Merge tag 'for-4.13/dm-changes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-block.git] / drivers / misc / cxl / api.c
1 /*
2  * Copyright 2014 IBM Corp.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version
7  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
8  */
9
10 #include <linux/pci.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/file.h>
13 #include <misc/cxl.h>
14 #include <linux/msi.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/mount.h>
17 #include <linux/sched/mm.h>
18
19 #include "cxl.h"
20
21 /*
22  * Since we want to track memory mappings to be able to force-unmap
23  * when the AFU is no longer reachable, we need an inode. For devices
24  * opened through the cxl user API, this is not a problem, but a
25  * userland process can also get a cxl fd through the cxl_get_fd()
26  * API, which is used by the cxlflash driver.
27  *
28  * Therefore we implement our own simple pseudo-filesystem and inode
29  * allocator. We don't use the anonymous inode, as we need the
30  * meta-data associated with it (address_space) and it is shared by
31  * other drivers/processes, so it could lead to cxl unmapping VMAs
32  * from random processes.
33  */
34
35 #define CXL_PSEUDO_FS_MAGIC     0x1697697f
36
37 static int cxl_fs_cnt;
38 static struct vfsmount *cxl_vfs_mount;
39
40 static const struct dentry_operations cxl_fs_dops = {
41         .d_dname        = simple_dname,
42 };
43
44 static struct dentry *cxl_fs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags,
45                                 const char *dev_name, void *data)
46 {
47         return mount_pseudo(fs_type, "cxl:", NULL, &cxl_fs_dops,
48                         CXL_PSEUDO_FS_MAGIC);
49 }
50
51 static struct file_system_type cxl_fs_type = {
52         .name           = "cxl",
53         .owner          = THIS_MODULE,
54         .mount          = cxl_fs_mount,
55         .kill_sb        = kill_anon_super,
56 };
57
58
59 void cxl_release_mapping(struct cxl_context *ctx)
60 {
61         if (ctx->kernelapi && ctx->mapping)
62                 simple_release_fs(&cxl_vfs_mount, &cxl_fs_cnt);
63 }
64
65 static struct file *cxl_getfile(const char *name,
66                                 const struct file_operations *fops,
67                                 void *priv, int flags)
68 {
69         struct qstr this;
70         struct path path;
71         struct file *file;
72         struct inode *inode = NULL;
73         int rc;
74
75         /* strongly inspired by anon_inode_getfile() */
76
77         if (fops->owner && !try_module_get(fops->owner))
78                 return ERR_PTR(-ENOENT);
79
80         rc = simple_pin_fs(&cxl_fs_type, &cxl_vfs_mount, &cxl_fs_cnt);
81         if (rc < 0) {
82                 pr_err("Cannot mount cxl pseudo filesystem: %d\n", rc);
83                 file = ERR_PTR(rc);
84                 goto err_module;
85         }
86
87         inode = alloc_anon_inode(cxl_vfs_mount->mnt_sb);
88         if (IS_ERR(inode)) {
89                 file = ERR_CAST(inode);
90                 goto err_fs;
91         }
92
93         file = ERR_PTR(-ENOMEM);
94         this.name = name;
95         this.len = strlen(name);
96         this.hash = 0;
97         path.dentry = d_alloc_pseudo(cxl_vfs_mount->mnt_sb, &this);
98         if (!path.dentry)
99                 goto err_inode;
100
101         path.mnt = mntget(cxl_vfs_mount);
102         d_instantiate(path.dentry, inode);
103
104         file = alloc_file(&path, OPEN_FMODE(flags), fops);
105         if (IS_ERR(file))
106                 goto err_dput;
107         file->f_flags = flags & (O_ACCMODE | O_NONBLOCK);
108         file->private_data = priv;
109
110         return file;
111
112 err_dput:
113         path_put(&path);
114 err_inode:
115         iput(inode);
116 err_fs:
117         simple_release_fs(&cxl_vfs_mount, &cxl_fs_cnt);
118 err_module:
119         module_put(fops->owner);
120         return file;
121 }
122
123 struct cxl_context *cxl_dev_context_init(struct pci_dev *dev)
124 {
125         struct cxl_afu *afu;
126         struct cxl_context  *ctx;
127         int rc;
128
129         afu = cxl_pci_to_afu(dev);
130         if (IS_ERR(afu))
131                 return ERR_CAST(afu);
132
133         ctx = cxl_context_alloc();
134         if (!ctx)
135                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
136
137         ctx->kernelapi = true;
138
