drivers/vhost/vringh.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Helpers for the host side of a virtio ring.
   4  *
   5  * Since these may be in userspace, we use (inline) accessors.
   6  */
   7 #include <linux/compiler.h>
   8 #include <linux/module.h>
   9 #include <linux/vringh.h>
  10 #include <linux/virtio_ring.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/ratelimit.h>
  13 #include <linux/uaccess.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #if IS_REACHABLE(CONFIG_VHOST_IOTLB)
  17 #include <linux/bvec.h>
  18 #include <linux/highmem.h>
  19 #include <linux/vhost_iotlb.h>
  20 #endif
  21 #include <uapi/linux/virtio_config.h>
  22
  23 static __printf(1,2) __cold void vringh_bad(const char *fmt, ...)
  24 {
  25         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(vringh_rs,
  26                                       DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
  27                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
  28         if (__ratelimit(&vringh_rs)) {
  29                 va_list ap;
  30                 va_start(ap, fmt);
  31                 printk(KERN_NOTICE "vringh:");
  32                 vprintk(fmt, ap);
  33                 va_end(ap);
  34         }
  35 }
  36
  37 /* Returns vring->num if empty, -ve on error. */
  38 static inline int __vringh_get_head(const struct vringh *vrh,
  39                                     int (*getu16)(const struct vringh *vrh,
  40                                                   u16 *val, const __virtio16 *p),
  41                                     u16 *last_avail_idx)
  42 {
  43         u16 avail_idx, i, head;
  44         int err;
  45
  46         err = getu16(vrh, &avail_idx, &vrh->vring.avail->idx);
  47         if (err) {
  48                 vringh_bad("Failed to access avail idx at %p",
  49                            &vrh->vring.avail->idx);
  50                 return err;
  51         }
  52
  53         if (*last_avail_idx == avail_idx)
  54                 return vrh->vring.num;
  55
  56         /* Only get avail ring entries after they have been exposed by guest. */
  57         virtio_rmb(vrh->weak_barriers);
  58
  59         i = *last_avail_idx & (vrh->vring.num - 1);
  60
  61         err = getu16(vrh, &head, &vrh->vring.avail->ring[i]);
  62         if (err) {
  63                 vringh_bad("Failed to read head: idx %d address %p",
  64                            *last_avail_idx, &vrh->vring.avail->ring[i]);
  65                 return err;
  66         }
  67
  68         if (head >= vrh->vring.num) {
  69                 vringh_bad("Guest says index %u > %u is available",
  70                            head, vrh->vring.num);
  71                 return -EINVAL;
  72         }
  73
  74         (*last_avail_idx)++;
  75         return head;
  76 }
  77
  78 /**
  79  * vringh_kiov_advance - skip bytes from vring_kiov
  80  * @iov: an iov passed to vringh_getdesc_*() (updated as we consume)
  81  * @len: the maximum length to advance
  82  */
  83 void vringh_kiov_advance(struct vringh_kiov *iov, size_t len)
  84 {
  85         while (len && iov->i < iov->used) {
  86                 size_t partlen = min(iov->iov[iov->i].iov_len, len);
  87
  88                 iov->consumed += partlen;
  89                 iov->iov[iov->i].iov_len -= partlen;
  90                 iov->iov[iov->i].iov_base += partlen;
  91
  92                 if (!iov->iov[iov->i].iov_len) {
  93                         /* Fix up old iov element then increment. */
  94                         iov->iov[iov->i].iov_len = iov->consumed;
  95                         iov->iov[iov->i].iov_base -= iov->consumed;
  96
  97                         iov->consumed = 0;
  98                         iov->i++;
  99                 }
 100
 101                 len -= partlen;
 102         }
 103 }
 104 EXPORT_SYMBOL(vringh_kiov_advance);
 105
 106 /* Copy some bytes to/from the iovec.  Returns num copied. */
 107 static inline ssize_t vringh_iov_xfer(struct vringh *vrh,
 108                                       struct vringh_kiov *iov,
 109                                       void *ptr, size_t len,
 110                                       int (*xfer)(const struct vringh *vrh,
 111                                                   void *addr, void *ptr,
 112                                                   size_t len))
 113 {
 114         int err, done = 0;
 115
 116         while (len && iov->i < iov->used) {
 117                 size_t partlen;
 118
 119                 partlen = min(iov->iov[iov->i].iov_len, len);
 120                 err = xfer(vrh, iov->iov[iov->i].iov_base, ptr, partlen);
 121                 if (err)
 122                         return err;
 123                 done += partlen;
 124                 len -= partlen;
 125                 ptr += partlen;
 126
 127                 vringh_kiov_advance(iov, partlen);
 128         }
 129         return done;
 130 }
 131
 132 /* May reduce *len if range is shorter. */
 133 static inline bool range_check(struct vringh *vrh, u64 addr, size_t *len,
 134                                struct vringh_range *range,
 135                                bool (*getrange)(struct vringh *,
 136                                                 u64, struct vringh_range *))
 137 {
 138         if (addr < range->start || addr > range->end_incl) {
 139                 if (!getrange(vrh, addr, range))
 140                         return false;
 141         }
 142         BUG_ON(addr < range->start || addr > range->end_incl);
 143
 144         /* To end of memory? */
 145         if (unlikely(addr + *len == 0)) {
 146                 if (range->end_incl == -1ULL)
 147                         return true;
 148                 goto truncate;
 149         }
 150
 151         /* Otherwise, don't wrap. */
 152         if (addr + *len < addr) {
 153                 vringh_bad("Wrapping descriptor %zu@0x%llx",
 154                            *len, (unsigned long long)addr);
 155                 return false;
 156         }
 157
 158         if (unlikely(addr + *len - 1 > range->end_incl))
 159                 goto truncate;
 160         return true;
 161
 162 truncate:
 163         *len = range->end_incl + 1 - addr;
 164         return true;
 165 }
 166
 167 static inline bool no_range_check(struct vringh *vrh, u64 addr, size_t *len,
 168                                   struct vringh_range *range,
 169                                   bool (*getrange)(struct vringh *,
 170                                                    u64, struct vringh_range *))
 171 {
 172         return true;
 173 }
 174
 175 /* No reason for this code to be inline. */
 176 static int move_to_indirect(const struct vringh *vrh,
 177                             int *up_next, u16 *i, void *addr,
 178                             const struct vring_desc *desc,
 179                             struct vring_desc **descs, int *desc_max)
 180 {
 181         u32 len;
 182
 183         /* Indirect tables can't have indirect. */
 184         if (*up_next != -1) {
 185                 vringh_bad("Multilevel indirect %u->%u", *up_next, *i);
 186                 return -EINVAL;
 187         }
 188
 189         len = vringh32_to_cpu(vrh, desc->len);
 190         if (unlikely(len % sizeof(struct vring_desc))) {
 191                 vringh_bad("Strange indirect len %u", desc->len);
 192                 return -EINVAL;
 193         }
 194
 195         /* We will check this when we follow it! */
 196         if (desc->flags & cpu_to_vringh16(vrh, VRING_DESC_F_NEXT))
 197                 *up_next = vringh16_to_cpu(vrh, desc->next);
 198         else
 199                 *up_next = -2;
 200         *descs = addr;
 201         *desc_max = len / sizeof(struct vring_desc);
 202
 203         /* Now, start at the first indirect. */
 204         *i = 0;
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 static int resize_iovec(struct vringh_kiov *iov, gfp_t gfp)
 209 {
 210         struct kvec *new;
 211         unsigned int flag, new_num = (iov->max_num & ~VRINGH_IOV_ALLOCATED) * 2;
 212
 213         if (new_num < 8)
 214                 new_num = 8;
 215
 216         flag = (iov->max_num & VRINGH_IOV_ALLOCATED);
 217         if (flag)
 218                 new = krealloc_array(iov->iov, new_num,
 219                                      sizeof(struct iovec), gfp);
 220         else {
 221                 new = kmalloc_array(new_num, sizeof(struct iovec), gfp);
 222                 if (new) {
 223                         memcpy(new, iov->iov,
