel_free_irq_resources(struct irq_domain *domain,
1085                                      unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
1086 {
1087         struct irq_data *irq_data;
1088         struct intel_ir_data *data;
1089         struct irq_2_iommu *irq_iommu;
1090         unsigned long flags;
1091         int i;
1092
1093         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
1094                 irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq  + i);
1095                 if (irq_data && irq_data->chip_data) {
1096                         data = irq_data->chip_data;
1097                         irq_iommu = &data->irq_2_iommu;
1098                         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
1099                         clear_entries(irq_iommu);
1100                         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
1101                         irq_domain_reset_irq_data(irq_data);
1102                         kfree(data);
1103                 }
1104         }
1105 }
1106
1107 static int intel_irq_remapping_alloc(struct irq_domain *domain,
1108                                      unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
1109                                      void *arg)
1110 {
1111         struct intel_iommu *iommu = domain->host_data;
1112         struct irq_alloc_info *info = arg;
1113         struct intel_ir_data *data, *ird;
1114         struct irq_data *irq_data;
1115         struct irq_cfg *irq_cfg;
1116         int i, ret, index;
1117
1118         if (!info || !iommu)
1119                 return -EINVAL;
1120         if (nr_irqs > 1 && info->type != X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSI &&
1121             info->type != X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSIX)
1122                 return -EINVAL;
1123
1124         /*
1125          * With IRQ remapping enabled, don't need contiguous CPU vectors
1126          * to support multiple MSI interrupts.
1127          */
1128         if (info->type == X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSI)
1129                 info->flags &= ~X86_IRQ_ALLOC_CONTIGUOUS_VECTORS;
1130
1131         ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs, arg);
1132         if (ret < 0)
1133                 return ret;
1134
1135         ret = -ENOMEM;
1136         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
1137         if (!data)
1138                 goto out_free_parent;
1139
1140         down_read(&dmar_global_lock);
1141         index = alloc_irte(iommu, virq, &data->irq_2_iommu, nr_irqs);
1142         up_read(&dmar_global_lock);
1143         if (index < 0) {
1144                 pr_warn("Failed to allocate IRTE\n");
1145                 kfree(data);
1146                 goto out_free_parent;
1147         }
1148
1149         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
1150                 irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq + i);
1151                 irq_cfg = irqd_cfg(irq_data);
1152                 if (!irq_data || !irq_cfg) {
1153                         ret = -EINVAL;
1154                         goto out_free_data;
1155                 }
1156
1157                 if (i > 0) {
1158                         ird = kzalloc(sizeof(*ird), GFP_KERNEL);
1159                         if (!ird)
1160                                 goto out_free_data;
1161                         /* Initialize the common data */
1162                         ird->irq_2_iommu = data->irq_2_iommu;
1163                         ird->irq_2_iommu.sub_handle = i;
1164                 } else {
1165                         ird = data;
1166                 }
1167
1168                 irq_data->hwirq = (index << 16) + i;
1169                 irq_data->chip_data = ird;
1170                 irq_data->chip = &intel_ir_chip;
1171                 intel_irq_remapping_prepare_irte(ird, irq_cfg, info, index, i);
1172                 irq_set_status_flags(virq + i, IRQ_MOVE_PCNTXT);
1173         }
1174         return 0;
1175
1176 out_free_data:
1177         intel_free_irq_resources(domain, virq, i);
1178 out_free_parent:
1179         irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
1180         return ret;
1181 }
1182
1183 static void intel_irq_remapping_free(struct irq_domain *domain,
1184                                      unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
1185 {
1186         intel_free_irq_resources(domain, virq, nr_irqs);
1187         irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
1188 }
1189
1190 static void intel_irq_remapping_activate(struct irq_domain *domain,
1191                                          struct irq_data *irq_data)
1192 {
1193         struct intel_ir_data *data = irq_data->chip_data;
1194
1195         modify_irte(&data->irq_2_iommu, &data->irte_entry);
1196 }
1197
1198 static void intel_irq_remapping_deactivate(struct irq_domain *domain,
1199                                            struct irq_data *irq_data)
1200 {
1201         struct intel_ir_data *data = irq_data->chip_data;
1202         struct irte entry;
1203
1204         memset(&entry, 0, sizeof(entry));
1205         modify_irte(&data->irq_2_iommu, &entry);
1206 }
1207
1208 static struct irq_domain_ops intel_ir_domain_ops = {
1209         .alloc = intel_irq_remapping_alloc,
1210         .free = intel_irq_remapping_free,
1211         .activate = intel_irq_remapping_activate,
1212         .deactivate = intel_irq_remapping_deactivate,
1213 };
1214
1215 /*
1216  * Support of Interrupt Remapping Unit Hotplug
1217  */
1218 static int dmar_ir_add(struct dmar_drhd_unit *dmaru, struct intel_iommu *iommu)
1219 {
1220         int ret;
1221         int eim = x2apic_enabled();
1222
1223         if (eim && !ecap_eim_support(iommu->ecap)) {
1224                 pr_info("DRHD %Lx: EIM not supported by DRHD, ecap %Lx\n",
1225                         iommu->reg_phys, iommu->ecap);
1226                 return -ENODEV;
1227         }
1228
1229         if (ir_parse_ioapic_hpet_scope(dmaru->hdr, iommu)) {
1230                 pr_warn("DRHD %Lx: failed to parse managed IOAPIC/HPET\n",
1231                         iommu->reg_phys);
1232                 return -ENODEV;
1233         }
1234
1235         /* TODO: check all IOAPICs are covered by IOMMU */
1236
1237         /* Setup Interrupt-remapping now. */
1238         ret = intel_setup_irq_remapping(iommu);
1239         if (ret) {
1240                 pr_err("DRHD %Lx: failed to allocate resource\n",
1241                        iommu->reg_phys);
1242                 ir_remove_ioapic_hpet_scope(iommu);
1243                 return ret;
1244         }
1245
1246         if (!iommu->qi) {
1247                 /* Clear previous faults. */
1248                 dmar_fault(-1, iommu);
1249                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
1250                 dmar_disable_qi(iommu);
1251         }
1252
1253         /* Enable queued invalidation */
1254         ret = dmar_enable_qi(iommu);
1255         if (!ret) {
1256                 iommu_set_irq_remapping(iommu, eim);
1257         } else {
1258                 pr_err("DRHD %Lx: failed to enable queued invalidation, ecap %Lx, ret %d\n",
1259                        iommu->reg_phys, iommu->ecap, ret);
1260                 intel_teardown_irq_remapping(iommu);
1261                 ir_remove_ioapic_hpet_scope(iommu);
1262         }
1263
1264         return ret;
1265 }
1266
1267 int dmar_ir_hotplug(struct dmar_drhd_unit *dmaru, bool insert)
1268 {
1269         int ret = 0;
1270         struct intel_iommu *iommu = dmaru->iommu;
1271
1272         if (!irq_remapping_enabled)
1273                 return 0;
1274         if (iommu == NULL)
1275                 return -EINVAL;
1276         if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
1277                 return 0;
1278
1279         if (insert) {
1280                 if (!iommu->ir_table)
1281                         ret = dmar_ir_add(dmaru, iommu);
1282         } else {
1283                 if (iommu->ir_table) {
1284                         if (!bitmap_empty(iommu->ir_table->bitmap,
1285                                           INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES)) {
1286                                 ret = -EBUSY;
1287                         } else {
1288                                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
1289                                 intel_teardown_irq_remapping(iommu);
1290                                 ir_remove_ioapic_hpet_scope(iommu);
1291                         }
1292                 }
1293         }
1294
1295         return ret;
1296 }