139         /* Make it a slave context.  We can promote it later? */
140         rc = cxl_context_init(ctx, afu, false);
141         if (rc)
142                 goto err_ctx;
143
144         return ctx;
145
146 err_ctx:
147         kfree(ctx);
148         return ERR_PTR(rc);
149 }
150 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_dev_context_init);
151
152 struct cxl_context *cxl_get_context(struct pci_dev *dev)
153 {
154         return dev->dev.archdata.cxl_ctx;
155 }
156 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_get_context);
157
158 int cxl_release_context(struct cxl_context *ctx)
159 {
160         if (ctx->status >= STARTED)
161                 return -EBUSY;
162
163         cxl_context_free(ctx);
164
165         return 0;
166 }
167 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_release_context);
168
169 static irq_hw_number_t cxl_find_afu_irq(struct cxl_context *ctx, int num)
170 {
171         __u16 range;
172         int r;
173
174         for (r = 0; r < CXL_IRQ_RANGES; r++) {
175                 range = ctx->irqs.range[r];
176                 if (num < range) {
177                         return ctx->irqs.offset[r] + num;
178                 }
179                 num -= range;
180         }
181         return 0;
182 }
183
184 int _cxl_next_msi_hwirq(struct pci_dev *pdev, struct cxl_context **ctx, int *afu_irq)
185 {
186         if (*ctx == NULL || *afu_irq == 0) {
187                 *afu_irq = 1;
188                 *ctx = cxl_get_context(pdev);
189         } else {
190                 (*afu_irq)++;
191                 if (*afu_irq > cxl_get_max_irqs_per_process(pdev)) {
192                         *ctx = list_next_entry(*ctx, extra_irq_contexts);
193                         *afu_irq = 1;
194                 }
195         }
196         return cxl_find_afu_irq(*ctx, *afu_irq);
197 }
198 /* Exported via cxl_base */
199
200 int cxl_set_priv(struct cxl_context *ctx, void *priv)
201 {
202         if (!ctx)
203                 return -EINVAL;
204
205         ctx->priv = priv;
206
207         return 0;
208 }
209 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_set_priv);
210
211 void *cxl_get_priv(struct cxl_context *ctx)
212 {
213         if (!ctx)
214                 return ERR_PTR(-EINVAL);
215
216         return ctx->priv;
217 }
218 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_get_priv);
219
220 int cxl_allocate_afu_irqs(struct cxl_context *ctx, int num)
221 {
222         int res;
223         irq_hw_number_t hwirq;
224
225         if (num == 0)
226                 num = ctx->afu->pp_irqs;
227         res = afu_allocate_irqs(ctx, num);
228         if (res)
229                 return res;
230
231         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
232                 /* In a guest, the PSL interrupt is not multiplexed. It was
233                  * allocated above, and we need to set its handler
234                  */
235                 hwirq = cxl_find_afu_irq(ctx, 0);
236                 if (hwirq)
237                         cxl_map_irq(ctx->afu->adapter, hwirq, cxl_ops->psl_interrupt, ctx, "psl");
238         }
239
240         if (ctx->status == STARTED) {
241                 if (cxl_ops->update_ivtes)
242                         cxl_ops->update_ivtes(ctx);
243                 else WARN(1, "BUG: cxl_allocate_afu_irqs must be called prior to starting the context on this platform\n");
244         }
245
246         return res;
247 }
248 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_allocate_afu_irqs);
249
250 void cxl_free_afu_irqs(struct cxl_context *ctx)
251 {
252         irq_hw_number_t hwirq;
253         unsigned int virq;
254
255         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
256                 hwirq = cxl_find_afu_irq(ctx, 0);
257                 if (hwirq) {
258                         virq = irq_find_mapping(NULL, hwirq);
259                         if (virq)
260                                 cxl_unmap_irq(virq, ctx);
261                 }
262         }
263         afu_irq_name_free(ctx);
264         cxl_ops->release_irq_ranges(&ctx->irqs, ctx->afu->adapter);
265 }
266 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_free_afu_irqs);
267
268 int cxl_map_afu_irq(struct cxl_context *ctx, int num,
269                     irq_handler_t handler, void *cookie, char *name)
270 {
271         irq_hw_number_t hwirq;
272
273         /*
274          * Find interrupt we are to register.