 224                                iov->max_num * sizeof(struct iovec));
 225                         flag = VRINGH_IOV_ALLOCATED;
 226                 }
 227         }
 228         if (!new)
 229                 return -ENOMEM;
 230         iov->iov = new;
 231         iov->max_num = (new_num | flag);
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 static u16 __cold return_from_indirect(const struct vringh *vrh, int *up_next,
 236                                        struct vring_desc **descs, int *desc_max)
 237 {
 238         u16 i = *up_next;
 239
 240         *up_next = -1;
 241         *descs = vrh->vring.desc;
 242         *desc_max = vrh->vring.num;
 243         return i;
 244 }
 245
 246 static int slow_copy(struct vringh *vrh, void *dst, const void *src,
 247                      bool (*rcheck)(struct vringh *vrh, u64 addr, size_t *len,
 248                                     struct vringh_range *range,
 249                                     bool (*getrange)(struct vringh *vrh,
 250                                                      u64,
 251                                                      struct vringh_range *)),
 252                      bool (*getrange)(struct vringh *vrh,
 253                                       u64 addr,
 254                                       struct vringh_range *r),
 255                      struct vringh_range *range,
 256                      int (*copy)(const struct vringh *vrh,
 257                                  void *dst, const void *src, size_t len))
 258 {
 259         size_t part, len = sizeof(struct vring_desc);
 260
 261         do {
 262                 u64 addr;
 263                 int err;
 264
 265                 part = len;
 266                 addr = (u64)(unsigned long)src - range->offset;
 267
 268                 if (!rcheck(vrh, addr, &part, range, getrange))
 269                         return -EINVAL;
 270
 271                 err = copy(vrh, dst, src, part);
 272                 if (err)
 273                         return err;
 274
 275                 dst += part;
 276                 src += part;
 277                 len -= part;
 278         } while (len);
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 static inline int
 283 __vringh_iov(struct vringh *vrh, u16 i,
 284              struct vringh_kiov *riov,
 285              struct vringh_kiov *wiov,
 286              bool (*rcheck)(struct vringh *vrh, u64 addr, size_t *len,
 287                             struct vringh_range *range,
 288                             bool (*getrange)(struct vringh *, u64,
 289                                              struct vringh_range *)),
 290              bool (*getrange)(struct vringh *, u64, struct vringh_range *),
 291              gfp_t gfp,
 292              int (*copy)(const struct vringh *vrh,
 293                          void *dst, const void *src, size_t len))
 294 {
 295         int err, count = 0, indirect_count = 0, up_next, desc_max;
 296         struct vring_desc desc, *descs;
 297         struct vringh_range range = { -1ULL, 0 }, slowrange;
 298         bool slow = false;
 299
 300         /* We start traversing vring's descriptor table. */
 301         descs = vrh->vring.desc;
 302         desc_max = vrh->vring.num;
 303         up_next = -1;
 304
 305         /* You must want something! */
 306         if (WARN_ON(!riov && !wiov))
 307                 return -EINVAL;
 308
 309         if (riov)
 310                 riov->i = riov->used = riov->consumed = 0;
 311         if (wiov)
 312                 wiov->i = wiov->used = wiov->consumed = 0;
 313
 314         for (;;) {
 315                 void *addr;
 316                 struct vringh_kiov *iov;
 317                 size_t len;
 318
 319                 if (unlikely(slow))
 320                         err = slow_copy(vrh, &desc, &descs[i], rcheck, getrange,
 321                                         &slowrange, copy);
 322                 else
 323                         err = copy(vrh, &desc, &descs[i], sizeof(desc));
 324                 if (unlikely(err))
 325                         goto fail;
 326
 327                 if (unlikely(desc.flags &
 328                              cpu_to_vringh16(vrh, VRING_DESC_F_INDIRECT))) {
 329                         u64 a = vringh64_to_cpu(vrh, desc.addr);
 330
 331                         /* Make sure it's OK, and get offset. */
 332                         len = vringh32_to_cpu(vrh, desc.len);
 333                         if (!rcheck(vrh, a, &len, &range, getrange)) {
 334                                 err = -EINVAL;
 335                                 goto fail;
 336                         }
 337
 338                         if (unlikely(len != vringh32_to_cpu(vrh, desc.len))) {
 339                                 slow = true;
 340                                 /* We need to save this range to use offset */
 341                                 slowrange = range;
 342                         }
 343
 344                         addr = (void *)(long)(a + range.offset);
 345                         err = move_to_indirect(vrh, &up_next, &i, addr, &desc,
 346                                                &descs, &desc_max);
 347                         if (err)
 348                                 goto fail;
 349                         continue;
 350                 }
 351
 352                 if (up_next == -1)
 353                         count++;
 354                 else
 355                         indirect_count++;
 356
 357                 if (count > vrh->vring.num || indirect_count > desc_max) {
 358                         vringh_bad("Descriptor loop in %p", descs);
 359                         err = -ELOOP;
 360                         goto fail;
 361                 }
 362
 363                 if (desc.flags & cpu_to_vringh16(vrh, VRING_DESC_F_WRITE))
 364                         iov = wiov;
 365                 else {
 366                         iov = riov;
 367                         if (unlikely(wiov && wiov->used)) {
 368                                 vringh_bad("Readable desc %p after writable",
 369                                            &descs[i]);
 370                                 err = -EINVAL;
 371                                 goto fail;
 372                         }
 373                 }
 374
 375                 if (!iov) {
 376                         vringh_bad("Unexpected %s desc",
 377                                    !wiov ? "writable" : "readable");
 378                         err = -EPROTO;
 379                         goto fail;
 380                 }
 381
 382         again:
 383                 /* Make sure it's OK, and get offset. */
 384                 len = vringh32_to_cpu(vrh, desc.len);
 385                 if (!rcheck(vrh, vringh64_to_cpu(vrh, desc.addr), &len, &range,
 386                             getrange)) {
 387                         err = -EINVAL;
 388                         goto fail;
 389                 }
 390                 addr = (void *)(unsigned long)(vringh64_to_cpu(vrh, desc.addr) +
 391                                                range.offset);
 392
 393                 if (unlikely(iov->used == (iov->max_num & ~VRINGH_IOV_ALLOCATED))) {
 394                         err = resize_iovec(iov, gfp);
 395                         if (err)
 396                                 goto fail;
 397                 }
 398
 399                 iov->iov[iov->used].iov_base = addr;
 400                 iov->iov[iov->used].iov_len = len;
 401                 iov->used++;
 402
 403                 if (unlikely(len != vringh32_to_cpu(vrh, desc.len))) {
 404                         desc.len = cpu_to_vringh32(vrh,
 405                                    vringh32_to_cpu(vrh, desc.len) - len);
 406                         desc.addr = cpu_to_vringh64(vrh,
 407                                     vringh64_to_cpu(vrh, desc.addr) + len);
 408                         goto again;
 409                 }
 410
 411                 if (desc.flags & cpu_to_vringh16(vrh, VRING_DESC_F_NEXT)) {
 412                         i = vringh16_to_cpu(vrh, desc.next);
 413                 } else {
 414                         /* Just in case we need to finish traversing above. */
 415                         if (unlikely(up_next > 0)) {
 416                                 i = return_from_indirect(vrh, &up_next,
 417                                                          &descs, &desc_max);
 418                                 slow = false;
 419                                 indirect_count = 0;
 420                         } else
 421                                 break;
 422                 }
 423
 424                 if (i >= desc_max) {
 425                         vringh_bad("Chained index %u > %u", i, desc_max);
 426                         err = -EINVAL;
 427                         goto fail;
 428                 }
 429         }
 430
 431         return 0;
 432
 433 fail:
 434         return err;
 435 }
 436
 437 static inline int __vringh_complete(struct vringh *vrh,
 438                                     const struct vring_used_elem *used,
 439                                     unsigned int num_used,
 440                                     int (*putu16)(const struct vringh *vrh,
 441                                                   __virtio16 *p, u16 val),
 442                                     int (*putused)(const struct vringh *vrh,
 443                                                    struct vring_used_elem *dst,
 444                                                    const struct vring_used_elem
 445                                                    *src, unsigned num))
 446 {
 447         struct vring_used *used_ring;
 448         int err;
 449         u16 used_idx, off;
 450
 451         used_ring = vrh->vring.used;
 452         used_idx = vrh->last_used_idx + vrh->completed;
 453
 454         off = used_idx % vrh->vring.num;
 455
 456         /* Compiler knows num_used == 1 sometimes, hence extra check */
 457         if (num_used > 1 && unlikely(off + num_used >= vrh->vring.num)) {
 458                 u16 part = vrh->vring.num - off;
 459                 err = putused(vrh, &used_ring->ring[off], used, part);
 460                 if (!err)
 461                         err = putused(vrh, &used_ring->ring[0], used + part,
 462                                       num_used - part);
 463         } else
 464                 err = putused(vrh, &used_ring->ring[off], used, num_used);
 465
 466         if (err) {
 467                 vringh_bad("Failed to write %u used entries %u at %p",
 468                            num_used, off, &used_ring->ring[off]);
 469                 return err;
 470         }
 471
 472         /* Make sure buffer is written before we update index. */
 473         virtio_wmb(vrh->weak_barriers);
 474
 475         err = putu16(vrh, &vrh->vring.used->idx, used_idx + num_used);
 476         if (err) {
 477                 vringh_bad("Failed to update used index at %p",
 478                            &vrh->vring.used->idx);
 479                 return err;
 480         }
 481
 482         vrh->completed += num_used;
 483         return 0;
 484 }
 485
 486
 487 static inline int __vringh_need_notify(struct vringh *vrh,
 488                                        int (*getu16)(const struct vringh *vrh,
 489                                                      u16 *val,
 490                                                      const __virtio16 *p))
 491 {
 492         bool notify;
 493         u16 used_event;
 494         int err;
 495
 496         /* Flush out used index update. This is paired with the
 497          * barrier that the Guest executes when enabling
 498          * interrupts. */
 499         virtio_mb(vrh->weak_barriers);
 500
 501         /* Old-style, without event indices. */
 502         if (!vrh->event_indices) {
 503                 u16 flags;
 504                 err = getu16(vrh, &flags, &vrh->vring.avail->flags);
 505                 if (err) {
 506                         vringh_bad("Failed to get flags at %p",
 507                                    &vrh->vring.avail->flags);
 508                         return err;
 509                 }
 510                 return (!(flags & VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT));
 511         }
 512
 513         /* Modern: we know when other side wants to know. */
 514         err = getu16(vrh, &used_event, &vring_used_event(&vrh->vring));
 515         if (err) {
 516                 vringh_bad("Failed to get used event idx at %p",
 517                            &vring_used_event(&vrh->vring));
 518                 return err;
 519         }
 520
 521         /* Just in case we added so many that we wrap. */
 522         if (unlikely(vrh->completed > 0xffff))
 523                 notify = true;
 524         else
 525                 notify = vring_need_event(used_event,
 526                                           vrh->last_used_idx + vrh->completed,
 527                                           vrh->last_used_idx);
 528
 529         vrh->last_used_idx += vrh->completed;
 530         vrh->completed = 0;
 531         return notify;
 532 }
 533
 534 static inline bool __vringh_notify_enable(struct vringh *vrh,
 535                                           int (*getu16)(const struct vringh *vrh,
 536                                                         u16 *val, const __virtio16 *p),
 537                                           int (*putu16)(const struct vringh *vrh,
 538                                                         __virtio16 *p, u16 val))
 539 {
 540         u16 avail;
 541
 542         if (!vrh->event_indices) {
 543                 /* Old-school; update flags. */
 544                 if (putu16(vrh, &vrh->vring.used->flags, 0) != 0) {
 545                         vringh_bad("Clearing used flags %p",
 546                                    &vrh->vring.used->flags);
 547                         return true;
 548                 }
 549         } else {
 550                 if (putu16(vrh, &vring_avail_event(&vrh->vring),
 551                            vrh->last_avail_idx) != 0) {
 552                         vringh_bad("Updating avail event index %p",
 553                                    &vring_avail_event(&vrh->vring));
 554                         return true;
 555                 }
 556         }
 557
 558         /* They could have slipped one in as we were doing that: make
 559          * sure it's written, then check again. */
 560         virtio_mb(vrh->weak_barriers);
 561
 562         if (getu16(vrh, &avail, &vrh->vring.avail->idx) != 0) {
 563                 vringh_bad("Failed to check avail idx at %p",
 564                            &vrh->vring.avail->idx);
 565                 return true;
 566         }
 567
 568         /* This is unlikely, so we just leave notifications enabled
 569          * (if we're using event_indices, we'll only get one
 570          * notification anyway). */
 571         return avail == vrh->last_avail_idx;
 572 }
 573
 574 static inline void __vringh_notify_disable(struct vringh *vrh,
 575                                            int (*putu16)(const struct vringh *vrh,
 576                                                          __virtio16 *p, u16 val))
 577 {
 578         if (!vrh->event_indices) {
 579                 /* Old-school; update flags. */
 580                 if (putu16(vrh, &vrh->vring.used->flags,
 581                            VRING_USED_F_NO_NOTIFY)) {
 582                         vringh_bad("Setting used flags %p",
 583                                    &vrh->vring.used->flags);
 584                 }
 585         }
 586 }
 587
 588 /* Userspace access helpers: in this case, addresses are really userspace. */
 589 static inline int getu16_user(const struct vringh *vrh, u16 *val, const __virtio16 *p)
 590 {
 591         __virtio16 v = 0;
 592         int rc = get_user(v, (__force __virtio16 __user *)p);
 593         *val = vringh16_to_cpu(vrh, v);
 594         return rc;
 595 }
 596
 597 static inline int putu16_user(const struct vringh *vrh, __virtio16 *p, u16 val)
 598 {
 599         __virtio16 v = cpu_to_vringh16(vrh, val);
 600         return put_user(v, (__force __virtio16 __user *)p);
 601 }
 602
 603 static inline int copydesc_user(const struct vringh *vrh,
 604                                 void *dst, const void *src, size_t len)
 605 {
 606         return copy_from_user(dst, (__force void __user *)src, len) ?
 607                 -EFAULT : 0;
 608 }
 609
 610 static inline int putused_user(const struct vringh *vrh,
 611                                struct vring_used_elem *dst,
 612                                const struct vring_used_elem *src,
 613                                unsigned int num)
 614 {
 615         return copy_to_user((__force void __user *)dst, src,
 616                             sizeof(*dst) * num) ? -EFAULT : 0;
 617 }
 618
 619 static inline int xfer_from_user(const struct vringh *vrh, void *src,
 620                                  void *dst, size_t len)
 621 {
 622         return copy_from_user(dst, (__force void __user *)src, len) ?