275          */
276         hwirq = cxl_find_afu_irq(ctx, num);
277         if (!hwirq)
278                 return -ENOENT;
279
280         return cxl_map_irq(ctx->afu->adapter, hwirq, handler, cookie, name);
281 }
282 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_map_afu_irq);
283
284 void cxl_unmap_afu_irq(struct cxl_context *ctx, int num, void *cookie)
285 {
286         irq_hw_number_t hwirq;
287         unsigned int virq;
288
289         hwirq = cxl_find_afu_irq(ctx, num);
290         if (!hwirq)
291                 return;
292
293         virq = irq_find_mapping(NULL, hwirq);
294         if (virq)
295                 cxl_unmap_irq(virq, cookie);
296 }
297 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_unmap_afu_irq);
298
299 /*
300  * Start a context
301  * Code here similar to afu_ioctl_start_work().
302  */
303 int cxl_start_context(struct cxl_context *ctx, u64 wed,
304                       struct task_struct *task)
305 {
306         int rc = 0;
307         bool kernel = true;
308
309         pr_devel("%s: pe: %i\n", __func__, ctx->pe);
310
311         mutex_lock(&ctx->status_mutex);
312         if (ctx->status == STARTED)
313                 goto out; /* already started */
314
315         /*
316          * Increment the mapped context count for adapter. This also checks
317          * if adapter_context_lock is taken.
318          */
319         rc = cxl_adapter_context_get(ctx->afu->adapter);
320         if (rc)
321                 goto out;
322
323         if (task) {
324                 ctx->pid = get_task_pid(task, PIDTYPE_PID);
325                 kernel = false;
326                 ctx->real_mode = false;
327
328                 /* acquire a reference to the task's mm */
329                 ctx->mm = get_task_mm(current);
330
331                 /* ensure this mm_struct can't be freed */
332                 cxl_context_mm_count_get(ctx);
333
334                 /* decrement the use count */
335                 if (ctx->mm)
336                         mmput(ctx->mm);
337         }
338
339         cxl_ctx_get();
340
341         if ((rc = cxl_ops->attach_process(ctx, kernel, wed, 0))) {
342                 put_pid(ctx->pid);
343                 ctx->pid = NULL;
344                 cxl_adapter_context_put(ctx->afu->adapter);
345                 cxl_ctx_put();
346                 if (task)
347                         cxl_context_mm_count_put(ctx);
348                 goto out;
349         }
350
351         ctx->status = STARTED;
352 out:
353         mutex_unlock(&ctx->status_mutex);
354         return rc;
355 }
356 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_start_context);
357
358 int cxl_process_element(struct cxl_context *ctx)
359 {
360         return ctx->external_pe;
361 }
362 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_process_element);
363
364 /* Stop a context.  Returns 0 on success, otherwise -Errno */
365 int cxl_stop_context(struct cxl_context *ctx)
366 {
367         return __detach_context(ctx);
368 }
369 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_stop_context);
370
371 void cxl_set_master(struct cxl_context *ctx)
372 {
373         ctx->master = true;
374 }
375 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_set_master);
376
377 int cxl_set_translation_mode(struct cxl_context *ctx, bool real_mode)
378 {
379         if (ctx->status == STARTED) {
380                 /*
381                  * We could potentially update the PE and issue an update LLCMD
382                  * to support this, but it doesn't seem to have a good use case
383                  * since it's trivial to just create a second kernel context
384                  * with different translation modes, so until someone convinces
385                  * me otherwise:
386                  */
387                 return -EBUSY;
388         }
389
390         ctx->real_mode = real_mode;
391         return 0;
392 }
393 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_set_translation_mode);
394
395 /* wrappers around afu_* file ops which are EXPORTED */
396 int cxl_fd_open(struct inode *inode, struct file *file)
397 {
398         return afu_open(inode, file);
399 }
400 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_fd_open);
401 int cxl_fd_release(struct inode *inode, struct file *file)
402 {
403         return afu_release(inode, file);
404 }
405 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_fd_release);
406 long cxl_fd_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
407 {
408         return afu_ioctl(file, cmd, arg);
409 }
410 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_fd_ioctl);
411 int cxl_fd_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vm)
412 {
413         return afu_mmap(file, vm);
414 }
415 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_fd_mmap);
416 unsigned int cxl_fd_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *poll)
417 {
418         return afu_poll(file, poll);
419 }
420 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_fd_poll);
421 ssize_t cxl_fd_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
422                         loff_t *off)
423 {
424         return afu_read(file, buf, count, off);
425 }
426 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_fd_read);
427
428 #define PATCH_FOPS(NAME) if (!fops->NAME) fops->NAME = afu_fops.NAME
429
430 /* Get a struct file and fd for a context and attach the ops */
431 struct file *cxl_get_fd(struct cxl_context *ctx, struct file_operations *fops,
432                         int *fd)
433 {
434         struct file *file;
435         int rc, flags, fdtmp;
436         char *name = NULL;
437
438         /* only allow one per context */
439         if (ctx->mapping)
440                 return ERR_PTR(-EEXIST);
441
442         flags = O_RDWR | O_CLOEXEC;
443
444         /* This code is similar to anon_inode_getfd() */
445         rc = get_unused_fd_flags(flags);
446         if (rc < 0)
447                 return ERR_PTR(rc);
448         fdtmp = rc;
449
450         /*
451          * Patch the file ops.  Needs to be careful that this is rentrant safe.