 623                 -EFAULT : 0;
 624 }
 625
 626 static inline int xfer_to_user(const struct vringh *vrh,
 627                                void *dst, void *src, size_t len)
 628 {
 629         return copy_to_user((__force void __user *)dst, src, len) ?
 630                 -EFAULT : 0;
 631 }
 632
 633 /**
 634  * vringh_init_user - initialize a vringh for a userspace vring.
 635  * @vrh: the vringh to initialize.
 636  * @features: the feature bits for this ring.
 637  * @num: the number of elements.
 638  * @weak_barriers: true if we only need memory barriers, not I/O.
 639  * @desc: the userspace descriptor pointer.
 640  * @avail: the userspace avail pointer.
 641  * @used: the userspace used pointer.
 642  *
 643  * Returns an error if num is invalid: you should check pointers
 644  * yourself!
 645  */
 646 int vringh_init_user(struct vringh *vrh, u64 features,
 647                      unsigned int num, bool weak_barriers,
 648                      vring_desc_t __user *desc,
 649                      vring_avail_t __user *avail,
 650                      vring_used_t __user *used)
 651 {
 652         /* Sane power of 2 please! */
 653         if (!num || num > 0xffff || (num & (num - 1))) {
 654                 vringh_bad("Bad ring size %u", num);
 655                 return -EINVAL;
 656         }
 657
 658         vrh->little_endian = (features & (1ULL << VIRTIO_F_VERSION_1));
 659         vrh->event_indices = (features & (1 << VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX));
 660         vrh->weak_barriers = weak_barriers;
 661         vrh->completed = 0;
 662         vrh->last_avail_idx = 0;
 663         vrh->last_used_idx = 0;
 664         vrh->vring.num = num;
 665         /* vring expects kernel addresses, but only used via accessors. */
 666         vrh->vring.desc = (__force struct vring_desc *)desc;
 667         vrh->vring.avail = (__force struct vring_avail *)avail;
 668         vrh->vring.used = (__force struct vring_used *)used;
 669         return 0;
 670 }
 671 EXPORT_SYMBOL(vringh_init_user);
 672
 673 /**
 674  * vringh_getdesc_user - get next available descriptor from userspace ring.
 675  * @vrh: the userspace vring.
 676  * @riov: where to put the readable descriptors (or NULL)
 677  * @wiov: where to put the writable descriptors (or NULL)
 678  * @getrange: function to call to check ranges.
 679  * @head: head index we received, for passing to vringh_complete_user().
 680  *
 681  * Returns 0 if there was no descriptor, 1 if there was, or -errno.
 682  *
 683  * Note that on error return, you can tell the difference between an
 684  * invalid ring and a single invalid descriptor: in the former case,
 685  * *head will be vrh->vring.num.  You may be able to ignore an invalid
 686  * descriptor, but there's not much you can do with an invalid ring.
 687  *
 688  * Note that you can reuse riov and wiov with subsequent calls. Content is
 689  * overwritten and memory reallocated if more space is needed.
 690  * When you don't have to use riov and wiov anymore, you should clean up them
 691  * calling vringh_iov_cleanup() to release the memory, even on error!
 692  */
 693 int vringh_getdesc_user(struct vringh *vrh,
 694                         struct vringh_iov *riov,
 695                         struct vringh_iov *wiov,
 696                         bool (*getrange)(struct vringh *vrh,
 697                                          u64 addr, struct vringh_range *r),
 698                         u16 *head)
 699 {
 700         int err;
 701
 702         *head = vrh->vring.num;
 703         err = __vringh_get_head(vrh, getu16_user, &vrh->last_avail_idx);
 704         if (err < 0)
 705                 return err;
 706
 707         /* Empty... */
 708         if (err == vrh->vring.num)
 709                 return 0;
 710
 711         /* We need the layouts to be the identical for this to work */
 712         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct vringh_kiov) != sizeof(struct vringh_iov));
 713         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct vringh_kiov, iov) !=
 714                      offsetof(struct vringh_iov, iov));
 715         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct vringh_kiov, i) !=
 716                      offsetof(struct vringh_iov, i));
 717         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct vringh_kiov, used) !=
 718                      offsetof(struct vringh_iov, used));
 719         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct vringh_kiov, max_num) !=
 720                      offsetof(struct vringh_iov, max_num));
 721         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct iovec) != sizeof(struct kvec));
 722         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct iovec, iov_base) !=
 723                      offsetof(struct kvec, iov_base));
 724         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct iovec, iov_len) !=
 725                      offsetof(struct kvec, iov_len));
 726         BUILD_BUG_ON(sizeof(((struct iovec *)NULL)->iov_base)
 727                      != sizeof(((struct kvec *)NULL)->iov_base));
 728         BUILD_BUG_ON(sizeof(((struct iovec *)NULL)->iov_len)
 729                      != sizeof(((struct kvec *)NULL)->iov_len));
 730
 731         *head = err;
 732         err = __vringh_iov(vrh, *head, (struct vringh_kiov *)riov,
 733                            (struct vringh_kiov *)wiov,
 734                            range_check, getrange, GFP_KERNEL, copydesc_user);
 735         if (err)
 736                 return err;
 737
 738         return 1;
 739 }
 740 EXPORT_SYMBOL(vringh_getdesc_user);
 741
 742 /**
 743  * vringh_iov_pull_user - copy bytes from vring_iov.
 744  * @riov: the riov as passed to vringh_getdesc_user() (updated as we consume)
 745  * @dst: the place to copy.
 746  * @len: the maximum length to copy.
 747  *
 748  * Returns the bytes copied <= len or a negative errno.
 749  */
 750 ssize_t vringh_iov_pull_user(struct vringh_iov *riov, void *dst, size_t len)
 751 {
 752         return vringh_iov_xfer(NULL, (struct vringh_kiov *)riov,
 753                                dst, len, xfer_from_user);
 754 }
 755 EXPORT_SYMBOL(vringh_iov_pull_user);
 756
 757 /**
 758  * vringh_iov_push_user - copy bytes into vring_iov.
 759  * @wiov: the wiov as passed to vringh_getdesc_user() (updated as we consume)
 760  * @src: the place to copy from.
 761  * @len: the maximum length to copy.
 762  *
 763  * Returns the bytes copied <= len or a negative errno.
 764  */
 765 ssize_t vringh_iov_push_user(struct vringh_iov *wiov,
 766                              const void *src, size_t len)
 767 {
 768         return vringh_iov_xfer(NULL, (struct vringh_kiov *)wiov,
 769                                (void *)src, len, xfer_to_user);
 770 }
 771 EXPORT_SYMBOL(vringh_iov_push_user);
 772
 773 /**
 774  * vringh_abandon_user - we've decided not to handle the descriptor(s).
 775  * @vrh: the vring.
 776  * @num: the number of descriptors to put back (ie. num
 777  *       vringh_get_user() to undo).
 778  *
 779  * The next vringh_get_user() will return the old descriptor(s) again.
 780  */
 781 void vringh_abandon_user(struct vringh *vrh, unsigned int num)
 782 {
 783         /* We only update vring_avail_event(vr) when we want to be notified,
 784          * so we haven't changed that yet. */
 785         vrh->last_avail_idx -= num;
 786 }
 787 EXPORT_SYMBOL(vringh_abandon_user);
 788
 789 /**
 790  * vringh_complete_user - we've finished with descriptor, publish it.
 791  * @vrh: the vring.
 792  * @head: the head as filled in by vringh_getdesc_user.
 793  * @len: the length of data we have written.
 794  *
 795  * You should check vringh_need_notify_user() after one or more calls
 796  * to this function.