452          */
453         if (fops) {
454                 PATCH_FOPS(open);
455                 PATCH_FOPS(poll);
456                 PATCH_FOPS(read);
457                 PATCH_FOPS(release);
458                 PATCH_FOPS(unlocked_ioctl);
459                 PATCH_FOPS(compat_ioctl);
460                 PATCH_FOPS(mmap);
461         } else /* use default ops */
462                 fops = (struct file_operations *)&afu_fops;
463
464         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "cxl:%d", ctx->pe);
465         file = cxl_getfile(name, fops, ctx, flags);
466         kfree(name);
467         if (IS_ERR(file))
468                 goto err_fd;
469
470         cxl_context_set_mapping(ctx, file->f_mapping);
471         *fd = fdtmp;
472         return file;
473
474 err_fd:
475         put_unused_fd(fdtmp);
476         return NULL;
477 }
478 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_get_fd);
479
480 struct cxl_context *cxl_fops_get_context(struct file *file)
481 {
482         return file->private_data;
483 }
484 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_fops_get_context);
485
486 void cxl_set_driver_ops(struct cxl_context *ctx,
487                         struct cxl_afu_driver_ops *ops)
488 {
489         WARN_ON(!ops->fetch_event || !ops->event_delivered);
490         atomic_set(&ctx->afu_driver_events, 0);
491         ctx->afu_driver_ops = ops;
492 }
493 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_set_driver_ops);
494
495 void cxl_context_events_pending(struct cxl_context *ctx,
496                                 unsigned int new_events)
497 {
498         atomic_add(new_events, &ctx->afu_driver_events);
499         wake_up_all(&ctx->wq);
500 }
501 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_context_events_pending);
502
503 int cxl_start_work(struct cxl_context *ctx,
504                    struct cxl_ioctl_start_work *work)
505 {
506         int rc;
507
508         /* code taken from afu_ioctl_start_work */
509         if (!(work->flags & CXL_START_WORK_NUM_IRQS))
510                 work->num_interrupts = ctx->afu->pp_irqs;
511         else if ((work->num_interrupts < ctx->afu->pp_irqs) ||
512                  (work->num_interrupts > ctx->afu->irqs_max)) {
513                 return -EINVAL;
514         }
515
516         rc = afu_register_irqs(ctx, work->num_interrupts);
517         if (rc)
518                 return rc;
519
520         rc = cxl_start_context(ctx, work->work_element_descriptor, current);
521         if (rc < 0) {
522                 afu_release_irqs(ctx, ctx);
523                 return rc;
524         }
525
526         return 0;
527 }
528 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_start_work);
529
530 void __iomem *cxl_psa_map(struct cxl_context *ctx)
531 {
532         if (ctx->status != STARTED)
533                 return NULL;
534
535         pr_devel("%s: psn_phys%llx size:%llx\n",
536                 __func__, ctx->psn_phys, ctx->psn_size);
537         return ioremap(ctx->psn_phys, ctx->psn_size);
538 }
539 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_psa_map);
540
541 void cxl_psa_unmap(void __iomem *addr)
542 {
543         iounmap(addr);
544 }
545 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_psa_unmap);
546
547 int cxl_afu_reset(struct cxl_context *ctx)
548 {
549         struct cxl_afu *afu = ctx->afu;
550         int rc;
551
552         rc = cxl_ops->afu_reset(afu);
553         if (rc)
554                 return rc;
555
556         return cxl_ops->afu_check_and_enable(afu);
557 }
558 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_afu_reset);
559
560 void cxl_perst_reloads_same_image(struct cxl_afu *afu,
561                                   bool perst_reloads_same_image)
562 {
563         afu->adapter->perst_same_image = perst_reloads_same_image;
564 }
565 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_perst_reloads_same_image);
566
567 ssize_t cxl_read_adapter_vpd(struct pci_dev *dev, void *buf, size_t count)
568 {
569         struct cxl_afu *afu = cxl_pci_to_afu(dev);