 797  */
 798 int vringh_complete_user(struct vringh *vrh, u16 head, u32 len)
 799 {
 800         struct vring_used_elem used;
 801
 802         used.id = cpu_to_vringh32(vrh, head);
 803         used.len = cpu_to_vringh32(vrh, len);
 804         return __vringh_complete(vrh, &used, 1, putu16_user, putused_user);
 805 }
 806 EXPORT_SYMBOL(vringh_complete_user);
 807
 808 /**
 809  * vringh_complete_multi_user - we've finished with many descriptors.
 810  * @vrh: the vring.
 811  * @used: the head, length pairs.
 812  * @num_used: the number of used elements.
 813  *
 814  * You should check vringh_need_notify_user() after one or more calls
 815  * to this function.
 816  */
 817 int vringh_complete_multi_user(struct vringh *vrh,
 818                                const struct vring_used_elem used[],
 819                                unsigned num_used)
 820 {
 821         return __vringh_complete(vrh, used, num_used,
 822                                  putu16_user, putused_user);
 823 }
 824 EXPORT_SYMBOL(vringh_complete_multi_user);
 825
 826 /**
 827  * vringh_notify_enable_user - we want to know if something changes.
 828  * @vrh: the vring.
 829  *
 830  * This always enables notifications, but returns false if there are
 831  * now more buffers available in the vring.
 832  */
 833 bool vringh_notify_enable_user(struct vringh *vrh)
 834 {
 835         return __vringh_notify_enable(vrh, getu16_user, putu16_user);
 836 }
 837 EXPORT_SYMBOL(vringh_notify_enable_user);
 838
 839 /**
 840  * vringh_notify_disable_user - don't tell us if something changes.
 841  * @vrh: the vring.
 842  *
 843  * This is our normal running state: we disable and then only enable when
 844  * we're going to sleep.
 845  */
 846 void vringh_notify_disable_user(struct vringh *vrh)
 847 {
 848         __vringh_notify_disable(vrh, putu16_user);
 849 }
 850 EXPORT_SYMBOL(vringh_notify_disable_user);
 851
 852 /**
 853  * vringh_need_notify_user - must we tell the other side about used buffers?
 854  * @vrh: the vring we've called vringh_complete_user() on.
 855  *
 856  * Returns -errno or 0 if we don't need to tell the other side, 1 if we do.
 857  */
 858 int vringh_need_notify_user(struct vringh *vrh)
 859 {
 860         return __vringh_need_notify(vrh, getu16_user);
 861 }
 862 EXPORT_SYMBOL(vringh_need_notify_user);
 863
 864 /* Kernelspace access helpers. */
 865 static inline int getu16_kern(const struct vringh *vrh,
 866                               u16 *val, const __virtio16 *p)
 867 {
 868         *val = vringh16_to_cpu(vrh, READ_ONCE(*p));
 869         return 0;
 870 }
 871
 872 static inline int putu16_kern(const struct vringh *vrh, __virtio16 *p, u16 val)
 873 {
 874         WRITE_ONCE(*p, cpu_to_vringh16(vrh, val));
 875         return 0;
 876 }
 877
 878 static inline int copydesc_kern(const struct vringh *vrh,
 879                                 void *dst, const void *src, size_t len)
 880 {
 881         memcpy(dst, src, len);
 882         return 0;
 883 }
 884
 885 static inline int putused_kern(const struct vringh *vrh,
 886                                struct vring_used_elem *dst,
 887                                const struct vring_used_elem *src,
 888                                unsigned int num)
 889 {
 890         memcpy(dst, src, num * sizeof(*dst));
 891         return 0;
 892 }
 893
 894 static inline int xfer_kern(const struct vringh *vrh, void *src,
 895                             void *dst, size_t len)
 896 {
 897         memcpy(dst, src, len);
 898         return 0;
 899 }
 900
 901 static inline int kern_xfer(const struct vringh *vrh, void *dst,
 902                             void *src, size_t len)
 903 {
 904         memcpy(dst, src, len);
 905         return 0;
 906 }
 907
 908 /**
 909  * vringh_init_kern - initialize a vringh for a kernelspace vring.
 910  * @vrh: the vringh to initialize.
 911  * @features: the feature bits for this ring.
 912  * @num: the number of elements.
 913  * @weak_barriers: true if we only need memory barriers, not I/O.
 914  * @desc: the userspace descriptor pointer.
 915  * @avail: the userspace avail pointer.
 916  * @used: the userspace used pointer.
 917  *
 918  * Returns an error if num is invalid.
 919  */
 920 int vringh_init_kern(struct vringh *vrh, u64 features,
 921                      unsigned int num, bool weak_barriers,
 922                      struct vring_desc *desc,
 923                      struct vring_avail *avail,
 924                      struct vring_used *used)
 925 {
 926         /* Sane power of 2 please! */
 927         if (!num || num > 0xffff || (num & (num - 1))) {
 928                 vringh_bad("Bad ring size %u", num);
 929                 return -EINVAL;
 930         }
 931
 932         vrh->little_endian = (features & (1ULL << VIRTIO_F_VERSION_1));
 933         vrh->event_indices = (features & (1 << VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX));
 934         vrh->weak_barriers = weak_barriers;
 935         vrh->completed = 0;
 936         vrh->last_avail_idx = 0;
 937         vrh->last_used_idx = 0;
 938         vrh->vring.num = num;
 939         vrh->vring.desc = desc;
 940         vrh->vring.avail = avail;
 941         vrh->vring.used = used;
 942         return 0;
 943 }
 944 EXPORT_SYMBOL(vringh_init_kern);
 945
 946 /**
 947  * vringh_getdesc_kern - get next available descriptor from kernelspace ring.
 948  * @vrh: the kernelspace vring.
 949  * @riov: where to put the readable descriptors (or NULL)
 950  * @wiov: where to put the writable descriptors (or NULL)
 951  * @head: head index we received, for passing to vringh_complete_kern().
 952  * @gfp: flags for allocating larger riov/wiov.
 953  *
 954  * Returns 0 if there was no descriptor, 1 if there was, or -errno.
 955  *
 956  * Note that on error return, you can tell the difference between an
 957  * invalid ring and a single invalid descriptor: in the former case,
 958  * *head will be vrh->vring.num.  You may be able to ignore an invalid
 959  * descriptor, but there's not much you can do with an invalid ring.
 960  *
 961  * Note that you can reuse riov and wiov with subsequent calls. Content is
 962  * overwritten and memory reallocated if more space is needed.
 963  * When you don't have to use riov and wiov anymore, you should clean up them
 964  * calling vringh_kiov_cleanup() to release the memory, even on error!
 965  */
 966 int vringh_getdesc_kern(struct vringh *vrh,
 967                         struct vringh_kiov *riov,
 968                         struct vringh_kiov *wiov,
 969                         u16 *head,
 970                         gfp_t gfp)
 971 {
 972         int err;
 973
 974         err = __vringh_get_head(vrh, getu16_kern, &vrh->last_avail_idx);
 975         if (err < 0)
 976                 return err;
 977
 978         /* Empty... */
 979         if (err == vrh->vring.num)
 980                 return 0;
 981
 982         *head = err;
 983         err = __vringh_iov(vrh, *head, riov, wiov, no_range_check, NULL,
 984                            gfp, copydesc_kern);
 985         if (err)
 986                 return err;
 987
 988         return 1;
 989 }
 990 EXPORT_SYMBOL(vringh_getdesc_kern);
 991
 992 /**
 993  * vringh_iov_pull_kern - copy bytes from vring_iov.
 994  * @riov: the riov as passed to vringh_getdesc_kern() (updated as we consume)
 995  * @dst: the place to copy.
 996  * @len: the maximum length to copy.
 997  *
 998  * Returns the bytes copied <= len or a negative errno.
 999  */
1000 ssize_t vringh_iov_pull_kern(struct vringh_kiov *riov, void *dst, size_t len)
1001 {
1002         return vringh_iov_xfer(NULL, riov, dst, len, xfer_kern);
1003 }
1004 EXPORT_SYMBOL(vringh_iov_pull_kern);
1005
1006 /**
1007  * vringh_iov_push_kern - copy bytes into vring_iov.
1008  * @wiov: the wiov as passed to vringh_getdesc_kern() (updated as we consume)
1009  * @src: the place to copy from.
1010  * @len: the maximum length to copy.
1011  *
1012  * Returns the bytes copied <= len or a negative errno.
1013  */
1014 ssize_t vringh_iov_push_kern(struct vringh_kiov *wiov,
1015                              const void *src, size_t len)
1016 {
1017         return vringh_iov_xfer(NULL, wiov, (void *)src, len, kern_xfer);
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL(vringh_iov_push_kern);
1020
1021 /**
1022  * vringh_abandon_kern - we've decided not to handle the descriptor(s).
1023  * @vrh: the vring.
1024  * @num: the number of descriptors to put back (ie. num
1025  *       vringh_get_kern() to undo).
1026  *
1027  * The next vringh_get_kern() will return the old descriptor(s) again.
1028  */
1029 void vringh_abandon_kern(struct vringh *vrh, unsigned int num)
1030 {
1031         /* We only update vring_avail_event(vr) when we want to be notified,
1032          * so we haven't changed that yet. */
1033         vrh->last_avail_idx -= num;
1034 }
1035 EXPORT_SYMBOL(vringh_abandon_kern);
1036
1037 /**
1038  * vringh_complete_kern - we've finished with descriptor, publish it.
1039  * @vrh: the vring.
1040  * @head: the head as filled in by vringh_getdesc_kern.
1041  * @len: the length of data we have written.
1042  *
1043  * You should check vringh_need_notify_kern() after one or more calls
1044  * to this function.
1045  */
1046 int vringh_complete_kern(struct vringh *vrh, u16 head, u32 len)
1047 {
1048         struct vring_used_elem used;
1049
1050         used.id = cpu_to_vringh32(vrh, head);
1051         used.len = cpu_to_vringh32(vrh, len);
1052
1053         return __vringh_complete(vrh, &used, 1, putu16_kern, putused_kern);
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL(vringh_complete_kern);
1056
1057 /**
1058  * vringh_notify_enable_kern - we want to know if something changes.
1059  * @vrh: the vring.
1060  *
1061  * This always enables notifications, but returns false if there are
1062  * now more buffers available in the vring.
1063  */
1064 bool vringh_notify_enable_kern(struct vringh *vrh)
1065 {
1066         return __vringh_notify_enable(vrh, getu16_kern, putu16_kern);
1067 }
1068 EXPORT_SYMBOL(vringh_notify_enable_kern);
1069
1070 /**
1071  * vringh_notify_disable_kern - don't tell us if something changes.
1072  * @vrh: the vring.
1073  *
1074  * This is our normal running state: we disable and then only enable when
1075  * we're going to sleep.
1076  */
1077 void vringh_notify_disable_kern(struct vringh *vrh)
1078 {
1079         __vringh_notify_disable(vrh, putu16_kern);
1080 }
1081 EXPORT_SYMBOL(vringh_notify_disable_kern);
1082
1083 /**
1084  * vringh_need_notify_kern - must we tell the other side about used buffers?
1085  * @vrh: the vring we've called vringh_complete_kern() on.
1086  *
1087  * Returns -errno or 0 if we don't need to tell the other side, 1 if we do.
1088  */
1089 int vringh_need_notify_kern(struct vringh *vrh)
1090 {
1091         return __vringh_need_notify(vrh, getu16_kern);
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL(vringh_need_notify_kern);
1094
1095 #if IS_REACHABLE(CONFIG_VHOST_IOTLB)
1096
1097 struct iotlb_vec {
1098         union {
1099                 struct iovec *iovec;
1100                 struct bio_vec *bvec;
1101         } iov;
1102         size_t count;
1103 };
1104
1105 static int iotlb_translate(const struct vringh *vrh,
1106                            u64 addr, u64 len, u64 *translated,
1107                            struct iotlb_vec *ivec, u32 perm)
1108 {
1109         struct vhost_iotlb_map *map;
1110         struct vhost_iotlb *iotlb = vrh->iotlb;
1111         int ret = 0;
1112         u64 s = 0, last = addr + len - 1;
1113
1114         spin_lock(vrh->iotlb_lock);
1115
1116         while (len > s) {
1117                 uintptr_t io_addr;
1118                 size_t io_len;
1119                 u64 size;
1120
1121                 if (unlikely(ret >= ivec->count)) {
1122                         ret = -ENOBUFS;
1123                         break;
1124                 }
1125
1126                 map = vhost_iotlb_itree_first(iotlb, addr, last);
1127                 if (!map || map->start > addr) {
1128                         ret = -EINVAL;
1129                         break;
1130                 } else if (!(map->perm & perm)) {
1131                         ret = -EPERM;
1132                         break;
1133                 }
1134
1135                 size = map->size - addr + map->start;
1136                 io_len = min(len - s, size);
1137                 io_addr = map->addr - map->start + addr;
1138
1139                 if (vrh->use_va) {
1140                         struct iovec *iovec = ivec->iov.iovec;
1141
1142                         iovec[ret].iov_len = io_len;
1143                         iovec[ret].iov_base = (void __user *)io_addr;
1144                 } else {
1145                         u64 pfn = io_addr >> PAGE_SHIFT;
1146                         struct bio_vec *bvec = ivec->iov.bvec;
1147
1148                         bvec_set_page(&bvec[ret], pfn_to_page(pfn), io_len,
1149                                       io_addr & (PAGE_SIZE - 1));
1150                 }
1151
1152                 s += size;
1153                 addr += size;
1154                 ++ret;
1155         }
1156
1157         spin_unlock(vrh->iotlb_lock);
1158
1159         if (translated)
1160                 *translated = min(len, s);
1161
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 #define IOTLB_IOV_STRIDE 16
1166
1167 static inline int copy_from_iotlb(const struct vringh *vrh, void *dst,
1168                                   void *src, size_t len)
1169 {
1170         struct iotlb_vec ivec;
1171         union {
1172                 struct iovec iovec[IOTLB_IOV_STRIDE];
1173                 struct bio_vec bvec[IOTLB_IOV_STRIDE];
1174         } iov;
1175         u64 total_translated = 0;
1176
1177         ivec.iov.iovec = iov.iovec;
1178         ivec.count = IOTLB_IOV_STRIDE;
1179
1180         while (total_translated < len) {
1181                 struct iov_iter iter;
1182                 u64 translated;
1183                 int ret;
1184
1185                 ret = iotlb_translate(vrh, (u64)(uintptr_t)src,
1186                                       len - total_translated, &translated,
1187                                       &ivec, VHOST_MAP_RO);
1188                 if (ret == -ENOBUFS)
1189                         ret = IOTLB_IOV_STRIDE;
1190                 else if (ret < 0)
1191                         return ret;
1192
1193                 if (vrh->use_va) {
1194                         iov_iter_init(&iter, ITER_SOURCE, ivec.iov.iovec, ret,
1195                                       translated);
1196                 } else {
1197                         iov_iter_bvec(&iter, ITER_SOURCE, ivec.iov.bvec, ret,
1198                                       translated);
1199                 }
1200
1201                 ret = copy_from_iter(dst, translated, &iter);
1202                 if (ret < 0)