570         if (IS_ERR(afu))
571                 return -ENODEV;
572
573         return cxl_ops->read_adapter_vpd(afu->adapter, buf, count);
574 }
575 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_read_adapter_vpd);
576
577 int cxl_set_max_irqs_per_process(struct pci_dev *dev, int irqs)
578 {
579         struct cxl_afu *afu = cxl_pci_to_afu(dev);
580         if (IS_ERR(afu))
581                 return -ENODEV;
582
583         if (irqs > afu->adapter->user_irqs)
584                 return -EINVAL;
585
586         /* Limit user_irqs to prevent the user increasing this via sysfs */
587         afu->adapter->user_irqs = irqs;
588         afu->irqs_max = irqs;
589
590         return 0;
591 }
592 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_set_max_irqs_per_process);
593
594 int cxl_get_max_irqs_per_process(struct pci_dev *dev)
595 {
596         struct cxl_afu *afu = cxl_pci_to_afu(dev);
597         if (IS_ERR(afu))
598                 return -ENODEV;
599
600         return afu->irqs_max;
601 }
602 EXPORT_SYMBOL_GPL(cxl_get_max_irqs_per_process);
603
604 /*
605  * This is a special interrupt allocation routine called from the PHB's MSI
606  * setup function. When capi interrupts are allocated in this manner they must
607  * still be associated with a running context, but since the MSI APIs have no
608  * way to specify this we use the default context associated with the device.
609  *
610  * The Mellanox CX4 has a hardware limitation that restricts the maximum AFU
611  * interrupt number, so in order to overcome this their driver informs us of
612  * the restriction by setting the maximum interrupts per context, and we
613  * allocate additional contexts as necessary so that we can keep the AFU
614  * interrupt number within the supported range.
615  */
616 int _cxl_cx4_setup_msi_irqs(struct pci_dev *pdev, int nvec, int type)
617 {
618         struct cxl_context *ctx, *new_ctx, *default_ctx;
619         int remaining;
620         int rc;
621
622         ctx = default_ctx = cxl_get_context(pdev);
623         if (WARN_ON(!default_ctx))
624                 return -ENODEV;
625
626         remaining = nvec;
627         while (remaining > 0) {
628                 rc = cxl_allocate_afu_irqs(ctx, min(remaining, ctx->afu->irqs_max));
629                 if (rc) {
630                         pr_warn("%s: Failed to find enough free MSIs\n", pci_name(pdev));
631                         return rc;
632                 }
633                 remaining -= ctx->afu->irqs_max;
634
635                 if (ctx != default_ctx && default_ctx->status == STARTED) {
636                         WARN_ON(cxl_start_context(ctx,
637                                 be64_to_cpu(default_ctx->elem->common.wed),
638                                 NULL));
639                 }
640
641                 if (remaining > 0) {
642                         new_ctx = cxl_dev_context_init(pdev);
643                         if (IS_ERR(new_ctx)) {
644                                 pr_warn("%s: Failed to allocate enough contexts for MSIs\n", pci_name(pdev));
645                                 return -ENOSPC;
646                         }
647                         list_add(&new_ctx->extra_irq_contexts, &ctx->extra_irq_contexts);
648                         ctx = new_ctx;
649                 }
650         }
651
652         return 0;
653 }
654 /* Exported via cxl_base */
655
656 void _cxl_cx4_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *pdev)
657 {
658         struct cxl_context *ctx, *pos, *tmp;
659
660         ctx = cxl_get_context(pdev);
661         if (WARN_ON(!ctx))
662                 return;
663
664         cxl_free_afu_irqs(ctx);
665         list_for_each_entry_safe(pos, tmp, &ctx->extra_irq_contexts, extra_irq_contexts) {
666                 cxl_stop_context(pos);
667                 cxl_free_afu_irqs(pos);
668                 list_del(&pos->extra_irq_contexts);
669                 cxl_release_context(pos);
670         }
671 }
672 /* Exported via cxl_base */