1203                         return ret;
1204
1205                 src += translated;
1206                 dst += translated;
1207                 total_translated += translated;
1208         }
1209
1210         return total_translated;
1211 }
1212
1213 static inline int copy_to_iotlb(const struct vringh *vrh, void *dst,
1214                                 void *src, size_t len)
1215 {
1216         struct iotlb_vec ivec;
1217         union {
1218                 struct iovec iovec[IOTLB_IOV_STRIDE];
1219                 struct bio_vec bvec[IOTLB_IOV_STRIDE];
1220         } iov;
1221         u64 total_translated = 0;
1222
1223         ivec.iov.iovec = iov.iovec;
1224         ivec.count = IOTLB_IOV_STRIDE;
1225
1226         while (total_translated < len) {
1227                 struct iov_iter iter;
1228                 u64 translated;
1229                 int ret;
1230
1231                 ret = iotlb_translate(vrh, (u64)(uintptr_t)dst,
1232                                       len - total_translated, &translated,
1233                                       &ivec, VHOST_MAP_WO);
1234                 if (ret == -ENOBUFS)
1235                         ret = IOTLB_IOV_STRIDE;
1236                 else if (ret < 0)
1237                         return ret;
1238
1239                 if (vrh->use_va) {
1240                         iov_iter_init(&iter, ITER_DEST, ivec.iov.iovec, ret,
1241                                       translated);
1242                 } else {
1243                         iov_iter_bvec(&iter, ITER_DEST, ivec.iov.bvec, ret,
1244                                       translated);
1245                 }
1246
1247                 ret = copy_to_iter(src, translated, &iter);
1248                 if (ret < 0)
1249                         return ret;
1250
1251                 src += translated;
1252                 dst += translated;
1253                 total_translated += translated;
1254         }
1255
1256         return total_translated;
1257 }
1258
1259 static inline int getu16_iotlb(const struct vringh *vrh,
1260                                u16 *val, const __virtio16 *p)
1261 {
1262         struct iotlb_vec ivec;
1263         union {
1264                 struct iovec iovec[1];
1265                 struct bio_vec bvec[1];
1266         } iov;
1267         __virtio16 tmp;
1268         int ret;
1269
1270         ivec.iov.iovec = iov.iovec;
1271         ivec.count = 1;
1272
1273         /* Atomic read is needed for getu16 */
1274         ret = iotlb_translate(vrh, (u64)(uintptr_t)p, sizeof(*p),
1275                               NULL, &ivec, VHOST_MAP_RO);
1276         if (ret < 0)
1277                 return ret;
1278
1279         if (vrh->use_va) {
1280                 ret = __get_user(tmp, (__virtio16 __user *)ivec.iov.iovec[0].iov_base);
1281                 if (ret)
1282                         return ret;
1283         } else {
1284                 void *kaddr = kmap_local_page(ivec.iov.bvec[0].bv_page);
1285                 void *from = kaddr + ivec.iov.bvec[0].bv_offset;
1286
1287                 tmp = READ_ONCE(*(__virtio16 *)from);
1288                 kunmap_local(kaddr);
1289         }
1290
1291         *val = vringh16_to_cpu(vrh, tmp);
1292
1293         return 0;
1294 }
1295
1296 static inline int putu16_iotlb(const struct vringh *vrh,
1297                                __virtio16 *p, u16 val)
1298 {
1299         struct iotlb_vec ivec;
1300         union {
1301                 struct iovec iovec;
1302                 struct bio_vec bvec;
1303         } iov;
1304         __virtio16 tmp;
1305         int ret;
1306
1307         ivec.iov.iovec = &iov.iovec;
1308         ivec.count = 1;
1309
1310         /* Atomic write is needed for putu16 */
1311         ret = iotlb_translate(vrh, (u64)(uintptr_t)p, sizeof(*p),
1312                               NULL, &ivec, VHOST_MAP_RO);
1313         if (ret < 0)
1314                 return ret;
1315
1316         tmp = cpu_to_vringh16(vrh, val);
1317
1318         if (vrh->use_va) {
1319                 ret = __put_user(tmp, (__virtio16 __user *)ivec.iov.iovec[0].iov_base);
1320                 if (ret)
1321                         return ret;
1322         } else {
1323                 void *kaddr = kmap_local_page(ivec.iov.bvec[0].bv_page);
1324                 void *to = kaddr + ivec.iov.bvec[0].bv_offset;
1325
1326                 WRITE_ONCE(*(__virtio16 *)to, tmp);
1327                 kunmap_local(kaddr);
1328         }
1329
1330         return 0;
1331 }
1332
1333 static inline int copydesc_iotlb(const struct vringh *vrh,
1334                                  void *dst, const void *src, size_t len)
1335 {
1336         int ret;
1337
1338         ret = copy_from_iotlb(vrh, dst, (void *)src, len);
1339         if (ret != len)
1340                 return -EFAULT;
1341
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 static inline int xfer_from_iotlb(const struct vringh *vrh, void *src,
1346                                   void *dst, size_t len)
1347 {
1348         int ret;
1349
1350         ret = copy_from_iotlb(vrh, dst, src, len);
1351         if (ret != len)
1352                 return -EFAULT;
1353
1354         return 0;
1355 }
1356
1357 static inline int xfer_to_iotlb(const struct vringh *vrh,
1358                                void *dst, void *src, size_t len)
1359 {
1360         int ret;
1361
1362         ret = copy_to_iotlb(vrh, dst, src, len);
1363         if (ret != len)
1364                 return -EFAULT;
1365
1366         return 0;
1367 }
1368
1369 static inline int putused_iotlb(const struct vringh *vrh,
1370                                 struct vring_used_elem *dst,
1371                                 const struct vring_used_elem *src,
1372                                 unsigned int num)
1373 {
1374         int size = num * sizeof(*dst);
1375         int ret;
1376
1377         ret = copy_to_iotlb(vrh, dst, (void *)src, num * sizeof(*dst));
1378         if (ret != size)
1379                 return -EFAULT;
1380
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 /**
1385  * vringh_init_iotlb - initialize a vringh for a ring with IOTLB.
1386  * @vrh: the vringh to initialize.
1387  * @features: the feature bits for this ring.
1388  * @num: the number of elements.
1389  * @weak_barriers: true if we only need memory barriers, not I/O.
1390  * @desc: the userspace descriptor pointer.
1391  * @avail: the userspace avail pointer.
1392  * @used: the userspace used pointer.
1393  *
1394  * Returns an error if num is invalid.
1395  */
1396 int vringh_init_iotlb(struct vringh *vrh, u64 features,
1397                       unsigned int num, bool weak_barriers,
1398                       struct vring_desc *desc,
1399                       struct vring_avail *avail,
1400                       struct vring_used *used)
1401 {
1402         vrh->use_va = false;
1403
1404         return vringh_init_kern(vrh, features, num, weak_barriers,
1405                                 desc, avail, used);
1406 }
1407 EXPORT_SYMBOL(vringh_init_iotlb);
1408
1409 /**
1410  * vringh_init_iotlb_va - initialize a vringh for a ring with IOTLB containing
1411  *                        user VA.
1412  * @vrh: the vringh to initialize.
1413  * @features: the feature bits for this ring.
1414  * @num: the number of elements.
1415  * @weak_barriers: true if we only need memory barriers, not I/O.
1416  * @desc: the userspace descriptor pointer.
1417  * @avail: the userspace avail pointer.
1418  * @used: the userspace used pointer.
1419  *
1420  * Returns an error if num is invalid.
1421  */
1422 int vringh_init_iotlb_va(struct vringh *vrh, u64 features,
1423                          unsigned int num, bool weak_barriers,
1424                          struct vring_desc *desc,
1425                          struct vring_avail *avail,
1426                          struct vring_used *used)
1427 {
1428         vrh->use_va = true;
1429
1430         return vringh_init_kern(vrh, features, num, weak_barriers,
1431                                 desc, avail, used);
1432 }
1433 EXPORT_SYMBOL(vringh_init_iotlb_va);
1434
1435 /**
1436  * vringh_set_iotlb - initialize a vringh for a ring with IOTLB.
1437  * @vrh: the vring
1438  * @iotlb: iotlb associated with this vring
1439  * @iotlb_lock: spinlock to synchronize the iotlb accesses
1440  */
1441 void vringh_set_iotlb(struct vringh *vrh, struct vhost_iotlb *iotlb,
1442                       spinlock_t *iotlb_lock)
1443 {
1444         vrh->iotlb = iotlb;
1445         vrh->iotlb_lock = iotlb_lock;
1446 }
1447 EXPORT_SYMBOL(vringh_set_iotlb);
1448
1449 /**
1450  * vringh_getdesc_iotlb - get next available descriptor from ring with
1451  * IOTLB.
1452  * @vrh: the kernelspace vring.
1453  * @riov: where to put the readable descriptors (or NULL)
1454  * @wiov: where to put the writable descriptors (or NULL)
1455  * @head: head index we received, for passing to vringh_complete_iotlb().
1456  * @gfp: flags for allocating larger riov/wiov.
1457  *
1458  * Returns 0 if there was no descriptor, 1 if there was, or -errno.
1459  *
1460  * Note that on error return, you can tell the difference between an
1461  * invalid ring and a single invalid descriptor: in the former case,
1462  * *head will be vrh->vring.num.  You may be able to ignore an invalid
1463  * descriptor, but there's not much you can do with an invalid ring.
1464  *
1465  * Note that you can reuse riov and wiov with subsequent calls. Content is
1466  * overwritten and memory reallocated if more space is needed.
1467  * When you don't have to use riov and wiov anymore, you should clean up them
1468  * calling vringh_kiov_cleanup() to release the memory, even on error!
1469  */
1470 int vringh_getdesc_iotlb(struct vringh *vrh,
1471                          struct vringh_kiov *riov,
1472                          struct vringh_kiov *wiov,
1473                          u16 *head,
1474                          gfp_t gfp)
1475 {
1476         int err;
1477
1478         err = __vringh_get_head(vrh, getu16_iotlb, &vrh->last_avail_idx);
1479         if (err < 0)
1480                 return err;
1481
1482         /* Empty... */
1483         if (err == vrh->vring.num)
1484                 return 0;
1485
1486         *head = err;
1487         err = __vringh_iov(vrh, *head, riov, wiov, no_range_check, NULL,
1488                            gfp, copydesc_iotlb);
1489         if (err)
1490                 return err;
1491
1492         return 1;
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL(vringh_getdesc_iotlb);
1495
1496 /**
1497  * vringh_iov_pull_iotlb - copy bytes from vring_iov.
1498  * @vrh: the vring.
1499  * @riov: the riov as passed to vringh_getdesc_iotlb() (updated as we consume)
1500  * @dst: the place to copy.
1501  * @len: the maximum length to copy.
1502  *
1503  * Returns the bytes copied <= len or a negative errno.
1504  */
1505 ssize_t vringh_iov_pull_iotlb(struct vringh *vrh,
1506                               struct vringh_kiov *riov,
1507                               void *dst, size_t len)
1508 {
1509         return vringh_iov_xfer(vrh, riov, dst, len, xfer_from_iotlb);
1510 }
1511 EXPORT_SYMBOL(vringh_iov_pull_iotlb);
1512
1513 /**
1514  * vringh_iov_push_iotlb - copy bytes into vring_iov.
1515  * @vrh: the vring.
1516  * @wiov: the wiov as passed to vringh_getdesc_iotlb() (updated as we consume)
1517  * @src: the place to copy from.
1518  * @len: the maximum length to copy.
1519  *
1520  * Returns the bytes copied <= len or a negative errno.
1521  */
1522 ssize_t vringh_iov_push_iotlb(struct vringh *vrh,
1523                               struct vringh_kiov *wiov,
1524                               const void *src, size_t len)
1525 {
1526         return vringh_iov_xfer(vrh, wiov, (void *)src, len, xfer_to_iotlb);
1527 }
1528 EXPORT_SYMBOL(vringh_iov_push_iotlb);
1529
1530 /**
1531  * vringh_abandon_iotlb - we've decided not to handle the descriptor(s).
1532  * @vrh: the vring.
1533  * @num: the number of descriptors to put back (ie. num
1534  *       vringh_get_iotlb() to undo).
1535  *
1536  * The next vringh_get_iotlb() will return the old descriptor(s) again.
1537  */
1538 void vringh_abandon_iotlb(struct vringh *vrh, unsigned int num)
1539 {
1540         /* We only update vring_avail_event(vr) when we want to be notified,
1541          * so we haven't changed that yet.
1542          */
1543         vrh->last_avail_idx -= num;
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL(vringh_abandon_iotlb);
1546
1547 /**
1548  * vringh_complete_iotlb - we've finished with descriptor, publish it.
1549  * @vrh: the vring.
1550  * @head: the head as filled in by vringh_getdesc_iotlb.
1551  * @len: the length of data we have written.
1552  *
1553  * You should check vringh_need_notify_iotlb() after one or more calls
1554  * to this function.
1555  */
1556 int vringh_complete_iotlb(struct vringh *vrh, u16 head, u32 len)
1557 {
1558         struct vring_used_elem used;
1559
1560         used.id = cpu_to_vringh32(vrh, head);
1561         used.len = cpu_to_vringh32(vrh, len);
1562
1563         return __vringh_complete(vrh, &used, 1, putu16_iotlb, putused_iotlb);
1564 }
1565 EXPORT_SYMBOL(vringh_complete_iotlb);
1566
1567 /**
1568  * vringh_notify_enable_iotlb - we want to know if something changes.
1569  * @vrh: the vring.
1570  *
1571  * This always enables notifications, but returns false if there are
1572  * now more buffers available in the vring.
1573  */
1574 bool vringh_notify_enable_iotlb(struct vringh *vrh)
1575 {
1576         return __vringh_notify_enable(vrh, getu16_iotlb, putu16_iotlb);
1577 }
1578 EXPORT_SYMBOL(vringh_notify_enable_iotlb);
1579
1580 /**
1581  * vringh_notify_disable_iotlb - don't tell us if something changes.
1582  * @vrh: the vring.
1583  *
1584  * This is our normal running state: we disable and then only enable when
1585  * we're going to sleep.
1586  */
1587 void vringh_notify_disable_iotlb(struct vringh *vrh)
1588 {
1589         __vringh_notify_disable(vrh, putu16_iotlb);
1590 }
1591 EXPORT_SYMBOL(vringh_notify_disable_iotlb);
1592
1593 /**
1594  * vringh_need_notify_iotlb - must we tell the other side about used buffers?
1595  * @vrh: the vring we've called vringh_complete_iotlb() on.
1596  *
1597  * Returns -errno or 0 if we don't need to tell the other side, 1 if we do.
1598  */
1599 int vringh_need_notify_iotlb(struct vringh *vrh)
1600 {
1601         return __vringh_need_notify(vrh, getu16_iotlb);
1602 }
1603 EXPORT_SYMBOL(vringh_need_notify_iotlb);
1604
1605 #endif
1606
1607 MODULE_LICENSE("GPL");